 |
|
 |
Юпитер поменял ПМЖ. / September 29, 2004 /
 |
Американские планетологи пришли к выводу, что Юпитер в молодости отстоял от Солнца на 70 миллионов километров дальше, чем в настоящее время. Эти выводы сделаны на основании компьютерного моделирования эволюции большой группы астероидов, объединенных под общим названием «Хильды».
В последние годы астрономы обнаружили множество внесолнечных планет юпитерианского типа, которые приближаются к своим звездам на расстояния много меньше дистанции между Землей и Солнцем. Эти открытия весьма удивили специалистов — и не случайно. Из общепринятой модели формирования планет вытекает, что газовые гиганты (в отличие от твердых планет земного типа) формируются лишь при относительно низких температурах, и, следовательно, достаточно далеко от центральных светил. Это противоречие снимается, если предположить, что планеты, о которых идет речь, возникли именно там, где положено, но позднее изменили орбиты и получили возможность приблизиться к материнской звезде. Скорее всего, причиной подобной миграции было торможение юной планеты при движении сквозь дисковидное газопылевое облако, из которого возникла и она сама, и удерживающая ее звезда. Со временем такие облака окончательно сконденсировались в компактные небесные тела, околозвездное пространство очистилось, и планеты-гиганты стали двигаться по стабильным орбитам.
Может ли эта теория хоть в какой-то степени описывать прошлое Солнечной системы? Сотрудники объединенного центра астрофизических исследований Гарвардского университета и Смитсонианского института (Harvard-Smithsonian Сenter for Astrophysics) полагают, что на этот вопрос нужно ответить утвердительно. Проведенные ими вычисления показали, что Юпитер сформировался приблизительно в 850 миллионах километров от Солнца, а затем переместился на свою нынешнюю орбиту со средним радиусом 778 миллионов километров (5,2 астрономической единицы). Из этих же расчетов следует, что самая большая планета Солнечной системы могла совершить подобное путешествие очень быстро, потратив на него всего лишь сто тысяч лет.
Почему Фред Франклин и его коллеги пришли к такому заключению? Они проиграли на компьютере сценарий взаимодействия Юпитера и многочисленной (более 700) группы астероидов, которые называют Хильдами — по имени крупного (диаметром 180 км.) астероида 153 Хильда. Это небесное тело 2 ноября 1875 г. обнаружил австриец Иоганн Палиса, один из самых удачливых охотников за малыми планетами в истории астрономии. Хильды отстоят от Солнца в среднем на 4 а.е., они находятся на внешней периферии Главного пояса астероидов, расположенного между Марсом и Юпитером, и движутся по слегка вытянутым эллиптическим траекториям (эксцентриситет не менее 0,07), наклоненным к плоскости эклиптики под углом не более 20 градусов. Однако главное, что позволяет объединить Хильды в единое семейство, заключается в том, что утроенная продолжительность обращения каждого астероида вокруг Солнца примерно равна двум юпитерианским годам. Подобные соотношения между орбитальными периодами небесных тел, где коэффициентами пропорциональности служат целые числа, называются резонансами.
В Солнечной системе резонансов немало — например, Сатурну на два оборота вокруг Солнца требуется такое же время, как Юпитеру на пять; довольно точно выполняется резонанс 2:1 для периодов Урана и Нептуна. Из общих принципов небесной механики следует, что резонансы стабилизируют движение тел Солнечной системы и тем самым сохраняют ее устойчивость. Известны также многочисленные резонансы меж осевым и орбитальным движением. Например, Меркурий делает три оборота вокруг своей оси в течение двух витков по орбите, а Луна — один осевой цикл за один оборот вокруг Земли. По еще не выясненным причинам природе не нравятся некоторые резонансы — скажем, практически не встречаются астероиды с периодами обращения, равными половине или же трети юпитерианского года. Подобные запрещенные зоны называются люками Кирквуда.
Вернемся к Хильдам. Гарвардские исследователи вычислили, что предки этих астероидов вращались преимущественно по круговым орбитам, однако ушли с них из-за мощного притяжения Юпитера. Перемещение этого гиганта к Солнцу привело к тому, что орбиты прото-Хильд несколько вытянулись, а периоды их обращения синхронизировались с юпитерианским годом в отношении 3:2. Оказалось также, что центростремительное смещение Юпитера на 0,45 а.е. могло бы привести и к возникновению еще одного семейства астероидов с резонансом 4:3. Правда, в настоящее время известен единственный такой астероид, хотя и не исключено, что существуют еще не открытые малютки. Франклин и его соавторы предполагают, что выбраковка этих астероидов объясняется воздействием Сатурна, основного «резонанс-партнера» Юпитера.
Окончательное суждение о степени ценности этой модели, конечно же, сделают специалисты. А нам пока лишь остается радоваться, что Юпитер предпочел остановиться на нынешней орбите, а не продолжить свое движение к Солнцу — в противном случае у этой заметки не было бы ни автора, ни читателей. Источник: http://grani.ru
Print version
|
|
the other articles: