Bombázták a belső Naprendszert

Egy új kutatási eredmény szerint az ősi Naprendszerben a Jupiter befelé vándorolt, miközben gravitációs hatása révén megszabadította a kisbolygóövet a benne lévő égitestek több mint felétől. A kiperdülő kisbolygók a belső bolygókat bombázták, és a Földdel történő ütközéseik az élet korai fejlődését is befolyásolhatták.

A Mars és a Jupiter között húzódó kisbolygóövben nem egyenletesen oszlanak el az égitestek. Az úgynevezett Kirkwood-rések olyan anyagszegény zónák a térségben, ahol kisbolygók alig fordulnak elő (lásd az alsó ábrán). Kialakulásukat már felfedezésük után az óriásbolygók, elsősorban a Jupiter gravitációs hatásával magyarázták.

Eszerint a Jupiter egyes térségekben úgynevezett pályarezonanciák révén zavarja az égitestek mozgását, és gravitációs hatásával ki is szórja onnan őket. Az így kialakult ritkább térségek eloszlása azonban nem teljesen egyezik az ennek alapján várható eloszlással.

David Minton és Renu Malhotra (University of Arizona, Tucson) számítógépes szimulációkkal próbálták meghatározni, mely zónákból szórhattak ki égitesteket az óriásbolygók gravitációs hatásaik révén - amikor azok még nem pontosan a mai helyzetükben voltak. Az égi mechanikai modellek alapján ugyanis kezdetekben a négy gázóriás szorosabban helyezkedett el, majd a Jupiter enyhén befelé, a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz pedig kifelé vándoroltak.

A bolygók migrációját is figyelembe véve az új modell már lényegesen jobb egyezést mutatott a kisbolygóöv mai felépítésével, mint amikor csak a planéták jelenlegi helyzetéből adódó perturbációkkal számoltak.

Az óriásbolygók vándorlását is tartalmazó elgondolás alapján a Kirkwood-rések belső peremei élesebb lett a külsőknél - ami egybevág a megfigyelésekkel. A belső perem ott húzódik, ahol a Jupiter által kiváltott zavarok a bolygó befelé vándorlásnak végén jelentkeztek. A Napunktól ugyanekkor kissé távolodó Szaturnusz hatása nem anyagszegény sávokban, hanem az egész övezet belső pereménél jelentkezett - innen a gyűrűs bolygó lökött ki sok égitestet.

A kisbolygók eloszlása és a Kirkwood-rések helyzete

A fenti folyamatok keretében a kisbolygóövben eredetileg megtalálható teljes tömegnek legalább 65%-a eltávozott, de ez az arány akár 90% is lehet - eszerint a jelenlegi kibolygóöv csak szerény maradéka az eredeti zónának.

A kisbolygók kiszórásának intenzitása a bolygók vándorlási sebességével kapcsolatos: minél lassabban változott a pályájuk, annál több égitestet penderítettek ki a Mars és a Jupiter közötti térségből. A modellek alapján elképzelhető, hogy a jelenség eredményeként állt elő a 3,8 milliárd évvel ezelőtti, úgynevezett késői nagy bombázási időszak, amikor sok hatalmas kráter keletkezett a Földön. A fenti migráció és az égitestek ezzel kapcsolatos kiszóródása, majd azoknak a Földdel történő ütközése bolygónk klímáját és az élet korai fejlődését is befolyásolhatták.