Вестник News
1 USD = 3.798 ₪ (-0.341)
1 EUR = 4.0763 ₪ (+0.493)
1 CAD = 2.8601 ₪ (+0.154)
25-09-2011 10:20 | Наш мир | Теги - понимание мира

Мне понадобились годы понять, что...


Мне понадобились годы понять, что...Сотрудник кафедры космических исследований Юго-Западного научно-исследовательского института (США) Дэвид Несворны (David Nesvorný) попытался смоделировать эволюцию Солнечной системы и выяснил, что добавление пятой планеты-гиганта существенно упрощает эту задачу.

В недавних теоретических расчётах, на результаты которых ориентировался г-н Несворны, было установлено, что гигантские планеты, взаимодействуя с протопланетным газовым диском на начальном этапе своего развития, обычно приходят к компактной расстановке, а соседние гиганты оказываются в орбитальном резонансе. После ухода газа система может стать динамически неустойчивой, планеты активно взаимодействуют друг с другом (наблюдается так называемое гравитационное рассеяние), и их расположение меняется. Эта схема эволюции даёт логичное объяснение экспериментальным данным — скажем, тому, что астрономам довольно часто встречаются экзопланеты на орбитах с большим эксцентриситетом и системы экзопланет, которые находятся в резонансе.

Солнечная система с её четырьмя планетами-гигантами, расположенными на большом расстоянии друг от друга на орбитах, близких к круговым, отличается от типичной экзопланетной; тем не менее она тоже должна была пройти описанные выше стадии развития. По мнению большинства теоретиков, Сатурн и Юпитер, к примеру, сначала находились в резонансе вида 3:2, то есть соотношение их орбитальных периодов было равно 1,5 (сейчас оно составляет 2,49). После завершения «резонансного» периода гиганты вступили в фазу рассеяния и перешли на вытянутые орбиты, а затем система стабилизировалась за счёт передачи избыточной энергии транспланетному диску, остатки которого сохранились до наших дней в поясе Койпера. Завершилось всё постепенной миграцией планет к их нынешним орбитам.

Г-н Несворны смоделировал эту цепочку событий, пробуя разные варианты начальных резонансов для четырёх известных гигантских планет с массами, соответствующими массам Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, или пяти гигантов, масса последнего из которых выбиралась из диапазона 3•1025–3•1026 кг (0,333–3 массы Нептуна). В модельном транспланетном диске планетезималей находилась 1 000 одинаковых тел на орбитах с малыми эксцентриситетом и наклонением, причём внешняя его граница всегда устанавливалась на отметке в 30 а. е., а внутренняя могла смещаться. Общая масса диска составляла 10, 20, 35, 50, 75 или 100 земных.

Приступая к оценке результатов моделирования, ученый сформулировал несколько простых требований к проэволюционировавшим системам. Во-первых, итоговая система, разумеется, должна была содержать ровно четыре планеты-гиганта. Во-вторых, их орбиты должны были напоминать реальные — не отходить более чем на 20% от нынешней величины большой полуоси и не приобретать эксцентриситет и наклонение, превышающие 0,11 и 2˚ (такие величины получены простым удвоением эксцентриситета орбиты Сатурна и наклонения Урана). В-третьих, соотношение орбитальных периодов Сатурна и Юпитера должно было менее чем за 1 млн лет изменяться от величины, уступающей 2,1, до значения, превосходящего 2,3. Это условие накладывает некоторые ограничения на сближения и взаимодействия планет.

При обработке данных г-н Несворны обнаружил, что вычисления для четырёх планет редко дают удовлетворительные результаты. Примером может служить вариант с начальными резонансами вида (3:2, 3:2, 4:3): лучше всего здесь подходит масса диска планетезималей в 30 и 50 земных, но доля систем, удовлетворяющих первому из указанных выше критериев, всё равно не поднимается выше 10 и 13 процентов. Выполнить второе условие ещё сложнее; расчёты для двух упомянутых значений массы диска проводились 120 раз, и только в трёх случаях планеты оказались на подходящих орбитах.

Хуже всего модель четырёх планет проявляет себя при тестировании по третьему критерию: условие выполнялось лишь в ~1% всех просчитанных вариантов.

По утверждению автора, добавление пятой планеты меняет ситуацию к лучшему. Если планетам задать резонансы (3:2, 3:2, 4:3, 5:4), массу диска планетезималей приравнять к 50 земным, а массу пятого гиганта сделать эквивалентной массе Урана, то доля систем, удовлетворяющих первому и второму требованиям, составит 37% и 23%. При этом третье условие отбраковывает всего 50% случаев, прошедших отбор по первому и второму критериям.

Остаётся добавить, что «лишний» пятый гигант уходил в межзвёздное пространство при взаимодействии с Юпитером. Вероятно, планеты действительно часто изгоняются из родных систем, а найденная недавно группа «одиноких» экзопланет — это естественный продукт эволюции.

Полная версия отчёта будет опубликована в издании Astrophysical Journal Letters; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.

Подготовлено по материалам NewScientist.

