Согласно теории, далекие транснептуновые объекты ― естественный результат долговременной эволюции Солнечной системы, включающей мигрирующие планеты-гиганты и самогравитирующий планетезимальный диск. Эти объекты возникают в широком диапазоне начальных масс планетезимального диска вследствие вековых резонансов в процессе эволюции системы. Напомним, что к транснептуновым объектам относятся небесные тела, среднее расстояние от которых до Солнца больше, чем у Нептуна.
В своей новой работе, опубликованной в журнале Astronomy&Astrophysics, астрономы представили анализ долговременного гравитационного взаимодействия планет-гигантов с остатками планетезималей, не вошедших в эти планеты.
Планетезималь ― небесное тело на орбите вокруг протозвезды, образующееся в результате постепенного приращения более мелких тел, состоящих из частиц пыли протопланетного диска. Непрерывно притягивая к себе новый материал и накапливая массу, планетезимали формируют более крупное тело. Пример планетезимали — астероид Лютеция, у которого под толстым километровым слоем пыли находится плотное ядро.
Исследование ученых Института астрономии РАН основано на численном решении известной задачи N тел на промежутке времени порядка возраста Солнечной системы и применении аналитических методов небесной механики. Работа поддержана Минобрнауки РФ в рамках проекта по приоритетным направлениям научно-технологического развития «Теоретические и экспериментальные исследования формирования и эволюции внесолнечных планетных систем и характеристик экзопланет».
«Наиболее важное влияние на далекие транснептуновые объекты оказывает не столько планета Нептун или гипотетическая девятая планета, сколько взаимодействие самих этих объектов между собой. <…> В результате резонансного взаимодействия между собой некоторые транснептуновые объекты могут переходить на орбиты, значительно удаленные от орбиты Нептуна. Сегодня достоверно известны орбиты всего 18 далеких транснептуновых объектов. Их крайне тяжело открывать, ведь они имеют маленький размер и находятся очень далеко не только от нас, но и от орбиты Нептуна. <…> В нашей статье мы рассматривали объекты, которые не подходят к Солнцу ближе, чем на 40 астрономических единиц, и имеют большие полуоси орбит, превышающие 150 астрономических единиц», ― рассказал «Научной России» ведущий научный сотрудник отдела исследования Солнечной системы Института астрономии РАН В.В. Емельяненко.
Дискуссия вокруг далеких транснептуновых объектов нашей Солнечной системы в научном сообществе продолжается не первый год. Так, например, зарубежные ученые настаивают на том, что необычная группировка угловых элементов орбит этих объектов вблизи определенных значений обусловлена наличием далекой планеты, которая и производит этот эффект. Однако вопрос о действительном существовании девятой планеты Солнечной системы по-прежнему остается открытым и на текущий момент эта гипотеза не имеет подтверждений. Поэтому, говорят ученые Института астрономии РАН, следует рассматривать и другие сценарии формирования наблюдаемой структуры далекой транснептуновой области.
Исследования самых далеких объектов Солнечной системы важны для детального понимания ее происхождения и структуры, а следующие шаги в этой области требуют развития поисковых программ с помощью больших телескопов и проведения численных экспериментов с более значительным числом объектов на мощных суперкомпьютерах, подчеркивают ученые Института астрономии РАН.
Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ и Российской академии наук.
Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)
Обозрение "Terra & Comp".
