Новое исследование ранних этапов формирования Солнечной системы.

Существует группа астероидов, называемых троянскими, так как им даны имена персонажей Троянской войны, описанных в Илиаде. Их выделяют в отдельную группу, в виду того, что у них есть одна особенность — они движутся по орбите вокруг Солнца в точках Лагранжа на орбитах нескольких планет солнечной системы. На сегодняшний день известны троянцы Юпитера (первая планета, у которой они были обнаружены), Урана, Нептуна, Марса и Земли.

Коллектив астрономов из Северной Ирландии провел спектрографические исследования астероидов (5261) Эврика, (385250) 2001 DH47 и (311999) 2007 NS2 находящихся в точке L5 системы Марс - Солнце, и астероида (121514) 1999 UJ7, расположенного в точке L4. В качестве инструментов применялись спектрограф X-SHOOTER, установленный на Очень большом телескопе (VLT), а также телескопы Rozhen и William Herschel.

Интересным оказался основной вывод этих исследований — химический состав изученных тел оказался настолько схожим, что астрономы предположили единое происхождение этих объектов. Все они относятся к астероидам достаточного редкого класса А и их поверхность богата оливином, материалом, который образуется внутри космических тел, набравших массу достаточную для прохождения стадии внутреннего плавления и у которых сформировались ядро, мантия и кора. Таким образом, астероиды класса А могут появиться в результате распада подобного объекта, скажем, при столкновении с любым другим, либо в следствии незавершённости его формирования.

Так, например, существует гипотеза, которая была довольно популярна в своё время, особенно в среде писателей-фантастов, о существовании некогда Фаэтона, планеты, которая, якобы, когда-то находилась между Марсом и Юпитером, а затем распалась, из-за чего образовался нынешний пояс астероидов. Однако многочисленные расчёты, призванные определить, как двигались нынешние астероиды в прошлом, и последующее изучение всех этих объектов показало, что подобная гипотеза, скорее всего, неверна — астероиды никогда не были частью одной планеты, наоборот, являются остатками облака, из которого так никогда и не смогла сформироваться ещё одна планета из-за гравитационного влияния Юпитера.

По мнению авторов работы, результаты которой представлены в статье, опубликованной в апрельском выпуске журнала MNRAS (The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society), марсианские троянцы являются остатками одной и той же планетезимали. Так называют каменистые объекты, образовавшиеся на заре формирования Солнечной системы и являвшиеся зародышами будущих планет. Абсолютное большинство из них так и не смогло вырасти до размера полноценной планеты, рассредоточившись по всей Солнечной системе в виде астероидов и комет. Часть была уничтожена в ходе столкновений во время хаоса формирования нашей системы, какая-то часть была выброшена из Солнечной системы во время миграции газовых гигантов, а некоторым планетезималям (вроде астероида Лютеция) удалось дожить до наших дней.

Если следовать общепринятому определению, то планетезималь — небесное тело на орбите вокруг протозвезды, образующееся в результате постепенного приращения более мелких тел, состоящих из частиц пыли протопланетного диска.

Уплотняющееся вещество увеличивает температуру в центре, возросшая температура плавит его, вследствие чего образуется протопланета. Теория формирования планет, включающая так называемую «гипотезу планетезималей», была предложена советским астрономом В. Сафроновым и в настоящее время поддерживается большинством астрономов мира

Возвращаемся к исследованию

Первый марсианский троянец был обнаружен более 25 лет назад в точке L5 и получил название «Эврика» в память об известном восклицании древнегреческого математика Архимеда («Нашел!»). К настоящему времени у Марса удалось обнаружить девять троянцев, однако все они, кроме одного, (121514) 1999 UJ7, располагаются в точке L5. Более того, все троянцы из L5 обращаются вокруг Эврики, что, как предполагается, является следствием разрушения более древнего тела, находившегося в данной точке, при столкновении с другим.

Другая гипотеза состоит в том, что Эврика мог испытать процесс так называемого вращательного деления — раскрутившись, он потерял небольшие фрагменты, оставшиеся на гелиоцентрической орбите вокруг него. И в том, и в другом случае предполагается, что астероиды из семейства Эврики некогда были частью одного объекта. Хотя косвенные указания на реальность этой гипотезы учёными уже довольно давно получены, однозначно подтвердить её можно лишь после изучения состава всех троянцев, например, с помощью спектрального анализа, который и провела группа астрономов под руководством Галина Борисова (Galin Borisov) и Апостолоса Христо (Apostolos Christou) из Арманской обсерватории и планетария в Северной Ирландии (Великобритания) совместно с итальянскими и польскими учёными.

Христо отмечает, что до сих пор изученные семейства Главного пояса астероида, а также троянцев Юпитера не характеризовались подобным преобладанием оливина. С этим связана так называемая проблема нехватки мантии (дефицита мантии): если в поясе астероидов содержатся куски разрушенных протопланет, в которых уже запускались процессы дифференциации, то часть из них должна содержать вещество мантии, а не только остатки коры и металлического ядра.

Разумеется, открытие оливина в троянских астероидах не позволяет окончательно закрыть вышеописанную проблему, однако оно показывает, что вещество мантии определенно присутствовало вблизи Марса на заре истории Солнечной системы.

«Данные свидетельствуют о том, что такой материал участвовал в формировании Марса и, возможно, его планетарного соседа, нашей Земли», говорит Христо.

---

https://zen.yandex.ru/media/scikit/novoe-issledovanie-rannih-etapov-formirovaniia-solnechnoi-sistemy-59eeba0f256d5cc869fd42a0