Странствие Юпитера: орбита планеты приближалась к Солнцу в течение 700 тысяч лет

Крупнейшая планета-гигант – Юпитер – сформировалась значительно дальше от Солнца, чем располагается ее орбита в настоящее время, и мигрировала во внутреннюю область Солнечной системы в течение 700 тысяч лет. Планетологи нашли доказательства этого удивительного путешествия в особенностях двух групп астероидов, расположенных близко к планете.

Рождение газового гиганта

Известно, что во многих планетных системах газовые гиганты движутся по орбитам, очень близким к своей звезде. Ученые полагают, что такие планеты прошли стадию формирования гораздо дальше от родительского светила, а затем мигрировали на более близкие расстояния.

Группа исследователей под руководством астрономов из Лундского университета (Швеция) изучила эволюцию орбиты Юпитера в ранней Солнечной системе – около 4,5 миллиардов лет назад – с использованием компьютерного моделирования. В это время зародыши планет уже образовались из газопылевого диска, вращавшегося вокруг молодого Солнца. Будущий гигант Юпитер был не крупнее современной Земли.

Результаты моделирования показали, что новорожденную планету тогда отделяло от Солнца вчетверо большее расстояние, нежели сейчас. «Мы обнаружили свидетельства этой миграции в сопровождающих Юпитер троянских астероидах», – поясняет ведущий автор работы Симона Пирани.

«Греки» и «троянцы» в свите Юпитера

Эти астероиды движутся вокруг Солнца по той же орбите, что и Юпитер, но располагаются двумя группами на некотором удалении от планеты позади и впереди нее. Скопление астероидов перед Юпитером, условно называемое «греками», включает примерно на 50 % больше объектов, чем догоняющая группа – «троянцы». Именно этот факт, который долго не находил объяснения, помог понять миграцию планеты.

Компьютерная модель продемонстрировала, что наблюдаемая асимметрия в распределении астероидов могла возникнуть только в том случае, если будущий газовый гигант мигрировал по спиральной траектории с определенной орбиты, на которой образовался. По ходу путешествия к центру Солнечной системы гравитация Юпитера собрала перед планетой больше мелких тел, чем позади нее.

Впереди – дальнейшие исследования

Расчеты показывают, что сужение орбиты Юпитера началось через два или три миллиона лет после того, как планета начала свое существование вдалеке от Солнца. Это смещение длилось примерно 700 тысяч лет. Причины миграции кроются во взаимодействии молодой планеты с газом и пылью, заполнявшими раннюю Солнечную систему.

Моделирование этого процесса также помогло выяснить, что асимметрия «греков» и «троянцев» возникла на стадии, когда Юпитер еще не приобрел свою мощную атмосферу. Следовательно, состав этих астероидов должен быть близок к составу первоначального ядра протопланеты.

В 2021 году НАСА планирует старт миссии Lucy, которая будет направлена на изучение нескольких троянских астероидов Юпитера. Исследование этих малых тел позволит узнать больше о таинственной далекой эпохе образования планет, уверены ученые. Пока они провели моделирование эволюции Юпитера, но предполагают, что сходным образом формировался и мигрировал еще один газовый гигант – Сатурн, а также ледяные гиганты – планеты Уран и Нептун.

Нашли нарушение? Пожаловаться на содержание

А вам интересно было бы взглянуть на то, что представляла собой молодая Солнечная система?
Комментарии 0
Подписаться
Я хочу получать
Правила публикации
Редактирование комментария возможно в течении пяти минут после его создания, либо до момента появления ответа на данный комментарий.