Юпитер не одинок на своем орбитальном пути вокруг Солнца. Два гигантских роя астероидов попали в ловушку гравитационного взаимодействия между газовым гигантом и нашей звездой, ведя и отставая от Юпитера, когда он движется по своим космическим меркам.
Между этими роями, известными под общим названием трояны, на сегодняшний день мы идентифицировали более 12 000 астероидов , но есть любопытная загадка, которая сбила ученых с толку: ведущий рой, известный как греки или рой L4, имеет значительно больше астероидов, чем идущие позади троянцы. или L5, хотя обе группы кажутся одинаково стабильными.
Теперь у группы ученых есть ответ: изменение расстояния Юпитера от Солнца в первые дни существования Солнечной системы. В частности, двигаясь от более близкого расстояния к своей текущей орбите.
«Мы предполагаем, что внешняя, с точки зрения расстояния до Солнца, быстрая миграция Юпитера может исказить конфигурацию троянских роев, что приведет к более стабильным орбитам в рое L4, чем в рое L5», — говорит астроном Цзянь Ли из Нанкина. Университет в Китае.
«Этот механизм, который временно вызвал разные пути эволюции для двух групп астероидов , которые делят орбиту Юпитера, дает новое и естественное объяснение беспристрастному наблюдению, что астероидов L4 примерно в 1,6 раза больше, чем астероидов в рое L5. "
L4 и L5 относятся к точкам Лагранжа , гравитационно стабильным точкам, возникающим при взаимодействии двух тел. Каждая система двух тел имеет пять точек Лагранжа, в которых гравитационное взаимодействие между двумя телами уравновешивается центростремительной силой, необходимой для того, чтобы маленькое тело двигалось вместе с ними.
Три из этих точек лежат вдоль линии, соединяющей два больших тела. Оставшиеся два, L4 и L5, разделяют орбитальный путь меньшего из двух тел, L4 впереди и L5 позади.
Греки и троянцы Юпитера, согласно десятилетиям исследований, должны быть столь же многочисленны. Эти две популяции имеют почти одинаковые свойства, связанные с их стабильностью и живучестью, но греки намного превосходят численностью троянцев. Чтобы выяснить, почему, Ли и его коллеги решили смоделировать раннюю эволюцию Юпитера, основываясь на так называемой ранней нестабильности планет-гигантов.
Эта теория предполагает, что Юпитер сформировался в другом месте, чем его нынешнее положение, но был вытеснен гравитационным разрушением другого планетарного тела в начале истории Солнечной системы.
Гипотеза Гранд-Тэка , которая может решить несколько проблем с Солнечной системой, предполагает, что Юпитер двигался внутрь к Солнцу, а затем снова удалялся на свое нынешнее расстояние.
Согласно модели группы, асимметрия в популяции троянов может быть воспроизведена во время быстрой внешней миграции, во время которой трояны теряются. Греки, с другой стороны, теряются во время внутренней миграции. Модель команды предполагает, что Юпитер мигрировал наружу больше, чем внутрь, что привело к увеличению населения греков.
Это сценарий, отличный от исследования 2019 года, которое показало, что асимметрия была результатом исключительно внутренней миграции , но он лучше согласуется с гипотезой Гранд-Тэка.
Модель в ее нынешнем виде представляет собой довольно интересную отправную точку, но исследователи отмечают, что она относительно грубая. Будущие исследования могут быть направлены на создание более подробной модели, чтобы выяснить, связаны ли количество, порядок или продолжительность миграций с количеством троянов.
Текущая работа также не принимала во внимание потенциальное влияние Сатурна, Урана или Нептуна. Для более точного результата эти тела можно было бы включить.
Идентификация большего количества троянов даст более точное описание популяции этих объектов, что также поможет уточнить будущие анализы, говорят исследователи. Но линия расследования выглядит многообещающе.
«Характеристики нынешней Солнечной системы хранят в себе до сих пор неразгаданные тайны ее формирования и ранней эволюции», — говорит астроном Николаос Георгакаракос из Нью-Йоркского университета Абу-Даби в Объединенных Арабских Эмиратах.
«Возможность успешно смоделировать событие на ранней стадии развития Солнечной системы и применить эти результаты к современным вопросам также может быть ключевым инструментом, поскольку астрофизики и другие исследователи работают над тем, чтобы узнать больше о заре нашего мира».
Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен