Original Material
Ледяные чужаки
Каждый пятый астероид в нашей Солнечной системе может быть пришельцем
Миллионы космических объектов, находящихся в главном поясе астероидов, вполне могут быть ледяными чужаками. Они могли прилететь из глубин Вселенной, а на своих нынешних орбитах очутиться благодаря перемещениям гигантских планет.Главный астероидный пояс располагается между Марсом и Юпитером и представляет собой огромное скопление космических тел размерами от песчинки до полутора километров в диаметре. На сегодняшний день обнаружено около 400 тыс. астероидов. Большинство этих небесных тел -- каменные образования, хотя попадаются и ледяные глыбы. Общая масса всех астероидов меньше одной тысячной массы Земли. Двигаются эти тела по сложным траекториям, иногда даже имеют микроспутники. Согласно наиболее популярной в астрономии теории пояс астероидов образовался из вещества, которое из-за гравитационного поля Юпитера так и не смогло сформирвать планету.
«Ученые просто предположили, что то, что мы видим в этом месте, там и появилось», -- говорит Хэл Левисон, астроном из Юго-Западного научно-исследовательского института в Боулдере, Колорадо.
Левисон с коллегами думает иначе. Он считает, что порядка 20% астероидов из главного астероидного пояса могут представлять собой кометоподобные небесные тела, которые образовались в куда более холодном «климате», где-то далеко за планетой Нептун.
Сделать такой смелый вывод профессору Левисону позволила новая компьютерная модель, которая основывается на теории под названием модель Ницца. Эта теория, разработанная четыре года назад несколькими учеными и Хэлом Левисоном в их числе, объясняет динамичную эволюцию Солнечной системы. Гигантские планеты на заре своей истории, согласно этой теории, находились намного ближе друг от друга, чем сейчас, и были окружены огромными кольцами-дисками из планетезималий (твердые мелкие частички, из которых строились планеты) и обломков, оставшихся от процесса образования планет.
Согласно модели Ницца, примерно через 700 млн лет после образования Солнечной системы Юпитер и Сатурн сошлись так близко, что вступили в орбитальный контакт. Под действием гравитационных сил этих гигантов Уран и Нептун оказались, как шары в кегельбане, запущены в диск планетезималий, в результате чего находившиеся в поясе обломки разлетелись, как кегли, в разные стороны.
Прежние компьютерные модели установили траектории планетезималий и доказали, что именно из них и образовался так называемый пояс Кьюпера. В поясе Кьюпера находятся Нептун, часть отдаленных спутников Юпитера и Сатурна и астероиды, еще их называют троянские (названы по именам персонажей Троянской войны, описанных в «Илиаде») -- небесные тела, которые имеют общую с Юпитером орбиту и находятся в окрестностях точек Лагранжа L4 и L5 (в этих точках гравитационные силы, действующие на малое тело, уравновешиваются центробежной силой).
Новая модель поместила планетезималии в район вокруг Юпитера и Сатурна. Задачей эксперимента было установить, сколько среди захваченных планетами астероидов окажется так называемых астероидов Хильда. Это группа астероидов, расположенных у внешнего края главного пояса астероидов на расстоянии 4,0 а.е. от Солнца. Их орбитальные периоды соизмеримы с периодом обращения Юпитера в отношении 3:2. Они отделены от остальной части пояса астероидов.
Некоторые из небесных тел действительно оказались хильдами и троянцами, однако большинство захваченных астероидов оказалось на самом краю главного астероидного пояса нашей Солнечной системы.
Среди наиболее удаленных астероидов пояса Кьюпера достаточно много небесных тел, предположительно состоящих изо льда. С другой стороны, большинство астероидов внутри пояса состоят из скальных пород. Разный состав астероидов в зависимости от их положения свидетельствует о том, что как минимум часть их образовалась не там, где сейчас находится, а в других местах.
Оппоненты Хэла Левисона, соглашаясь в основном с теорией происхождения части астероидов за пределами нашей Солнечной системы, сомневаются в количественных пропорциях.
Рену Малхотра, астроном из Университета Аризоны в Туксоне, говорит, что на нее выкладки Левисона, считающего каждый пятый астероид пришельцем извне, впечатления не произвели. Новое исследование, считает она, не симулирует процесс, который заставил планетезималии изменить орбиты, а только отправляет небесные тела из-за пределов нашей Солнечной системы внутрь, чтобы определить, какие из них будут захвачены планетами.