Исследуя редкий класс метеоритов, найденных на Земле, ученые впервые выяснили, когда сорвались с орбит планеты-гиганты Солнечной системы — это произошло спустя 60-100 млн лет после ее образования. По мнению ученых, примерно в этот период в Землю ударила протопланета Тейя, в результате чего образовалась Луна, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Science.
Среди известных типов метеоритов существуют такие, которые были выбиты в прошлом с конкретных тел Солнечной системы — например, Луны, Марса, отдельных астероидов. Если происхождение обнаруженного на Земле метеорита возможно связать с каким-то небесным телом, это дает ученым возможность больше узнать о составе самого тела, эпохе его образования, изначальном размере и других свойствах.
Ученые под руководством Криса Авделлиду из Лестерского университета смогли установить источник редкого типа метеоритов — так называемых хондритов EL с низким содержанием энстатита.
Спектроскопический анализ этих метеоритов показал, что их происхождение связано с астероидом (161) Атхор, который вместе со своими обломками вращается в Главном поясе астероидов. Считается, что это семейство астероидов образовалось примерно 3 млрд лет назад в результате столкновения, в ходе которого был разрушен более древний астероид-прародитель диаметром 64 км.
По мнению ученых, исходное столкновение произошло не в Главном поясе астероидов, а образовавшиеся обломки мигрировали в него в ходе процесса орбитальной нестабильности, наблюдавшегося во всей Солнечной системе. Считается, что в этот период планеты-гиганты Солнечной системы — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, образовавшиеся близко от Солнца, — стали отдаляться от него, заняв в итоге нынешние орбиты.
Эволюция внутренней области Солнечной системы. Красные круги — планетезимали и их фрагменты
Одной из нерешенных загадок астрономии до последнего времени оставался вопрос о том, когда происходил этот процесс миграции планет. Предполагалось лишь, что он не мог происходить позднее 100 млн лет после образования Солнечной системы.
Детально исследовав состав EL-хондритов, а также смоделировав процессы охлаждения их вещества и орбитальной миграции, ученые наложили нижний временной предел на эпоху орбитальной нестабильности планет-гигантов — он составил 60 млн лет от рождения Солнечной системы.
Физики обратили внимание на то, что вычисленный период времени совпадает с периодом предположительного столкновения Земли с гипотетической протопланетой Тейя, в результате которого, согласно существующим моделям, образовалась Луна. В связи этим ученые высказали предположение, что формирование Луны было связано с процессами миграции планет -гигантов в Солнечной системе.
«Мы заключили, что орбитальная нестабильность происходила 60-100 млн лет после начала образования Солнечной системы. Гигантский удар, образовавший Луну, произошел в этот же период, поэтому он мог быть связан с периодом орбитальной нестабильности», — считают ученые.