Gli scienziati del Southwest Research Institute hanno studiato un'insolita coppia di asteroidi e hanno scoperto che la loro esistenza indica un primo riarrangiamento planetario nel nostro sistema solare.

Questi corpi, chiamati Patroclo e Menezio, sono obiettivi della prossima missione Lucy della NASA. Sono larghe circa 70 miglia e orbitano l'una intorno all'altra mentre circondano collettivamente il Sole. Sono l'unico grande binario conosciuto nella popolazione di antichi corpi indicati come gli asteroidi troiani. I due sciami di Troiani orbitano all'incirca alla stessa distanza dal Sole di Giove, uno sciame in orbita davanti, e l'altro in coda, il gigante gassoso.

"I Troiani furono probabilmente catturati durante un drammatico periodo di instabilità dinamica quando una scaramuccia tra i pianeti giganti del sistema solare:Giove, Saturno, Urano e Nettuno - avvennero, " ha affermato il dottor David Nesvorny, scienziato dell'Istituto SwRI. È l'autore principale del documento, "Prove per la migrazione molto precoce dei pianeti del sistema solare dal troiano Giove binario Patroclo-Menoetius, " pubblicato in Astronomia della natura . Questa scossa spinse Urano e Nettuno verso l'esterno, dove hanno incontrato una grande popolazione primordiale di piccoli corpi ritenuti la fonte degli odierni oggetti della fascia di Kuiper, che orbitano ai margini del sistema solare. "Molti piccoli corpi di questa cintura di Kuiper primordiale erano sparsi verso l'interno, e alcuni di questi sono rimasti intrappolati come asteroidi troiani".

Un problema chiave con questo modello di evoluzione del sistema solare, però, è stato quando è avvenuto. In questo documento, gli scienziati dimostrano che l'esistenza stessa della coppia Patroclo-Menoetius indica che l'instabilità dinamica tra i pianeti giganti deve essersi verificata entro i primi 100 milioni di anni dalla formazione del sistema solare.

Recenti modelli di formazione di piccoli corpi suggeriscono che questi tipi di binari sono avanzi dei primissimi tempi del nostro sistema solare, quando coppie di piccoli corpi potevano formarsi direttamente da una nuvola collassante di "sassi".

"Le osservazioni dell'odierna fascia di Kuiper mostrano che binari come questi erano abbastanza comuni nei tempi antichi, " ha detto il dottor William Bottke, direttore del Dipartimento di Studi Spaziali della SwRI, che è coautore del documento. "Solo pochi di loro ora esistono nell'orbita di Nettuno. La domanda è come interpretare i sopravvissuti."

Se l'instabilità fosse stata ritardata di molte centinaia di milioni di anni, come suggerito da alcuni modelli di evoluzione del sistema solare, collisioni all'interno del disco primordiale di piccoli corpi avrebbero interrotto questi binari relativamente fragili, lasciando nessuno da catturare nella popolazione troiana. Le precedenti instabilità dinamiche avrebbero lasciato intatte più binarie, aumentando la probabilità che almeno uno sarebbe stato catturato nella popolazione di Troia. Il team ha creato nuovi modelli che mostrano che l'esistenza del binario Patroclus-Menoetius indica fortemente un'instabilità precedente.

Questo primo modello di instabilità dinamica ha importanti conseguenze per i pianeti terrestri, in particolare per quanto riguarda l'origine dei grandi crateri da impatto sulla Luna, Mercurio e Marte che si sono formati circa 4 miliardi di anni fa. È meno probabile che gli impatti che hanno creato questi crateri siano stati scagliati dalle regioni esterne del Sistema Solare. Ciò potrebbe implicare che siano stati creati da avanzi di piccoli corpi del processo di formazione del pianeta terrestre.

Questo lavoro sottolinea l'importanza degli asteroidi troiani nell'illuminare la storia del nostro sistema solare. Si saprà molto di più sul binario Patroclo-Menoetius quando la missione Lucy della NASA, guidato dallo scienziato SwRI e coautore della carta Dr. Hal Levison, sondaggi la coppia nel 2033, culminando in una missione di 12 anni per visitare entrambi gli sciami di Troia.