Пояс астероидов в нашей солнечной системе

Команда использовала цифровое моделирование, чтобы показать, что некоторые объекты подобные кометам, постоянно находящиеся в диске вне оригинальной орбиты этих планет, были рассеяны вокруг солнечной системы и во внешний пояс астероидов во время интенсивной фазы планетарного развития.

Обычно солнечную систему считают местом относительного постоянства, которая изменяется постепенно за сотни миллионов и миллиардов лет. Новые модели формирования планет указывают, однако, что в определенные времена архитектура солнечной системы испытала драматический переворот. В частности, теперь кажется вероятным, что приблизительно 3.9 миллиарда лет назад, гигантские планеты нашей солнечной системы — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун – были подвержены бурным изменениям. «Этот последний главный случай формирования планет, кажется, затронул почти каждый укромный уголок солнечной системы,» – говорит ведущий исследователь – доктор Hal Levison из Southwest Research Institute.

Ключевое доказательство этого события было обнаружено сначала в пробах, полученных астронавтами «Аполлона» на Луне. Они говорят нам о древней катастрофической бомбардировке, когда большие астероиды и кометы обрушивались дождем на Луну. Ученые выяснили, что этот катаклизм затронул не только Луну; Земля и множество других тел солнечной системы тоже ощутили на себе его влияние. «Существование жизни на Земле, так же как условия, которые сделали наш мир пригодным для нас, тесно связаны с тем, что случилось в это отдаленное время,» – заявляет доктор David Nesvorny из Southwest Research Institute.

Некогда в поясе астероидов объекты, подобные кометам, начали сталкиваться друг с другом и с астероидами. «Наша модель показывает, что кометы относительно легко разрушались на более мелкие части после столкновения с другими объектами, по крайней мере, по сравнению с обычными астероидами. Неизбежно, что некоторые из обломков продолжали приземляться на астероиды, Луну и Землю. Фактически, отдельные обломки все еще могут и в наше время достичь поверхности планет,» – говорит доктор Alessandro Morbidelli из Observatoire de la Cote d’Azur в Ницце, Франция.

Команда полагает, что удивительные общие черты между некоторыми микрометеоритами, приземляющимися на Земле и пробами кометы, полученными миссией NASA «Stardust» («Звездная пыль»), не являются случайностью. «Было много дебатов о природе микрометеоритов, достигающих Земли, – говорит доктор Matthieu Gounelle из Museum National d’Histoire Naturelle в Париже. — Некоторые полагают, что они являются астероидными, в то время как другие утверждают, что они являются кометными. Наша работа показывает, что в определенном смысле, оба лагеря могут быть правыми». «Некоторые из метеоритов, которые когда-то находились в поясе астероидов, имеют признаки столкновений 3.5-3.9 миллиарда лет назад. Наша модель позволяет нам смоделировать событие, когда они были поражены кометами или, возможно, их фрагментами, – добавляет доктор Kleomenis Tsiganis из Aristotle University в Фессалоники, Греция. – Если это так, то они рассказывают нам ту же самую интригующую историю, что и лунные пробы, а именно, что солнечная система внезапно пришла в ярость и перестроила себя приблизительно 4 миллиарда лет назад».

В целом, главный пояс астероидов содержит удивительное разнообразие объектов в пределах от примитивных смесей льда и минералов до магматических пород. Стандартная модель имела обыкновение объяснять, что большинство астероидов сформировалось на месте первоначального диска, который испытал радикальные химические изменения в пределах этой зоны. Новая модель демонстрирует, однако, что наблюдаемое разнообразие пояса астероидов – это не прямое отражение внутреннего композиционного изменения прото-планетарного диска. Полученные результаты существенно изменяют наш взгляд на пояс астероидов.

Дополнительные испытания этой модели будут проводиться на базе исследований метеоритов, пояса астероидов, формирования планет и Луны. «Луна и пояс астероидов могут быть лучшими и самыми доступными местами в солнечной системе, чтобы понять эту драматическую часть ее истории, – говорит доктор Hal Levison из Southwest Research Institute. – Мы полагаем, что ключевое свидетельство этих холодных, лишенных атмосферы объектов, может помочь нам разгадать самое большое ‘нераскрытое дело’ всех времен».