Vándorló kisbolygók a Naprendszerben

[Sonic79]

Egy új számítógépes modell szerint a Mars és a Jupiter között sok olyan kisbolygó keringhet, amelynek őse egykoron a Neptunusz pályáján túlról, a Kuiper-övböl érkezett.

 

Harold F. Levison neves amerikai űrkutató tette közzé [1] új számítógépes szimulációs vizsgálatának eredményeit, amelyek a korai Naprendszerben az óriásbolygók pályáinak változásáról és ennek a kisbolygók keringésére gyakorolt hatásairól szólnak. Kimutatta, hogy a külső Naprendszer Neptunuszon túli Kuiper-övéből sok kisbolygó, sőt nagy méretű kisbolygó (újabb elnevezéssel töpebolygó) a bolygórendszerünk belső térségei felé vette az irányt. Ezek a Mars és a Jupiter pályái között elhelyezkedő fő kisbolygóövben telepedtek meg, és ott stabil pályára álltak.

 

Jelenlegi ismereteink szerint a Naprendszer óriásbolygóinak kialakulás utáni pályái nem voltak azonosak a mai pályáikkal. Az ősi Naprendszerben még meglévő temérdek kis égitest és az óriásbolygók gravitációs kölcsönhatása következtében a bolygópályák Naptól való távolsága az első 600 millió év alatt sokat változott, végül beállt a mai helyzet, a mai naptávolságokkal. Ez a jelenség a nagybolygók migrációja, vándorlása.

 

 

 

A folyamatnak drámai következményei voltak a kis égitestek, kisbolygók és üstökösök mozgására nézve: e parányi égitestek egy részét az óriásbolygók (elsősorban a Jupiter és Szaturnusz) kiszórták a Naprendszer belső térségeiből, más részüket pedig éppen a bolygórendszer belső régiói felé térítették el. A nagybolygók és a kis égitestek pályaviszonyai a migráció alatt állandóan változtak, miközben égi mechanikai rezonanciák alakultak ki és tűntek el folyamatosan (két égitest rezonanciája esetén bizonyos pályaelemeik, például keringési periódusaik kis egész számok arányával írhatók le). A rezonanciák között vannak stabilak, amely pályákon nagyon hosszú idő alatt ott maradhat a kis égitest, de vannak instabilak is, amikor rövid idő alatt elhagyják a rezonáns pályát. Azaz az ősi Naprendszerben az óriásbolygók migrációja jól összerázta a kisbolygók, üstökösök népes családját, és nagy részüket kiszórta, eltérítette pályájukról.

Kintről érkeztek?

 

A migrációs folyamat során 3,8-4,1 milliárd évvel ezelőtt különösen instabillá vált a kis égitestek mozgása, ekkor került ugyanis a Jupiter és a Szaturnusz középmozgása a kritikus 1:2 arány közelébe. Ebben a konfigurációban amíg a Jupiter kétszer megkerülte a Napot, addig a Szaturnusz pontosan egyszer tette ugyanezt. A két bolygóóriás egymást erősítő hatásai úgy összerázták a kis égitesteket, hogy sok közülük a Naprendszer belseje felé vette az irányt, aminek következtében megszaporodtak a belső kőzetbolygók becsapódásai (ez az úgynevezett Kései Nagy Bombázás [2] időszaka, amikor a Holdon és a kőzetbolygókon rengeteg kráter és becsapódási medence keletkezett).

 

Levison a számítógépes modellezés alapján arra a következtetésre jutott, hogy akkoriban a főövbeli kisbolygók mintegy 20 százaléka a külső Naprendszerből, a Kuiper-övből érkezett és települt meg a főöv külső vidékein, körülbelül 2,6 csillagászati egység naptávolságon túl. Ennek igen fontos következményei vannak. A Kuiper-övbeli kis égitestekben sok vízjég van, ami így beljebb vándorolt a fő aszteroidaövbe, ahonnan viszont a belső bolygókba ütközve eljuthatott a Föld felszínére is.

 

Nem ért egyet Levison következtetéséivel az Arizonai Egyetemről Renu Malhotra professzor, aki szerint a Neptunuszon túlról érkezett objektumok nem telepedhettek meg stabil pályán a fő kisbolygóövben, mivel Levison szimulációja nem vette figyelembe a belső régiókba érkező transzneptun objektumok évmilliárdok alatt bekövetkező elszökési arányát. Malhotra szerint egyszerűen csak arról van szó, hogy a fő aszteroidaöv kisbolygói mind helyben ott keletkezett kis égitestek és nem a Naprendszer külső vidékeiről a Mars-Jupiter közé átköltözött parányok.