Теперь исследователи из Лундского университета и других институтов использовали передовое компьютерное моделирование, чтобы узнать больше о путешествии Юпитера через нашу солнечную систему примерно на 4 часа.5 миллиардов лет назад. В то время совсем недавно сформировался Юпитер, как и другие планеты Солнечной системы. Планеты постепенно создавались космической пылью, которая кружила вокруг нашего молодого Солнца в диске из газа и частиц. Юпитер был не больше нашей планеты.
Результаты показывают, что Юпитер был сформирован в четыре раза дальше от Солнца, чем показывает его текущее положение.
"Это первый раз, когда у нас есть доказательство того, что Юпитер был сформирован далеко от Солнца, а затем переместился на свою текущую орбиту.
Мы нашли доказательства миграции троянских астероидов, вращающихся вокруг Юпитера », – объясняет Симона Пирани, докторант астрономии в Лундском университете и ведущий автор исследования.
Эти троянские астероиды состоят из двух групп из тысяч астероидов, которые находятся на том же расстоянии от Солнца, что и Юпитер, но вращаются по орбите перед и позади Юпитера соответственно. Перед Юпитером троянцев примерно на 50% больше, чем за ним. Именно эта асимметрия стала ключом к пониманию исследователями миграции Юпитера.
«Асимметрия всегда была загадкой в Солнечной системе», – говорит Андерс Йохансен, профессор астрономии в Лундском университете.
Действительно, исследовательское сообщество ранее не могло объяснить, почему две группы астероидов не содержат одинакового количества астероидов.
Однако Симона Пирани и Андерс Йохансен вместе с другими коллегами теперь определили причину, воссоздав ход событий формирования Юпитера и то, как планета постепенно втягивала свои троянские астероиды.
Благодаря обширному компьютерному моделированию, исследователи подсчитали, что нынешняя асимметрия могла бы возникнуть только в том случае, если бы Юпитер сформировался в четыре раза дальше в солнечной системе и впоследствии переместился в свое текущее положение. Во время своего путешествия к Солнцу собственная гравитация Юпитера привлекла больше троянцев впереди, чем за собой.
Согласно расчетам, миграция Юпитера продолжалась около 700000 лет, примерно через 2-3 миллиона лет после того, как небесное тело начало свою жизнь в виде ледяного астероида вдали от Солнца.
Путешествие внутрь Солнечной системы шло по спирали, по которой Юпитер продолжал кружить вокруг Солнца, хотя и по более узкому пути. Причина фактической миграции связана с гравитационными силами окружающих газов в Солнечной системе.
Моделирование показывает, что троянские астероиды были втянуты, когда Юпитер был молодой планетой без газовой атмосферы, а это означает, что эти астероиды, скорее всего, состоят из строительных блоков, подобных тем, которые сформировали ядро Юпитера. В 2021 году космический зонд НАСА "Люси" будет запущен на орбиту вокруг шести троянских астероидов Юпитера для их изучения.
«Изучая троянцев, мы можем многое узнать о ядре и образовании Юпитера», – говорит Андерс Йохансен.
Авторы исследования также предполагают, что газовый гигант Сатурн и ледяные гиганты Уран и Нептун могли мигрировать аналогичным образом.