Строительные исследования
страница - 1
значениям RkMk в фазах планетогенеза ( здесь p - величина параметра современной орбиты планеты с массой m; Rk - величина экваториального радиуса Протосолнца в фазах предельно быстрого вращения последнего; Mk - масса Протосолнца в критических фазах). При наличии закономерного порядка в соотношениях величин RkMk в последовательно наступающих
критических фазах планетогенеза такой же порядок должен наблюдаться и в современных значениях произведения p(M + m) системы планет, сохранивших первичные взаимоотношения орбит. Т.е. исходные структурные связи между орбитами компонентов планетной системы в значительной степени сохранились благодаря пропорциональному изменению параметров орбит планет p в длительной эволюции солнечной системы в соответствии с законом Джинса p(M + m) = const. Это соотношение является базисным и дает возможность установить общее направление и особенности эволюции планетной системы за весь период ее существования. Конечно эта гипотеза (и другие возможные объяснения эмпирического правила) нуждаются в глубоких динамических исследованиях.
3.3Солнечная система. Эффективность сформулированного правила планетных расстояний для тел Солнечной системы весьма четко иллюстрируется результатами, представленными в таблице 1. Здесь приведены значения больших полуосей возможных планет и иных объектов на протопланетной стадии Солнечной системы. Сравнение теоретических и наблюдаемых значений больших полуосей орбит представляет собой важный инструмент реконструкции эволюции, восстановления и анализа возможных катастрофических явлений в жизни Солнечной системы (кратко об этом см. п.4). Были выявлены следующие явления. I. Формирование планет (спутников) P2, P3 и P3, P4 ; P4; P5 ( в каждом из поясов) на орбитах близких к резонансным с соизмеримостями средних движений вида 3:2 и 4:3. В частности это объясняет природу наблюдаемого резонанса в системе Плутон-Нептун. II. Небесно-механическая неустойчивость компаньона P4 в каждой полной группе. В случае планет это приводит к его захвату планетой P3, что хорошо иллюстрируется существующими системами двойных планет Земля-Луна и Плутон-Харон. III. Обнаружено явление выметания астероидно-кометных тел из узких областей вблизи орбит Протоюпитеров I и II и Юпитера. IV. Явление формирования двух асимметричных «валов», наполненных кометно-астероидными телами, с внутренней («больший вал» )и внешней стороны орбиты соответствующей планеты. V. Значениям больших полуосей протопланет окраинных поясов E и D, соответствуют средним значениям больших полуосей орбит определенных групп кентавров ( табл. 1). Крестиками в табл.1 отмечены прототела, покинувшие свои изначальные орбиты в результате катастроф. Звездочкой отмечены средние значения больших полуосей соответствующих групп компаньонов-кентавров [15]. Согласующиеся теоретические и наблюдаемые значения больших полуосей выделены жирным шрифтом.
3.4Планетные системы пульсаров PSR 1257+12, PSR 1828-11 и звезды главной последовательности Ups And. В данной работе показано, что сформулированное правило также эффектно описывает распределения больших полуосей орбит экзопланет в трех новых планетных системах PSR 1257+12, PSR 1828-11 и Ups And. Значения больших полуосей соответствующих планет были взяты из энциклопедии [14]. Более того правило п.3.1 позволяет предвычислить значения больших полуосей орбит других возможных компаньонов указанных планетных систем (см. табл. 2). В таблице приведены списки основных групп планет Ai, Bi, Ci, Di для рассматриваемых звезд (также указаны отдельные планеты двух близзвездных групп oi, Oi ; которые вообще говоря являются не полными). Важной особенностью предложенной упорядоченной структуры каждой планетной системы является то, что все наблюдаемые экзопланеты обнаруживают свои «правильные» положения в определенной иерархической сетке подобно планетам солнечной системы.
Таблица 1. Теоретические (Т) и наблюдаемые (Н) значения больших полуосей орбит планет и малых кометных тел Солнечной системы ( в а.е., AA = 0.267) .
