Гулиев А. С., Гулиев Р. А. О реальности семейств периодических

Реклама
ÄÈÍÀÌÈÊÀ È ÔÈÇÈÊÀ ÒÅË
ÑÎËÍÅ×ÍÎÉ ÑÈÑÒÅÌÛ
ÊÈÍÅÌÀÒÈÊÀ
È ÔÈÇÈÊÀ
ÍÅÁÅÑÍÛÕ
ÒÅË òîì 29 ¹ 2 2013
ÓÄÊ 523.64
À. Ñ. Ãóëèåâ, Ð. À. Ãóëèåâ
Øàìàõèíñêàÿ àñòðîôèçè÷åñêàÿ îáñåðâàòîðèÿ èì. Í. Òóñè ÍÀÍ Àçåðáàéäæàíà
ïîñ. Þ. Ìàìåäàëèåâà, Øàìàõèíñêèé ðàéîí, Àçåðáàéäæàí
Î ðåàëüíîñòè ñåìåéñòâ ïåðèîäè÷åñêèõ
è äîëãîïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò Óðàíà
Ïðîàíàëèçèðîâàíû àôåëèéíûå ðàññòîÿíèÿ èçâåñòíûõ ïåðèîäè÷åñêèõ
êîìåò â èíòåðâàëå 12—26 à. å. Óñòàíîâëåíî, ÷òî àôåëèè 12 èç 38 èçâåñòíûõ êîìåò ñêîíöåíòðèðîâàíû â çîíå 19.23—20.91 à. å., ò. å. âáëèçè ãåëèîöåíòðè÷åñêîãî ðàññòîÿíèÿ Óðàíà. Ïî-âèäèìîìó, ýòî íå
ñëó÷àéíî. Ìåòîäîì òåñòèðîâàíèÿ ïîêàçàíî, ÷òî è äàëåêèå óçëû îðáèò ïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò èìåþò ñóùåñòâåííûé èçáûòîê â ðàéîíå
äâèæåíèÿ ïëàíåòû. Òî æå ñàìîå ïîëó÷åíî ïðè àíàëèçå ìèíèìàëüíûõ
ìåæîðáèòàëüíûõ ðàññòîÿíèé (MOID) â ñèñòåìå êîìåòà — Óðàí.
Çíà÷åíèÿ ïîñòîÿííîé Òèññåðàíà ÷àñòè ðàññìàòðèâàåìûõ ïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò èìåþò ìåíüøóþ äèñïåðñèþ îòíîñèòåëüíî Óðàíà, ÷åì
îòíîñèòåëüíî Ñàòóðíà, Þïèòåðà è Çåìëè. Îòîáðàíû 20 äîëãîïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò ñ äàëåêèì óçëîì îðáèòû â ðàéîíå äâèæåíèÿ Óðàíà. Ïîêàçàíî, ÷òî ïðè ðàâíîìåðíîì ïðîñòðàíñòâåííîì ðàñïðåäåëåíèè êîëè÷åñòâî òàêèõ óçëîâ äîëæíî áûòü 12. Ñóäÿ ïî äàëåêèì
óçëàì è çíà÷åíèÿì MOID, ïëàíåòà èìååò âåðîÿòíóþ äèíàìè÷åñêóþ
ñâÿçü ñ îòîáðàííîé êîìåòíîé ãðóïïîé. Óñòàíîâëåíî, ÷òî äàëåêèå óçëû è ïåðèãåëèè êàê ïåðèîäè÷åñêèõ, òàê è äîëãîïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò
èìåþò èçáûòîê â íàïðàâëåíèÿõ 76° è 256°, ÷òî êà÷åñòâåííî ñîãëàñóåòñÿ ñ êîíöåïöèåé ýðóïòèâíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ êîìåò.
ÏÐÎ ÐÅÀËÜͲÑÒÜ Ñ²ÌÅÉÑÒ ÏÅвÎÄÈ×ÍÈÕ ² ÄÎÂÃÎÏÅвÎÄÈ×ÍÈÕ ÊÎÌÅÒ ÓÐÀÍÀ, Ãó볺â À. Ñ., Ãó볺â Ð. À. — Àíàë³çóþòüñÿ
àôåë³éí³ â³äñòàí³ â³äîìèõ ïåð³îäè÷íèõ êîìåò â ³íòåðâàë³ 12—26 à. î.
Âñòàíîâëåíî, ùî àôå볿 12 ³ç 38 â³äîìèõ êîìåò êîíöåíòðóþòüñÿ â çîí³
19.23—20.91 à. î., òîáòî ïîáëèçó ãåë³îöåíòðè÷íî¿ â³äñòàí³ Óðàíà.
