16/07/2009

Около 20% небесных тел в главном поясе астероидов Солнечной системы между орбитами Юпитера и Марса являются "пришельцами" с далекой окраины за пределами орбиты Нептуна и состоят в основном из льда, установили авторы исследования, опубликованного в журнале Nature.

Это открытие позволяет объяснить, почему небесные тела в главном поясе астероидов имеют столь разнообразный химический состав, а также проливает свет на ранние этапы эволюции Солнечной системы.

Группа астрономов под руководством Гарольда Левисона (Harold Levison) из Юго-западного исследовательского института (США) осуществляла математическое моделирование поведения небольших объектов на периферии Солнечной системы.

В основу вычислений ученые положили созданную ими четыре года назад "Модель Ниццы", названной по имени французского города, где расположена Обсерватория Лазурного берега. Эта модель объясняет процессы эволюции Солнечной системы на ранних этапах - при формировании современных орбит планет и в период интенсивной бомбардировки малых планет около 3,9 миллиарда лет назад и затронувшей и нашу планету.

"Модель Ниццы" показала, что около 3,9 миллиарда лет назад орбиты планет-гигантов - Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна - претерпели значительные изменения. Юпитер сместился ближе к центру Солнечной системы, а Сатурн, Уран и Нептун напротив, перешли на более удаленные от Солнца орбиты.

Это привело к смене обрит и малых небесных тел как на месте современного пояса астероидов, так и на периферии. Многие из этих астероидов были поглощены планетами-гигантами, некоторые впоследствии столкнулись с Землей или испещрили кратерами поверхность Луны.

Однако "модель Ниццы" не объясняла химическую неоднородность небесных тел в главном поясе астероидов.

Ученые прежде считали, что этот пояс, простирающийся на 180 миллионов километров между орбитами Марса и Юпитера, сформировался из газа и пыли протопланетного диска, изначально находившихся на этих орбитах. Однако в этом случае все астероиды главного пояса должны были иметь одинаковый или очень близкий химический состав.

На самом деле ближе к центру Солнечной системы в поясе вращаются каменистые небесные тела, а на периферии находится много тел, состоящих главным образом изо льда.

Левисон и его коллеги в ходе нового моделирования показали, что ледяные глыбы могли быть привнесены в пояс астероидов 3,9 миллиарда лет назад в ходе миграции планет-гигантов, затягивающих их своей гравитацией с орбит у дальних рубежей Солнечной системы. По оценкам ученых таких небесных тел в поясе может быть до 20%.

"Некоторые метеориты главного пояса астероидов, обнаруженные учеными на Земле, привезенные астронавтами с поверхности Луны или полученные в ходе миссии НАСА "Стардаст" к комете Вильда несут на себе признаки того, что они были образованы 3,5-3,9 миллиардов лет назад. Наша модель показала, что эти обломки небесных тел могли быть сформированы в результате столкновения с ледяными кометами, захваченными гравитацией планет гигантов. Если это было так на самом деле, это доказывает высказанное нами ранее предположение о том, что Солнечная система претерпела значительные изменения около 4 миллиардов лет назад," - сказал Клеоменис Циганис (Kleomenis Tsiganis), исследователь из Университета Фессалоники имени Аристотеля, один из соавторов публикации, слова которого приводит пресс-служба Юго-западного исследовательского института.

Ученые надеются, что дальнейшее совершенствование "модели Ниццы" позволит прояснить и другие детали эволюции Солнечной системы на ранних этапах её развития.