Кредит: Pixabay/CC0 Public Domain
Данные фрагментов разрушенного астероида позволяют предположить, что сдвиг положения планет-гигантов в нашей Солнечной системе миллиарды лет назад произошел между 60–100 миллионами лет после формирования Солнечной системы и мог иметь ключевое значение для формирования нашей Луны. .
Ученые-космонавты во главе с Университетом Лестера объединили данные моделирования, наблюдений и анализа метеоритов, чтобы воссоздать орбитальную нестабильность, вызванную перемещением планет-гигантов нашей Солнечной системы в свои нынешние местоположения, известную в течение 20 лет как модель Ниццы.
Результаты опубликованы в журнале Science и представлены на Генеральной ассамблее Европейского геологического союза в Вене.
В начале Солнечной системы планеты-гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — имели более круглые и более компактные орбиты, чем сегодня. Предыдущие исследования установили, что орбитальная нестабильность в Солнечной системе изменила эту орбитальную конфигурацию и привела к рассеянию более мелких планетезималей. Многие из них столкнулись с внутренними планетами земной группы в результате того, что ученые назвали поздней тяжелой бомбардировкой.
Ведущий автор доктор Криса Авделлиду из Школы физики и астрономии Университета Лестера сказала: «Вопрос в том, когда это произошло? Орбиты этих планет дестабилизировались из-за некоторых динамических процессов, а затем приняли свои окончательные положения, которые мы видим сегодня. Каждое время имеет разные последствия, и это стало предметом больших дискуссий в сообществе».
«В этой работе мы попытались не только провести чисто динамическое исследование, но и объединить различные типы исследований, связывая наблюдения, динамическое моделирование и исследования метеоритов».
Они сосредоточились на типе метеорита, известном как энстатитовые хондриты, которые имеют очень похожий на Землю состав и очень схожие изотопные соотношения, что означает, что они образовались в наших окрестностях. Проводя спектроскопические наблюдения с помощью наземных телескопов, они связали эти метеориты с их источником: семейством фрагментов в поясе астероидов, известном как Атор.
Это говорит о том, что Атор изначально был намного больше и сформировался ближе к Солнцу и что он пострадал от столкновения, в результате которого его размер уменьшился за пределами пояса астероидов.
Чтобы объяснить, как Атор оказался в поясе астероидов, ученые протестировали различные сценарии с использованием динамического моделирования и пришли к выводу, что наиболее вероятным объяснением является гравитационная нестабильность, которая сместила планеты-гиганты на их нынешние орбиты. Анализ метеоритов показал, что это произошло не ранее, чем через 60 миллионов лет после начала формирования Солнечной системы.
Предыдущие данные об астероидах на орбите Юпитера также наложили ограничения на то, как поздно произошло это событие: ученые пришли к выводу, что гравитационная нестабильность должна была произойти между 60 и 100 миллионами лет после рождения Солнечной системы, 4,56 миллиарда лет назад.
Предыдущие данные показали, что Луна Земли сформировалась в этот период. Одна из гипотез заключалась в том, что планетезималь, известная как Тейя, столкнулась с Землей, и обломки этого столкновения образовали Луну.
Выбор времени орбитальной нестабильности важен, поскольку он определяет, когда некоторые из знакомых особенностей нашей Солнечной системы разовьются и, возможно, даже окажут влияние на обитаемость нашей планеты.
Доктор Авделлиду добавил: «Это как будто у вас есть загадка: вы понимаете, что что-то должно было произойти, и пытаетесь расположить события в правильном порядке, чтобы составить картину, которую вы видите сегодня. Новизна исследования в том, что мы не занимаюсь только чистым динамическим моделированием, или только экспериментами, или только телескопическими наблюдениями».
«Когда-то в нашей солнечной системе было пять внутренних планет, а не четыре, так что это может иметь значение для других вещей, например, для того, как мы формируем обитаемые планеты. Возникает вопрос, когда именно появились объекты, доставляющие летучую органику на нашу планету, на Землю и Марс? «
Марко Дельбо, соавтор исследования и директор по исследованиям обсерватории Ниццы во Франции, сказал: «Время очень важно, потому что много планетезималей населяли нашу Солнечную систему в начале. И нестабильность очищает их, поэтому, если это произойдет Через 10 миллионов лет после возникновения Солнечной системы вы очистите планетезимали немедленно, а если вы сделаете это через 60 миллионов лет, у вас будет больше времени, чтобы доставить материалы на Землю и Марс».
Информация от: Университетом Лестера
