Вчені запропонували нову теорію походження поясу астероїдів

Основною гіпотезою походження поясу астероїдів у Сонячній системі вважалося його формування з планетарного ембріона. Через гравітаційний вплив Юпітера з нього так і не змогла утворитися планета, а його залишки у вигляді астероїдів сконцентрувалися у вузькій області між Марсом і Юпітером. У своєму новому дослідженні вчені припустили, що насправді ніякого планетарного ембріона не було, а пояс утворився з уламків планет у процесі їх формування і практично відразу прийняв свій нинішній вигляд. Стаття опублікована в.

Головний пояс астероїдів являє собою скупчення астероїдів у просторі між орбітами Марса і Юпітера. Зараз пояс астероїдів має досить маленьку масу (сумарна маса всіх астероїдів приблизно в 25 разів менше маси Місяця), і досить неоднорідну структуру. До теперішнього моменту основною теорією утворення поясу астероїдів було його формування з планетезимали в області між сучасними орбітами Марса і Юпітера. При цьому маса планетезималі була порівнянна з масою Землі (що приблизно в 2000 разів більше поточної сумарної маси всіх астероїдів в поясі). Через гравітаційну взаємодію з Юпітером та іншими планетами-гігантами планетезималь стала нестійкою, і, замість планети, з неї сформувалася група астероїдів. А в результаті орбітального резонансу з Юпітером основна їх маса виявилася викинута за межі Сонячної системи.

У своєму новому дослідженні астрофізики з Франції та Бразилії висувають гіпотезу, що пояс астероїдів утворився не з пленетезимали в газопильовому диску, а як набір побічних продуктів при формуванні планет Сонячної системи. Вчені звернули увагу на неоднорідність складу поясу астероїдів: астероїди силікатного типу, близькі за своїми властивостями і складом до планет земної групи, знаходяться у внутрішньому кільці, а астероїди вуглецевого типу, навпаки, близькі за складом до планет-гігантів, - у зовнішньому. За словами астрофізиків, це може говорити, що астероїди утворилися в якості уламків при формуванні інших планет, після чого їх викинуло в область між Марсом і Юпітером, де вони розташовуються зараз.

Для підтвердження запропонованої гіпотези вчені промоделювали процес утворення планети земної групи з газопилового диска і перевірили, чи можливо в процесі формування планети уламків, які буде мігрувати в бік планет-гігантів і концентруватися в певній області. Формування кожної з чотирьох планет було промодельовано окремо з урахуванням гравітаційного впливу Юпітера і Сатурна з відповідним орбітальним резонансом. Зібравши разом всі дані, вчені отримали інформацію про можливий розподіл силікатних астероїдів. А вивчивши додатково механізм зростання газових гігантів, вчені прийшли до висновку, що газова аккреція могла призвести до дестабілізації їх орбіт і подальшого викиду астероїдів вуглецевого типу в область ближче до Сонця.

Виходячи з отриманих даних, вчені оцінили нахил і ексцентриситет орбіт осколків і прийшли до висновку, що запропонований ними механізм дійсно міг привести до утворення поясу астероїдів в його сучасному вигляді. Таким чином, швидше за все, пояс астероїдів відразу сформувався в своєму нинішньому досить розрідженому вигляді з маленькою масою і неоднорідним розподілом за складом.

Можливість промоделювати процес формування планет вже не вперше за останній час призводить до появи нових гіпотез про походження об'єктів Сонячної системи. Так, нещодавно вчені запропонували новий сценарій формування Марса, який, ймовірно, утворився якраз на місці сучасного розташування поясу астероїдів.