Пытаясь понять, почему туманная экзосфера Цереры, карликовой планеты, расположенной в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера, содержит аммиак, ученые прибегли к компьютерному моделированию, которое показало, что Церера сформировалась за орбитой Сатурна, а затем мигрировала в пояс астероидов.
Расстояние — важный фактор
Местоположение космического тела в Солнечной системе определяет степень воздействия Солнца не него. Например, кометы, приближаясь к звезде, «отращивают хвосты». Но если из внешней Солнечной системы во внутреннюю перемещается более крупное тело, то последствия будут куда глобальнее.
Авторы нового исследования, пытающиеся понять необычный состав тонкой атмосферы Цереры, обнаружили, что карликовая планета, вероятно, зародилась во внешней Солнечной системе, а после была перемещена внутрь. Это может быть связано с тем, что молодая Солнечная система была нестабильным местом: газовые гиганты Юпитер и Сатурн соперничали за пространство, ледяные гиганты, такие как Уран и Нептун, выталкивались наружу или даже вылетали за пределы Солнечной системы, а более мелкие тела, попадая под влияние гравитационных сил, разлетались в разные стороны, как бильярдные шары по столу.
В научном журнале Icarus команда ученых объясняет тонкости использования компьютерного моделирования, которое применялось для работы над теорией о том, что Церера образовалась не там, где она находится сегодня.
Церера и место ее зарождения
Согласно данным, полученным в ходе миссии NASA Dawn, в атмосфере Цереры довольно много аммиака, появление которого обеспечено теплом солнечного света. Этот туман, насыщающий атмосферу, поднимается из-под поверхности, и на самом деле представляет собой смесь аммиака и воды. Кроме того, в некоторых ударных кратерах Цереры есть отложения водяного льда, но тела пояса астероидов, как правило, лишены его. Они сухие и пыльные. И именно поэтому ученые захотели выяснить, не могла ли Церера образоваться в другом месте.
Вот тут-то и появились эти сложные компьютерные модели. Команда начала с предположения, что Церера сама по себе была планетезималью — слепленные воедино кусочки камня, газа и пыли, которые являлись строительными блоками более крупных тел.
«Наше моделирование показало, что процесс формирования крупнейшей планеты Солнечной системы [Юпитера] был очень турбулентным, сопровождался частыми столкновениями между предшественниками Урана и Нептуна, выбросами планет из системы и даже вторжениями во внутреннюю область планет с массами, более чем в три раза превышающими массу Земли, — сказал Рафаэль Рибейро де Соуза, ведущий автор исследования и планетолог из Университета Сан-Паулу, Бразилия. — Кроме того, сильное гравитационное возмущение «разбросало» повсюду объекты, похожие на Цереру. Некоторые вполне могли достичь пояса астероидов и приобрести стабильные орбиты, позволяющие пережить другие события».
Вдобавок к этому открытию, моделирование команды также показало, что в ранней Солнечной системе за пределами орбиты Сатурна существовало не менее 3 600 объектов, подобных Церере. Статистически это повышает шансы на то, что Церера сформировалась во внешней Солнечной системе и была вытеснена внутрь из-за всего этого хаоса.
Но самое главное в этом исследовании то, что химические сигнатуры подтверждают верность компьютерной модели. Церера слишком похожа на объекты из внешней Солнечной системы, и ее зарождение в поясе астероидов кажется крайне маловероятным.
