Миграция транснептунных тел к Земле

С. И. Ипатов

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, Москва

     Вследствие гравитационного влияния планет и взаимных тесных сближений некоторые тела транснептунного пояса могут мигрировать внутрь Солнечной системы. Дункан и др. [1] получили, что доля объектов, пересекавших орбиту Нептуна, которые достигли орбиты Юпитера за их время жизни, приближенно равна 1/3. Результаты моих численных исследований эволюции орбит тел под влиянием планет показали, что средний интервал времени, в течение которого орбита тела пересекает орбиту Юпитера, порядка 0.2 млн. лет, доля объектов, пересекавших орбиту Юпитера, которые за их время жизни достигли орбиты Земли, порядка 20%, а среднее время, в течение которого объект, движущийся по орбите, пересекающей орбиту Юпитера, пересекает орбиту Земли, равно 5000 лет. Считается, что около 10¹⁰ объектов с диаметром d>1 км имеют большие полуоси от 30 до 50 а.е. и около 10-20% из них могли покинуть транснептунный пояс за последние 4 млрд. лет. На основе этих данных мы получили [2], что число объектов, пересекающих в настоящее время орбиту Юпитера и имеющих диаметр d>1 км, которые пришли из этого пояса, равно 30000 и около 170 бывших транснептунных объектов с d>1 км (т.е. около 20% всех объектов, пересекающих орбиту Земли, с d>1 км) в настоящее время пересекают одновременно орбиты Земли и Юпитера. Доля объектов, орбиты которых пересекают одновременно орбиты Юпитера и Земли, среди объектов, сталкивающихся с Землей, меньше, чем их доля среди объектов, пересекающих орбиту Земли, потому что характерное время до столкновения с Землей для тела, пересекающего орбиту Юпитера, в несколько раз больше, чем для типичного объекта группы Аполлона (последнее в среднем равно 100 млн. лет). Число бывших небесных объектов, пересекавших орбиту Юпитера, которые в настоящее время движутся внутри орбиты Юпитера по орбитам типа орбиты кометы Энке, может быть не меньше, чем число объектов, которые пересекают одновременно орбиты Юпитера и Земли. Число транснептунных объектов с d>1 км и большими полуосями a от 30 до 50 а.е. может быть больше 10¹⁰ [3], а некоторые транснептунные об ъекты с a > 50 а.е. также могут мигрировать внутрь Солнечной системы. Поэтому доля бывших транснептунных объектов среди объектов, сближающихся с Землей, может быть даже больше приведенных оценок. Средние времена между выпадениями на Землю объектов, сближающихся с Землей, с диаметрами, большими 20 км, 1 км, 100 м и 70 м равны 100 млн. лет, 0.13 млн. лет, 1000 лет и 500 лет, соответственно [4].

Список литературы:

[1] Duncan M., Levison H.F., and Budd S.M., Astron. J., 1995, v. 110, 3073-3081.

[2] Ipatov S.I., Celest. Mech. Dyn. Astron., 1999, v. 73, 107-116.

[3] Jewitt D., Annu. Rev. Earth. Planet. Sci., 1999, v. 27, 287-312.

[4] Ипатов С.И. Миграция небесных тел в Солнечной системе, Изд-во Эдиториал УРСС, Москва, 2000, 320 с.