Устойчивые орбиты в зоне питания планеты Проксима Центавра c
- Авторы: Ипатов С.И.1
-
Учреждения:
- Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН
- Выпуск: Том 57, № 3 (2023)
- Страницы: 248-261
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0320-930X/article/view/134967
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0320930X23030039
- EDN: https://elibrary.ru/HYSOIV
- ID: 134967
Цитировать
Аннотация
Проведены оценки размеров зоны питания планеты Проксима Центавра c при начальных эксцентриситетах орбит планетезималей, равных 0.02 или 0.15. Исследования основаны на результатах моделирования эволюции орбит планетезималей под влиянием звезды и планет Проксима Центавра c и b. Рассматриваемый интервал времени достигал миллиарда лет. Получено, что после аккумуляции планеты Проксима Центавра с некоторые планетезимали могли продолжать двигаться по устойчивым эллиптическим орбитам внутри ее зоны питания, в основном очищенной от планетезималей. Обычно такие планетезимали могут двигаться в некоторых резонансах с планетой (Проксима Центавра с), например, в резонансах 1 : 1 (как троянцы Юпитера), 5 : 4 и 3 : 4, и обычно имеют небольшие эксцентриситеты. Некоторые планетезимали, двигавшиеся долгое время (1–2 млн лет) по хаотическим орбитам, попадали в резонансы 5 : 2 и 3 :1 0 с планетой Проксима Центавра с и двигались в них минимум десятки миллионов лет.
Ключевые слова
Об авторах
С. И. Ипатов
Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: siipatov@hotmail.com
Россия, Москва
Список литературы
- Брюно А.Д. Ограниченная задача трех тел. Плоские периодические орбиты. М.: Наука, 1990. 295 с.
- Демидова Т.В., Шевченко И.И. Долговременная динамика планетезималей в хаотических зонах планет // Письма в Астрон. журн. 2020. Т. 46. № 11. С. 827–836
- Демидова Т.В., Шевченко И.И. Эволюция хаотических зон планет в планетезимальных дисках // Письма в Астрон. журн. 2021. Т. 47. № 11. С. 800–811.
- Ипатов С.И. О гравитационном взаимодействии двух планетезималей // Астрон. журн. 1981. Т. 58. № 3. С. 620–629.
- Ипатов С.И. Изменения эксцентриситетов орбит астероидного типа в окрестности резонанса 2 : 5 // Письма в Астрон. журн. 1989. Т. 15. № 8. С. 750–760.
- Ипатов С.И. Изменения элементов орбит астероидного типа при резонансе 2 : 5 // Астрон. вестн. 1992. Т. 26. № 6. С. 26–53. (Ipatov S.I. Numerical model of the evolution of asteroid orbits at the 2 : 5 resonance // Sol. Syst. Res. 1992. V. 26. № 6. P. 520–541.)
- Ипатов С.И. Миграция тел в процессе аккумуляции планет // Астрон. вестн. 1993. Т. 27. № 1. С. 83–101. (Ipatov S.I. Migration of bodies in the accretion of planets // Sol. Syst. Res. 1993. V. 27. № 1. P. 65–79.)
- Ипатов С.И. Гравитационное взаимодействие двух планетезималей, движущихся по близким орбитам // Астрон. вестн. 1994. Т. 28. № 6. С. 10–33. (Ipatov S.I. Gravitational interaction of two planetesimals moving in close orbits // Sol. Syst. Res. 1994. V. 28. № 6. P. 494–512. https://www.academia.edu/44448100/Gravitational _interaction_of_two_planetesimals_moving_in_close_orbits.)
- Ипатов С.И. Миграция небесных тел в Солнечной системе. М.: Изд-во УРСС, 2000. 320 с. Изд. стереотип. М.: URSS (Ленанд), 2021. 320 с. https://doi.org/10.17513/np.451.
- Маркеев А.П. Точки либрации в небесной механике и космодинамике. М.: Наука, 1978. 312 с.
- Artymowicz P. Self regulating protoplanet growth // Icarus. 1987. V. 70. P. 303–318.
- Birn J. On the stability of the planetary system // Astron. and Astrophys. 1973. V. 24. P. 283–293.
- Demidova T.V., Shevchenko I.I. Three-lane and multilane signatures of planets in planetesimal disks // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 2016. V. 463. P. L22–L25.
- Dermott S.F. The dynamics of tadpole and horseshoe orbits. I. Theory // Icarus. 1981a. V. 48. № 1. P. 1–11.
