Als Mars und Jupiter vor etwa 4 Milliarden Jahren in ihre heutigen Umlaufbahnen wanderten, hinterließen sie Narben im Asteroidengürtel, die heute noch sichtbar sind.
Die Beweise werden in einem neuen Artikel in der dieswöchigen Ausgabe des Journals enthüllt Natur, von den Planetenwissenschaftlern David Minton und Renu Malhotra von der University of Arizona in Tucson.
Es ist seit langem bekannt, dass der Asteroidengürtel an verschiedenen Stellen Lücken aufweist, die als Kirkwood-Lücken bezeichnet werden. Einige dieser Lücken entsprechen instabilen Zonen, in denen der heutige Gravitationseinfluss von Jupiter und Saturn Asteroiden ausstößt. Aber zum ersten Mal haben Minton und Malhotra bemerkt, dass einige Lichtungen nicht in die Rechnung passen.
"Wir haben festgestellt, dass viele Regionen im Vergleich zu anderen Regionen an Asteroiden abgereichert sind, nicht nur in den zuvor bekannten Kirkwood-Lücken, die durch die aktuellen Planetenbahnen erklärt werden", schrieb Minton in einer E-Mail. In einem der Zeitung beigefügten Leitartikel fügte der Autor Kevin Walsh hinzu: „Qualitativ sieht es so aus, als würde ein Schneepflug durch den Hauptgürtel der Asteroiden gefahren, Asteroiden auf dem Weg rausgeschmissen und am inneren Rand des Gürtels zum Stillstand gebracht.“
Walsh stammt vom Observatoire de la Côte d'Azur in Frankreich. In seinem Nachrichten und Ansichten Stück erklärt er, dass die bekannten Kirkwood-Lücken, die Daniel Kirkwood 1867 entdeckte, "dem Ort der Orbitalresonanzen mit Jupiter entsprechen - dh von Bahnen, deren Perioden ganzzahlige Verhältnisse der Jupiter-Orbitalperiode sind." Wenn zum Beispiel ein Asteroid die Sonne jedes Mal dreimal umkreiste, wenn Jupiter dies tat, wäre dies eine 3: 1-Umlaufresonanz mit dem Planeten, schrieb er. Objekte, die mit einem riesigen Planeten in Resonanz stehen, haben von Natur aus instabile Umlaufbahnen und werden wahrscheinlich aus dem Sonnensystem ausgestoßen. Bei der Migration von Planeten glauben Astronomen, dass sich auch Objekte in Resonanz mit ihnen verschoben haben und verschiedene Teile des Asteroidengürtels zu unterschiedlichen Zeiten betreffen.
"Wenn also nichts den Asteroidengürtel vollständig umgeformt hat, seit sich die Planeten in ihren aktuellen Umlaufbahnen niedergelassen haben, bleiben möglicherweise noch Signaturen der vergangenen Planetenbahnwanderung erhalten", schrieb Walsh. Und genau das suchten Minton und Malhotra.
Der Asteroidengürtel gab seine Geheimnisse leicht preis und zeigte die anhaltenden Spuren von planetarischem Billard am inneren Rand des Asteroidengürtels und am äußeren Rand jeder Kirkwood-Lücke. Der neue Befund, der auf Computermodellen basiert, stützt zusätzlich die Theorie, dass sich die Riesenplaneten - Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun - doppelt so nah an der Sonne gebildet haben wie jetzt und in einer engeren Konfiguration und sich langsam nach außen bewegen.
"Die Umlaufbahn von Pluto und anderen Kuipergürtelobjekten, die in [Umlaufbahnen, die mit Neptun in Resonanz stehen] gefangen sind, kann durch die Abwanderung von Neptun erklärt werden", schreiben Minton und Malhotra in der neuen Studie. "Der Austausch des Drehimpulses zwischen Planetesimalen und den vier Riesenplaneten verursachte die Orbitalwanderung der Riesenplaneten, bis die äußere Planetesimalscheibe erschöpft war." Planetesimale sind felsige und eisige Objekte, die von der Planetenbildung übrig geblieben sind.
"Während Jupiter und Saturn migrierten", fahren die Autoren fort, haben sie den jungen Asteroidengürtel verwüstet System."
Es wird vermutet, dass das späte schwere Bombardement vor etwa 3,9 Milliarden Jahren oder 600 Millionen Jahren nach der Geburt des Sonnensystems stattgefunden hat und vermutlich viele der ältesten Krater des Mondes ausmacht. Walsh sagte, ein vernünftiger nächster Schritt, um die Theorie über die neu beschriebenen Lichtungen im Asteroidengürtel zu bestätigen, bestehe darin, sie chronologisch mit dem Bombardement zu verknüpfen.
LEAD PHOTO CAPTION: Künstlerische Darstellung des Asteroidengürtels zwischen Mars und Jupiter. Bildnachweis: David Minton und Renu Malhotra
Quelle: Natur
