Открытие новых вещей в космосе обычное явление.
Но открыть что-то новое во внутренней Солнечной системе большая редкость.
Солнечная система раньше была гораздо более хаотичным местом, чем сейчас. На самом деле, после того, как Солнце вспыхнуло, было огромное количество пыли и, конечно, газа, кружащегося в огромном диске. Большая часть этой пыли скопилась в скалистых планетах. Но кое-что осталось, и оно медленно движется к Солнцу, притягиваемое сильной гравитацией звезды.
Есть и другая пыль. Некоторые из них происходят от столкновений астероидов, некоторые от комет, а некоторые после других событий, таких как метеоритные удары. И большинство из них древние.
На своем долгом пути к Солнцу пыль попадает в ловушку притяжением планет. Она имеет форму колец, которые прослеживают орбиты планет вокруг Солнца. Астрономы давно это знают.
Двадцать пять лет назад ученые обнаружили, что Земля вращается вокруг Солнца вместе с гигантским кольцом из пыли. Совсем недавно одно из них был обнаружен вблизи Венеры. Кольцо Венеры было подтверждено только в 2013 году.
Меркурий настолько близок к Солнцу, что астрономы думали, что там не может существовать пылевого кольца. Либо планета слишком мала, чтобы захватить пыль силой тяжести, либо солнечный ветер и магнитная сила Солнца оттолкнули бы ее. Но оказывается, ученые нашли доказательства того, что ближайшая к Солнцу планета действительно имеет пылевое кольцо.
Двое ученых-солнечников из Военно-Морского исследовательского центра в Вашингтоне не искали пыль. По иронии судьбы, они искали место, свободное от пыли. Обнаружение свободной от пыли области подтвердило бы популярную теорию о том, что сила Солнца должна создать свободную от пыли область вблизи самого Солнца.
Идея состояла в том, что размер этой области и ее удаленность от Солнца могли бы рассказать что-то о природе самой пыли и о том, как она формируется силой Солнца. А поскольку пыль древняя, она могла бы рассказать кое-что об эволюции нашей Солнечной системы.
Астероиды представляют собой строительные блоки планет Солнечной системы. Когда они сталкиваются в поясе астероидов, они проливают пыль, которая рассеивается по всей Солнечной системе, которую ученые могут изучить для понимания ранней истории планет.
Вместо этого они нашли пыльное кольцо там, где его никто не ожидал: рядом с орбитой Меркурия.
Проблема с поиском свободной от пыли области вблизи Солнца, отсюда на Земле, заключается в том, что существует множество видов пыли, которые затрудняют определение того, что происходит.
Они построили модель, основанную на изображениях из стереосистемы, а затем протестировали ее в рамках подготовки к солнечному зонду NASA Parker, который будет приближаться к Солнцу в течение следующих нескольких лет.
Стерео обсерватории могут видеть два вида света: первый-это свет от короны Солнца, второй-отраженный свет от пыли. Проблема в том, что свет от пыли примерно в 100 раз ярче, чем корональные свет. Новая модель была разработана, чтобы удалить эту пыль и позволить им лучше видеть солнце. Если бы ученые могли разделить два вида света, то смогли бы обнаружить теоретически свободную от пыли зону.
Открытие пылевого кольца Меркурия было счастливой случайностью. Они обнаружили область повышенной яркости вдоль орбиты Меркурия.
У Венеры другое происхождение пылевого кольца. Ученые знают о пылевом кольце Венеры более десяти лет. И они знают о Земле уже более 25 лет.
Кольцо Земли происходит в основном из пояса астероидов, огромного кольца пыли в форме пончика между Марсом и Юпитером. Большинство астероидов Солнечной системы находятся в поясе, и они постоянно врезаются друг в друга и перемалывают друг друга. Это создает много пыли, которая постепенно пробивается к Солнцу. По пути некоторые из них попадают в ловушку земной гравитации, образуя наше собственное пылевое кольцо.
Астероиды внутренней Солнечной системы и Юпитера: пояс астероидов в форме пончика расположен между орбитами Юпитера и Марса.
Предполагалось, что пылевое кольцо Венеры образуется таким же образом. Почему это должно быть иначе? Вся пыль из пояса астероидов должна пройти через орбиту Венеры на пути к Солнцу.
Астрофизики из Центра космических полетов Годдарда решили разобраться в этом вопросе. Они создали модель, содержащую пыль из пояса астероидов, спиралью уходящую к Солнцу. Но когда запустили симуляцию, их ждал сюрприз.
Результаты показали, что пылевое кольцо совпадает с земным, но не совпадает с венерианским. Напрашивался вопрос: откуда взялась пыль в венерианском кольце?
Пара ученых вводит каждый источник пыли, который они могут придумать, в свою симуляцию. Астероиды, кометы облака Оорта, другие типы комет, даже недавние столкновения в поясе астероидов.
Поэтому они построили другую симуляцию, в которой Венера начинала со здоровой популяции астероидов, а не захватывала их позже.
Они стартовали с 10 000 астероидов по соседству с Венерой. Затем запустили свой симулятор на 4,5 миллиарда лет, возраст Солнечной системы. Когда добрались до конца, до наших дней, 800 из первоначальных астероидов пережили различные гравитационные силы в Солнечной системе и остались вблизи Венеры.
