Пояс астероидов: что это такое и как он образовался?

Где находится пояс астероидов, и действительно ли астрономы знают, как он образовался? Новые исследования могут изменить то, что мы знаем об этом скалистом регионе Солнечной системы.

• Льюис Дартнелл

Опубликовано: 18 февраля 2021 г., 9:49
Поделиться через фейсбук
Поделиться в твиттере
Поделиться на Pinterest
Поделиться на реддите
Поделиться в блоге
Электронная почта другу

Астрономы много знают о поясе астероидов. Отмечая границу между внутренними скалистыми планетами и внешними газовыми гигантами, это самая широкая полоса недвижимости Солнечной системы между Меркурием и Нептуном, на которой нет крупных планет.

Рекламное объявление

Одно из многих колец Солнечной системы, включая кольца Сатурна и пояс Койпера, действительно ли астрономы знают полную историю пояса астероидов?

Общая масса этой разреженной области каменистых обломков составляет всего одну тысячную от земной, а один астероид, Церера, составляет почти треть этой общей массы.

Внутренние астероиды в основном представляют собой сухие объекты S-класса (кремнистые), которые, как считается, наиболее похожи на обычные хондритовые метеориты, тогда как объекты C-класса (углеродистые) преобладают во внешнем поясе и содержат углерод и воду.

Орбиты астероидов в целом известны как «динамически возбужденные». Их орбиты вокруг Солнца не являются аккуратными кругами в плоскости Солнечной системы, но имеют орбитальный эксцентриситет до 0,3 и могут быть наклонены под углами более 20°.

Несмотря на то, насколько хорошо мы можем охарактеризовать пояс астероидов сегодня, мы на самом деле не знаем наверняка, как он появился.

Шон Рэймонд из Астрофизической лаборатории Университета Бордо и Дэвид Несворни из Департамента космических исследований Юго-Западного научно-исследовательского института в Колорадо изучают то, что известно о его происхождении.

Как образовался пояс астероидов?

Классическая точка зрения состоит в том, что пояс астероидов сформировался внутри газообразного и пыльного диска, вращающегося вокруг изначального Солнца, как рой оставшихся планетезималей с первоначальной массой, возможно, в несколько масс Земли.

Со временем, согласно этой гипотезе, 99,9% этого материала было выброшено из этой орбитальной области в результате гравитационных взаимодействий с планетами (включая возможную раннюю миграцию Юпитера и Сатурна).

Таким образом, пояс астероидов, который мы наблюдаем сегодня, представляет собой остатки сильно истощенного резервуара планетезималей.

Но противоположный процесс также может объяснить характеристики современного пояса астероидов.

Возможно, эта орбитальная область на самом деле началась вообще без каменистого материала, и за всю историю Солнечной системы она была заполнена планетезималями, рожденными где-то в Солнечной системе.

Таким образом, формирование пояса астероидов может быть историей накопления, а не истощения.

Один из ключей к тому, что произошло, говорят Раймонд и Несворный, могут дать два крупнейших астероида, Церера и Веста.

Хотя Церера и Веста в настоящее время занимают относительно близкие орбиты (действительно, есть шанс, что они могут столкнуться в следующем миллиарде лет или около того), вполне вероятно, что на самом деле они образовались в совершенно разных средах в изначальной Солнечной системе.

Больше похоже на это

Космический зонд НАСА Dawn подтвердил, что Церера богата водяным льдом и имеет состав, наиболее близкий к углеродистым хондритовым метеоритам.

Считается, что этот гигантский астероид образовался в холодной внешней части Солнечной системы, но был смещен и имплантирован в пояс астероидов в результате образования газовых гигантов.

С другой стороны, состав Весты предполагает, что она была рассеяна в поясе астероидов от места своего рождения гораздо ближе к Солнцу. Возможно, знак накопления?

Профессор Льюис Дартнелл — астробиолог Вестминстерского университета. Льюис читалПроисхождение и динамическая эволюция пояса астероидов Шон Н. Рэймонд и Дэвид Несворны. Читайте онлайн на arxiv.org.

Рекламное объявление

Эта статья впервые появилась в мартовском номере журнала за 2021 г. Журнал BBC Sky at Night.