Процессы миграции в Солнечной системе и их роль в эволюции Земли и планет
М.Я. Маров†,
С.И. Ипатов Институт геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского РАН, ул. А.Н.Косыгина 19, Москва, 119991, Российская Федерация
Обсуждаются проблемы миграции планетезималей в формирующейся Солнечной системе и в экзопланетных системах. Рассматриваются модели эволюции протопланетного диска и аккумуляции планет. Изучаются процессы формирования Луны, астероидного и траснептунового поясов. Показано, что Земля и Венера могли приобрести более половины своей массы за 5 млн лет, а их внешние слои могли аккумулировать одинаковый материал из разных частей зоны питания этих планет. Проведено численное моделирование миграции малых тел к планетам земной группы из различных областей Солнечной системы. На основе этих расчётов сделан вывод, что масса воды, доставленной к Земле из-за снеговой линии планетезималями, кометами и астероидами класса углистых хондритов, могла быть сравнимой с массой земных океанов. Рассмотрены процессы миграция пыли в Солнечной системе и источники зодиакального облака.
Ключевые слова: Солнечная система, миграция, планетезимали, планеты земной группы, планеты-гиганты, рост зародышей планет, образование Луны, вероятности столкновений, разреженные сгущения, экзопланетные системы PACS:96.10.+i, 96.20.Br, 96.30.−t, 97.83.-j (все) DOI:10.3367/UFNr.2021.08.039044 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2023/1/b/ 001112589600001 2-s2.0-85160955119 2023PhyU...66....2M Цитата: Маров М Я, Ипатов С И "Процессы миграции в Солнечной системе и их роль в эволюции Земли и планет" УФН193 2–32 (2023)
Marov M Ya The Fundamentals of Modern Astrophysics: A Survey of the Cosmos from the Home Planet to Space Frontiers (New York: Springer, 2015)
Сафронов В С Эволюция допланетного облака и образование Земли и планет (М.: Наука, 1969); Пер. на англ. яз., Safronov V S Evolution of the Protoplanetary Cloud and Formation of the Earth and the Planets (Jerusalem: Israel Program for Scientific Translations, 1972)
Contopoulos G Order and Chaos in Dynamical Astronomy (Berlin: Springer, 2002)
Jorgensen J K XXXth General Assembly of the Intern. Astronomical Union, Vienna, Austria, August 20-31, 2018
Koлесниченко А В, Maров М Я Турбулентность и самоорганизация. Проблемы моделирования космических и природных сред (М.: Бином. Лаборатория знаний, 2009)
Maров М Я, Koлесниченко А В Турбулентность и самоорганизация. Проблемы моделирования космических и природных сред (М.: Бином. Лаборатория знаний, 2014); Пер. на англ. яз., Marov M Ya, Kolesnichenko A V Turbulence and Self-organization. Modeling Astrophysical Objects (New York: Springer, 2013)
Витязев А В, Печерникова Г В, Сафронов В С Планеты земной группы: Происхождение и ранняя эволюция (М.: Наука, 1990)
Мясников В П, Титаренко В И Астрон. вестн.23 14 (1989); Myasnikov V P, Titarenko V I Solar Syst. Res.23 7 (1989)
Мясников В П, Титаренко В И Астрон. вестн.23 207 (1989); Myasnikov V P, Titarenko V I Solar Syst. Res.23 126 (1990)
Cuzzi J N, Hogan R C 43rd Lunar and Planetary Science Conf., March 19-23, 2012, Woodlands, Texas (LPI Contribution, No. 1659) (Houston, TX: Lunar and Planetary Institute, 2012), id. 2536
Ипатов С И Препринт № 102 (М.: Ин-т прикладной математики АН СССР, 1981)
Белецкий В В Очерки о движении космических тел (М.: Наука, 1977); Пер. на англ. яз., Beletsky V V Essays on the Motion of Celestial Bodies (Basel: Birkhäuser Verlag, 2001)
Белецкий В В Регулярные и хаотические движения твердых тел (М.: Ин-т компьют. исслед., РХД, 2007)
Amelin Y et al 37th Annual Lunar and Planetary Science Conf., March 13-17, 2006, League City, Texas (Houston, TX: Lunar and Planetary Institute, 2006), id. 1970
Витязев А В Изв. АН СССР. Физика Земли (8) 52 (1991)
Витязев А В, Печерникова Г В Астрон. журн.58 869 (1981); Vityazev A V, Pechernikova G V Sov. Astron.25 494 (1981)
Витязев А В, Печерникова Г В, Сафронов В С Астрон. журн.55 107 (1978); Vityazev A V, Pechernikova G V, Safronov V S Sov. Astron.22 60 (1981)
