Электронный пояс астероидов - E-belt asteroids

— зона астероидов E-пояса, с течением:
   астероиды главного пояса, и
   Астероиды Венгрии

В Электронный пояс астероидов были населением гипотетического расширения исконных пояс астероидов предлагается в качестве источника большей части бассейновых лунный удары в течение Поздняя тяжелая бомбардировка.[1]

Модель электронного ремня

Модель E-belt была разработана Уильям Ф. Боттке, Дэвид Вокроухлики, Дэвид Минтон, Дэвид Несворны, Алессандро Морбиделли Рамон Брассер, Брюс Саймонсон и Гарольд Левисон.[1] Он описывает динамику внутренней полосы раннего пояса астероидов в рамках Хорошая модель.

Расположение и стабильность

Удлиненный пояс астероиды находились между текущей внутренней границей пояса астероидов и орбита из Марс с участием большая полуось в диапазоне от 1,7 до 2,1 астрономические единицы (Австралия). В текущем Солнечная система большинство орбит в этой области нестабильны из-за наличия ν6 светский резонанс.[1] Однако до гигантская планета миграция описанный в Хорошая модель то внешние планеты был бы в более компактной конфигурации с почти круговыми орбитами.[2] С планетами в этой конфигурации ν6 вековой резонанс будет располагаться за пределами пояса астероидов.[3] Стабильные орбиты существовали бы внутри 2,1 а. Е., А внутренний край первичного пояса астероидов определялся бы орбитами, пересекающими Марс.[4]

Поздняя тяжелая бомбардировка

Во время миграции планет-гигантов ν6 вековой резонанс двинулся бы внутрь, как Сатурн двинулся наружу.[5] Достигнув своего текущего местоположения около 2,1 а.е., ν6 вековой резонанс и другие связанные резонансы дестабилизируют орбиты астероидов Е-пояса. Большинство из них будет выведено на орбиты пересечения планет, поскольку их эксцентриситет и наклонности вырос. За период в 400 миллионов лет удары астероидов пояса Е приводят к примерно 9-10 из 12 образующих бассейны лунных ударов, которые приписываются поздней тяжелой бомбардировке.[1]

Астероиды Венгрии

По мере развития их орбит многие из астероидов E-пояса приобрели бы орбиты, аналогичные орбитам Астероиды Венгрии с большими наклонами и большой полуосью от 1,8 до 2,0 а.е.[6] Поскольку орбиты в этой области динамически липкие, эти объекты образуют квазистабильный резервуар.[1] Поскольку эта популяция астероидов E-пояса просочилась из этого резервуара, они произведут долгоживущий хвост столкновений после традиционного завершения поздней тяжелой бомбардировки 3,7 миллиарда лет назад.[7] Остаток, представляющий примерно 0,1–0,4% первоначальных астероидов E-пояса, останется в качестве нынешних астероидов Венгрии.[1]

Доказательства удлиненного пояса

Проблемы с альтернативными источниками LHB

Доказательства Луна не поддерживается кометы из внешнего планетезимальный пояс как источник бассейновых лунных ударов. Частотно-размерное распределение (SFD) древних лунных кратеров аналогично SFD астероидов главного пояса, а не комет.[4] Образцы, извлеченные с Луны и содержащие ударные расплавы, имеют диапазон возрастов, а не резкий всплеск, ожидаемый, если бы кометы производили LHB.[8] Анализ высоко сидерофильные элементы в этих образцах показывает лучшее соответствие ударам из внутренней части Солнечной системы, чем кометам.[8]Исследования динамики главного пояса астероидов во время миграции планет-гигантов значительно ограничили количество ударников, исходящих из этого региона. Для воспроизведения текущего орбитального распределения необходимо быстрое изменение орбит Юпитера и Сатурна.[3] Этот сценарий удаляет только 50% астероидов из основного пояса, образуя 2–3 бассейна на Луне.[4]

Поддержка электронного ремня как источника LHB

Исследование образцов, извлеченных с Луны, показывает, что ударники были термически эволюционировавшими объектами.[6] Астероиды E-типа, пример этого типа, редко встречаются в основном поясе[9] но становятся более распространенными по направлению к внутреннему ремню и, как ожидается, будут наиболее распространены в ремне E-Belt.[6] Астероиды Венгрии, которые являются остатком E-пояса в этой модели, содержат значительную долю астероидов E-типа.[10]

