Угроза импакта - формирование астероидов и карликовых планет

Итак, каким же образом возникали астероиды и кометы - тела, с которыми связан риск импакта? Когда в протопланетном газопылевом диске проявилась гравитационная неустойчивость, он начал фрагментироваться. Его материал начал аккумулироваться в планетезимали, основы для образования будущих планет. Затем началась эпоха гигантских столкновений планетезималей различной массы и плотности, эпоха катастрофической бомбардировки, которая длилась от 60 до 100 млн. лет, и завершилась формированием планет и крупнейших кратеров на их поверхности - результатов последних соударений. При вязких столкновениях на низких скоростях планеты росли, поглощая врезающиеся в них планетезимали. При высокоскоростных столкновениях пространство наполнялось обломками. Растущие группы планет очищали свою зону питания, выбрасывая мелкий материал на периферию группы. Так появились: пояс астероидов, пояс Койпера и облако Оорта, состоящие из осколочного материала и планетезималей, не успевших принять участия в аккумуляции планет. С той поры движение всех объектов в Солнечной системе весьма строго синхронизовано. Почти весь материал, который мог столкнуться с планетами, столкнулся с ними, остальной обращается в резонансах. Но есть и редчайшие исключения, о которых и пойдет речь.

Современный подход связан с новыми результатами, говорящими о том, что железные метеориты могли образовываться раньше хондр. Похоже, что в начале формировались планетезимали (в области, где потом появятся планеты типа Земли, там где динамическое время невелико), а потом, в результате разрушения планетезималей, образовывались хондры. Тогда же из тех же планетезималей могли сформироваться железные метеориты.

Что, в общем, не вызывает сомнений. Естественно, что формирование планетезималей - процесс некатастрофический, связанный с медленной аккумуляцией вещества протопланетного диска. А весь мелкий астероидный материал формировался уже в эпоху их катастрофических столкновений, из осколков при соударениях крупных планетезималей на космических скоростях, которые потом выметались пертурбационными процессами на периферию планетной группы, образуя пояс астероидов. Большинство астероидов и метеоритов по составу - скалы и даже металлические скалы, явно поднятые ударными процессами из почти сформированных планетных недр современного вида. Они не могли сформироваться сами, из окружающего вещества. По поводу же группы планет гигантов. Мы недавно наблюдали один из последних отголосков "питания" Юпитера, когда в него врезалась разрушенная им комета. А когда-то такие эпизоды случались с телами класса Титана и Тритона...

Масса однотипных групп планет примерно пропорциональна площадям, заметаемым этими группами в их орбитальном движении, так как эти площади протопланетного диска и являются зонами их питания при аккумуляции. Поэтому, масса планет земной группы на два порядка ниже массы группы планет-гигантов, и масса пояса астероидов находится в той же зависимости с массой пояса Койпера.

Численные эксперименты Морбиделли и Ипатова показали, что при стандартном распределении масс в протопланетном диске, при достижении исходными планетезималями в зоне Нептуна эксцентриситета 0,3-0,4, происходит массивный выброс тел на эллиптические и даже гиперболические орбиты, обогащающий избыточной материей внешние области системы. При этом тела больших масс растут быстрее. Рост массы тела прогрессивно воздействует на дальнейшую аккумуляцию, способствуя все более широкому захвату планетезималей. Чем массивнее тело, тем быстрее оно формируется, способствуя своим гравитационным воздействием дальнейшей фрагментации протопланетного диска.

Стр. 1, 2, 3, 4, 5, 6