Гуревич Л Э, Лебединский А И Изв. АН СССР. Сер. Физ.11 765 (1950)
Зиглина И Н Астрон. вестн.25 703 (1991); Ziglina I N Solar Syst. Res.25 526 (1991)
Зиглина И Н Астрон. вестн.29 3 (1995); Ziglina I N Solar Syst. Res.29 1 (1995)
Зиглина И Н, Сафронов В С Астрон. журн.53 429 (1976); Ziglina I N, Safronov V S Sov. Astron.20 244 (1976)
Ипатов С И Астрон. журн.65 1075 (1988); Ipatov S I Sov. Astron.32 560 (1988)
Левин Б Ю Письма в Астрон. журн.4 102 (1978); Levin B Yu Sov. Astron. Lett.4 54 (1978)
Печерникова Г В Астрон. журн.51 1305 (1974); Pechernikova G V Sov. Astron.18 778 (1975)
Печерникова Г В, Витязев А В Астрон. журн.57 799 (1980); Pechernikova G V, Vityazev A V Sov. Astron.24 460 (1980)
Рузмайкина Т В, Маева С В Астрон. вестн.20 212 (1986)
Сафронов В С Астрон. журн.31 499 (1954)
Сафронов В С Вопросы космогонии (Отв. ред. Б В Кукаркин) (М.: Изд-во АН СССР, 1960) с. 121
Сафронов В С Происхождение Земли (М.: Знание, 1987)
Сафронов В С Астрон. вестн.28 (6) 3 (1994)
Сафронов В С, Зиглина И Н Астрон. вестн.25 190 (1991)
Шмидт О Ю ДАН СССР46 392 (1945)
Шмидт О Ю Четыре лекции о теории происхождения Земли (М.: Изд-во АН СССР, 1957); Пер. на англ. яз., Shmidt O Yu A Theory of Earth's Origin; Four Lectures (Moscow: Foreign Languages Pub. House, 1958)
Zharkov V N Evolution of the Earth and Planets(Geophysical Monograph Ser.) Vol. 74 (Eds E Takahashi, R Jeanloz, D Rubie) (New York: John Wiley and Sons, 1993) p. 7
Ipatov S I 22nd Lunar and Planetary Science Conf., 1991 p. 607
Stern S A Solar System Ices. Based on Reviews Presented at the Intern. Symp. "Solar System Ices", Toulouse, France, on March 27-30, 1995(Astrophysics and Space Science Library) Vol. 227 (Eds B Schmitt, C De Berg, M Festou) (Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 1998) p. 685
Маров М Я Наследие Галилея. Сборник лекций, прочитанных на Конф. "Астрономия и общество", Москва, 25-27 марта 2009 года (Под ред. А А Боярчука, Д З Вибе) (М.: Скиф, 2009) с. 108
Drake M J, Campins H Asteroids, Comets, Meteors, Proc. of the 229th Symp. of the Intern. Astronomical Union, Buzios, Rio de Janeiro, Brasil, August 7-12, 2005 (Eds D Lazzaro, S Ferraz-Mello, J A Fernández) (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2006) p. 381
Marov M Ya, Ipatov S I Collisional Processes in the Solar System(Astrophysics and Space Science Library) Vol. 261 (Eds M Ya Marov, H Rickman) (Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 2001) p. 223
Ipatov S I, Mather J C Near-Earth Objects, our Celestial Neighbors: Opportunity and Risk(Proc. of the IAU Symp.) Vol. 236 (Eds A Milani, G B Valsecchi, D Vokrouhlický) (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2007) p. 55; Ipatov S I, Mather J C astro-ph/0609721
Ipatov S I Icy Bodies in the Solar System(Proc. of the IAU Symp.) Vol. 263 (Eds J A Fernandez et al) (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2010) p. 41
Shoemarker E M, Weissman P R, Shoemaker C S Hazards Due to Comets and Asteroids(Space Science Ser., Eds T Gehrels, M S Matthews, A M Schumann) (Tucson, AZ: Univ. of Arizona Press, 1994) p. 313
Morbidelli A et al Astron. Astrophys.282 955 (1994)
Ferraz-Mello S Asteroids, Comets, Meteors 1993: Proc. of the 160th Symp. of the Intern. Astronomical Union, Belgirate, Italy, June 14-18, 1993(International Astronomical Union. Symp.) Vol. 160 (Eds A Milani, M DiMartino, C Cellino) (Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 1994) p. 175
Jewitt D, Fernandez Y Collisional Processes in the Solar System(Astrophysics and Space Science Library) Vol. 261 (Eds M Ya Marov, H Rickman) (Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 2001) p. 143
Bottke W F (Jr.) et al Hazards Due to Comets and Asteroids (Ed. T Gehrels, M S Matthews, A Schumann) (Tucson, AZ: Univ. of Arizona Press, 1994) p. 337
Shoemaker E M, Wolf R F, Shoemaker C S Global Catastrophes in Earth History: an Interdisciplinary Conf. on Impacts, Volcanism, and Mass Mortality(Special Paper, Geological Society of America) Vol. 247 (Eds V L Sharpton, P D Ward) (BouLin Der, CO: Geological Soc. of America, 1990) p. 155