Астрономы предложили новую теорию возникновения далеких транснептуновых объектов

Ученые Института астрономии РАН исследовали долговременное гравитационное взаимодействие планет-гигантов с остатками планетезималей (то есть образованных в результате постепенного приращения более мелких тел), не вошедших в эти планеты. Эта работа важна для детального понимания происхождения Солнечной системы и выяснения структуры ее внешней части.

Недавнее открытие семейства объектов, движущихся далеко за орбитой Нептуна, вызвало бурную научную дискуссию о структуре внешней части Солнечной системы. В частности, зарубежные ученые отстаивают точку зрения, что необычная группировка угловых элементов орбит этих объектов вблизи определенных значений обусловлена существованием далекой планеты, производящей этот эффект. Хотя динамическая картина выглядит вполне убедительно, вопрос о действительном существовании девятой планеты Солнечной системы остается открытым. Несмотря на интенсивные поиски, планета до сих пор не обнаружена. Объяснение образования далекой массивной планеты тоже затруднительно. Поэтому необходимо рассматривать и другие сценарии формирования наблюдаемой структуры далекой транснептуновой области.

«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», — рассказал ведущий научный сотрудник отдела исследования Солнечной системы Института астрономии РАН Вячеслав Емельяненко.

Дальнейшие шаги, как пояснили специалисты, требуют развития поисковых программ с помощью больших телескопов для открытия новых далеких транснептуновых объектов и проведения численных экспериментов с более значительным числом объектов на мощных суперкомпьютерах.

Работа поддержана Минобрнауки России в рамках проекта по приоритетным направлениям научно-технологического развития «Теоретические и экспериментальные исследования формирования и эволюции внесолнечных планетных систем и характеристик экзопланет».

Исследование было основано на численном решении известной задачи N тел на промежутке времени порядка возраста Солнечной системы и применении аналитических методов небесной механики. Оно опубликовано в журнале Astronomy&Astrophysics. https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2022/06/aa43324-22/aa43324-22.html