«Миграция малых тел и пыли в Солнечной системе»
С. И. Ипатов ( Католический Университет Америки, США)
Аннотация:
Проведено численное моделирование эволюции орбит комет семейства Юпитера (КСЮ), резонансных астероидов, а также астероидных, транс-нептунных и кометных пылевых частиц. Учитывалось гравитационное влияние планет, а для пылевых частиц также радиационное давление, эффект Пойтинга-Робертсона и солнечный ветер. Некоторые КСЮ приобретали орбиты, пересекающие орбиту Земли, с большими полуосями a<2 а.е. и афелийным расстоянием Q<4.2 а.е. и двигались по таким орбитам в течение миллионов лет (до десятков и даже сотен миллионов лет), а некоторые бывшие КСЮ в течение миллионов лет двигались даже по орбитам, целиком лежащим внутри орбиты Земли (с Q<0.983 а.е.) или по орбитам атонцев. Вероятность столкновения одного из таких объектов, которые движутся в течение миллионов лет внутри орбиты Юпитера, с планетой земной группы может быть больше суммарной вероятности тысяч других объектов. Если те бывшие КСЮ, которые приобретают орбиты объектов, сближающихся с Землей, (ОСЗ) и движутся по этим орбитам в течение миллионов лет, не распадаются в течение этого времени, то среди ОСЗ может быть много бывших комет. Полученные результаты показывают, что суммарная масса льдов, доставленных к Земле во время аккумуляции планет-гигантов могла быть порядка массы воды в океанах. В наших расчетах для пылевых частиц значения отношения β силы радиационного давления к гравитационной силе варьировались между 0.0004 и 0.4 (для силикатов такие значения β соответствуют диаметрам частиц от 1000 до 1 микрон). Вероятность столкновения астероидной или кометной частицы с Землей за время жизни частицы максимальна для диаметра d~100 микрон. При d<10 микрон вероятность столкновения транснептунной частицы с Землей всего лишь в несколько раз меньше, чем для астероидной частицы. Пики в распределении астероидных пылевых частиц по большим полуосям их орбит, соответствующие резонансам n:(n+1) с Землей и Венерой, и люки, связанные с резонансами 1:1 с этими планетами, более выражены для более крупных частиц. Рассматривалось, как солнечный спектр меняется при рассеивании пылевыми частицами и результаты численного моделирования сравнивались с результатами наблюдений. Некоторые работы (первоначальные версии) по этой проблеме можно найти на сайте http://arXiv.org/format/astro-ph/ (например, 0305519, 0308448, 0308450, 0411004)..