Î÷åâèäíî, öå íå âèïàäêîâî. Ìåòîäîì òåñòóâàííÿ ïîêàçàíî, ùî ³ äàëåê³ âóçëè îðá³ò ïåð³îäè÷íèõ êîìåò ìàþòü ñóòòºâèé íàäëèøîê ó ðàéîí³
ðóõó ïëàíåòè. Òå æ ñàìå îòðèìàíî ïðè àíàë³ç³ ì³í³ìàëüíèõ ì³æîð-
© À. Ñ. ÃÓËÈÅÂ, Ð. À. ÃÓËÈÅÂ, 2013
50
Î ÐÅÀËÜÍÎÑÒÈ ÑÅÌÅÉÑÒ ÏÅÐÈÎÄÈ×ÅÑÊÈÕ È ÄÎËÃÎÏÅÐÈÎÄÈ×ÅÑÊÈÕ ÊÎÌÅÒ ÓÐÀÍÀ
á³òàëüíèõ â³äñòàíåé (MOID) ó ñèñòåì³ êîìåòà — Óðàí. Çíà÷åííÿ
ïîñò³éíî¿ Ò³ññåðàíà ÷àñòèíè â³ä³áðàíèõ ïåð³îäè÷íèõ êîìåò ìàþòü
ìåíøó äèñïåðñ³þ â³äíîñíî Óðàíà, í³æ â³äíîñíî Ñàòóðíà, Þï³òåðà ³
Çåìë³. ³ä³áðàíî 20 äîâãîïåð³îäè÷íèõ êîìåò ç äàëåêèì âóçëîì îðá³òè â
ðàéîí³ ðóõó Óðàíà. Ïîêàçàíî, ùî ïðè ð³âíîì³ðíîìó ïðîñòîðîâîìó ðîçïîä³ë³ ê³ëüê³ñòü òàêèõ âóçë³â ïîâèííà äîð³âíþâàòè 12. Ñóäÿ÷è ç äàëåêèõ âóçë³â ³ çíà÷åíü MOID, ïëàíåòà ìຠéìîâ³ðíèé äèíàì³÷íèé çâ’ÿçîê
ç â³ä³áðàíîþ êîìåòíîþ ãðóïîþ. Âñòàíîâëåíî, ùî äàëåê³ âóçëè ³ ïåðèãå볿 ÿê ïåð³îäè÷íèõ, òàê ³ äîâãîïåð³îäè÷íèõ êîìåò ìàþòü íàäëèøîê ó
íàïðÿìêàõ 76° ³ 256°, ùî ÿê³ñíî óçãîäæóºòüñÿ ç êîíöåïö³ºþ åðóïòèâíîãî ïîõîäæåííÿ êîìåò.
ON REALITY OF FAMILIES OF PERIODIC AND LONG-PERIODIC
COMETS OF URANUS by Guliyev A. S, Guliyev R. A. — Aphelion distances of known periodic comets in the interval 12—26 a.u. were analyzed.
It was established that aphelion of 12 from 38 known comets are concentrated in the zone 19.23—20.91a.u. i.e. near Uranus distance. In author’s
opinion it is not random. It was shown by testing method that distant nodes
of periodic comet orbits have significant excess in the Uranus moving zone.
Same regularity was obtained in the case of analyze of MOID values regarding comet—Uranus. Values of Tisserand constant in the case of Uranus have less dispersion than in cases of Saturn, Jupiter and Earth. It was
selected 20 long-period comets which have distant nodes near of the moving zone of Uranus. Judging by values of MOID and distant nodes of comets
the planet has possible dynamical connection with selected comet’s group.
It was established that distant nodes and perihelion of as periodic as
long-periodic comets have excesses in directions 76° and 256°, which conformed qualitatively with eruption conception of comet origin.
