Астрономы разработали теорию возникновения дальних транснептуновых объектов
Исследование долговременного гравитационного взаимодействия планет-гигантов с массивным планетезимальным диском привело ученых Института астрономии РАН к созданию теории возникновения отдаленных транснептуновых объектов, сообщает 20 июля Министерство науки и высшего образования.
Выполненная учеными работа, результаты которой они представили в статье «Динамическая эволюция самогравитирующего планетезимального диска в далекой транснептуновой области», опубликованной в журнале Astronomy&Astrophysics, важна для понимания происхождения Солнечной системы и выяснения структуры ее внешней части.
Отметим, планетезимальным диском в астрономии называют небесное тело на орбите вокруг протозвезды, образующееся в результате постепенного приращения более мелких тел, состоящих из частиц пыли протопланетного диска.
Проведенное исследование основано на численном решении известной задачи N тел на промежутке времени порядка возраста Солнечной системы и применении аналитических методов небесной механики.
Выполненные исследователями симуляции показали, что коллективная гравитация планет-гигантов и массивных планетезималей создает далекие транснептуновые объекты в широком диапазоне начальной массы диска.
Проделанная работа важна для детального понимания происхождения Солнечной системы и выяснения структуры ее внешней части, ставшего актуальным после недавних открытий ряда космических объектов за орбитой Нептуна (в транснептуновой области).
В открывшейся после этого научной дискуссии о структуре внешней части Солнечной системы было выдвинуто несколько теорий.
Ряд зарубежных ученых считают, что необычная группировка угловых элементов орбит этих объектов вблизи определенных значений вызвана наличием там планеты, производящей такой эффект. Однако интенсивные поиски девятой планеты до сих пор не имели успеха.
Объяснить образование далекой массивной планеты тоже не удается. Это приводит к необходимости искать другие сценарии формирования структуры далекой транснептуновой области.
Ведущий научный сотрудник отдела исследования Солнечной системы Института астрономии РАН Вячеслав Емельяненко пояснил:
«Исследования показали, что вследствие вековых резонансов возникают далекие транснептуновые объекты в широком диапазоне начальных масс планетезимального диска. Таким образом, далекие транснептуновые объекты являются естественным результатом долговременной эволюции системы, включающей мигрирующие планеты-гиганты и самогравитирующий планетезимальный диск».
Для подтверждения этой теории требуется развитие поисковых программ с помощью больших телескопов для открытия новых далеких транснептуновых объектов и выполнения численных экспериментов на мощных суперкомпьютерах с большим числом объектов.
Исследование велось в рамках проекта «Теоретические и экспериментальные исследования формирования и эволюции внесолнечных планетных систем и характеристик экзопланет».
