6.3K
Изучение ранних и наименее известных фаз истории Солнечной системы, когда молодое Солнце еще было охвачено диском газа и пыли, в котором начали формироваться планеты, является одной из самых сложных задач современной планетологии. Небесные тела, рожденные в то время и сохранившиеся до настоящего времени, малочисленны, и в большинстве случаев их «память» о древних процессах была изменена средами, в которых они подвергались столкновениям в ходе своей эволюции.
В течение десятилетий астероид Веста считался одним из самых надежных свидетелей древнего прошлого: в частности, его сохранившаяся тонкая вулканическая кора накладывала мощное ограничение активности юной Солнечной системы. Однако данные, собранные миссией NASA «Dawn», позволили предположить, что память Весты может быть не так надежна. Исследование опубликовано в журнале Icarus.
С одной стороны, ударные кратеры от столкновений за последние 4 миллиарда лет, похоже, стерли следы древних пород, сформированных в околосолнечном диске. С другой стороны, миссия показала гораздо большую толщину коры по сравнению с той, что была предложена на основе изучения метеоритов HED («Dawn» подтвердил наличие в них фрагментов коры Весты). Все это делает информацию, полученную на выводах о сохранности астероида, очень расплывчатой.
Тем не менее, результаты международной группы исследователей, возглавляемой Диего Туррини из INAF-IAPS, предлагают рассматривать ситуацию под разными углами. «Речь идет о том, чтобы изменить перспективу и вместо того, чтобы сосредоточиться только на разрушительных последствиях столкновений, как мы поступали до сих пор, рассмотреть и конструктивные», – объясняет Диего Туррини. «Каждый удар удаляет материал с поверхности Весты, но в то же время поставляет новый», – продолжает Владимир Свецов, член команды и соавтор исследования.
Результаты лабораторных исследований метеоритов HED в последние годы показали, что некоторые из них включают избыток воды и сидерофильных элементов (т.е. демонстрирующих сродство к железу и, следовательно, в основном входящих в состав металлического ядра Весты), что определяет верхние пределы их глобального присутствия в коре астероида.
В зависимости от состава объекта (например, скалистого астероида или кометы) каждое воздействие может приносить один или оба этих материала, изменяя состав коры. Научная команда задалась вопросом, можно ли использовать глобальные ограничения на присутствие этих веществ в синергии с данными, предоставленными «Dawn», чтобы определить изначальный поток ударов по поверхности Весты и, следовательно, древнюю историю Солнечной системы.
«Вместо того, чтобы сосредоточиться на прямом поиске истинного эволюционного пути Солнечной системы, в нашем исследовании мы используем метод Шерлока Холмса, показывающий, как совокупность разных последствий столкновений может использоваться для исключения невозможных сценариев развития событий. Веста, с которой мы познакомились, когда к ней прибыл «Dawn», отличалась от ожиданий, и нам пришлось иметь дело с реальным астероидом, а не с тем, что мы предполагали», – говорит Гай Консолманьо, член команды и соавтор исследования.
Учитывая большое количество вариативных параметров, команда сосредоточилась на тематическом исследовании, основанном на образовании и миграции Юпитера. Ученые считают, что планета-гигант родилась в другом районе Солнечной системы, а затем постепенно мигрировала на свою текущую орбиту. Результаты, полученные командой, показывают, что их подход не только позволяет установить, переместился ли Юпитер или нет, но также накладывает ограничения на расстояние возможной миграции. Планетологи установили, что умеренная миграция гиганта примерно на 0,25 астрономических единиц хорошо согласуется с результатами симуляций, при полном исключении перемещения на 1 астрономическую единицу и более.
«Самый инновационный аспект наших результатов – это тот факт, что совместное использование информации, предоставленной «Dawn» и HED, впервые позволяет выполнить количественные сопоставления между различными моделями. Наша главная цель заключалась в том, чтобы дать научному сообществу новый инструмент исследований. Различные группы ученых, вовлеченные в изучение истоков Солнечной системы, теперь могут использовать его для проверки своих моделей и эволюционных сценариев», – заключил Диего Туррини.