Образование астероидов и комет

Общая масса всех астероидов, заполняющих зону на расстоянии 2 - 4 а. е. от Солнца, не превышает массы Луны. Если вещество в допланетном диске распределялось достаточно равномерно, то первоначально в зоне астероидов могло содержаться в 100- 1000 раз больше вещества, чем в настоящее время.

Пояс астероидов - это несостоявшаяся планета. Такое определение впервые дал О. Ю. Шмидт, предположивший, что процессу аккумуляции планеты помешало соседство массивного Юпитера. Сегодня ясно, что дело обстояло сложнее.

Высокие хаотические скорости астероидов (5 км/с) не могли быть порождены современными возмущениями Юпитера даже за весьма длительные промежутки времени. Сами астероиды совершенно неспособны совершить подобную "раскачку" (гравитационные возмущения для этого слишком малы). Следовательно, искать причину больших хаотических скоростей, а заодно и "опустошения" астероидного пояса нужно в прошлом, в процессе аккумуляции планет. В нём скрыт ответ на вопрос, почему именно рост Юпитера мог обогнать образование планеты, более близкой к Солнцу.

При одинаковой плотности конденсированного вещества в зоне "питания" планета формируется тем быстрее, чем короче её период обращения вокруг Солнца. У астероидов период обращения составляет 3- 6 лет, а у Юпитера - около 12 лет. Во всех моделях допланетного диска плотность с увеличением расстояния от Солнца убывает. Как же объяснить преимущество Юпитера?

Учёные доказали, что в пределах зоны астероидов летучие вещества присутствовали в газообразном состоянии, тогда как на расстоянии Юпитера проходила граница конденсации паров воды. Это привело к тому, что рост допланетных тел в зоне Юпитера ускорился: гравитационная неустойчивость проявилась раньше; сгущения (в основном ледяные) были больше, чем в зоне астероидов; твёрдые тела, в которые они превращались, росли намного стремительнее.

Гравитационные возмущения Юпитера особенно сильно действуют на астероиды, периоды обращения которых вокруг Солнца соизмеримы с периодом Юпитера. Их орбиты становятся вытянутыми, они могут пересекать орбиту Марса и даже Земли. Их осколками являются метеориты, выпадающие на Землю. Вещественный состав метеоритов свидетельствует о том, что астероиды сформировались как отдельные тела 4,6 млрд лет назад, т. е. в ту же эпоху, что и планеты.

Кометы представляют собой небольшие тела поперечником 5-10 км. Состоят они в основном из водяного льда с вкраплениями льдов летучих соединений, способных конденсироваться лишь при очень низких температурах.

Рассматривались два варианта происхождения комет: в межзвёздном пространстве и на периферии Солнечной системы. Кометные орбиты - не параболы, а скорее очень вытянутые эллипсы с большими полуосями порядка 100 тыс. астрономических единиц (кроме короткопериодиче-ских комет с небольшими размерами орбит). Поэтому кометы должны принадлежать Солнечной системе.

По современным представлениям, кометы - побочный продукт образования планет-гигантов. Это ледяные планетезимали, заброшенные формировавшимися планетами - Юпитером, Сатурном, Ураном и Нептуном - на очень далёкую периферию нашей системы. Там кометы образуют гигантское разреженное облако, так называемое облако Оорта.

Другое по теме

Происхождение и развитие галактик и звезд
К началу нашего века границы разведанной Вселенной раздвинулись настолько, что включили в себя Галактику. Многие, если не все, думали тогда, что эта огромная звездная система и есть вся Вселенная в целом. Но вот в 20-е годы были построены новые крупные телескопы, и перед астрономами открылись совершенно неожиданные ...

Большой взрыв
По современным представлениям, состояние расширяющейся Вселенной в прошлом (около 13 млрд. лет назад), когда ее средняя плотность в огромное число раз превышала нынешнюю. Периодом Большого взрыва условно называют интервал времени от 0 до нескольких сот секунд. В самом начале этого периода вещество во Вселенной приобрело кол ...