Юпитер може да е причината Земята да има луна

Това е изводът от научна детективска работа, която е свързала вид метеорит с астероид, който някога е бил избутван от тези планети мародери.

ОЩЕ: Непозната планета в Слънчевата система: учени твърдят, че са открили доказателства

Нещо повече, учените смятат, че мигриращите планети – най-вече Юпитер – биха могли да доведат до образуването на земната луна чрез дестабилизиране на орбитата на протопланета с размера на Марс, наречена Тея. Тази дестабилизация може да е предизвикала сблъсък със Земята, който е изхвърлил отломки в Космоса. Именно тези отломки, според учените, може да са образували Луната, пише Space.com.

Благодарение на проучванията на състава и местоположението на различни видове астероиди и комети учените знаят, че гореспоменатата нестабилност се е случила в началото на историята на Слънчевата система. И все пак има някои въпроси, които все още трябва да бъдат решени, когато става въпрос за това как точно се е случило всичко.

Например учените са наясно, че обектите в Слънчевата система, които виждаме днес, включително Земята, са се образували около Слънцето от диск от газ и прах. Но някои от тези обекти, а именно астероиди и комети, изглежда, се състоят от материал, който не е присъствал в диска – или поне не би трябвало да присъства на местата, в които тези обекти се намират в момента. Вместо това, има повече смисъл тези елементи да са се образували по-близо до Слънцето, преди да бъдат разпръснати по-далеч. Ако Юпитер и другите планети гиганти са мигрирали от мястото, където са се образували, може би астероидите и кометите също са мигрирали.

В младата Слънчева система четирите газови гиганта – Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун – са били разположени по-близо една до друга. С времето гравитационните взаимодействия с планетезимали отвъд Нептун са довели до мигриране на Сатурн, Уран и Нептун навън. Междувременно Юпитер е мигрирал навътре, където учените смятат, че на свой ред е бил в състояние да дестабилизира телата във вътрешната Слънчева система.

„Идеята за тази орбитална нестабилност вече е добре установена в планетарната общност, но времето, в което е възникнала тази нестабилност, все още е въпрос на дебат“, казва планетологът Хриса Авделиду от университета в Лестър.

Учените наричат теорията зад тази орбитална нестабилност „Хубав модел“, чието име е вдъхновено от Френската Ривиера, където се намира обсерваторията Côte d’Azur – там учените са разработили идеята. Първоначално тези учени смятали, че нестабилността се е появила между 500 и 800 милиона години след раждането на Слънчевата система.

Ако това е вярно, то е съвпаднало със събитие, известно като Късна тежка бомбардировка, при което вътрешните планети са били осеяни от комети, изместени от орбитите им от мигриращите газови гиганти. Доказателствата обаче сочат срещу концепцията за Късната тежка бомбардировка и сега учените смятат, че нестабилността е възникнала не по-късно от 100 милиона години след формирането на Слънчевата система, въз основа на това кога Юпитер е могъл да натрупа своите троянски астероиди в своите точки на Лагранж L4 и L5.

„Хората, изглежда, са съгласни, че нестабилността, подобна на модела „Ница“, вероятно се е случила по-малко от 100 милиона години след формирането на Слънчевата система, но се появяват няколко различни лагера“, казва Кевин Уолш от Югозападния изследователски институт в Боулдър, Колорадо. Един лагер твърди, че нестабилността би се появила много бързо, в рамките на четири милиона години от раждането на Слънчевата система. Другият лагер смята, че това се е случило по-късно, след около 60 милиона години.

И така, Авделиду и други планетолози се заели да намерят отговор.

Екипът се съсредоточил върху вид метеорит, наречен EL енстатит хондрит, който има ниско съдържание на желязо и е много подобен по състав и изотопно съотношение на материала, образувал Земята. Това говори на учените, че хондритите на Земята и EL вероятно са кондензирани от една и съща част на планетообразуващия диск.

Въпреки това, родителското тяло на EL не изглежда близо до Земята. Всъщност астрономически наблюдения от наземни телескопи са свързали тези метеорити със семейството на астероидите Атор, което е доста далеч в Астероидния пояс между Марс и Юпитер. За контекст, семейството Атор и EL хондритите някога са били част от един голям астероид, който е бил разбит на парчета при сблъсък преди около 3 милиарда години – събитие, несвързано с голямата нестабилност.

Нещо трябва да е разпръснало прародителя на семейство Атор в Астероидния пояс и това „нещо“, казва екипът, трябва да е била нестабилността, която е накарала Юпитер да се скита. По този начин EL хондритите трябва да са перфектните хронометри за това събитие, тъй като те трябва да съдържат ясен запис на това, което трябва да се е случило.

„По-конкретно, термичната история на метеоритите EL разказва богата история, ограничавайки както размера на първоначалното родителско тяло, така и времето, което трябва да е отнело да се охлади, преди да бъде разбито“, казва Уолш.

Използвайки динамични симулации, екипът на Авделиду е успял да моделира различните сценарии, включващи мигриращ Юпитер, и е заключил, че Юпитер може да е разпръснал прародителя на Атор само 60 милиона години след раждането на Слънчевата система. В съчетание с данните за троянските астероиди на Юпитер учените вече могат да кажат, че голямата нестабилност се е случила между 60 милиона и 100 милиона години.

„Авделиду конкретно установява, че самият модел „Ница“ – орбитите на планетите гиганти полудяват за кратък период от 10 или 20 милиона години – е най-доброто и може би единственото време за изпращане на астероиди в района на това специфично семейство астероиди Атор“, казва Уолш.

И, което е интригуващо, сблъсъкът между Земята и Тея, който формира Луната, се е случил около този период от време. „Ние разбираме, че е имало гигантски сблъсък между прото-Земята и Тея, която е имала много подобен състав – казва Авделиду. – От проучвания на проби [от Луната] имаме приблизителна възраст, докато други колеги смятат, че този сблъсък може да е резултат от нестабилността на планетата гигант.“

Няма начин това да се докаже. „Доказателството“ е силно твърдение и нещо трудно, когато се занимаваме със събития отпреди 4,5 милиарда години“, казва Авделиду, но признава, че сблъсъкът, който е формирал Луната, наистина съвпада с голямата нестабилност.

ОЩЕ: Слънчевата система може да е много по-голяма, отколкото се смяташе

„Нашето проучване поставя тези събития в хубава, кратка времева рамка“, добавя Авделиду. Въпреки че може да не е възможно да се докаже убедително, че Юпитер е имал пръст във формирането на Луната, доказателствата със сигурност са подсказващи.

Така че следващия път, когато погледнете сребристото лице на Луната в нашето нощно небе, помислете за това като за наследство от ранната Слънчева система, когато Юпитер е тероризирал всичко наоколо.

Изводите на учените са публикувани в списание Science и представени на Общото събрание на Европейския геоложки съюз във Виена.