В лаборатории термодинамики и математического моделирования природных процессов Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН исследовали эволюцию орбит тел в Солнечной системе и в некоторых экзопланетных системах. Показано, что внешние слои Земли и Венеры могли аккумулировать аналогичные планетезимали (тела, из которых образовались планеты) из разных областей зоны питания планет земной группы. Обзор результатов по миграции небесных тел в Солнечной системе и в экзопланетных системах Проксима Центавра и Траппист-1 опубликован в журнале Solar System Research.

В работе рассмотрены некоторые проблемы аккумуляции планет и миграции планетезималей, малых тел и пыли в формирующейся и современной Солнечной системе. Отмечено, что внешние слои Земли и Венеры могли аккумулировать аналогичные планетезимали из разных областей зоны питания планет земной группы. Кроме популярных теорий происхождения Луны из тел, выброшенных с Земли при её столкновениях с массивными ударниками, и из околоземного диска тел, пополнявшегося в результате столкновений тел диска с телами, летевшими к Земле, обсуждается также формирование зародышей Земли и Луны из общего разрежённого сгущения с последующим ростом основной массы зародыша Луны недалеко от Земли.

Наряду с моделью Ниццы и моделью «большого поворота» (grand tack model) рассматривается модель, в которой зародыши Урана и Нептуна увеличили большие полуоси своих орбит от значений не более 10 астрономических единиц до современных значений только за счёт гравитационных взаимодействий с планетезималями (без вхождения движений Юпитера и Сатурна в резонанс). Обсуждается влияние изменения большой полуоси орбиты Юпитера на формирование астероидного пояса, а также влияние планетезималей из зоны питания планет-гигантов на формирование тел за орбитой Нептуна. Рассматривается миграция тел к планетам земной группы с различных расстояний от Солнца. Отмечается, что тела из зоны питания планет-гигантов и из зоны внешнего астероидного пояса могли доставить к Земле количество воды, соизмеримое с массой воды в земных океанах. Рассматривается миграция тел, выброшенных с Земли. «Отмечается, что около 20 процентов выброшенных тел, покинувших сферу действия Земли, со временем выпадали обратно на Землю. Вероятности столкновений пылевых частиц с Землей обычно на порядок величины больше вероятностей столкновений их родительских тел с Землей», — прокомментировал ведущий научный сотрудник лаборатории термодинамики и математического моделирования природных процессов ГЕОХИ РАН доктор физико-математических наук Сергей Ипатов.

Рассмотрена миграция планетезималей в экзопланетных системах Проксима Центавра и Траппист-1. Количество воды, доставленной к внутренней планете Проксима Центавра b, могло быть больше количества воды, доставленной к Земле. Внешние слои соседних планет в системе Траппист-1 могут включать аналогичный материал, если вблизи их орбит на поздних стадиях аккумуляции планет было много планетезималей.

Источник: ГЕОХИ РАН.