Юпитер путешествовал по Солнечной системе?

Так называемая «поздняя тяжелая бомбардировка» планет земной группы и их спутников произошла спустя 700 млн. лет после образования Солнечной системы и продолжалась от 20 до 150 млн. лет. В этот период во внутренней зоне системы теоретически уже не должно остаться малых небесных тел в количестве, достаточном для того, чтобы обильно усеять ударными кратерами все без исключения крупные небесные тела от Меркурия до Марса. Дискуссия о природе столь масштабного явления в истории Солнечной системы растянулась на десятилетия.

Одна из последних гипотез – эффект катапультирования остатков малых небесных тел из внешней части Солнечной системы, пояса Койпера. Роль катапульты при этом отводилась Нептуну, который был выброшен в эту зону в результате игры «планетного бильярда».

Новая гипотеза группы ученых из университета штата Аризона, США, и Токийской национальной обсерватории, которая изложена в последнем выпуске авторитетного журнала Science, основана на наблюдательных данных, полученных в результате нескольких массовых обзоров астероидов из, так называемого, Главного пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера на расстоянии от 2,2 до 3,6 астрономических единиц от Солнца. Использование крупных, оснащенных высокочувствительной регистрирующей техникой телескопов позволило установить точную картину статистического распределения размеров астероидов от нескольких сотен метров до десятков километров. Доказано, что эта картина распределения оставалась неизменной со времен образования Главного пояса около 4 млрд. лет назад, то есть еще до начала процесса Поздней тяжелой бомбардировки внутренних планет.

В результате изучения распределения ударных кратеров на поверхности внутренних планет почетный профессор Аризонского университета Роберт Стром (Robert Strom) определил, что это распределение несет на себе отпечаток двух различных популяций метеоритов. Одна из них относится к эпохе первой тяжелой бомбардировки, которая произошла 3,9 млрд. лет назад. Вторая же имеет более позднее происхождения и связана с группой небольших метеорных тел до сих пор обращающихся во внутренней части Солнечной системы или время от времени попадающих туда из Главного пояса астероидов.

Эта последняя группа является источником сети более мелких кратеров, например, на поверхности относительно молодых, геологически активных областей Марса. «Когда, мы сравнили распределение размеров метеорных тел, ответственных за образование ударных кратеров 3,9 млрд. лет назад, с последними данными обзоров о распределении размеров астероидов Главного пояса, мы получили абсолютно идентичную картину, - говорит Роберт Стром. – Поразительно, но испещренная ударными кратерами поверхность Меркурия, Луны и Марса представляет собой точный слепок Главного пояса астероидов».

«Очевидно, что спустя 700 млн. лет после формирования нашей планетной системы заработал некий механизм, который катапультировал астероиды Главного пояса во внутренние ее части, причем этот механизм работал на ограниченном интервале времени – только несколько десятков миллионов лет, - объясняет соавтор исследования Рену Малхотра (Renu Malhotra) из Аризонского университета. – Мы предлагаем следующий сценарий. На конечной стадии своего образования самая крупная планета Солнечной системы, Юпитер, начала выметать оставшийся материал из внешней зоны, которую сейчас занимает пояс Койпера. Этот процесс сопровождался потерей орбитального момента и переходом Юпитера на более низкую орбиту. Непосредственная близость планеты-гиганта к Главному поясу и выполнила роль катапульты, систематически посылавших астероиды, независимо от их размера, во внутренние части Солнечной системы до тех пор, пока очередная игра «планетного бильярда» не отодвинула Юпитер на его теперешнюю орбиту».