Юпитер поменял ПМЖ
Юпитер
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:
Fred A. Franklin, Nikole K. Lewis, Paul R. Soper, and Matthew J. Holman
Hilda Asteroids As Possible Probes Of Jovian Migration
The Astronomical Journal, 128:1391-1406, 2004 September
Обсудить
Статьи по теме
Планеты в процессе рождения
Впервые получены фотографии околозвездного газопылевого диска у красного карлика, на которых видны структуры, могущие оказаться недавно возникшими планетами. Этот красный карлик, масса которого вдвое меньше солнечной, по космическим меркам чрезвычайно молод - ему только 12 миллионов лет. В феврале нынешнего года группа американских астрономов обнаружила, что эта звезда окружена дисковидным облаком, состоящим из пыли и газа.
Юпитер поменял ПМЖ
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".
Грядущее Солнечной системы оказалось в два раза менее кошмарным
Воспользовавшись новейшими интерферометрическими методами для непосредственных наблюдений близких окрестностей пяти звезд типа Миры ученые с удивлением обнаружили, что эти звезды на самом деле окружены вводившей до сих пор астрономов в заблуждение почти прозрачной оболочкой из водяного пара, а также, возможно, угарным газом и другими молекулами. Эта оболочка придает звездам этого класса обманчиво большой внешний размер.
Обитаемые планеты могут быть большой редкостью
Некоторые ученые считают, что если мы и не одиноки во Вселенной, то уж во всяком случае наш шанс установить контакт с каким-нибудь другим обитаемым миром исчезающе мал. Появилась работа, в которой утверждается, что инозведные планеты формируются в результате принципиально иных процессов, не таких, которые произвели на свет нашу Солнечную систему, и в таком случае там не может быть планет земного типа и жизни.
Седна пострадала от бродячей звезды
Седна - самый отдаленный планетоид из всех, когда-либо найденных в Солнечной системе, - был, вероятно, закинут на столь экзотичную орбиту в результате межзвездного катаклизма. Скорее всего, какая-то бродячая звезда прошла рядом с Солнцем свыше 4 миллиардов лет назад и стала виновником ряда потрясений, изменивших нашу планетную систему. Впрочем, появляются и более диковинные сценарии...
Уютный Плутон станет последним оазисом жизни
Когда-нибудь Земля неизбежно погибнет, поглощенная раздувшимся Солнцем. Возможно внешняя часть Солнечной системы все же сохранится и станет последним уютным оазисом. Компьютерное моделирование показывает, что условия в поясе Койпера могут к тому времени стать даже более благоприятными для возникновения и развития жизни, чем на заре нашей планеты.
Фото экзопланеты у коричневого карлика
Сотрудники Южной европейской обсерватории обнародовали фотографию, которая может оказаться первым в истории астрономии снимком внесолнечной планеты. Получить изображение планеты, обращающейся вокруг удаленной звезды, - это давняя мечта астрономов. В последние годы уже появлялось несколько заявок на первую фотографию экзопланеты, но каждый раз эти "открытия" не выдерживали последующей проверки.
Планеты Веги - как бульдоги под ковром
Астрономы из эдинбургской Королевской обсерватории доказали, что Вега, одна из самых ярких и известных звезд на нашем небе, имеет планетную систему. При этом утверждается, что система Веги очень похожа на нашу собственную Солнечную систему - во всяком случае больше, чем какая-либо другая из всех, обнаруженных до сих пор. Правда наши "родные" планеты старше на несколько миллиардов лет...
Первые звезды не были одиноки: астрономы нашли небывало древнюю планету
Астрономы нашли самую древнюю и самую далекую из всех известных на сегодняшний момент планет. Она движется по орбите вокруг двойной квазизвездной системы в созвездии Скорпиона на расстоянии 5 600 световых лет от Земли. Новое открытие дарит нам надежду, что и в нашей Галактике формирование планет, возможно, началось гораздо раньше, чем о том говорят современные теории, а своими планетными системами при этом обладают едва ли не все звезды.
Первые экзопланеты земного типа найдены около пульсара
До настоящего времени поиск планет вне Солнечной системы приводил, к немалому разочарованию ученых, к обнаружению лишь огромных газовых гигантов, близких по размеру к Юпитеру и Сатурну, а внутренние планеты, подобные Земле и Марсу, были недоступны современной технике. Но вот теперь астрономы впервые однозначно идентифицировали планеты, масса которых только в 4,3 и 3,0 превышает массу Земли. Еще идет речь о третьей планете, масса которой составляет две лунные массы.
