Церера, вероятно, сформировалась в самой холодной области Солнечной системы

Когда сицилийский астроном Джузеппе Пьяцци заметил Цереру в 1801 году, он решил, что это планета. В то время астрономы еще не знали об астероидах. Теперь мы знаем, что их существует огромное количество, в основном они обитают в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером.

Церера имеет диаметр около 1 000 км и составляет треть массы главного пояса астероидов. Она является карликовой относительно большинства других тел в поясе.

Но что делает карликовая планета в поясе астероидов?

Церера сформировалась не в поясе астероидов. Она сформировалась дальше в Солнечной системе, а затем мигрировала в свое нынешнее положение. Это не первое исследование, которое пришло к такому выводу, но оно добавляет весомости этой идее.

(Примечание: Цереру называют карликовой планетой, протопланетой, а иногда астероидом. Официально она была классифицирована как карликовая планета в 2006 году).

Церера - одна из трех карликовых планет или протопланет в поясе астероидов. Две другие - Веста и Паллас. Четвертое крупное тело, Гигея, имеет диаметр 434 км и также может быть карликовой планетой. Эти четыре крупнейших тела составляют половину массы пояса астероидов.

Терминология и описания крупнейших объектов в поясе астероидов могут запутать, но Церера стоит особняком от трех других. Она - единственное тело в поясе, которое достаточно массивное, чтобы сохранять сфероидальную форму. Она также имеет переходную атмосферу, называемую экзосферой. Солнечный свет превращает водяной лед и аммиачный лед в пар, но гравитация карликовой планеты слишком слаба, чтобы удержать его. Это важный ключ к разгадке происхождения Цереры, поскольку астероиды обычно не выделяют пар.

Наличие аммиака также является подсказкой.

Кометы содержат летучие льды, такие как аммиак, которые выделяются при нагревании Солнцем. Именно это создает хвост и кому кометы. «Присутствие аммиачного льда является убедительным доказательством того, что Церера могла сформироваться в самой холодной области Солнечной системы, при достаточно низких температурах» - сказал Рибейро де Соуза, профессор физики в Университете штата Сан-Паулу в Бразилии. «Церера начала формироваться на орбите далеко за Сатурном, где аммиак был в изобилии. На стадии роста планеты-гиганта она была втянута в пояс астероидов как мигрант из внешней Солнечной системы и просуществовала 4,5 миллиарда лет до наших дней»

Для проверки этой идеи команда провела большое количество компьютерных симуляций. Они смоделировали формирование гигантских планет внутри протопланетного диска Солнца, включая Юпитер и Сатурн. Они также включили несколько эмбриональных планет, которые должны были стать предшественниками Урана и Нептуна. Затем они добавили группу объектов, по составу и размерам похожих на Цереру.

«Наше моделирование показало, что стадия формирования планет-гигантов была очень бурной, с огромными столкновениями между предшественниками Урана и Нептуна, выбросом планет из Солнечной системы и даже вторжением во внутренний регион планет с массой, превышающей массу Земли в три раза. Кроме того, сильное гравитационное волнение рассеяло объекты, похожие на Цереру. Некоторые из них вполне могли достичь области пояса астероидов и приобрести стабильные орбиты, способные пережить другие события», - рассказал Рибейро де Соуза.

Моделирование команды также показало, что Церера является лишь одним из многих подобных ей объектов, существовавших на заре Солнечной системы. «Наш главный вывод заключается в том, что в прошлом за орбитой Сатурна существовало не менее 3 600 подобных Церере объектов», - сказал он.

Это исследование подтверждает предыдущие результаты и поддерживает наше понимание того, как формировалась и развивалась Солнечная система. «Наш сценарий позволил нам подтвердить количество и объяснить орбитальные и химические свойства Цереры. Исследование подтверждает точность самых последних моделей формирования Солнечной системы», - заключил Рибейро де Соуза.