От протопланеты к астероиду: переосмысление структуры Весты

Десятилетиями научное сообщество рассматривало Весту — один из крупнейших объектов в поясе астероидов — как протопланету, обладающую внутренней структурой, схожей с планетами: корой, мантией и ядром. Однако новое исследование, проведенное под руководством NASA Jet Propulsion Lab (JPL) и опубликованное в Nature Astronomy, опровергает эту точку зрения. Ученые пришли к выводу, что у Весты, вопреки предыдущим представлениям, отсутствует металлическое ядро. Это открытие заставило пересмотреть природу Весты и ее роль в эволюции Солнечной системы.

Данные, полученные космическим аппаратом Dawn (запущен NASA в 2007 году для изучения Весты и Цереры), изначально указывали на дифференцированную структуру. Однако повторный анализ гравитационных измерений и момента инерции, проведенный Райаном Парком из JPL, показал, что Веста не ведет себя как тело с плотным ядром. Это открытие стало неожиданностью, поскольку ранее считалось, что Веста прошла планетарную дифференциацию — процесс разделения вещества на слои под действием гравитации.

Две конкурирующие гипотезы

Ученые предложили два возможных объяснения необычной структуры Весты.

Первая гипотеза предполагает, что Веста начала процесс дифференциации, но не завершила его. Однако это противоречит анализу метеоритов, связанных с Вестой, которые не демонстрируют признаков неполного разделения слоев.

Вторая гипотеза, предложенная Сетом Якобсоном из Университета штата Мичиган, заключается в том, что Веста может быть фрагментом протопланеты, разрушенной в результате гигантского столкновения в эпоху формирования Солнечной системы. Эта идея, изначально воспринимавшаяся как маловероятная, теперь рассматривается всерьез. Если она подтвердится, Веста окажется не «несостоявшейся планетой», а обломком более крупного тела, возможно, одной из ранних протопланет.

Ключевым инструментом в исследовании стал анализ момента инерции, который позволил оценить распределение массы внутри Весты. Данные зонда Dawn были перепроверены с учетом уточненных методов калибровки, что повысило их точность. Тем не менее, обе гипотезы требуют дальнейшей проверки: необходимо моделирование процессов столкновений и более детальное изучение метеоритов Весты.

Последствия для планетологии

Открытие меняет представление о дифференцированных телах в поясе астероидов. Если Веста действительно является фрагментом протопланеты, это означает, что метеориты с ее поверхности могут содержать информацию о ранних стадиях формирования Земли и других планет. Кроме того, исследование ставит под сомнение традиционные критерии классификации астероидов и протопланет, подчеркивая сложность их эволюции.

Работа демонстрирует, как новые методы анализа данных могут перевернуть устоявшиеся научные парадигмы. Дальнейшие исследования помогут определить, какая из гипотез верна, но уже сейчас ясно, что Веста — не просто «неудавшаяся планета», а возможный свидетель бурных процессов, сопровождавших рождение Солнечной системы. Как отметил Сет Якобсон, это открытие может изменить взгляд на многие дифференцированные тела, заставив ученых искать новые объяснения их происхождения.