Метеорні потоки народжуються, коли руйнуються комети. Нещодавно вчені вивчили їх і дізналися, в яких частинах Сонячної системи формувалися тіла, які їх породили.
Процес руйнування комет
Міжнародна команда із 45 дослідників, які вивчають метеоритні дощі, виявила, що не всі комети руйнуються однаково, коли наближаються до Сонця. У статті, опублікованій в журналі Icarus, вони пояснюють відмінності умовами в протопланетному диску, де комети формувалися 4,5 млрд років тому.
«Метеороїди, які ми бачимо в нічному небі як метеори, мають розмір невеликих камінчиків, — сказав провідний автор статті, метеорний астроном Інституту SETI і NASA Ames Пітер Дженніскенс. — Вони, по суті, такого ж розміру, як і камінці, що розпадалися на комети під час формування нашої Сонячної системи».
Коли формувалася Сонячна система, крихітні частинки в диску навколо молодого Сонця поступово збільшувалися, поки не стали розміром з маленьку гальку.
Сьогодні, коли комети наближаються до Сонця, вони розпадаються на менші шматочки, які називаються метеороїдами. Ці метеороїди деякий час перебувають на спільній орбіті з кометою і згодом можуть створювати метеоритні дощі, коли потрапляють в атмосферу Землі.
«Ми припустили, що комети подрібнюються до розмірів камінчиків, з яких вони складаються, — продовжив Дженніскенс. — У такому випадку розподіл за розмірами й фізико-хімічні властивості молодих метеорних потоків все ще містять інформацію про умови в протопланетному диску під час цього колапсу».
Вивчення метеорних потоків
Дженніскенс і його команда професійних астрономів і аматорів використовують спеціальні відеокамери з низьким рівнем освітленості в мережах по всьому світу для відстеження метеорів у рамках проєкту під назвою CAMS, або Камери для спостереження за метеоритами, що фінансується NASA.
«Ці камери вимірюють траєкторії метеороїдів, їхню висоту, коли вони вперше спалахують, і те, як вони сповільнюються в атмосфері Землі», — розповів Дженніскенс. — Спеціалізовані камери виміряли склад деяких із цих метеороїдів».
Команда вивчила 47 молодих метеорних потоків. Більшість з них — це крихти двох типів комет: комет сімейства Юпітера з розсіяного диска поясу Койпера за Нептуном і довгоперіодичних комет з Хмари Оорта, що оточує нашу Сонячну систему. Довгоперіодичні комети рухаються набагато ширшими орбітами, ніж комети сімейства Юпітера, і набагато слабкіше утримуються сонячною гравітацією.
Два типи комет
«Ми виявили, що довгоперіодичні комети (Хмари Оорта) часто зменшуються до розмірів, які вказують на м’які умови акреції, — сказав Дженніскенс. — Їхні метеороїди мають низьку щільність. Потоки метеороїдів містять досить постійні 4% типу твердих метеороїдів, які були нагріті у минулому, а зараз лише яскравіше світяться глибше в атмосфері Землі й зазвичай бідні на елемент натрій».
З іншого боку, комети сімейства Юпітера розпадаються на менші, щільніші метеороїди. Вони також мають в середньому понад 8% твердих матеріалів і демонструють більшу різноманітність у їхньому складі.
«Ми дійшли висновку, що ці комети сімейства Юпітера складаються з камінців, які досягли того моменту, коли фрагментація стала важливою в еволюції їхніх розмірів, — сказав учений-планетолог NASA Ames і співавтор Пол Естрада. — Більш високі домішки матеріалів, які були нагріті у минулому, очікуються ближче до Сонця».
Примітивні астероїди сформувалися ще ближче до Сонця, хоча все ще за межами орбіти Юпітера. Ці астероїди продукують метеорні потоки зі ще меншими частинками, що свідчить про те, що їхні кам’яні будівельні блоки зазнали ще більш агресивної фрагментації.
Як і де формувалися перші комети?
«Хоча в обох групах є винятки, це означає, що більшість довгоперіодичних комет формувалася в більш м’яких умовах зростання частинок, можливо, поблизу краю транснептунового диска на відстані 30 а.о., — розповів Естрада. — Більшість комет родини Юпітера утворилися ближче до Сонця, де камінці досягали або проходили бар’єр фрагментації, тоді як примітивні астероїди сформувалися в тому ж регіоні, де і ядра планет-гігантів».
Як таке можливо? Поки планети-гіганти росли, Нептун рухався назовні й розсіював комети та астероїди з протопланетного диска, що залишився. Цей рух назовні, ймовірно, створив розсіяний диск пояса Койпера та Хмару Оорта. Це дозволило б передбачити, що довгоперіодичні комети та комети сімейства Юпітера мають однакові властивості, але команда виявила протилежне.
«Цілком можливо, що зорі й молекулярні хмари в регіоні народження Сонця рано збурювали широкі орбіти комет Хмари Оорта, і довгоперіодичні комети, які ми бачимо сьогодні, були розкидані на такі орбіти тільки в той час, коли Сонце вийшло з цього регіону, — сказав Дженніскенс. — На відміну від них, комети сімейства Юпітера завжди перебували на коротших орбітах і відбирали зразки всіх об’єктів, розсіяних Нептуном на своєму шляху».
За матеріалами phys.org
