В течение многих лет астрономы обсуждали, сформировался ли Юпитер на его нынешнем расстоянии от Солнца, или же образовался в другом месте, а затем мигрировал на свою нынешнюю орбиту.
Доминирование самой большой планеты Солнечной системы настолько велико, что ответ может изменить наше представление о многих аспектах формирования нашей и других планетарных систем.
Современный Юпитер вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 780 миллионов км или 5,2 астрономических единиц (AU). Но возможно, это не всегда было так.
Преобладающая идея, известная как «гипотеза великого гвоздя», предполагает, что Юпитер сформировался на расстоянии около 3,5 а.е. - там, где сейчас находится пояс астероидов, - прежде чем мигрировать к Солнцу. Возможно, он приблизился к 1,5 а.е. (где сейчас вращается Марс), прежде чем повернуть вспять и дрейфовать до своего текущего положения в 5,2 а.е.
Это путешествие могло бы объяснить некоторые странности Солнечной системы, в например то, почему Марс меньше, чем "должен" быть, и почему в окрестностях отсутствуют планеты класса "суперземля".
Шведская команда астрономов выдвинула новую теорию, опирающуюся на любопытную особенность семейства маленьких астероидов.
Ключом к гипотезе, являются две области, называемые точки Лагранжа, где гравитация Солнца и планеты уравновешивается.
Лагранжевы точки Юпитера содержат тысячи астероидов, в совокупности известных как троянские астероиды, которым были присвоены имена воинов Троянской войны, одно скопление находится перед планетой, а другое позади, но в передней группе, астероидов на 50% больше, чем в задней.
Запустив компьютерное моделирование ранней Солнечной системы, ученые выяснили, что когда Юпитер двигался к своей звезде, у него образовалось больше "ловушек" в передней лагранжевой точке, чем в задней, сформировав ту же модель, которая наблюдается в настоящее время.
«Это первый случай, когда у нас есть доказательства того, что Юпитер сформировался далеко от Солнца, а затем мигрировал на его нынешнюю орбиту», - говорит Саймон Пирани, ведущий автор исследования.
Ученые выяснили, что Юпитер сформировался примерно в 3-4 раза дальше, от того места, где сейчас лежат Уран и Нептун, и мигрировал внутрь спустя 2-3 миллион лет.
По их оценкам, путешествие заняло 700 000 лет, большую часть которого Юпитер состоял полностью из его ядра, лишь притянув газовую оболочку к концу путешествия.
«Многие из первых планет, которые мы обнаружили вокруг других звезд, - это "горячие Юпитеры", газовые гиганты, вращающиеся очень близко к своей звезде.
Мы знаем, что они не могли сформироваться в своих нынешних местах, предполагая, что миграция планет является обычным явлением, но детали того, почему некоторые гигантские планеты движутся так сильно, а другие более стабильны, остаются неясными».
Любые планеты, находящиеся на пути Юпитера, были бы уничтожены или сбиты с курса. С другой стороны, Сатурн, Уран и Нептун последовали за Юпитером, поддерживая примерно одинаковое соотношение расстояний от Солнца.
К счастью для нас, миграция прекратилась, вместо того, чтобы развиваться дальше и разрушить Землю.
