Коли Марс і Юпітер мігрували на теперішні орбіти близько 4 мільярдів років тому, вони залишили шрами в поясі астероїдів, які видно і сьогодні.
Докази оприлюднені в новому документі у випуску цього тижня журналу Природа, вчені планети Девід Мінтон та Рену Малхотра з університету Арізони в Тусоні.
Астероїдний пояс давно, як відомо, містить різні прогалини, які називаються прогалинами Кірквуда. Деякі з цих прогалин відповідають нестабільним зонам, де сучасний гравітаційний вплив Юпітера та Сатурна викидає астероїди. Але вперше Мінтон і Малхотра помітили, що деякі розрахунки не відповідають законопроекту.
"Ми виявили, що багато регіонів виснажені астероїдами відносно інших регіонів, а не лише в раніше відомих прогалинах Кірквуда, які пояснюються поточними планетарними орбітами", - написав Мінтон в електронному листі. У редакції, що додається до статті, автор Кевін Уолш додав: "Якісно виглядає так, ніби сніговий плуг проїжджав через основний пояс астероїда, виштовхуючи астероїди по дорозі і сповільнюючись до упору на внутрішньому краї пояса".
Уолш родом з обсерваторії Лазурного берега у Франції. В його Новини та перегляди Штука, він пояснює, що відомі прогалини Кірквуда, виявлені Деніелом Кірквудом у 1867 р., "відповідають розташуванню орбітальних резонансів з Юпітером - тобто орбітам, періоди яких є цілими співвідношеннями орбітального періоду Юпітера". Наприклад, якщо астероїд обертався навколо Сонця три рази за кожен раз, коли це робив Юпітер, він опинився б у орбітальному резонансі 3: 1 з планетою, - написав він. Об'єкти, що знаходяться в резонансі з планетою-гігантами, по своїй суті мають нестабільну орбіту і, ймовірно, будуть викинуті з Сонячної системи. Коли планети мігрували, астрономи вважають, що об’єкти в резонансі з ними також зміщуються, впливаючи на різні частини пояса астероїдів у різний час.
"Таким чином, якщо нічого не повністю змінило пояс астероїду з моменту, коли планети оселилися на їх нинішніх орбітах, підписи минулої планетарної міграції орбіти все ще можуть залишитися", - написав Уолш. І саме цього домагалися Мінтон і Малхотра.
Астероїдний пояс легко відмовився від своїх таємниць, демонструючи затяжні докази планетарного більярду на внутрішньому краї пояса астероїда та на зовнішньому краї кожного проміжку Кірквуда. Нова знахідка, заснована на комп'ютерних моделях, надає додаткову підтримку теорії про те, що планети-гіганти - Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун - утворилися вдвічі ближче до Сонця, ніж зараз, і в більш жорсткій конфігурації, і повільно рухаються назовні.
"Орбіта Плутона та інших об'єктів пояса Койпера, захоплених [орбітами, що резонують] з Нептуном, можна пояснити зовнішньою міграцією Нептуна", - пишуть Мінтон та Малхотра в новому дослідженні. "Обмін імпульсом кута між планетимальними тваринами та чотирма планетами-гігантами спричинив орбітальну міграцію планет-гігантів, поки зовнішній планетмальний диск не виснажився". Планетизимали - це скелясті та крижані об’єкти, що залишилися від утворення планети.
"Коли Юпітер і Сатурн мігрували", - продовжують автори, вони спричинили хаос на молодому астероїдному поясі, "збуджуючи астероїди на земних орбітах, що перетинають планету, тим самим сильно виснажуючи популяцію астероїдного пояса і, можливо, також спричиняючи запізнілий сильний обстріл у внутрішній Сонячній Система ».
Як вважається, пізній важкий обстріл стався близько 3,9 мільярда років тому, або через 600 мільйонів років після народження Сонячної системи, і, як вважається, він припадає на багато найстаріших кратерів Місяця. Уолш заявив, що наступним розумним кроком для підтвердження теорії про недавно описані галявини в астероїдному поясі є ув'язнення їх хронологічно з обстрілом.
НАВЕДЕННЯ ФОТОГРАФІЇ: зображення художника поясом астероїда між Марсом та Юпітером. Кредит: Девід Мінтон та Рену Малхотра
Джерело: Природа
