Ученые лаборатории термодинамики и математического моделирования природных процессов Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) провели оценки размеров зоны питания планеты Проксима Центавра с. Проксима Центавра с – экзопланета в системе Проксима Центавра (Рис. 1), которая из более чем 5000 известных на сегодняшний день экзопланет является ближайшей к нашей Земле (наравне с экзопланетой Проксима Центавра b). Показано, что после образования (аккумуляции) планеты Проксима Центавра с некоторые первичные тела, из которых образовались планеты (планетезимали), могли продолжать двигаться по устойчивым эллиптическим орбитам внутри ее зоны питания, в основном очищенной от планетезималей, в течение десятков миллионов лет. Результаты опубликованы в журнале «Астрономический вестник» (Ипатов, 2023).

Исследования основаны на результатах моделирования эволюции орбит планетезималей под влиянием звезды и планет Проксима Центавра с и Проксима Центавра b. Масса звезды примерно в 10 раз меньше массы Солнца. Массы планет с и b равны 7 и 1,2 массам Земли, а большие полуоси их орбит равны 1,489 и 0,049 а. е. (астрономических единиц), соответственно. Начальные эксцентриситеты eo орбит планетезималей равнялись 0,02 или 0,15, а их начальные наклонения равнялись eo/2 радиан. Рассматриваемый интервал времени достигал миллиарда лет.

Динамические характеристики планетной системы у звезды Проксима Центавра таковы, что аналогов астероидного и транснептунового поясов в этой системе может быть больше, чем в Солнечной системе. Меньшее отношение массы планеты Проксима Центавра с к массе звезды, чем у Юпитера, большее отношение больших полуосей орбит планет с и b, чем у Юпитера и Марса, и только одна крупная планета в системе Проксима Центавра могут быть причинами таких возможных различий в поясах и возможного существования планеты (планет) между орбитами планет Проксима Центавра b и c.

После аккумуляции планеты Проксима Центавра с некоторые планетезимали могли продолжать двигаться по устойчивым эллиптическим орбитам внутри ее зоны питания, в основном очищенной от планетезималей, в течение десятков миллионов лет. Обычно такие планетезимали двигались в некоторых резонансах с планетой c, например, при отношении периодов обращения вокруг звезды 1:1, 5:4 или 3:4, и имели небольшие эксцентриситеты орбит. Некоторые планетезимали, двигавшиеся долгое время (1–2 млн лет) по хаотическим орбитам, попадали в резонансы 5:2 и 3:10 с планетой Проксима Центавра с и двигались в них минимум десятки миллионов лет.

Исследования были проведены при финансовой поддержке Минобрнауки России.

Источник: ГЕОХИ РАН.