|
Тайна орбитальной нестабильности планет-гигантов
|
|
|
|
Данные, полученные благодаря фрагментам разрушенного астероида, свидетельствуют о том, что изменение положения планет-гигантов в нашей солнечной системе миллиарды лет назад произошло между 60 и 100 миллионами лет после образования Солнечной системы и могло стать ключом к образованию нашей Луны. Ученые-космонавты под руководством Лестерского университета объединили данные моделирования, наблюдений и анализа метеоритов, чтобы воссоздать орбитальную нестабильность, вызванную перемещением планет-гигантов нашей Солнечной системы в их нынешние местоположения, которая уже 20 лет известна как модель Ниццы. Результаты исследования опубликованы в журнале Science и представлены на Генеральной ассамблее Европейского геологического союза в Вене. В начале существования Солнечной системы планеты—гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун - имели более круглые и компактные орбиты, чем сегодня. Предыдущие исследования показали, что нестабильность орбит в Солнечной системе изменила конфигурацию орбит и привела к рассеянию планетезималей меньшего размера. Многие из них столкнулись с внутренними планетами земной группы в результате того, что ученые назвали Поздней тяжелой бомбардировкой.
|
|
|
|
Ведущий автор исследования, доктор Хриса Авделлиду из Школы физики и астрономии Лестерского университета, сказала: "Вопрос в том, когда это произошло? Орбиты этих планет дестабилизировались из-за некоторых динамических процессов, а затем заняли свое окончательное положение, которое мы наблюдаем сегодня. Каждый момент времени имеет свое значение, и это стало предметом бурных дискуссий в сообществе". "В этой работе мы попытались провести не только чисто динамическое исследование, но и объединить различные виды исследований, связав наблюдения, динамическое моделирование и изучение метеоритов". Они сосредоточились на типе метеоритов, известном как энстатитовые хондриты, которые имеют очень похожий состав с земным и очень похожие изотопные соотношения, что означает, что они образовались по соседству с нами. Проведя спектроскопические наблюдения с помощью наземных телескопов, они связали эти метеориты с их источником: семейством фрагментов в поясе астероидов, известных как Атор. Это говорит о том, что Атор изначально был намного крупнее и сформировался ближе к Солнцу, и что он пострадал от столкновения, которое уменьшило его размеры за пределами пояса астероидов.
|
|
|
Чтобы объяснить, как Атор оказался в поясе астероидов, ученые протестировали различные сценарии с помощью динамического моделирования и пришли к выводу, что наиболее вероятным объяснением является гравитационная нестабильность, которая сместила планеты-гиганты на их нынешние орбиты. Анализ метеоритов показал, что это произошло не ранее, чем через 60 миллионов лет после начала формирования солнечной системы. Предыдущие данные об астероидах на орбите Юпитера также указывали на то, насколько поздно произошло это событие, и ученые пришли к выводу, что гравитационная нестабильность, должно быть, произошла между 60 и 100 миллионами лет после рождения Солнечной системы, то есть 4,56 миллиарда лет назад. Предыдущие данные показали, что в этот период сформировалась земная луна, причем одна из гипотез заключалась в том, что планетезималь, известная как Тейя, столкнулась с Землей, и обломки от этого столкновения образовали Луну. Время возникновения орбитальной нестабильности важно, поскольку оно определяет, когда проявятся некоторые из знакомых особенностей нашей Солнечной системы и, возможно, даже окажут влияние на пригодность нашей планеты для жизни.
|
|
|
|
Доктор Авделлиду добавил: "Это похоже на то, что у вас есть пазл, вы понимаете, что что-то должно было произойти, и пытаетесь расположить события в правильном порядке, чтобы получилась картина, которую вы видите сегодня. Новизна этого исследования заключается в том, что мы проводим не только чисто динамическое моделирование, не только эксперименты, не только телескопические наблюдения". "Когда-то в нашей Солнечной системе было пять внутренних планет, а не четыре, так что это может иметь значение для других вещей, например, для того, как мы формируем пригодные для жизни планеты. Например, когда именно появились объекты, доставляющие летучую органику на нашу планету, на Землю и Марс?" Марко Дельбо, соавтор исследования и директор по исследованиям обсерватории Ниццы во Франции, сказал: "Выбор времени очень важен, потому что в самом начале нашу солнечную систему населяло множество планетезималей. И нестабильность очищает их, поэтому, если это произойдет через 10 миллионов лет после образования Солнечной системы, вы немедленно очистите планетезимали, в то время как если вы сделаете это через 60 миллионов лет, у вас будет больше времени для доставки материалов на Землю и Марс".
|
|
|
|
Источник
|
