В Главном поясе астероидов полно иммигрантов

Сегодня Солнечная система выглядит спокойным и уютным местом: восемь планет на своих местах, и кажется, что так было всегда. На тех телах, что давно крутятся около светила, поменьше легко испаряющихся материалов. А вот за снеговой линией (что понятно из названия) водного и газового льда много больше — на поверхности тех же астероидов. В общем, разное место жительства — разный состав, согласны?

И правильно, что не соглашаетесь. Астрономы во главе с Франческой Демео (Francesca DeMeo) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (США) попробовали составить карту расположения астероидов в Солнечной системе и связать её с их составом. И вот что у них вышло.

Миграция Юпитера, некогда находившегося чуть ли не на нынешней орбите Марса, расшвыряла многие «коренные» астероиды пояса и одновременно принесла туда множество новых. (Здесь и ниже иллюстрации David A. Aguilar, CfA.)

До сих пор астероиды главного пояса между Юпитером и Марсом рассматривались как следы неудачной попытки планетообразования, когда гравитация близкой планеты-гиганта так и не дала возникнуть соседней планете, остановив процесс на начальной стадии. Те, что находились ближе к Солнцу, должны были быть суше, а те, что дальше, — богаче льдом.

Когда же, используя данные Слоановского цифрового обзора неба, удалось проанализировать состав тысяч астероидов Главного пояса, последний оказался весьма разношёрстным — более многообразным, чем считалось. И в особенности это относилось к малым астероидам.

Сами учёные объясняют это при помощи появившейся в прошлом десятилетии модели Ниццы, из которой следует, что изначально планеты Солнечной были расположены не там, где сегодня, и на совсем иных расстояниях между собой (по всей видимости, меньше). Затем из-за гравитационных взаимодействий между гигантскими планетами они начали перемещаться. Причём гравитация Юпитера отбросила других гигантов дальше от Солнца, и практически все малые тела, от орбиты Меркурия до Сатурна, были перемещены со своих мест, осев, словно пена в зоне прибоя, на «нейтральной территории», где гравитация Юпитера не способствовала их выбросу из системы.

Из стартового населения пояса астероидов могло быть потеряно до 90% тел, в то время как «новички» из других точек резко разнообразили общую картину по составу астероидов, обеспечив им набор как сравнительно сухих, так и весьма влажных тел.

Насколько именно титаническая миграция и изменения астероидных орбит повлияли на обводнение Земли?

Авторы исследования полагают, что именно мощное перетасовывание астероидов и комет, вызванное упомянутыми миграциями газовых гигантов, могло подарить Земле её океаны: поздняя тяжёлая бомбардировка кометами должна была обеспечить нашей планете достаточное количество воды, которого в системах, не переживших соответствующего хаотического перемещения планет, просто не было. На этом основании астрономы полагают, что многие экзопланеты земных размеров могут отличаться от Земли по обеспеченности водой в худшую сторону. Разумеется, при отсутствии у нас данных о том, насколько общей для планетарных систем является внутренняя миграция планет, это предположение выглядит довольно смелым.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature.

Подготовлено по материалам Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.