П | Название | Т | Н | П | Название | Т | Н |
O1 | 2.468 млн. км | 0.0165 | C3 | Протоплутон | 38.375 | +++ | |
O2 | 9.126 млн. км | 0.0610 | C3/C4 | Плутон+Харон | 39.439 | 39.439 | |
O3 | 15.78 млн. км | 0.1055 | C4 | Протохарон | 47.987 | +++ | |
O4 | 22.44 млн. км | 0.150 | C5 | Трансплутон | 57.599 | 55.9 ± 2.0* | |
O5 | Протоикар | 0.194 | +++ | С6 | Компаньоны C6 | 67.21 | 65.9 ± 1.6* |
O5/A1 | Меркурий | 0.328 | 0.387 | С7 | Компаньоны C7 | 76.82 | 75.3 ± 2.7* |
A1 | Протомеркурий | 0.461 | +++ | Компаньоны C8 | 86.44 | 85.2 ± 1.8* | |
Венера | 0.728 | 0.723 | C9 | Компаньоны C9 | 96.05 | 94.3 ± 2.4* | |
A3 | Земля | 0.995 | +++ | Компаньоны C10 | 105.7 | 101* | |
A3/A4 | Земля+Луна | 1.000 | 1.000 | D1 | Компаньоны D1 | 115.3 | 117 ± 2* |
A4 | Протолуна | 1.262 | +++ | D2 | Компаньоны D2 | 172.9 | |
A5 | Марс | 1.529 | 1.524 | D3 | Компаньоны D3 | 230.6 | 221 ± 9* |
B1 | Астероиды | 3.131 | 3.3** | D4 | Компаньоны D4 | 288.3 | |
B2 | Протоюпитер II | 4.733 | +++ | D5 | Компаньоны D5 | 345.5 | |
B2/B3 | Юпитер | 5.203 | 5.203 | D6 | Компаньоны D6 | 403.2 | |
B3 | Протоюпитер I | 6.335 | +++ | D7 | Компаньоны D7 | 460.8 | |
B4 | Прототитан | 7.937 | +++ | Компаньоны D8 | 518.5 | ||
B4/B5 | Сатурн+Титан | 9.539 | 9.539 | D9 | Компаньоны D9 | 576.2 | 561* |
B5 | Протосатурн | 9.539 | +++ | D10 | Компаньоны D10 | 633.9 | |
C1 | Уран | 19.151 | 19.184 | D11 | Компаньоны D11 | 691.5 | |
C2 | Нептун | 28.763 | 30.058 | ||||
Таблица 2. Иерархические группы планет Pn и теоретические значения больших полуосей их орбит (в а.е.; в скобках указаны значения, полученные из наблюдений).
Pn | PSR1257+12 | PSR 1828-11 | UPS AND | SUN |
о4 | 0.053 (0.059) | |||
O4 | 0.153 | 0.085 | 0.343 | 0.150 |
O5 | 0.170 (0.19) | 0.15 | 0.413 | 0.194 |
A1 | 0.27 | 0.54 | 0.830 (0.83) | 0.461 Меркурий (0.39; 0.467) |
0.370 (0.36) | 0.93 (0.93) | 1.25 | 0.728 Венера (0.723) | |
A3 | 0.470 (0.47) | 1.32 (1.32) | 1.67 | 0.995 Земля (1.000) |
A4 | 0.570 | 1.71 | 2.08 | 1.262 Протолуна (+++) |
A5 | 0.670 | 2.10 (2.10) | 2.50 (2.5) | 1.529 Марс (1.524) |
B1 | 1.27 | 4.44 | 5.01 | 3.131 Астероиды (2.9-3.2) |
1.87 | 6.78 | 7.51 | 4.733 Юпитер I Юпитер | |
B3 | 2.47 | 9.12 | 10.02 | 6.335 Юпитер II (5.203) |
B4 | 3.07 | 11.46 | 12.52 | 7.937 Прототитан (+++) |
B5 | 3.67 | 13.80 | 15.03 | 9.539 Сатурн (9.539) |
C1 | 7.27 | 27.84 | 30.06 | 19.15 Уран (19.18) |
10.87 | 41.88 | 45.10 | 28.76 Нептун (30.03) | |
C3 | 14.47 | 55.92 | 60.13 | 38.38 Плутон (39.40) |
C4 | 18.07 | 69.96 | 75.16 | 47.99 Протохарон (+++) |
C5 | 21.67 | 84.00 | 90.20 | 57.60 Кентавры (55 ± 2.0) |
D1 | 43.27 (~40) | 168.2 | 180.4 | 114.9 Кентавры (117 ± 5) |
64.87 | 252.5 | 270.6 | 172.5 C/2001 Q1 (173.5) | |
D3 | 86.47 | 336.7 | 360.8 | 230.2 Кентавры (221 ± 9) |
Предложенная структура указывает места расположения новых неоткрытых на сегодня экзопланет в рассматриваемых звездных системах.