- Dermott S.F. The dynamics of tadpole and horseshoe orbits. II. The coorbital satellites of Saturn // Icarus. 1981b. V. 48. P. 12–22.
- Duncan M.J., Quinn T., Tremaine S. The long-term evolution of orbits in the Solar System: a mapping approach // Icarus. 1989. V. 82. P. 402–418.
- Dvorak R., Kubala M. Are the long-living Hilda-like asteroids between Jupiter and Saturn? // Astron. Nachr. 2022. V. 343. id. e220009 (13 p.). https://doi.org/10.1002/asna.20220009
- Farinella P., Froeschlé Ch., Froeschlé C., Gonczi R., Hahn G., Morbidelli A., Valsecchi G.B. Asteroids falling onto the Sun // Nature. 1994. V. 371. P. 314–317.
- Frantseva K., Nesvorný D., Mueller M., van der Tak F.F.S., ten Kate I.L., Pokorný P. Exogenous delivery of water to Mercury // Icarus. 2022. V. 383. id. 114980 (11 p.).
- Gladman B. Dynamics of systems of two close planets // Icarus. 1993. V. 106. № 1. P. 247–263.
- Gladman B., Duncan M. On the fates of minor bodies in the outer Solar System // Astron. J. 1990. V. 100. № 5. P. 1680–1693.
- Goldreich P., Tremaine S. The dynamics of planetary rings // Annu. Rev. Astron. and Astrophys. 1982. V. 20. P. 249–284.
- Goldberg M., Batygin K., Morbidelli A. A criterion for the stability of planets in chains of resonances // Icarus. 2022. V. 388. id. 115206 (6 p.).
- Gratia P., Lissauer J.J. Eccentricities and the stability of closely-spaced five-planet systems // Icarus. 2020. V. 358. id. 114038 (9 p.).
- Greenzweig Y., Lissauer J.J. Accretion rates of protoplanets. II. Gaussian distribution of planetesimal velocities // Icarus. 1992. V. 100. P. 440–463.
- Hasegawa M., Nakazawa K. Distant encounter between Keplerian particles // Astron. and Astrophys. 1990. V. 227. P. 619–627.
- Holt T.R., Nesvorný D., Horner J., King R., Marschall R., Kamrowski M., Carter B., Brookshaw L., Tylor C. Stability of Jovian Trojans and their collisional families // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 2020. V. 495. P. 4085–4097. https://doi.org/10.1093/mnras/staa1348
- Ida S., Nakazawa K. Collisional probability of planetesimals revolving in the solar gravitational field. III // Astron. and Astrophys. 1989. V. 224. P. 303–315.
- Ipatov S.I. Evolution of asteroidal orbits at the 5 : 2 resonance // Icarus. 1992. V. 95. P. 100–114.
- Ipatov S.I. Delivery of water and volatiles to planets in the habitable zone in the Proxima Centauri system // Abstracts of the AASTCS Habitable Worlds 2021 Workshop (22–26 February 2021, a virtual conference). Open Engagement Abstracts, Bulletin of the American Astronomical Society, 2021. V. 53. № 3. id 2021n3i1126 (5 p.) https://baas.aas.org/pub/2021n3i1126/release/2.
- Ipatov S.I. Scattering of planetesimals from the feeding zone of Proxima Centauri c // Thirteenth Moscow Solar System Symposium (13M-S3) (October 10–14, 2022, Moscow, the Space Research Institute). P. 372–374. https://doi.org/10.21046/13MS3-2022. 2022. 13MS3-EP-08.
- Jewitt D.C., Trujillo C.A., Luu J.X. Population and size distribution of small Jovian Trojan asteroids // Astron. J. 2000. V. 120. № 2. P. 1140–1147. https://doi.org/10.1086/301453
- Kaplan M., Cengiz S. Horseshoe co-orbitals of Earth: current population and new candidates // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 2020. V. 496. P. 4420–4432. https://doi.org/10.1093/mnras/staa1873
- Kazantsev A., Kazantseva L. On the possibility of transfer of asteroids from the 2 : 1 mean motion resonance with Jupiter to the Centaur zone // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 2021. V. 505. P. 408–414.
- Kohne T., Batygin K. On the dynamical origins of retrograde Jupiter Trojans and their connection to high-inclination TNOs // Celest. Mech. and Dyn. Astron. 2020. V. 132. id. 44 (11 p.).
- Levison H.F., Duncan M.J. The long-term dynamical behavior of short-period comets // Icarus. 1994. V. 108. P. 18–36.
