Планета V - Planet V

Не путать с Фаэтон (гипотетическая планета).

Планета V это гипотетический пятый планета земного типа положено НАСА ученые Джон Чемберс и Джек Дж. Лиссауэр когда-то существовать между Марс и пояс астероидов. В их гипотезе Поздняя тяжелая бомбардировка из Hadean эра началась после того, как возмущения от других планет земной группы вызвали орбита перейти в пояс астероидов. Чемберс и Лиссауэр представили результаты первоначальной проверки этой гипотезы на 33-м заседании. Конференция по лунной и планетарной науке, проходившей с 11 по 15 марта 2002 г.[1]

Гипотеза

Согласно гипотезе Планеты V, пять планет земной группы образовались во время планетарное образование эпоха. Пятая планета земного типа началась на низкомэксцентриситет орбита между Марсом и поясом астероидов с большая полуось от 1,8 до 1,9 Австралия. В то время как эта орбита была долгоживущей, она была нестабильной в масштабе времени 600 млн лет. В конце концов, возмущения от другого внутренние планеты вывел Планету V на орбиту с большим эксцентриситетом, которая пересекала внутренний пояс астероидов. Астероиды были разбросаны по Пересечение Марса и резонансные орбиты в результате близких столкновений с Планетой V. Многие из этих астероидов затем эволюционировали на Пересечение земли орбиты, временно увеличивая лунный удар ставка. Этот процесс продолжался до тех пор, пока Планета V не была потеряна, скорее всего, из-за столкновения с Солнцем после входа в ν6 светский резонанс.[2]

Тесты и результаты

В качестве первоначальной проверки гипотезы о планете V Чемберс и Лиссауэр провели 36 компьютерных симуляций Солнечной системы с дополнительной планетой земного типа. Для определения влияния начальной орбиты и массы Планеты V использовались различные параметры. Было обнаружено, что среднее время потери Планеты V увеличилось со 100 млн лет до 400 млн лет, поскольку ее начальная большая полуось увеличилась с 1,8 до 1,9 а.е. Результаты, согласующиеся с нынешней Солнечной системой, были наиболее типичными для планеты V с массой Марса 0,25. В случаях с планетой V большей массы столкновения между планетами были вероятны. В целом треть этих имитаций была признана успешной, поскольку Планета V была удалена без воздействия на другую планету. Чтобы проверить, может ли Планета V увеличить частоту столкновений с Луной, они добавили тестовые частицы к одному из моделей. После первоначального спада количество частиц на орбитах, пересекающих Землю, увеличилось после того, как Планета V вошла во внутренний пояс астероидов, что соответствовало структуре LHB. Эти результаты были представлены на 33-й конференции по изучению Луны и планет.[2]

В более поздней статье, опубликованной в журнале Икар, Чемберс сообщил о результатах 96 симуляций, исследующих орбитальную динамику Солнечной системы с пятью планетами земной группы. В четверти моделирований Планета V была выброшена или столкнулась с Солнцем без столкновений с другими планетами земной группы. Этот результат был наиболее частым, если масса Планеты V была меньше 0,25 массы Марса. Другие симуляции не были сочтены успешными, потому что либо Планета V выжила в течение всего 1 миллиарда лет моделирования, либо между планетами произошли столкновения.[3]

Гипотеза Земной Планеты V была позже исследована Рамоном Брассером и Алессандро Морбиделли. Их работа была первой, в которой основное внимание уделялось масштабам бомбардировки, вызванной планетой V. Брассер и Морбиделли подсчитали, что для создания поздней тяжелой бомбардировки Планета V должна была удалить 95% основного пояса астероидов до LHB или 98% внутренний пояс астероидов (большая полуось <2,5 а.е.). Было обнаружено, что уменьшение главного пояса астероидов на 95% с помощью Планеты V с массой 0,5 Марса потребовало, чтобы она оставалась на орбите, пересекающей весь пояс астероидов в течение 300 миллионов лет. Эта орбитальная эволюция не наблюдалась ни в одном моделировании; Планета V обычно выходила на орбиту, пересекающую Землю, что приводило к короткому динамическому времени жизни перед выходом на такую ​​орбиту. В нескольких процентах симуляций Планета V оставалась во внутреннем поясе достаточно долго, чтобы произвести LHB. Однако создание LHB из внутреннего пояса астероидов потребовало бы, чтобы внутренний пояс астероидов начинался с 4-13-кратной массы и в 10-24-кратной орбитальной плотности, как и остальная часть пояса астероидов.[4]

Брассер и Морбиделли также исследовали гипотезу о том, что Планета V вызвала LHB, нарушив предполагаемые пояса астероидов между планетами земной группы. Авторы отметили, что отсутствие современного обнаружения остатков этих поясов налагает существенное ограничение на эту гипотезу, требуя, чтобы они были истощены на 99,99% до того, как Планета V была потеряна. Хотя это имело место в 66% симуляций, совместимых с текущей Солнечной системой для пояса Венера-Земля, этого не произошло ни в одном для пояса Земля-Марс из-за его более высокой стабильности. На основании этого результата Морбиделли и Брассер пришли к выводу, что в поясе Земля-Марс не могло быть значительной популяции. Хотя Планета V могла вызвать позднюю тяжелую бомбардировку, только нарушив массивный пояс Венера-Земля, авторы заметили, что существенные различия в этих поясах не были произведены в моделях планетных образований.[4]

Альтернативная версия

В качестве объяснения поздней тяжелой бомбардировки недавно было предложено столкновение Планеты V с Марсом с образованием бассейна Бореалис. Обломки от этого удара будут иметь другое распределение по размеру, чем пояс астероидов с меньшей долей крупных тел, и приведет к меньшему количеству гигантских ударных бассейнов по сравнению с кратерами.[5][6]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Space.com: "Давно разрушенная пятая планета могла вызвать лунный катаклизм, - говорят исследователи"
  2. ^ а б Chambers, J. E .; Лиссауэр, Дж. Дж. (2002). "Новая динамическая модель для поздней тяжелой бомбардировки Луны" (PDF). Тезисы докладов научной конференции Лунно-планетарного института. 33: 1093. Bibcode:2002LPI .... 33.1093C.
  3. ^ Чемберс, Дж. Э. (2007). «О стабильности планеты между Марсом и поясом астероидов: последствия для гипотезы планеты V». Икар. 189 (2): 386–400. Bibcode:2007Icar..189..386C. Дои:10.1016 / j.icarus.2007.01.016.
  4. ^ а б Brasser, R; Морбиделли, А. (2011). «Гипотеза Земной Планеты V как механизм возникновения поздней тяжелой бомбардировки». Астрономия и астрофизика. 535: A41. Bibcode:2011A и A ... 535A..41B. Дои:10.1051/0004-6361/201117336.
  5. ^ Минтон, Д. А .; Jackson, A.P .; Asphaug, E .; Fassett, C.I .; Ричардсон, Дж. Э. (2015). «Обломки формации бассейна Бореалис как основная популяция, способствующая нанесению поздних тяжелых бомбардировок» (PDF). Семинар по ранней ударной бомбардировке Солнечной системы III. 1826: 3033. Bibcode:2015LPICo1826.3033M.
  6. ^ Минтон, Дэвид А .; Ричард, Джеймс Э .; Фассет, Калеб И. (2015). «Повторное исследование главного пояса астероидов как первоисточника древних лунных кратеров». Икар. 247: 172–190. arXiv:1408.5304. Bibcode:2015Icar..247..172M. Дои:10.1016 / j.icarus.2014.10.018.