On the deviation from the law of Titius-Bode for the far planets of the solar system Об отступлении от закона Тициуса-Боде для дальних планет Солнечной системы
On the deviation from the law of Titius-Bode for the far planets of the solar system
Об отступлении от закона Тициуса-Боде для дальних планет Солнечной системы
DOI: 10.13140/RG.2.2.32112.56321
Gladyshev G. P.
This note represents one of the possible reasons for the known deviation from the law (rule) of Titius-Bode for planets and other celestial bodies located on the periphery of the solar system.
Данная заметка представляет одну из возможных причин известного отступления от закона (правила) Тициуса-Боде для планет и других небесных тел, находящихся на периферии Солнечной системы.
Гипотеза о механизме физико-химической стадии образования планетных и спутниковых систем предсказывала, что формирование указанных систем начинается с образования кольцевых структур, возникающих в результате конденсации твердого вещества в протодисках окружающих молодые звезды и планеты. Гипотеза была высказана и обоснована в феврале 1977 года, когда о существовании колец в экзопланетных системах даже никто не подозревал. Предложенная модель опиралась на эмпирический закон Тициуса-Боде и связывала его существование с механизмом пространственно-периодической конденсации из пересыщенного состояния. Автор гипотезы утверждал, что образование планетарных структур во Вселенной и известное явление Лизеганга имеют одинаковый механизм. Удалось предсказать существование колец у Урана и Нептуна. Это предсказание оправдалось. Однако астрономы, опирающиеся только на законы небесной механики, не придали этому предсказанию существенного значения, поскольку не предполагали, что необходимо учитывать физико-химические стадии при образовании планетных систем. В то же самое время многие физико-химики были в восторге и верили в реальность существования однотипного механизма появления пространственно-периодических структур в системах различных пространственных масштабах.
Теперь общее предсказание модели оправдалось: Вселенная заполнена бесчисленным количеством кольцевых структур. Однако астрономы, как правило, не видят в этом, я бы сказал, ошеломляющем факте, подтверждение рассматриваемой гипотезы. Одной из причин такого неверия, по-видимому, является невыполнение закона Тициуса-Боде для дальних – периферических областей Солнечной системы.
Разумеется, физико-химическая модель образования планетных систем не учитывает некоторые явления при их образовании, а также использует приблизительные значения физических параметров, характеризующих постоянно эволюционирующие указанные системы. В связи с этим обсуждаемая модель может уточняться. Так, ранее автор обращал внимание на целесообразность учета эффекта просветления протопланетного диска в зоне уже практически образовавшихся планет. Это просветление должно было наблюдаться вследствие захвата (удаления) вещества диска – газа и пыли образующимися планетами, прежде всего Юпитером, Сатурном и Ураном.
Просветление пылевого диска, т. е. очистка его от пыли и газа, способствовало ускоренному массопереносу вещества, выбрасываемого с поверхности Солнца. В результате такой эволюции диска возникновение новых зон пресыщения наблюдалось значительно раньше, чем это следует из модели, не учитывающей эффекта просветления. Другими словами эффект просветления диска ускорял образование колец в зонах более удаленных от центрального теле – Солнца.
Указанный эффект просветления диска привел к большому отступлению от закона (правила) Тициуса-Боде, то есть отступлению, касающемуся Нептуна, Плутона и пояса Койпера. Эти планеты и небесные тела пояса появились в более близких зонах по отношению к Солнцу, чем было бы при отсутствии эффекта просветления.
Представленное уточнение модели подтверждает вероятный механизм физико-химической стадии образования планетных систем. Однако обсуждаемая физико-химическая модель все еще остается гипотезой.
Недавно появилась надежда, что гипотезу о механизме физико-химической стадии образования планетных систем можно будет считать теорией. Эта надежда связана с предположением о том, что обнаруженные недавно пылевые диски вокруг близлежащих молодых звезд, по-видимому, находятся на различных стадиях эволюции. Упомянутые экзопланетные диски имеют «странное разнообразие форм, размеров и структур». Вероятно, разнообразие форм этих дисков отражает динамику эволюции планетных систем в продолжительной шкале времени в соответствии с физико-химической моделью. Другими словами наблюдаемые диски, как можно полагать, находятся на разных стадиях эволюции, т. е. имеют различный возраст. На рисунке 1 показаны изображения этих «загадочных дисков».
Рис.1. SPHERE представляет разнообразие пыльных дисков вокруг молодых звезд.
Credit: ESO/H. Avenhaus et al./E. Sissa et al./DARTT-S and SHINE collaborations
Общую информацию о физико-химической модели образования планетных и спутниковых систем можно найти на сайтах:
Физическая химия эволюции. Планетарные системы http://creatacad. org/?id=24&lng=eng
Physicochemical Stages of Evolution: Ring-Like Structures in the Universe. Natural Science, 7, 266-269. http://dx. doi. org/10.4236/ns.2015.75030