Звезда-гигант Бетельгейзе рассыпается в пыль
Группа американских астрономов сообщила о проводимых с помощью космического телескопа "Хаббл" наблюдениях процессов, протекающих в атмосфере близкой к нам гигантской звезды Бетельгейзе. Удалось непосредственно разглядеть раскаленный газ, исторгаемый из бурлящей звездной атмосферы на расстояния гораздо большие, чем в случае любой другой известной астрофизикам звезды. С этим исторгнутым из звезды и остывающим горячим газом связаны довольно сложные процессы, протекающие во вздутых верхних слоях атмосферы Бетельгейзе.
Основу для земной жизни дал редкий тип звезд
Группа астрономов из Университета Толедо обнаружила спектральные подписи самых сложных молекул из всех, найденных к настоящему времени в космическом пространстве. Это открытие дало ученым указание, где нужно искать возможную "фабрику" органического вещества. Происхождение стандартных блоков жизни связывают теперь с редким типом углеродных звезд.
Ближайшая к Солнцу звезда оказалась экзотом
Для звезд с малой массой, подобных Проксиме Центавра, становятся чрезвычайно важными квантовые эффекты, а их звездное вещество "вырождается". Масса и диаметр Проксимы Центавра составляют около 1/7 массы и диаметра Солнца. Эта звезда в 150 раз массивнее Юпитера, но только в 1,5 раза крупнее его. Положение на границе между звездами, коричневыми карликами и планетами делает нашего соседа объектом, очень интересным для астрофизиков.
Выяснилось, что наша Земля относится к числу наименее пригодных для жизни планет
B научной фантастике довольно распространены сюжеты, по ходу развития которых какая-нибудь ужасная сила меняет ось вращения Земли, и тогда смерть грозит всем ее обитателям. В действительности, если бы наклон оси был бы даже гораздо больше нынешнего, жизнь все равно была бы возможна и на Земле, и на любых других подобных ей планетах.
Немецкие астрономы нашли "горячий Юпитер" с рекордно низкой орбитой
Эта экзопланета на сегодняшний день имеет самый короткий период обращения из всех найденных планет, она находится на расстоянии всего лишь 3,5 млн км от своей звезды, это на порядок ближе, чем Меркурий к Солнцу. Ее полушарие, которое обращено к родительской звезде, разогрето до 2 000°C, и планета при этом стремительно теряет свою атмосферу.
Открыты новые экзопланеты
Европейские астрономы открыли за пределами Солнечной системы две планеты очень редкого типа. Радиусы орбит этих небесных тел столь малы, что год каждой из них длится менее двух земных суток. К настоящему времени уже известно примерно 120 внесолнечных планет (их называют также экзопланетами), однако ученым лишь единственный раз удалось обнаружить небесное тело с подобными характеристиками.
"Хаббл" обнаружил испаряющуюся планету
Астрономы, использующие космический телескоп "Хаббл", впервые наблюдали, как экзопланета быстро теряет свою атмосферу. Большая часть ее может таким образом в конечном счете исчезнуть, оставив только плотное ядро. Эта экзопланета (то есть планета, найденная вне Солнечной системы) принадлежит к типу, известному как "горячий Юпитер", - то есть газовый гигант, орбита которого расположена очень близко к родительской звезде, а он сам находится в постоянной опасности, подобно мотыльку возле пламени свечи.
Впервые обнаружен "солнечный цикл" у отдаленной звезды
В течение многих лет астрономы задавались вопросом, присущи ли другим звездам, подобным Солнцу, периодические увеличения рентгеновской активности - те, что доставляют землянам, а также их технике (телефонным линиям и линиям электропередач) множество хлопот. Теперь удалось ответить на этот животрепещущий вопрос.
Впервые получена фотография инозвездной планеты
Основываясь на предварительном анализе новых данных от космического телескопа "Хаббл", американские астрономы заявили о том, что, возможно, им впервые удалось получить изображение гигантской планеты вне Солнечной системы. При этом был задействован новый метод выделения тусклых объектов в свете относительно яркой звезды.
Новости по теме