- Levison H.F., Shoemaker E.M., Shoemaker C.S. Dynamical evolution of Jupiter’s Trojan asteroids // Nature. 1997. V. 385. P. 42–44.
- Lissauer J.J., Kary M. The origin of the systematic component of planetary rotation. I. Planet on a circular orbit // Icarus. 1991. V. 94. P. 126–159.
- Mikkola S., Innanen K.A. Studies on Solar System dynamics. II. The stability of Earth’s Trojans // Astron. J. 1990. V. 100. № 1. P. 290–293.
- Mikkola S., Innanen K.A. A numerical exploration of the evolution of Trojan-type asteroidal orbits // Astron. J. 1992. V. 104. № 4. P. 1641–1649.
- Morrison S., Malhotra R. Planetary chaotic zone clearing: Destinations and timescales // Astrophys. J. 2015. V. 799. id. 41 (8 p.)
- Nishida S. Collisional processes of planetesimals with a protoplanet under the gravity of the proto-Sun // Prog. Theor. Phys. 1983. V. 70. № 1. P. 93–105.
- Petit J.M., Henon M. Satellite encounters // Icarus. 1986. V. 66. № 3. P. 536–555.
- Qi Y., Qiao D. Stability analysis of Earth co-orbital objects // Astron. J. 2022. V. 163. id. 211 (14 p.).
- Rabe E. Determination and survey of periodic Trojan orbits in the restricted problem of the three bodies // Astron. J. 1961. V. 66. № 9. P. 500–513.
- Rabe E. Periodic librations about the triangular solutions of the restricted Earth-Moon problem and their orbital stabilities // Astron. J. 1962. V. 67. № 10. P. 732–739.
- Shevchenko I.I. Lyapunov and clearing timescales in planetary chaotic zones // Astron. J. 2020a. V. 160. № 5. id. 212 (12 p.).
- Shevchenko I.I. Dynamical chaos in planetary systems // Astrophys. and Space Sci. Library. Springer, 2020b. 376 p. https://doi.org/10.1007/978-3-030-52144-8.
- Shevchenko I.I. Extended planetary chaotic zones // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 2022. V. 515. P. 3996–4004. https://doi.org/10.1093/mnras/staa1348. arXiv:2207.12747.
- Schwarz R., Bazso A., Georgakarakos N., Loibnegger B., Maindl T.I., Bancelin D., Pilat-Lohinger E., Kislyakova K.G., Dvorak R., Dobbs-Dixon I. Exocomets in the Proxima Centauri system and their importance for water transport // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 2018. V. 480. P. 3595–3608. https://doi.org/10.1093/mnras/sty2064
- Scholl H., Froeschle C.F. Asteroidal motion at the 5/2, 7/3 and 2/1 resonances // Astron. and Astrophys. 1975. V. 42. P. 457–463.
- Scholl H., Froeschle C.F. Orbital evolution of known asteroids in the υ5 secular resonance region // Astron. and Astrophys. 1990. V. 227. P. 255–263.
- Scholl H., Froeschle C.F. The υ6 secular resonance region near 2 AU: A possible source of meteorites // Astron. and Astrophys. 1991. V. 245. P. 316–321.
- Sidlichovsky M., Melendo B. Mapping for 5/2 asteroidal commensurability // Bull. Astron. Inst. Czech. 1986. V. 37. № 2. P. 65–80.
- Szebehely V. Theory of orbits. The restricted problem of three bodies. N.Y. and London: Acad. Press, 1967. 684 p.
- Tanikawa K., Kikuchi N., Sato I. On the origin of the planetary spin by accretion of planetesimals. II. Collisional orbits at the Hill surface // Icarus. 1991. V. 94. P. 112–125.
- Weissman P.R., Wetherill G.W. Periodic Trojan-type orbits in the Earth-Sun system // Astron. J. 1974. V. 79. № 3. P. 404–412.
- Wisdom J. The origin of the Kirkwood gaps: a mapping for asteroidal motion near the 3/1 commensurability // Astron. J. 1982. V. 87. P. 577–593.
- Wisdom J. Chaotic behavior and the origin of the 3/1 Kirkwood gap // Icarus. 1983. V. 56. P. 51–74.
- Yoshikawa M. Motions of asteroids at the Kirkwood gaps. II. On the 5 : 2, 7 : 3, and 2 : 1 resonances with Jupiter // Icarus. 1991. V. 92. P. 94–117.
- Zhang-yin Z., Lin L. The stable regions of the triangular libration points of the planets // Icarus. 1992. V. 100. P. 136–142.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)