Kiedy Mars i Jowisz migrowali na swoje obecne orbity około 4 miliardów lat temu, pozostawili blizny w pasie planetoid, które są nadal widoczne do dziś.
Dowody zostały zaprezentowane w nowej pracy w numerze tego tygodnika Natura, przez planetologów Davida Mintona i Renu Malhotrę z University of Arizona w Tucson.
Od dawna wiadomo, że pas asteroid ma luki, zwane szczelinami Kirkwooda, w różnych miejscach. Niektóre z tych luk odpowiadają niestabilnym strefom, w których współczesny wpływ grawitacyjny Jowisza i Saturna wyrzuca asteroidy. Ale po raz pierwszy Minton i Malhotra zauważyli, że niektóre rozliczenia nie pasują do rachunku.
„Odkryliśmy, że wiele regionów jest zubożonych w asteroidy w stosunku do innych regionów, a nie tylko w znane wcześniej luki Kirkwooda, które są wyjaśnione przez obecne orbity planet”, napisał Minton w e-mailu. W artykule wstępnym towarzyszącym gazecie autor Kevin Walsh dodał: „Jakościowo wygląda to tak, jakby pług śnieżny był napędzany przez główny pas asteroid, wyrzucając asteroidy po drodze i zwalniając do zatrzymania na wewnętrznej krawędzi pasa”.
Walsh pochodzi z Observatoire de la Côte d’Azur we Francji. W jego Wiadomości i opinie wyjaśnia, że znane luki Kirkwooda, odkryte przez Daniela Kirkwooda w 1867 r., „odpowiadają lokalizacji rezonansów orbitalnych z Jowiszem - to znaczy orbit, których okresy są liczbami całkowitymi okresu orbitalnego Jowisza”. Na przykład, jeśli asteroida krąży wokół Słońca trzy razy za każdym razem, gdy robi to Jowisz, będzie w rezonansie orbitalnym 3: 1 z planetą, napisał. Obiekty w rezonansie z gigantyczną planetą mają z natury niestabilne orbity i prawdopodobnie zostaną wyrzucone z Układu Słonecznego. Kiedy planety migrują, astronomowie wierzą, że obiekty w nich rezonansowe również się przesuwają, wpływając na różne części pasa asteroid w różnym czasie.
„Tak więc, jeśli nic nie zmieniło całkowicie pasa asteroid, odkąd planety osiadły na swoich obecnych orbitach, nadal mogą pozostać ślady wcześniejszej migracji orbit planetarnych” - napisał Walsh. Właśnie tego szukali Minton i Malhotra.
Pas asteroid z łatwością porzucił swoje sekrety, ukazując trwałe ślady planetarnego bilarda na wewnętrznej krawędzi pasa asteroid i na zewnętrznej krawędzi każdej szczeliny Kirkwooda. Nowe odkrycie, oparte na modelach komputerowych, stanowi dodatkowe poparcie dla teorii, że gigantyczne planety - Jowisz, Saturn, Uran i Neptun - uformowały się dwa razy bliżej Słońca niż są teraz i mają bardziej zwartą konfigurację i powoli przesunęły się na zewnątrz.
„Orbitę Plutona i innych obiektów pasa Kuipera uwięzionych w [orbitach rezonujących] z Neptunem można wyjaśnić zewnętrzną migracją Neptuna”, napisali Minton i Malhotra w nowym badaniu. „Wymiana momentu pędu między planetozymalami i czterema gigantycznymi planetami spowodowała migrację orbitalną gigantycznych planet, dopóki zewnętrzny dysk planetoidalny nie uległ wyczerpaniu”. Planetesimals to skaliste i oblodzone obiekty pozostałe po formowaniu się planet.
„W miarę migracji Jowisza i Saturna, autorzy kontynuowali spustoszenie młodego pasa asteroid,„ ekscytujące asteroidy na orbitach ziemskich krzyżujących się z planetami, tym samym znacznie wyczerpując populację pasa asteroid, a być może również powodując późne ciężkie bombardowanie w wewnętrznym Słońcu System."
Sugeruje się, że późne ciężkie bombardowanie miało miejsce około 3,9 miliarda lat temu lub 600 milionów lat po urodzeniu się Układu Słonecznego i uważa się, że odpowiada ono za wiele najstarszych kraterów Księżyca. Walsh powiedział, że kolejnym rozsądnym krokiem, aby potwierdzić teorię o nowo opisanych polanach w pasie asteroid, jest powiązanie ich chronologicznie z bombardowaniem.
OŁÓW ZDJĘCIE: Przedstawienie przez artystę pasa asteroid między Marsem a Jowiszem. Źródło: David Minton i Renu Malhotra
Źródło: Nature
