С помощью компьютерного моделирования команда астрономов во главе с учеными из Лундского университета (Швеция) изучила «путешествие» Юпитера сквозь Солнечную систему, в которое планета отправилась примерно 4,5 миллиарда лет назад. В то время наша система и ее планеты только начинали формироваться. Результаты показывают, что тогда юный Юпитер находился в четыре раза дальше от Солнца, чем сегодня, говорится на сайте университета. Сейчас планета удалена от центральной звезды на 778,5 миллионов километров.
«Впервые у нас есть доказательство того, что Юпитер сформировался далеко от Солнца, а затем мигрировал на его нынешнюю орбиту. Мы нашли свидетельства о миграции в Троянских астероидах, вращающихся вблизи Юпитера», – объясняет Симона Пирани (Simona Pirani), ведущий автор исследования.
Троянские астероиды состоят из двух групп с тысячами крупных астероидов – «троянцев» и «греков». Они находятся на том же расстоянии от Солнца, что и Юпитер: одни расположены на орбите перед планетой, а другие – за. Перед Юпитером примерно на 50% больше астероидов, чем за ним. Именно эта асимметрия стала ключом к пониманию миграции Юпитера.
Действительно, исследовательское сообщество ранее не могло объяснить, почему две группы не содержат одинаковое количество астероидов. Однако Симона Пирани и Андерс Йохансен (Anders Johansen) вместе с коллегами смогли определить причину, воссоздав ход событий формирования Юпитера и то, как планета постепенно притягивала к себе троянские астероиды.
С помощью компьютерного моделирования исследователи подсчитали, что такая асимметрия могла возникнуть только в том случае, если Юпитер сформировался на расстоянии в четыре раза дальше от Солнца и впоследствии переместился на свое нынешнее место. Во время путешествия к Солнцу гравитация Юпитера привлекла больше астероидов перед планетой, чем за ней.
Согласно расчетам, миграция Юпитера продолжалась около 700 000 лет, через два миллиона лет после того, как небесное тело начало свою жизнь как «ледяной астероид» вдали от Солнца. Путешествие внутрь Солнечной системы пошло по спиралевидному маршруту, в котором Юпитер продолжал кружить вокруг Солнца, – несмотря на то что путь постепенно сужался. Причина миграции связана с гравитационными силами окружающих газов в Солнечной системе.
Моделирование показывает, что троянские астероиды были втянуты на орбиту Юпитера, когда тот был молодой планетой без газовой атмосферы, что означает, что эти астероиды, скорее всего, состоят из строительных блоков, похожих на те, которые составляют ядро Юпитера. В 2021 году космический зонд НАСА «Люси» будет выведен на орбиту у шести троянских астероидов, чтобы изучить их подробнее.
«Мы можем многое узнать о ядре и образовании Юпитера, изучая трояны», – добавляет Андерс Йохансен.
Авторы исследования также предполагают, что газовый гигант Сатурн и ледяные гиганты Уран и Нептун могли мигрировать аналогичным образом.
[Иллюстрация: NASA/JPL-Caltech / LUND UNIVERSITY]