ÂÂÅÄÅÍÈÅ
Ïðåäïîëîæåíèå î ñóùåñòâîâàíèè êîìåòíîãî ñåìåéñòâà Óðàíà îáñóæäàåòñÿ óæå áîëåå 100 ëåò â ðàáîòàõ Âèëüñîíà [22], Ðàññåëà [21], Êðîììåëèíà [16], Ýïèêà [20], Ñ. Ê. Âñåõñâÿòñêîãî [1], Õàíñåíà [17], Êàçèìèð÷àê-Ïîëîíñêîé [8], Ìàðñäåíà [18] è ìíîãèõ äðóãèõ èññëåäîâàòåëåé.  êëàññèôèêàöèè ïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò â ýòó ãðóïïó âêëþ÷àëèñü
òðè êîìåòû, èìåþùèå àôåëèéíûå ðàññòîÿíèÿ, ñîèçìåðèìûå ñ ãåëèîöåíòðè÷åñêèì ðàññòîÿíèåì ñàìîãî Óðàíà. Èç-çà ìàëî÷èñëåííîñòè
äàííàÿ ãðóïïà äîëãîå âðåìÿ íå èçó÷àëàñü òàê ïîäðîáíî, êàê ñåìåéñòâî
Þïèòåðà. Îäíàêî â 1980-õ ãîäàõ ïîñëå ïîÿâëåíèÿ ðàáîòû Ñ. Ê. Âñåõñâÿòñêîãî è À. Ñ. Ãóëèåâà [2, 3] êîìåòíîå ñåìåéñòâî Óðàíà ñòàëà ïðåäìåòîì îñòðûõ äèñêóññèé. Âïåðâûå áûëî îáðàùåíî âíèìàíèå íà òî,
÷òî àôåëèè îðáèò òðåõ óðàíîâûõ êîìåò êîíöåíòðèðóþòñÿ âáëèçè îäíîãî èç äâóõ íàïðàâëåíèé, ãäå äëÿ âûáðîñà èç ñïóòíèêîâ ïëàíåòû
íàáëþäàåìûõ ÷àñòèö èëè âåùåñòâà òðåáóþòñÿ ñàìûå ìèíèìàëüíûå
51
À. Ñ. ÃÓËÈÅÂ, Ð. À. ÃÓËÈÅÂ
íà÷àëüíûå ñêîðîñòè. Èñõîäÿ èç ýòîãî ñîâïàäåíèÿ, ñäåëàíî ïðåäïîëîæåíèå îá ýðóïòèâíîì ïðîèñõîæäåíèè êîìåòíîãî ñåìåéñòâà Óðàíà. Â
äèñêóññèè âîêðóã ýòîé èäåè âûñòóïèëè Â. Ï. Òîìàíîâ [12], Ë. Êðåñàê
[11], Ñ. Ê. Âñåõñâÿòñêèé è À. Ñ. Ãóëèåâ [4], Å. À. Ðåçíèêîâ [14] è äðóãèå èññëåäîâàòåëè. Îïïîíåíòû óïîìÿíóòîãî ïðåäïîëîæåíèÿ â ñâîèõ
ðàáîòàõ ñòàðàëèñü äîêàçàòü, ÷òî â ïðèðîäå íåò êîìåòíîãî ñåìåéñòâà
Óðàíà, ïîýòîìó âåñüìà ÿðêèé ýôôåêò, íà êîòîðûé àêöåíòèðîâàëè âíèìàíèå Ñ. Ê. Âñåõñâÿòñêèé è À. Ñ. Ãóëèåâ, íå ìîæåò èìåòü êîñìîãîíè÷åñêèõ êîðíåé. Áðàíò è ×åïìàí [15] òàêæå îòðèöàþò ñóùåñòâîâàíèå
òàêîãî ñåìåéñòâà.
Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ïîäàâëÿþùåå áîëüøèíñòâî ðàáîò, ïîñâÿùåííûõ èññëåäîâàíèþ êîìåòíûõ ãðóïï, îòíîñèòñÿ ê ñåìåéñòâó Þïèòåðà. Îäíàêî, ñóäÿ ïî ðîñòó ÷èñëåííîñòè, ìîæíî ïðîãíîçèðîâàòü, ÷òî
ñåìåéñòâî Ñàòóðíà â ñêîðîì âðåìåíè áóäåò âïîëíå â ñîñòîÿíèè ñîïåðíè÷àòü ñ íèì.
Ñ ìîìåíòà ïîÿâëåíèÿ ðàáîò [2, 3] ïðîøëî òðè äåñÿòèëåòèÿ. Çà ýòî
âðåìÿ ïîïóëÿöèÿ êîìåòíîé ñèñòåìû âûðîñëà áîëüøå ÷åì â äâà ðàçà.
Âûðîñëà è ãðóïïà êîìåò, êîòîðóþ ïîêà óñëîâíî íàçîâåì «ñåìåéñòâîì
Óðàíà». Íèæå ìû áóäåì èçó÷àòü ýòó ãðóïïó ñ ó÷åòîì íîâåéøèõ äàííûõ, è ïðåæäå âñåãî ïîñòàðàåìñÿ âíåñòè ÿñíîñòü â âîïðîñ î åå ðåàëüíîñòè. Åñëè îòâåò áóäåò ïîëîæèòåëüíûì, ïîñòàðàåìñÿ âûÿñíèòü,
ñîõðàíèëèñü ëè îñîáåííîñòè ãðóïïû, îòìå÷åííûå â ðàáîòàõ [2, 3], èëè
æå îíè ñòåðëèñü ïî ìåðå ðîñòà êîëè÷åñòâà êîìåò. Åñëè è ýòîò âîïðîñ
íàéäåò ïîëîæèòåëüíîå ðåøåíèå, ïóòåì òåñòèðîâàíèÿ è ñòàòèñòè÷åñêîãî àíàëèçà äàííûõ ïîñòàðàåìñÿ íàéòè àðãóìåíòû â ïîëüçó èäåè î ñâÿçè
äîëãîïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò ñ Óðàíîì. Íàêîíåö, ðàññìîòðèì íåêîòîðûå âûâîäû, êàñàþùèåñÿ èçó÷àåìîé ãðóïïû, ñäåëàííûå â íåäàâíåé
ðàáîòå Î. Â. Êàëèíè÷åâîé è Â. Ï. Òîìàíîâà [10].
