ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ МИГРАЦИИ ЗЕМЛЕПОДОБНЫХ ПЛАНЕТ В ПЛАНЕТЕЗИМАЛЬНЫХ ДИСКАХ И ОБРАЗОВАНИЯ ОСКОЛОЧНЫХ ДИСКОВ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Задачей настоящего исследования является исследование взаимодействия планет земной массы с диском планетезималей. Показано, что землеподобная планета, изначально находясь вблизи внутренней границы планетезимального диска, мигрирует внутрь диска. Глубина проникновения планеты в диск является случайной величиной, определяемой распределением угловых моментов планетезималей, сближающихся с планетой. Но всегда на определенном этапе направление миграции планеты изменяется, и планета возвращается к внутренней границе диска. При такой обратимой миграции планета возмущает орбиты планетезималей и увеличивает их относительные скорости в той части диска, где она находилась на пути своей миграции. Наши оценки показывают, что после прохождения планеты земной массы через внешний планетезимальный диск (30—40 a. e. в нашей модели) средние относительные скорости в основной части диска возрастают до значений, достаточных для разрушения монолитных базальтовых планетезималей размером ~40 км. Таким образом, взаимодействие даже небольшой планеты (порядка земной массы) с планетезимальным диском способно привести к образованию пылевых частиц, наблюдаемых во внешних осколочных дисках.

