Астрономы уточнили место формирования астероидов

Исследование, проведенное учеными из Государственного астрономического института имени П.К. Штернберга (ГАИШ) МГУ имени М.В. Ломоносова совместно со специалистами Института астрономии РАН показало, что 75% астероидов Главного пояса могли сформироваться за орбитой Юпитера, а не до нее, как считалось ранее. С подробностями исследования можно ознакомиться в журнале Solar System Research.

«Результатом нашей публикации, по существу, является открытие в области планетной астрофизики, изучающей физико-химические и минеральные свойства астероидов — наиболее древних объектов Солнечной системы, — условия их формирования и эволюционные взаимосвязи с другими телами», — рассказал ведущий научный сотрудник отдела исследований Луны и планет ГАИШ МГУ, доктор физико-математических наук Владимир Бусарев.

Как полагают ученые, одно из фундаментальных отличий между астероидным и кометными небесными телами состоит в том, что первые имеют в основном силикатный состав вещества (каменные породы, состоящие на 99% из окислов кремния, кальция, железа, алюминия, магния и т.д.), а вторые — преимущественно ледяной состав, в котором преобладают H₂O (~80 мас.%), летучая органика (~10 мас.%) и газы (~10 мас.%). Такое различие возникло еще при образовании астероидов и комет в протопланетном диске на разных гелиоцентрических расстояниях и, соответственно, в разных физико-химических условиях: астероиды могли сформироваться не далее орбиты Юпитера, которая почти совпадает с так называемой «снеговой линией», а кометы — за ней, где преобладают замерзшие летучие соединения.

Как показали спектрофотометрические наблюдения, 145 Адеона, 704 Интерамния, 779 Нина и 1474 Бейра (астероиды примитивных типов с низкотемпературной минералогией), проходящие вблизи своих перигелийных (минимальных) расстояний от Солнца и нагревающиеся до наиболее высоких температур, проявляют сублимационную активность. Это означает, что на самом деле они являются объектами промежуточного типа и их вещество может включать значительную примесь водяного льда, а не только воду в связанном состоянии, как ранее предполагалось. Учитывая, что подобные тела составляют около 75% от общего количества в Главном поясе астероидов, а их гелиоцентрическое распределение достигает юпитерианской орбиты можно предполагать, что они образовались не в Главном поясе (~2.2−3.3 астрономических единицы), а в зоне формирования Юпитера (~5 астрономических единиц) или еще дальше от Солнца. Это можно рассматривать как подтверждение гипотезы, выдвинутой учеными 5 лет назад, о том, что астероиды примитивного типа С и близких к нему, а также метеориты углистые хондриты являются фрагментами каменно-ледяных протопланетных тел, выброшенных прото-Юпитером из его зоны формирования при достижении им массы более 3-5 масс Земли.

«Развитием данной работы могло бы стать значительное расширение исследований астероидов примитивных типов для подтверждения вышеперечисленных результатов наблюдательными и космическими методами, уточнения состава вещества этих тел и происхождения. Важно подчеркнуть, что по причине наибольшей близости изотопного отношения D/H (дейтерия к водороду) водяных включений в углистых хондритах и в земных океанах, примитивные астероиды (С- и близких к ним спектральных типов) сейчас рассматриваются в качестве основного источника воды и (пред)биологических соединений, которые были доставлены в прошлом на Землю», — отметил Владимир Бусарев.