Мы знаем, что многие газовые гиганты за пределами Солнечной системы расположены очень близко к своим родительским звездам. Согласно распространенному мнению, изначально они сформировались на значительно большем расстоянии, и лишь затем «мигрировали» к центру системы.
По мнению группы шведских ученых, подобный сценарий справедлив не только для экзопланет, но и для газовых гигантов Солнечной системы. Исследователи обратили внимание на троянские астероиды Юпитера. Так называют две популяции объектов, расположенных в точках Лагранжа L4 и L5 системы «Юпитер-Солнце». Точка L4 находится в плоскости орбиты газового гиганта в 60° «впереди» него по ходу орбитального движения, точка L5 — в 60° «позади».
Каждая из популяций юпитерианских «троянцев» содержит тысячи объектов. Однако в точке L4 находится примерно на 50% больше тел, чем в точке L5. Чтобы объяснить эту асимметрию, ученые обратились к помощи компьютерного моделирования. Они создали симуляцию, основанную на нынешнем распределении троянских астероидов.
Модель показала, что во времена, когда будущие планеты Солнечной системы активно наращивали массу, «зародыш» Юпитера должен был располагаться на удалении около 20 а.е. от Солнца — это в четыре раза больше нынешнего расстояния между ними. Юпитер начал свою жизнь как один из ледяных астероидов. Примерно через 2-3 млн лет, когда размер «прото-Юпитера» уже был сопоставим с земным, он начал «миграцию» во внутреннюю часть Солнечной системы, причиной которой стала гравитационной неустойчивость в окружавшем наше светило газово-пылевом диске.
Путешествие «внутрь» Солнечной системы проходило по спирали, то есть Юпитер обращался вокруг Солнца, постепенно сокращая дистанцию. В ходе этого процесса, гравитация планеты «подхватывала» астероиды, собирая их перед собой. Это объясняет, почему популяция объектов в точке L4 больше, чем в L5. В общей сложности миграция газового гиганта продолжалась около 700 тыс. лет.
По словам ученых, моделирование также продемонстрировало, что в момент захвата астероидов Юпитер представлял собой тело, еще не обладавшее обширной газовой оболочкой. Таким образом, троянцы, скорее всего, состоят из строительных блоков», похожих на те, которые вошли в состав ядра планеты.
Напомним, что в 2021 г. NASA собирается запустить аппарат Lucy, целью которого как раз станут троянские астероиды Юпитера. Согласно плану миссии, в 2027-2028 гг. он совершит пролет четырех объектов вблизи точки L4, а в 2033 г. «наведается в гости» к двойному астероиду в точке L5.
По материалам: https://phys.org