Об авторах

О. С Олейник

Институт астрономии РАН

Email: olgaoleynik93@gmail.com
Москва, Россия

В. В Емельяненко

Институт астрономии РАН

Москва, Россия

Список литературы

  1. P.C. Cao, Q. Liu, N.H. Liao, Q.C. Yang, and D. Huang, Res. Astron. and Astrophys. 23(8), id. 085002 (2023).
  2. T.D. Pearce, R. Launhardt, R. Ostermann, G.M. Kennedy, et al., Astron. and Astrophys. 659, id. A135 (2022).
  3. A. Boccaletti, Comptes Rendus. Physique, Exoplanets 24(S2), 151 (2023).
  4. A.J. Mustill and M.C. Wyatt, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 399(3), 1403 (2009).
  5. D.E. Backman and F. Paresce Protostars and planets III (Tucson, Arizona: University of Arizona Press, 1993).
  6. A. Moro-Martin, R. Malhotra, and S. Wolf, in Signatures of Planets in Debris Disks (eds H. Krueger, A. Graps, ESA SP-643 113, 2007).
  7. A.V. Krivov and M.C. Wyatt, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 500(1), 718 (2021).
  8. J. B. Lovell, M. C. Wyatt, P. Kalas, G. M. Kennedy, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 517(2), 2546 (2022).
  9. J.-F. Lestrade, B.C. Matthews, G.M. Kennedy, B. Sibthorpe, et al., Astron. and Astrophys. 694, id. A123 (2025).
  10. A.V. Krivov, Res. Astron. and Astrophys. 10(5), 383 (2010).
  11. A. Gaspar, S.G. Wolff, G.H. Rieke, J.M. Leisenring, et al., Nature Astronomy 7(7), 790 (2023).
  12. R.L. Akeson, D.R. Ciardi, R. Millan-Gabet, A. Merand, et al., The Astrophys. J. 691(2), 1896 (2009).
  13. M.C. Wyatt, Handbook of Exoplanets (Springer International Publishing AG, part of Springer Nature, id. 146, 2018).
  14. D. Mesa, S. Marino, M. Bonavita, C. Lazzoni, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 503(1), 1276 (2021).
  15. B. Sibthorpe, G.M. Kennedy, M.C. Wyatt, J.F. Lestrade, J.S. Greaves, B.C. Matthews, and G. Duchene, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 475(3), 3046 (2018).
  16. S.J. Kenyon and B.C. Bromley, Astron. J. 121(1), 538 (2001).
  17. S.J. Kenyon and B.C. Bromley, Astrophys. J. Suppl. 179(2), 451 (2008).
  18. S.J. Kenyon and B.C. Bromley, Astrophys. J. Suppl. 188(1), 242 (2010).
  19. G.M. Kennedy and M.C. Wyatt, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 405(2), 1253 (2010).
  20. A.V. Krivov and M. Booth, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 479(3), 3300 (2018).
  21. T. Costa, T.D. Pearce, and A.V. Krivov, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 527(3), 7317 (2024).
  22. J.R. Najita, S.J. Kenyon and B.C. Bromley, Astrophys. J. 925(1), 45 (2022).
  23. A.A. Sefilian, Astrophys. J. 966(1), id. 140, 10 (2024).
  24. V.S. Safronov, Sov. Astron. 9, 987 (1966).
  25. G.V. Wetherill, Icarus 100(2), 307 (1992).
  26. J.-M. Petit, A. Morbidelli, and G. Valsecchi, Icarus 141(2), 367 (1999).
  27. J.A. Fernández and W.-H. Ip, Planet. Space Sci. 44(5), 431 (1996).
  28. B. Gladman, M. Holman, T. Grav, J. Kavelaars, et al., Icarus 157(2), 269 (2002).
  29. V.I. Ananyeva, A.E. Ivanova, I.A. Shashkova, O.Ya. Yakovlev, et al., Astron. Rep. 66, 886 (2022).
  30. A. Morbidelli, R. Brasser, K. Tsiganis, R. Gomes, et al., Astron. and Astrophys. 507(2), 1041 (2009).
  31. D. Nesvorny and A.D. Morbidelli, Astron. J. 144(4), id. 117, 20 (2012).
  32. N.A. Kaib and S.S. Sheppard, Astron. J. 152(5), id. 133 (2016).
  33. P. Griveaud, A. Crida, A.C. Petit, E. Lega, and A. Morbidelli, Astron. and Astrophys. 688, id. A202 (2024).
  34. A. Crida, Rev. Mod. Astron. 21, 21, 5 (2009).
  35. R.S. Gomes, A. Morbidelli, and H.F. Levison, Icarus 170(2), 492 (2004).
  36. V.V. Emel'yanenko, Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy 98, 191 (2007).
  37. V.V. Emel'yanenko, Solar System Research 44(4), 281 (2010).
  38. M.C. Wyatt and W.R.F. Dent, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 334, 589 (2002).
  39. A. Krivov, M. Sremčević, and F. Spahn, Icarus 174, 105 (2005).
  40. Ch. Schuppler, T. Lohne, A.V. Krivov, S. Ertel et al., Astron. and Astrophys. 581, A97 (2015).
  41. R. Greenberg, J.F. Wacker, W.K. Hartmann, and C.R. Chapman, Icarus 35, 1 (1978).
  42. J.J. Lissauer and G.R. Stewart Protostars and Planets III (Tucson, Arizona: University of Arizona Press, 1993).
  43. M.C. Wyatt, R. Smith, J.S. Greaves, C.A. Beichman, et al., Astrophys. J. 658(1), 569 (2007).
  44. H.F. Levison, A. Morbidelli, R. Gomes, and D. Backman Protostars and Planets V (Tucson, Arizona: University of Arizona Press, 2007).
  45. R. Malhotra, Astron. J. 110, 420 (1995).
  46. J.M. Hahn and R. Malhotra, Astron. J. 117(6), 3041 (1999).
  47. R.A. Murray-Clay and E.I. Chiang, Astrophys. J. 651(2), 1194 (2006).
  48. D.R. Kirsh, M. Duncan, R. Brasser, and H.F. Levison, Icarus 199(1), 197 (2009).
  49. W. Benz and E. Asphaug, Icarus 142(1), 5 (1999).
  50. S. Ida, G. Bryden, D.N.C. Lin, and H. Tanaka, Astrophys. J. 534(1), 428 (2000).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025