Naukowcy z Southwest Research Institute zbadali niezwykłą parę asteroid i odkryli, że ich istnienie wskazuje na nieznane wcześniej szczegóły zmian planetarnych w Układzie Słonecznym.
Mowa o ciałach kosmicznych zwanych Patroclus i Menoeti, które są obiektami badań w ramach zbliżającej się misji NASA. Obiekty o szerokości około 70 mil są połączone ze sobą orbitą oraz z orbitą Słońca. Reprezentują jedyny duży obiekt podwójny znany w populacji ciał starożytnych, tak zwane „asteroidy trojańskie”.
„Wydaje się, że te trojany zostały porwane w dramatycznym okresie dynamicznej niestabilności, kiedy doszło do„ strzelaniny ”pomiędzy gigantycznymi planetami Układu Słonecznego – Jowiszem, Saturnem, Uranem i Neptunem” – powiedział David Nesvorni, główny autor Evidence, naukowiec SwRI bardzo wczesna migracja planet Układu Słonecznego na podstawie obserwacji asteroidy trojańskiej Jupiter Patroclus-Menoetius, która została opublikowana w publikacji Nature Astronomy. To wstrząsy wypchnęły Urana i Neptuna na zewnątrz, gdzie zderzyły się z dużą pierwotną populacją małych ciał, uważanych za źródło dzisiejszych obiektów Kuipera krążących na krawędzi Układu Słonecznego. Wiele małych ciał tego pierwotnego pasa Kuipera zostało rozproszonych do wewnątrz, a niektóre z nich zostały uwięzione w asteroidach trojańskich.
W tym artykule naukowcy pokazują, że samo istnienie pary Patroclus-Menoeti wskazuje, że dynamiczna niestabilność wśród planet olbrzymów musiała wystąpić w ciągu pierwszych 100 milionów lat formowania się Układu Słonecznego.
Wyniki modelowania powstawania małych ciał sugerują, że tego typu obiekty binarne są przedstawicielami najwcześniejszego okresu istnienia Układu Słonecznego, czyli kiedy pary małych ciał mogły formować się bezpośrednio z cząstek pyłu kosmicznego powstałego po zniszczeniu większych obiektów.
„Dzisiejsze obserwacje pasa Kuipera wskazują, że takie binarne obiekty były dość powszechne we wczesnym okresie” – powiedział dr William Botke, dyrektor badań kosmicznych w SwRI i współautor artykułu. „Tylko kilka z nich istnieje obecnie na orbicie wokół Neptuna. Pytanie brzmi, jak interpretować ocalałych ”.
Gdyby niestabilność była opóźniona o wiele setek milionów lat, jak sugerują niektóre ewolucyjne modele Układu Słonecznego, zderzenia w obrębie pierwotnego dysku z małymi ciałami zakłóciłyby te stosunkowo delikatne obiekty podwójne, pozostawiając asteroidy trojańskie całkowicie nieistniejące. Niestabilność dynamiczna we wczesnym okresie mogła spowodować powstanie większej liczby takich obiektów, co zwiększa prawdopodobieństwo, że może istnieć przynajmniej jedna asteroida trojańska. Zespół naukowców stworzył nowe modele, które pokazują, że samo istnienie kodu binarnego Patroclus-Menoeti wskazuje, że niestabilność pojawiła się wcześniej.
Ten wczesny dynamiczny model niestabilności ma ważne konsekwencje dla planet ziemskich, zwłaszcza w odniesieniu do pochodzenia dużych kraterów uderzeniowych na Księżycu, Merkurym i Marsie, które powstały około 4 miliardów lat temu. Zgodnie z nowym modelem elementy uderzeniowe, które utworzyły te kratery, rzadziej „pochodzą” z zewnętrznego układu słonecznego. Może to oznaczać, że powstały z małych pozostałości podczas formowania się planety ziemskiej.
Ta praca podkreśla znaczenie asteroid trojańskich w wyjaśnianiu historii naszego Układu Słonecznego. Znacznie więcej na temat obiektu binarnego Patroclus-Menoeti można się dowiedzieć, badając go przez sondę kosmiczną Lucy NASA w 2033 roku.
