Космический зонд «Люси» поможет ученым раскрыть тайны Солнечной системы

Американский космический зонд Lucy стартовал 16 сентября с мыса Канаверал на ракете Atlas-V. Космический корабль отправлен в космос, чтобы исследовать группу астероидов, которые находятся на орбите Юпитера. Как считают ученые, он сможет дать ответы на многие вопросы, которые сейчас ставят их в тупик. За пределами главного пояса астероидов, рядом с гигантской планетой Юпитер находятся сотни тысяч неизведанных небесных тел, каждое меньше 220 километров в диаметре. В них содержатся секреты рождения нашей Солнечной системы. Чтобы изучить их, зонд будет путешествовать по космосу в течение 12-лет, при этом он преодолеет более 6 миллиардов километров. В процессе своего путешествия Люси будет периодически “нырять” в два роя астероидов — один расположен перед газовым гигантом, а второй за ним. Кроме того, исследования коснутся астероидов, расположенных между Марсом и Юпитером. Все регионы, в которые отправляется зонд, представляют большой интерес для ученых, так как ранее они не исследовались, поэтому остаются для ученых по сей день загадкой. Особенно интерес вызывают так называемые троянские астероиды возле Юпитера. Зонд будет пролетать от них на расстоянии всего в 600 миль, что позволит их подробно изучить. Согласно запланированной программе, Люси поставит рекорд по количество посещенных астероидов одним космическим кораблем.

Почему миссию Lucy называют полетом века

Если не произойдет никаких внештатных ситуаций, Люси достигнет своей первой цели, астероида из главного пояса, в 2025 году. Затем зонд отправится к троянам, которые будет исследовать в серии облетов с 2027 по 2033 год. Данные космического корабля с подробным описанием цвета астероидов, состава, плотности и кратеров должны помочь ученым выяснить, когда и где они образовались в Солнечной системе. Кроме того, эта информация поможет смоделировать процессы, которые происходили в молодой Солнечной системе.

Надо сказать, что название “Люси” выбрана не спроста. Ученые НАСА были вдохновлены знаменитой одноименной окаменелостью — скелетом древнего предка человека возрастом 3,2 миллиона лет. В некотором смысле троянцы Юпитера играют ту же роль, что и эти культовые кости: они хранят в себе историю далекого прошлого, которую ученые могут использовать, чтобы понять наше настоящее.

Миссия Люси основана на сложной траектории, по которой космический корабль будет совершать шестилетний оборот вокруг Солнца. После серии облетов Земли, чтобы использовать гравитацию нашей планеты для дополнительного ускорения, Люси пролетит мимо астероида главного пояса 52246 Дональд Джохансон, шириной 2,5 мили. Он был назван как раз в честь в честь палеоантрополога, который открыл окаменелость Люси.

Затем космический корабль пройдет через ведущий рой троянцев в 2027 году. Корабль за один проход облетит сразу пять таких астероидов. Следующий проход намечен на 2033 год, когда зонд погрузится в замыкающий рой.

На самой дальней точке Люси окажется на расстоянии около миллиарда километров от Солнца, где солнечный свет составляет лишь несколько процентов от того, что мы получаем на Земле. Поэтому космический корабль имеет около 8000 отдельных солнечных элементов, разбросанных по его поверхности.

Что представляют собой троянцы и почему они важны для ученых

По оценкам астрономов, рядом с газовым гигантом вращается несколько сотен тысяч троянцев. Более половины из них были обнаружены с 2010 года благодаря постоянным улучшениям в телескопических обзорах, охватывающих ночное небо. В течение десятилетий эти астероиды считались просто остатками образования крупнейших спутников Юпитера. Но за последние 25 лет ученые осознали, что их история может быть более сложной. Поэтому трояны Юпитера могут дать важные ключи к разгадке хаотической юности нашей Солнечной системы.

Вокруг Юпитера вращаются несколько сотен тысяч астероидов

Трояны Юпитера чрезвычайно разнообразны по цвету, размеру и некоторым особенностям орбит. Кроме того, они различаются по размеру от менее километра в диаметре до более сотни километров. Астрономы знают из телескопов на Земле, что не все они сделаны из одних и тех же материалов. Каким-то образом эта смесь маленьких тел оказалась на чрезвычайно стабильных орбитах рядом с Юпитером.

“Поскольку они находятся на одной орбите с Юпитером, являются своего рода свидетелями всего, что произошло с этой планетой. Раскрытие истории Юпитера, самой большой планеты, имеет решающее значение для познания истории всей Солнечной системы” — говорит Симона Пирани, научный сотрудник Копенгагенского университета.

В настоящее время существует множество теорий того, как образовывалась солнечная система. В частности, в 2005 году ученые из Обсерватории Лазурного берега в Ницце, Франция, опубликовали влиятельную гипотезу, которая теперь называется моделью Ниццы. Она предполагает, что в раннем возрасте Солнечной системы в ней царила эпоха хаоса.

Модель Ниццы и другие подобные сценарии предполагают, что Солнечная система начиналась огромного количества маленьких тел. Как только из мелких объектов сформировались Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, они мигрировали внутрь системы. Причем, когда планеты-гиганты развернулись по спирали и направились к своему нынешнему положению, они разбросали множество маленьких тел за пределы Солнечной системы. Таким образом образовался пояс Койпера. К слову, как утверждают некоторые ученые, астероиды пояса Койпера указывают на то, что Солнечная система имеет девятую, пока неизвестную нам планету. Некоторые теории даже предполагают, что примерно в это время из Солнечной системы мог быть изгнан пятый газовый гигант, что усугубило хаос.

Изучение астероидов троянев позволит ученым больше узнать о возникновении газового гиганта

Юпитер мог захватывать свои троянские астероиды во время этого потрясения. Многие из них, вероятно, образовались за пределами Нептуна. За годы, прошедшие с момента первой публикации модели Nice, теоретики обновили ее, чтобы попытаться объяснить еще больше необычных особенностей троянов. Другие исследовали, предполагают, что некоторые из троянцев Юпитера могли быть захвачены еще раньше при формировании Солнечной системы, возможно, даже когда юный Юпитер был размером с Землю.

Больше информации о космических исследованиях вы найдете на нашем Яндекс.Дзен-канале

Но чтобы проверить все эти теории о формировании и эволюции Солнечной системы, ученым необходимо поближе посетить троянцев Юпитера. Именно эта задача и возлагается на Люси. Напоследок напомню о недавнем космическом событии, котором рассказывал мой коллега Рамис — на поверхность Юпитера упал было зафиксировано падение загадочного объекта. Вполне возможно, что им был астероид.