С помощью инфракрасной спектроскопии обнаружен новый класс астероидов

С помощью инфракрасной спектроскопии был открыт и охарактеризован новый класс астероидов. Эти астероиды принадлежат к Главному поясу, очень пористы и богаты различными минералами, и, вероятно, возникли в результате взаимодействия с жидкой водой. Исследование предполагает, что эти тела сначала сформировались в холодной области на краю нашей Солнечной системы, а затем мигрировали в Главный пояс.

Группе геологов и физиков из Гейдельбергского университета удалось охарактеризовать новый класс астероидов с помощью инфракрасной спектроскопии. Они находятся в Главном поясе, расположенном между Марсом и Юпитером, и богаты водой, как и карликовая планета Церера. Согласно компьютерным моделям, сложные динамические процессы переместили эти астероиды из внешних областей нашей Солнечной системы в современный пояс астероидов вскоре после их создания.

Астероиды, также называемые малыми планетами, являются каменистыми остатками первого формирования нашей Солнечной системы около 4,5 миллиарда лет назад. В настоящее время количество подтвержденных и зарегистрированных астероидов составляет 1 266 738, но по оценкам их число гораздо больше. Большинство из них вращается между Марсом и Юпитером, в Главном поясе астероидов.
Астероиды Главного пояса

Размеры каменистых тел Главного пояса варьируются от Весты, самого крупного, диаметр которого составляет около 530 километров, до объектов диаметром менее 10 метров. В частности, по оценкам, в нем содержится от 1,1 до 1,9 миллиона астероидов диаметром более 1 километра и миллионы более мелких.

Большинство астероидов имеют неправильную форму, хотя некоторые из них почти сферические и часто пронизаны или покрыты кратерами. Вращаясь вокруг Солнца по эллиптическим орбитам, астероиды также вращаются. Иногда они делают это довольно неустойчиво, «перекатываясь» по орбите. Известно, что более 150 астероидов имеют небольшой спутник (некоторые имеют два спутника). Существуют также бинарные астероиды — два каменистых тела примерно одинакового размера, вращающиеся друг вокруг друга, а также тройные астероидные системы.

Большое количество тел в этом поясе объясняется ранней историей Солнечной системы. В то время гравитация недавно образовавшегося Юпитера положила конец формированию планетарных тел в этом регионе и вызвала столкновения более мелких тел друг с другом. Столкновения привели к фрагментации этих объектов и последующему образованию астероидов, которые мы видим сегодня. Профессор Марио Триелофф из Института наук о Земле Гейдельбергского университета говорит:

Это остатки строительных материалов, из которых были созданы планеты нашей Солнечной системы четыре с половиной миллиарда лет назад. В этих малых телах и их осколках, метеоритах, мы находим многочисленные реликты, прямо указывающие на процесс формирования планет.

Формирование и миграция нового класса астероидов

Текущее исследование показывает, что небольшие астрономические тела, находящиеся в Главном поясе, происходят из всех регионов ранней Солнечной системы. По словам Трилоффа, руководившего исследованием, планеты и малые тела внутренней части Солнечной системы когда-то были совершенно бесплодны. Именно тогда, благодаря миграции некоторых тел из внешней Солнечной системы, вода достигла самых малых орбит, а также нашей Земли, когда она еще находилась в стадии формирования. В чем причина такой миграции малых тел?

Астрономы уже некоторое время отвечали на этот вопрос. Новые спектроскопические данные, похоже, подтверждают прежнюю теорию. Новые инфракрасные спектры были измерены доктором Дриссом Такиром в обсерватории Мауна-Кеа на Гавайях (США). Эти астрономические измерения позволили идентифицировать похожие на Цереру астероиды диаметром около 100 километров.

Эти каменистые тела в настоящее время расположены в узкой области между Марсом и Юпитером, недалеко от орбиты самой Цереры. Эти же данные показали, что новые астероиды имеют поверхность, богатую различными минералами: следовательно, они возникли в результате взаимодействия с жидкой водой. Наконец, эти небольшие астрономические тела кажутся довольно пористыми.

Наличие минералов и высокая пористость являются другими общими характеристиками с карликовой планетой Церера и являются явным признаком того, что каменистый материал не претерпел значительных изменений с момента образования Солнечной системы до настоящего времени.

Важность малых тел заключается именно в том, что они не претерпели никаких изменений, в отличие от планет. Последние, благодаря своим размерам, стали местом эндогенных геологических процессов, которые изменили их состав, внутреннюю и внешнюю структуру. Астероиды же имеют тот же состав, что и 4,5 миллиарда лет назад.

«Вскоре после образования астероидов температура не была достаточно высокой, чтобы превратить их в компактную каменную структуру. Они сохранили пористый, примитивный характер, типичный для внешних ледяных планет, расположенных далеко от Солнца«, — объясняет член команды Триелоффа доктор Владимир Нойманн.

Нейману принадлежит заслуга компьютерного моделирования теплового развития малых тел. Свойства этих Церероподобных объектов и их присутствие в относительно узкой области внешнего пояса астероидов позволяют предположить, что эти тела впервые сформировались в холодной области на краю нашей Солнечной системы.

Затем присутствие гравитационных полей Юпитера и Сатурна изменило траекторию движения этих астероидов таким образом, что они переместились в современный пояс астероидов. Это было продемонстрировано с помощью численных расчетов, проведенных исследователями по развитию траектории в ранней Солнечной системе, и наглядно показано на изображении выше.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Astronomy.