Фактически эти результаты означают, что другие планетные системы также могут обладать иерархической структурой аналогичной солнечной. Изучение аналогий в устройствах солнечной и иных планетных систем может сыграть ключевую роль для поиска неоткрытых пока планет с условиями пригодными для жизни. Из наших результатов следует, что в новых планетных системах обнаружены лишь отдельные планеты, а многие их компаньоны пока остаются «за кадром» и их выявление - дело будущего. Указанные структуры планетных систем, могут оказаться полезными для поиска внеземных цивилизаций. А сами установленные закономерности позволяют гораздо оптимистичнее смотреть на возможности внеземных контактов. В частности, из наших исследований вытекает, что системы экзопланет должны содержать двойные планеты по аналогии с нашими системами Земля-Луна и Плутон-Харон. На роль двойных планет типа Земля-Луна претендуют, например, экзопланеты A3 во всех трех новых планетных системах, представленных в табл.2. Важную роль установленные закономерности должны также сыграть для разработки новых сценариев происхождения и эволюции планетных систем. 3.5 Спутниковые системы. Правило п.3.1 позволило также выявить аналогичные поясные иерархические структуры в расположении орбит спутников и кольцевых образований больших планет. Списки этих объектов представлены в табл. 3-6. В обозначениях групп и компаньонов здесь не используются буквы Oi, oi. Группа r с большим числом элементов ri объединяет в основном кольцевые структуры (включает также некоторые промежуточные структуры, обозначаемые как ri/j, см. описание к таблицам 3-6). Для спутниковых систем Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна были приняты следующие значения параметра A A: A AJ = 0.04872, A AS = 0.001789, A AU = 0.005702 и A AN = 0.01264 (эти величины и значения
больших полуосей в таблицах 3-6 даются в млн. км). Таблицы достаточно четко иллюстрируют эффективность сформулированного правила планетных расстояний. Оно объясняет расположение орбит почти всех объектов спутников больших планет и их кольцевых структур, известных в настоящее время. Теоретические (T) и наблюдаемые (O) значения больших полуосей спутников и кольцевых структур находятся в хорошем согласии ( в таблицах соответствующие объекты и значения больших полуосей выделяются жирным шрифтом). Более того правило позволяет выделить новые орбиты для весьма вероятных новых компаньонов в спутниковых системах больших планет. Из таблиц 3-6 в частности видно, что средние орбиты некоторых малых семейств родственных спутников располагаются посередине между орбитами двух соседних протокомпаньонов. Аналогичное явление (возможно, что оно имеет динамическую природу) имеет место и для ряда кольцевых структур (см. ниже краткие описания этих структур в соответствие с монографией[5]). Основные черты иерархического и упорядоченного строения спутниковых систем были приобретены при их формировании на протопланетной стадии. Однако, для широкого ряда спутников и кольцевых структур имел место их динамический выход на иерархические орбиты (или на близкие к ним резонансные орбиты) под действием гравитационных сил планеты и главных компаньонов [5].
Сатурн. Табл. 3. Символы rs+1/rs обозначают кольцевые структуры Сатурна и их особенности [5]: r38/37- внутренняя граница кольца D; r34/33- внешняя граница кольца C; r32/31- кольцо Титана, узкое кольцо с эксцентриситетом (ширина 25 км); r25/24 - узкое кольцо (ширина 60 км) с эксцентриситетом, резонанс с Пандорой 2:1; r24/23- внутренняя граница кольца B; r10/9 - промежуточная окружность Ве; Be/r9- внешняя граница кольца B и щели Кассини; r8/7- спиральная волна плотности (ширина 1000 км); r7/6- внутренняя граница кольца A и щели Кассини; r2/1 - изгибная спиральная волна (ширина 160 км). Некоторые структурные особенности колец Сатурна определяются границами, отмеченными в таблице 3: r25 - узкое кольцо (20 км); r5- спиральная волна плотности (ширина 266 км); r2 - спиральная волна плотности (ширина 175 км), резонанс 5:4 с Янусом; r1- спиральная волна плотности (ширина 170 км), резонанс 5:3 с Мимасом; A2- изгибная спиральная волна (ширина 46 км);
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3]