Как полеты к астероидам помогают ученым решить загадку происхождения Солнечной системы
How asteroid missions may help scientists piece together the puzzle of the early solar system. Stephen Ornes.PNAS. 2015. Vol. 112.No 13. P. 3849–3851.
6 марта 2015 г., после 7,5 лет путешествия, автоматическая межпланетная станция НАСА Dawn («Рассвет») достигла места назначения – Цереры, карликовой планеты в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Церера является единственной карликовой планетой во внутренней части Солнечной системы. Ее масса составляет примерно одну треть от массы всего пояса астероидов. В кратерах древних астероидов, таких как Церера, в пыли и льде на ее поверхности, в ее породах скрыта история ранних этапов формирования Солнечной системы. Еще предстоит выяснить, как образовался пояс астероидов, какой была его первоначальная масса и потерял ли он часть своей массы со временем. Возможно, наблюдения за Церерой помогут ответить и на другие вопросы: почему Марс меньше Земли и почему именно на Земле возникла жизнь. Планеты Солнечной системы формировались из сгустков вещества в протопланетном облаке, вращающемся вокруг Солнца. Эти сгустки стали зародышами планет, притягивая к себе обломки и пыль. На протяжении миллионов лет Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун поглотили огромные количества газа и превратились в гигантов, а ближайшие к Солнцу сгустки за миллионы лет образовали Меркурий, Венеру, Землю и Марс. На пути к Церере аппарат Dawn провел 14 месяцев на орбите Весты – второго по величине астероида в поясе астероидов, самого плотного объекта Солнечной системы и самого яркого из астероидов, наблюдаемых с Земли. Считается, что около 5% метеоритов, падающих на Землю, являются именно обломками Весты. Скорее всего, Церера и Веста сформировались в разных условиях, а возможно, – и в разных местах протопланетного облака, несмотря на то, что их орбиты расположены на одинаковом расстоянии от Солнца. Такой вывод делается потому, что под поверхностным пылевым слоем Цереры находится ледяная корка, а вся поверхность Весты покрыта импактными кратерами. Предполагается, что образование трех самых крупных кратеров на поверхности Весты связано с эпизодами миграции планет. Минеральный состав поверхности астероида соответствует составу метеоритов, найденных на Земле. Возможно, эти метеориты являются осколками, образовавшимися при миграционных столкновениях. Измерения массы, плотности и гравитационного поля Весты показывают, что внутри Веста состоит из каменной мантии, окружающей железное ядро. И метеориты, и Веста сформировались, когда возраст Солнечной системы составлял всего несколько миллионов лет. Церера, скорее всего, образовалась позднее, но когда именно – неизвестно, так как обломки этой планеты в виде метеоритов на Земле отсутствуют. Космический аппарат Dawn проведет несколько месяцев на высокой орбите Цереры, затем спустится ниже. Исследование астероида с помощью волн разных диапазонов позволит понять внутреннюю структуру карликовой планеты, состав минералов на ее поверхности, а также измерить параметры гравитационного поля. Все эти данные помогут уточнить модели формирования Солнечной системы. Когда Dawn израсходует все топливо, он останется на орбите Цереры новым маленьким спутником гигантского астероида.
В.В. Стрекопытов