Ученые выяснили, как карликовая планета Церера попала в пояс астероидов
Карликовая планета Церера изначально сформировалась во внешней части Солнечной системы, а затем мигрировала в пояс астероидов. К таким выводам пришли ученые в новом исследовании, 19 мая сообщает Phys.org.
Церера — одна из трех карликовых планет или протопланет в поясе астероидов. Она имеет около 1000 км в диаметре и составляет треть массы главного пояса астероидов. Две другие — Веста и Паллада. Четвертое крупное тело, Гигия, имеет диаметр 434 км и также может быть карликовой планетой. Эти четыре самых больших тела составляют половину массы пояса астероидов.
Вместе с тем Церера стоит особняком от трех других планет. Церера — единственное тело в поясе, достаточно массивное, чтобы поддерживать форму сфероида. Церера также имеет переходную атмосферу, называемую экзосферой. Солнечный свет превращает водяной лед и аммиачный лед в пар, но гравитация карликовой планеты слишком слаба, чтобы удержать его. Это важный ключ к пониманию происхождения Цереры, потому что астероиды обычно не выделяют пар.
По словам ученых, также ключом к разгадке является присутствие аммиака на Церере.
Кометы содержат летучие льды, подобные аммиаку, которые выделяются, когда их нагревает солнце. Но кометы приходят из холодных внешних областей Солнечной системы, где они могли бы накапливать летучие льды. Поскольку Церера имеет замороженные летучие вещества, как комета, это говорит о том, что она также возникла в более холодных регионах Солнечной системы.
Граница между более холодной внешней солнечной системой и более теплой внутренней солнечной системой называется Линией замерзания. Линия замерзания сейчас находится близко к орбите Юпитера, но она не всегда была там. Она перемещалась по мере развития Солнечной системы.
Рост планет-гигантов также повлиял на положение линии замерзания. «Интенсивное гравитационное возмущение, вызванное ростом этих планет, возможно, изменило плотность, давление и температуру протопланетного диска, сместив линию Замерзания. Это возмущение в протопланетном газовом диске, возможно, привело к тому, что расширяющиеся планеты переместились на орбиты ближе к Солнцу, поскольку они приобрели газ и твердые вещества», — сказал соавтор Эрнесто Виейра Нето.
Ученые провели большое количество компьютерных симуляций, чтобы проверить эту идею. Они смоделировали формирование планет-гигантов внутри протопланетного диска Солнца, включая Юпитер и Сатурн. Они также включали некоторые зародышевые планеты, которые должны были служить предшественниками Урана и Нептуна.
Затем они добавили группу объектов с составом и размерами, похожими на Цереру. Их включение основано на предположении, что Церера является одним из ранних планетезималей Солнечной системы, объектов, находящихся на пути к тому, чтобы стать полноценными планетами.
«Наше моделирование показало, что стадия формирования гигантских планет была очень турбулентной, с огромными столкновениями между предшественниками Урана и Нептуна, выбросом планет из Солнечной системы и даже вторжением во внутреннюю область планет с массами, превышающими массу Земли в три раза», — сказал Рибейро де Соуза из в Государственного университета Сан-Паулу.
Он добавил, что сильное гравитационное возмущение разбросало повсюду объекты, подобные Церере. «Некоторые из них вполне могли достичь области пояса астероидов и выйти на стабильные орбиты, способные пережить другие события», — отметил де Соуза.
