Гравитация Юпитера могла притащить Цереру в пояс астероидов 4,5 млрд лет назад

Карликовая планета Церера сформировалась во внешней области Солнечной системы, после чего переместилась в пояс астероидов, вероятно, под воздействием мощной гравитации Юпитера. К такому заключению пришли учёные из Государственного университета Сан-Паулу в Бразилии после проведения компьютерного моделирования.

Источник изображения: NASA

Учёные и раньше сходились во мнении, что в Церере есть что-то не соответствующее её расположению в Солнечной системе. Диаметр карликовой планеты около 1000 км и в настоящее время она является крупнейшим объектом в поясе астероидов, области между орбитами Марса и Юпитера, где скопилось множество астероидов преимущественно с диаметром от десятков до сотен метров.

В отличие от соседних астероидов, многие из которых имеют причудливую форму, круглая Церера не лишена несвойственных астероидам химических соединений, таких как аммиак. Учёные давно предполагали, что Церера образовалась не в поясе астероидов, а переместилась в это место за время существования. Новая компьютерная симуляция подтверждает это.

«Мы предложили сценарий, который объясняет, почему Церера так отличается от соседних астероидов. В этом сценарии Церера начала формироваться на орбите далеко за пределами Сатурна, где было много аммиака. На стадии роста планеты-гиганта она была втянута в пояс астероидов как мигрант из внешней области Солнечной системы и просуществовала там 4,5 млрд лет до настоящего времени», — рассказал Рафаэль Рибейро де Соуза (Rafael Ribeiro de Sousa), один из авторов нынешнего исследования.

Хотя аммиак, как правило, не встречается в составе астероидов, он часто присутствует в составе комет и других объектов, образующихся в гораздо более холодных уголках Солнечной системы. Хвост кометы образуется при приближении к Солнцу, поскольку за счёт повышения температуры лёд начинает топиться. Нечто похожее происходит с Церерой, которая является единственным объектом пояса астероидов с тонкой атмосферой, состоящей из испаряющейся воды и аммиачного льда.

Если предположить, что Церера образовалась там же, где возникают кометы, появляется вопрос относительно силы, переместившей её в пояс астероидов. Учёные считают, что ключом к ответу на этот вопрос является мощная гравитация газового гиганта Юпитера, которая была основной силой во время формирования Солнечной системы 4,5 млрд лет назад.

«Наше моделирование показало, что стадия формирования гигантских планет была очень турбулентной и включала в себя столкновения предшественников Урана и Нептуна, а также сопровождалась выбросом планет из Солнечной системы и даже вторжением во внутреннюю область планет с массой, превышающей массу Земли в три раза. Кроме того, сильное гравитационное возмущение разбросало повсюду объекты, похожие на Цереру. Некоторые из них вполне могли достичь пояса астероидов и приобрести стабильные орбиты, позволяющие пережить другие события», — считает Рибейру де Соуза.