Вестник Израиля / Вестник News
Фото: авторов публикации
Версия для печати

    

Леонид Парфёнов привозит в Израиль первую часть своей трилогии "Русские евреи"

Леонид Парфёнов привозит в Израиль первую часть своей трилогии "Русские евреи"В ноябре на Святую Землю приедет известнейший российский журналист и телеведущий Леонид Парфёнов, чтобы лично представить израильской публике первую часть документальной трилогии "Русские евреи" и после просмотра ответить на вопросы зрителей. В трёх городах Израиля – Хайфе, Иерусалиме и Тель-Авиве -... Подробнее

Мифы и правда о Каббале. Часть 2

Мифы и правда о Каббале. Часть 2Как вы помните, в первой части «Мифов о каббале» мы говорили о том, кто может заниматься ею, надо ли верить в каббалу, поможет ли она предсказать будущее и многом другом. Сегодня мы поговорим о богатстве и бедности в каббале, а также о платных чудесах. Ни для кого не секрет, что есть так называемые каббалисты, которые... Подробнее

"Открытая лекция" в сентябре: Гарри Бардин и его фильмы

"Открытая лекция" в сентябре: Гарри Бардин и его фильмы19 и 20 сентября Гарри Яковлевич представит в Ришон ле-Ционе и Хайфе свой новый фильм "Слушая Бетховена", покажет ещё 4 короткометражные ленты, созданные им ранее и уже признанные мировой классикой жанра – "Конфликт", "Выкрутасы", "Адажио" и "Три мелодии", а затем... Подробнее

«Если захотите, это не будет сказкой»

«Если захотите, это не будет сказкой»Мир огромен и неприветлив, а нам близок только наш кусочек. Все остальное - чужое, далекое, незнакомое. Пусть даже в наше время средства коммуникации и транспорт превратили Землю в большую деревню и мы, сидя дома, видим, что происходит на другом конце планеты – там, вдалеке, все по-прежнему чужое и пугающее. И ладно... Подробнее

"Открытая лекция" в июле: Михаил Пиотровский и его Эрмитаж

"Открытая лекция" в июле: Михаил Пиотровский и его Эрмитаж"Открытая лекция" продолжает радовать израильтян публичными выступлениями блестящих интеллектуалов, писателей, историков, артистов, общественных и гуманитарных деятелей – тех, без кого история литературы, науки, журналистики и культуры была бы совершенно иной, кто своими действиями и мыслями меняет мир к... Подробнее

Проект «Эшколот» приглашает на серию открытых лекций, посвященных изучению уникального «межконтинентального» характера Иерусалима

Проект «Эшколот» приглашает на серию открытых лекций, посвященных изучению уникального «межконтинентального» характера ИерусалимаКультурно-образовательный проект «Эшколот» приглашает на серию открытых лекций, посвященных изучению уникального «межконтинентального» характера Иерусалима. Лекции пройдут в рамках в рамках Одиннадцатого Фестиваля Медленного Чтения «Axis Mundi: Европа, Азия и Африка в Иерусалиме», на английском языке с синхронным... Подробнее

"Открытая лекция" и компания yes представляют: Александр Сокуров и его "Франкофония" – в Израиле

"Открытая лекция" и компания yes представляют: Александр Сокуров и его "Франкофония" – в Израиле3 июня состоятся необычные по своему формату встречи с режиссером Александром Сокуровым - пятым участником израильского сезона проекта "Открытая лекция". "Цели государства и цели искусства совпадают редко" – такова тема открытой лекции Александра Николаевича. По окончании лекции состоится показ... Подробнее

Мифы и правда о Каббале. Часть 1

Мифы и правда о Каббале. Часть 1Евреи бывают разные: веселые и грустные, религиозные и светские, играющие на скрипке или на нервах. Но во все времена евреев характеризовала жажда знаний. Можно во что-то не верить или с чем-то не соглашаться, но не хотеть знать? Это – не про нас. Сегодня пришло время узнать новые факты и развеять старые мифы,... Подробнее

Открытая лекция Александра Невзорова в Израиле: честный разговор обо всём

Открытая лекция Александра Невзорова в Израиле: честный разговор обо всёмИзвестный репортер, телеведущий, публицист, автор множества книг и десятка документальных фильмов Александр Невзоров в рамках проекта “Открытая лекция” впервые приедет в Израиль, чтобы 15 мая в Тель-Авиве встретиться с израильтянами, откровенно рассказать обо всём, что волнует, и ответить на вопросы публики. Напомним,... Подробнее

Проект «Линия жизни» представляет: Татьяна Тарасова в программе «Перелистывая страницы….»

Проект «Линия жизни» представляет: Татьяна Тарасова в программе «Перелистывая страницы….»Грозный тренер и провидица, максималистка по натуре и оптимистка, заботливая жена и правительница ледового катка, без которого она не представляет своей жизни, в которой есть и любовь к балету и влюбленности. Откровенный разговор о времени, в котором мы живем, о том, что происходит за кулисами ледового праздника,... Подробнее

То, что между нами

То, что между намиНа дворе весна, а значит, приближается Пурим. Всенародный праздник победы над злом, праздник подарков, маскарадов и веселья.  Пурим – это ​ ​​момент трагедии и чудесного избавления нашего народа. ​​Этот праздник - не только повод отдохнуть и повеселиться, ​но и возможность сделать еще один шаг навстречу друг другу.... Подробнее