Forskere finder beviser for tidlig planetarisk rystelse

Forskere ved Southwest Research Institute studerede et usædvanligt par asteroider og opdagede, at deres eksistens peger på en tidlig planetarisk omlejring i vores solsystem.

Disse kroppe, kaldet Patroclus og Menoetius, er mål for NASAs kommende Lucy-mission. De er omkring 70 miles brede og kredser om hinanden, når de tilsammen kredser om Solen. De er de eneste store binære kendte i befolkningen af ​​gamle kroppe, der omtales som de trojanske asteroider. De to sværme af trojanske heste kredser i nogenlunde samme afstand fra Solen som Jupiter, en sværm kredser foran, og den anden efterfølgende, gasgiganten.

"Trojanerne blev sandsynligvis fanget under en dramatisk periode med dynamisk ustabilitet, da en træfning mellem solsystemets gigantiske planeter - Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun - forekom, " sagde SwRI Institute videnskabsmand Dr. David Nesvorny. Han er hovedforfatter af papiret, "Beviser for meget tidlig migration af solsystemets planeter fra Patroclus-Menoetius binære Jupiter Trojan, " offentliggjort i Natur astronomi . Denne rystelse skubbede Uranus og Neptun udad, hvor de stødte på en stor urpopulation af små kroppe, der menes at være kilden til nutidens Kuiperbælts objekter, som kredser på kanten af ​​solsystemet. "Mange små kroppe af dette oprindelige Kuiperbælt var spredt indad, og nogle få af dem blev fanget som trojanske asteroider."

Et nøgleproblem med denne solsystemudviklingsmodel, imidlertid, har været, da det fandt sted. I denne avis, forskere påviser, at selve eksistensen af ​​Patroclus-Menoetius-parret indikerer, at den dynamiske ustabilitet blandt de gigantiske planeter må have fundet sted inden for de første 100 millioner år af solsystemets dannelse.

Nylige modeller for dannelse af små kroppe tyder på, at disse typer binære filer er rester fra de allertidligste tider af vores solsystem, når par af små kroppe kunne dannes direkte fra en kollapsende sky af "småsten".

"Observationer af nutidens Kuiperbælt viser, at binære filer som disse var ret almindelige i oldtiden, " sagde Dr. William Bottke, direktør for SwRI's afdeling for rumstudier, der var medforfatter til avisen. "Kun nogle få af dem eksisterer nu i Neptuns kredsløb. Spørgsmålet er, hvordan man fortolker de overlevende."

Var ustabiliteten blevet forsinket i mange hundrede millioner år, som foreslået af nogle solsystemets evolutionsmodeller, kollisioner inde i den oprindelige small-body disk ville have forstyrret disse relativt skrøbelige binære filer, efterlader ingen til fange i den trojanske befolkning. Tidligere dynamiske ustabiliteter ville have efterladt flere binære filer intakte, øger sandsynligheden for, at mindst én ville være blevet fanget i den trojanske befolkning. Holdet skabte nye modeller, der viser, at eksistensen af ​​Patroclus-Menoetius binært stærkt indikerer en tidligere ustabilitet.

Denne tidlige dynamiske ustabilitetsmodel har vigtige konsekvenser for de terrestriske planeter, især med hensyn til oprindelsen af ​​store nedslagskratere på Månen, Merkur og Mars, der blev dannet for cirka 4 milliarder år siden. Det er mindre sandsynligt, at stødlegemerne, der lavede disse kratere, er blevet slynget ind fra de ydre områder af solsystemet. Dette kunne betyde, at de blev lavet af små kropsrester fra den jordiske planetdannelsesproces.

Dette arbejde understreger vigtigheden af ​​de trojanske asteroider for at belyse historien om vores solsystem. Meget mere vil blive lært om Patroclus-Menoetius binær, når NASA's Lucy-mission, ledet af SwRI videnskabsmand og papirmedforfatter Dr. Hal Levison, undersøger parret i 2033, kulminerende en 12-årig mission for at turnere begge trojanske sværme.