Группа европейских астрономов с помощью Очень большого телескопа в Чили (VLT) сумела изучить состав троянских астероидов Марса (находящихся на его орбите в точках Лагранжа L4 и L5) и установить, что эти обломки принадлежали к одной распавшейся некогда мини-планете.
Троянские астероиды — группы астероидов, запертых в орбитальном резонансе 1:1 (вместе с Солнцем и планетой они составляют два равносторонних треугольника). Относительная устойчивость их положения объясняется результатом решения гравитационных уравнений в системе двух массивных тел — в точках Лагранжа (иначе говоря, точках либрации, от лат. libratio — «раскачивание»)
Всего существуют пять точек Лагранжа, но в данном случае речь идет о двух из них, обгоняющих по орбите планету на 60° и отстающих от нее на 60°. Свое название все эти «точки» получили по имени Жозефа Луи Лагранжа — французского математика, астронома и механика XVIII века итальянского происхождения, представившего в 1764 году работу, посвященную либрации Луны.
Первые астероиды подобного типа были обнаружены у Юпитера и названы по именам персонажей Троянской войны, описанных в «Илиаде» Гомера, причем группа, опережающая Юпитер на 60°, получала имена преимущественно греков, а отстающая — троянцев (всего их известно уже свыше шести тысяч). В дальнейшем «троянцы» были обнаружены также у Нептуна (с десяток), Урана и Марса, а в 2010 году был найден первый и пока единственный троянский астероид у Земли — 2010 TK7 диаметром около 300 м (в точке L4, так что «по справедливости» это скорее «грек»). Считается, что все это — наследие ранних времен Солнечной системы, когда распределение планет, астероидов и комет весьма отличалось от того, что мы наблюдаем ныне.
Марс — пока единственная планета земного типа, у которой троянские компаньоны встречаются как в точке L4, так и L5.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 1,
"repl": "<1>:{{incut1()}}",
"src": "star.arm.ac.uk",
"uid": "_uid_10612157_i_1"
}
Другая гипотеза состоит в том, что Эврика могла испытать процесс так называемого вращательного деления — раскрутившись, она потеряла небольшие фрагменты, оставшиеся на гелиоцентрической орбите. И в том и в другом случае предполагается, что астероиды из семейства Эврики когда-то были частью одного объекта-прародителя. Хотя косвенные указания на реальность этой гипотезы ученым уже попадались, однозначно подтвердить ее можно лишь после изучения состава всех троянцев, например, с помощью спектрального анализа.
Для этой цели группа астрономов под руководством Галина Борисова (Galin Borisov) и Апостолоса Христо (Apostolos Christou) из Арманской обсерватории и планетария в Северной Ирландии (Великобритания) совместно с итальянскими и польскими учеными воспользовалась спектрографом X-Shooter, установленным на Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории в Чили в начале 2016 года для записи спектров в ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном диапазонах двух астероидов, принадлежащих к семейству Эврика, — (311999) 2007 NS2 и (385250) 2001 DH47.
В результате анализа этих спектров, а также данных с двухметрового телескопа болгарской Национальной астрономической обсерватории удалось установить генетическую связь между астероидами и подтвердить их принадлежность к одному семейству. Кроме прочего, спектральный анализ показал, что эти астероиды состоят преимущественно из оливина — минерала, который образуется внутри достаточно крупных объектов при высоких давлениях и температурах. Это значит, что изучаемые астероиды содержат реликтовое вещество мантии из внутренностей некой мини-планеты, или планетезимали, где, как и в нашей Земле когда-то, проходил процесс дифференциации коры, мантии и ядра —
до тех пор, пока зародыш планеты не был уничтожен в результате столкновения.
В те времена подобные катастрофы случались довольно часто, ведь в Солнечной системе хватало разного рода обломков, даже наша собственная Луна (по стандартной на нынешний момент теории) образовалась в результате столкновения с Землей объекта величиной с Марс, мигрировавшего, вероятно, из точки Лагранжа на околоземной орбите.
Одно время была популярна (особенно в среде писателей-фантастов) гипотеза про Фаэтон, или планету Ольберса, который якобы когда-то находился между Марсом и Юпитером, а затем распался и образовал нынешний пояс астероидов, однако расчеты, призванные определить, как двигались нынешние астероиды в прошлом, и последующее изучение всех этих объектов показало, что подобная гипотеза, скорее всего, неверна — астероиды никогда не были частью одной планеты, наоборот, являются остатками облака, из которого так никогда и не смогла сформироваться еще одна планета (из-за гравитационного влияния Юпитера).
Разумеется, открытие оливина в троянских астероидах не позволяет окончательно закрыть вышеописанную проблему нехватки мантии, однако оно показывает, что вещество мантии определенно присутствовало вблизи Марса на заре истории Солнечной системы. Как объясняет Христо, «данные свидетельствуют о том, что такой материал участвовал в формировании Марса и, возможно, его планетарного соседа, нашей собственной Земли».
Полученные результаты представлены в статье, опубликованной в апрельском выпуске журнала MNRAS.
