Лютеция - свидетель рождения Земли
Новые данные говорят о том, что астероид Лютеция состоит из того же исходного материала, из которого сформировались планеты земной группы. Для этого ученые использовали изображения, полученные зондом Розетта Европейского космического агентства, Телескопом новой технологии Европейской южной обсерватории и несколькими телескопами NASA. Оказалось, что характеристики вещества астероида практически совпадают со свойствами редких найденных на Земле метеоритов, которые, скорее всего, образовались во внутренних областях Солнечной системы. В какой-то момент своей жизни Лютеция была выброшена из внутренней Солнечной системы на свое текущее место в главном поясе астероидов, расположенном между орбитами Марса и Юпитера.
Команда астрономов исследовала Лютецию в очень широком спектральном диапазоне. Это позволило определить его химический состав, так как в зависимости от состава объекта он с разной интенсивностью отражает свет различных длин волн. Это и составляет суть метода спектрального анализа. Для создания спектрального изображения Лютеции использовались данные, полученные прибором OSIRIS (ультрафиолетовый диапазон) на борту космического аппарата Розетта (зонд пролетел около Лютеции 10 июля 2010 года, такой путь аппарата был задуман специально, чтобы на пути к комете Чурюмова-Герасименко изучить астероид), Телескопом новой технологии (видимый диапазон) в обсерватории Ла Силья в Чили, инфракрасным телескопом NASA Infrared Telescope Facility на Гавайях (ближний инфракрасный спектр) и космическим телескопом Спитцер (дальний инфракрасный спектр). В результате было получено самое детальное на данный момент спектральное изображение астероида.
Энстатитовые хондриты состоят из материала, который сформировался на раннем этапе развития Солнечной системы. Метеориты этого типа составляют около 2% от всех найденных на Земле. Химия Е-хондритов, как их иногда называют, говорит о том, что они образовались около молодого Солнца. Они стали основным строительным материалом для образования каменистых планет, то есть Земли, Венеры и Меркурия. Эту гипотезу подтверждает и изотопный анализ, который показал, что изотопный состав Земли и Луны идентичен Е-хондритам (и только им). А это значит, что Лютеция образовалась не в главном поясе астероидов, где мы ее сейчас видим, а гораздо ближе к Солнцу, во внутренней Солнечной системе из того же материала, что наша планета. Е-хондриты находятся сейчас в фокусе внимания ученых, так как появилась гипотеза о формировании Меркурия путем аккреции таких камней. А вопрос об отличии состава планет земной группы, сформировавшихся из одного и того же материала, давно не дает покоя астрофизикам. Возможно, данные с Лютеции позволят им продвинуться в понимании этого отличия.
«Но как именно Лютеция покинула внутреннюю область Солнечной системы и попала в главный пояс астероидов?» – спрашивает Пьер Вернацца, первый автор работы.
По современным оценкам, из области формирования планет земной группы в главный пояс астероидов попало менее 2% тел. Большинство объектов внутренней Солнечной системы исчезло через несколько миллионов лет после их формирования. Они были захвачены гравитационным полем образующихся планет. Но несколько очень крупных тел (диаметром около 100 километров или еще больше), были выброшены на более далекие от Солнца орбиты.
Лютеция имеет размер около 100 км в поперечнике, такой объект запросто мог быть выброшен из внутренней Солнечной системы. Для этого тело должно было пройти около одной из планет. Это кардинально изменило бы орбиту астероида, как это делается с зондами дальнего космоса (например, гравитационные маневры около Венеры при полете советских аппаратов к Марсу). Еще большее влияние на орбиту астероида могла оказать встреча с Юпитером, когда он был еще молод и находился ближе к Солнцу, только подумывая о путешествии на свою нынешнюю орбиту. Гравитационное поле Юпитера намного мощнее чем у планет земной группы, и поэтому к нему не нужно было даже подлетать близко. Газовый гигант в любом случае раскидал бы все объекты на своем пути «домой».
«Мы полагаем, что Лютеция была выгнана из района своего рождения, после чего оказалась незваным гостем в главном поясе астероидов, где и просуществовала без изменений в течение четырех миллиардов лет», – считает Пьер Вернацца.
Лютеция и раньше привлекала внимание астрономов. Более ранние спектральные исследования состава и свойств его поверхности показали, что этот астероид уникален для главного пояса астероидов. Такие астероиды встречаются крайне редко и составляют менее 1% главного пояса. Новая работа наконец показывает, почему Лютеция именно такая и что она делает в главном поясе астероидов, не на своем месте. Это уникальный образец исходного материала, из которого сформировались планеты внутренней Солнечной системы.
«Лютеция, видимо, является крупнейшим и очень редким фрагментом такого материала в главном поясе астероидов. Поэтому астероиды вроде Лютеции представляют собой отличную цель для будущих космических полетов, в программе которых будет возврат образцов грунта небесного тела и доставка их на Землю. Тогда мы смогли бы детально изучить происхождение каменистых планет, в том числе Земли» – заключает Вернацца.
По материалам