Распад популяции астероидов E-пояса, захваченных на орбиты Венгрии, вызывает долгоживущий хвост столкновений, который продолжается и после LHB. Прогнозируется, что продолжение бомбардировки вызовет бассейновые воздействия на Землю и Чиксулуб кратеры на Земле и Луне.[1] Кратеры от удара на Луне и найденные на Земле слои ударных сфер, датированные этим периодом, согласуются с этими прогнозами.[1]

Модель E-Belt предсказывает, что остаточная популяция останется на орбитах, подобных Венгрии. Первоначальная популяция астероидов E-пояса была рассчитана на основе популяции потенциальных бассейновых ударников, оставшихся среди астероидов Венгрии.[8] Результат соответствовал расчетам, основанным на недавних оценках орбитальной плотности основного пояса астероидов до миграции планет.[4]

использованная литература

  1. ^ а б c d е ж г час Bottke, William F .; Вокроухлицкий, Давид; Минтон, Дэвид; Несворны, Давид; Морбиделли, Алессандро; Брассер, Рамон; Симонсон, Брюс; Левисон, Гарольд Ф. (2012). «Архейская тяжелая бомбардировка из-за дестабилизированного расширения пояса астероидов» (PDF). Природа. 485 (7396): 78–81. Bibcode:2012Натура 485 ... 78Б. Дои:10.1038 / природа10967. PMID  22535245.
  2. ^ Gomes, R .; Levison, H.F .; Циганис, К .; Морбиделли А. (2005). «Происхождение катастрофического периода поздних тяжелых бомбардировок планет земной группы» (PDF). Природа. 435 (7041): 466–469. Bibcode:2005Натура.435..466Г. Дои:10.1038 / природа03676. PMID  15917802. Архивировано из оригинал (PDF) на 2013-10-17. Получено 2013-08-21.
  3. ^ а б Морбиделли, Алессандро; Брассер, Рамон; Гомес, Родни; Левисон, Гарольд Ф .; Циганис, Клеоменис (2010). «Свидетельства из пояса астероидов для бурной эволюции орбиты Юпитера в прошлом». Астрономический журнал. 140 (5): 1391–1401. arXiv:1009.1521. Bibcode:2010AJ .... 140.1391M. Дои:10.1088/0004-6256/140/5/1391.
  4. ^ а б c d Morbidelli, A .; Marchi, S .; Bottke, W. F .; Кринг, Д. А. (2012). «Пилообразная шкала времени первого миллиарда лет лунной бомбардировки». Письма по науке о Земле и планетах. 355: 144–151. arXiv:1208.4624. Bibcode:2012E и PSL.355..144M. Дои:10.1016 / j.epsl.2012.07.037.
  5. ^ Минтон, Дэвид А .; Малхотра, Рену (2011). «Световой резонанс основного пояса астероидов во время миграции планет». Астрофизический журнал. 732 (1): 53. arXiv:1102.3131. Bibcode:2011ApJ ... 732 ... 53M. Дои:10.1088 / 0004-637X / 732/1/53.
  6. ^ а б c Bottke, W. F .; Vokrouhlicky, D .; Несворны, Д .; Minton, D .; Morbidelli, A .; Брассер, Р. (март 2010 г.). "Электронный пояс: возможное недостающее звено в поздней тяжелой бомбардировке" (PDF). 41-я конференция по лунным и планетарным наукам: 1269.
  7. ^ Томпсон, Хелен. «Древние астероиды продолжали прибывать». Природа.
  8. ^ а б c Bottke, William F .; Вокроухлицкий, Давид; Минтон, Дэвид; Несворны, Давид; Морбиделли, Алессандро; Брассер, Рамон; Симонсон, Брюс; Левисон, Гарольд Ф. (2012). «Сильная архейская бомбардировка из-за дестабилизированного расширения пояса астероидов: дополнительная информация» (PDF). Природа. 485 (7396): 78–81. Дои:10.1038 / природа10967. PMID  22535245.
  9. ^ Лэнг, Кеннет. «Распределение астероидов спектрального класса с расстоянием». Университет Тафтса.
  10. ^ Уорнер, Брайан Д .; Харрис, Алан В .; Вокроухлицкий, Давид; Несворны, Давид; Боттке, Уильям Ф. (2009). «Анализ населения астероидов Венгрии» (PDF). Икар. 204 (1): 172–182. Bibcode:2009Icar..204..172W. Дои:10.1016 / j.icarus.2009.06.004.