Èòàê, îñíîâíîé öåëüþ íàñòîÿùåé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ: èññëåäîâàíèå
àôåëèéíûõ ðàññòîÿíèé ñîîòâåòñòâóþùèõ ïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò; èññëåäîâàíèå MOID ïåðèîäè÷åñêèõ è äîëãîïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò îòíîñèòåëüíî Óðàíà; àíàëèç ðàñïðåäåëåíèå äàëåêèõ óçëîâ êîìåòíûõ îðáèò
îòíîñèòåëüíî ïëîñêîñòè äâèæåíèÿ Óðàíà è 67 «ïñåâäîóðàíîâ» äëÿ
äàëüíåéøåãî ñðàâíåíèÿ; àíàëèç çíà÷åíèé ïîñòîÿííîé Òèññåðàíà ðÿäà
ïåðèîäè÷åñêèõ è äîëãîïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò â êîíòåêñòå èõ ïðèíàäëåæíîñòè ê ñåìåéñòâó Óðàíà (ñëó÷àé ìåõàíèçìà çàõâàòà); âîïðîñ î ñîãëàñèè äàííûõ «óðàíîâûõ» êîìåò ñ ýðóïòèâíîé êîíöåïöèåé ïðîèñõîæäåíèÿ êîìåò.
Êîìåòíûå äàííûå, èñïîëüçîâàííûå â ðàáîòå.  íàñòîÿùåé ðàáîòå â êà÷åñòâå èñõîäíîãî ìàòåðèàëà èñïîëüçîâàíû äàííûå äëÿ ïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò ñ àôåëèéíûìè ðàññòîÿíèÿìè Q îò 12 äî 26 à. å. Ýòè äàííûå âçÿòû èç êîìåòíîãî êàòàëîãà [19] è ìíîãî÷èñëåííûõ íîìåðîâ
ýëåêòðîííûõ öèðêóëÿðîâ Öåíòðà ìàëûõ òåë Ìåæäóíàðîäíîãî àñòðîíîìè÷åñêîãî ñîþçà çà ïåðèîä 2008—2012 ãã.  ðàáîòå òàêæå èñïîëüçîâàíû äàííûå äëÿ 1080 êîìåò c Q > 26 à. å., íàáëþäàâøèõñÿ äî íà÷àëà
ìàÿ 2012 ã. Îíè òàêæå çàèìñòâîâàíû èç ïåðå÷èñëåííûõ èñòî÷íèêîâ.
52
Î ÐÅÀËÜÍÎÑÒÈ ÑÅÌÅÉÑÒ ÏÅÐÈÎÄÈ×ÅÑÊÈÕ È ÄÎËÃÎÏÅÐÈÎÄÈ×ÅÑÊÈÕ ÊÎÌÅÒ ÓÐÀÍÀ
Èç ñîñòàâëåííûõ ñïèñêîâ èñêëþ÷åíû êîìåòû ñ q < 0.1 à. å., òàê êàê îíè
â îñíîâíîì ñêîíöåíòðèðîâàíû â îòäåëüíûõ ãðóïïàõ, èõ ïðîèñõîæäåíèå íå ñâÿçàíî ñ ïëàíåòàìè-ãèãàíòàìè, â ÷àñòíîñòè ñ Óðàíîì. Ó ðàñïàâøèõñÿ êîìåò áóäåì èñïîëüçîâàòü äàííûå òîëüêî îäíîãî ôðàãìåíòà
ñ îáîçíà÷åíèåì À.
Ðàñïðåäåëåíèå ïàðàìåòðà Q ïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò. Àíàëèç ñîáðàííûõ äàííûõ ïîêàçûâàåò, ÷òî èíòåðâàëó ãåëèîöåíòðè÷åñêèõ ðàññòîÿíèé îò 12 äî 26 à. å. ñîîòâåòñòâóþò àôåëèè 38 èçâåñòíûõ ïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò. Ïðåäâàðèòåëüíûé àíàëèç äèñêðåòíûõ çíà÷åíèé Q òàêèõ
êîìåò ïîêàçûâàåò íàëè÷èå íåêîòîðîãî ñãóùåíèÿ èç 12 àôåëèåâ â èíòåðâàëå 19.23—20.91 à. å. (ïðîòÿæåííîñòü 1.68 à. å.). Íà ðèñóíêå ïðèâåäåíî ðàñïðåäåëåíèå êîëè÷åñòâà N àôåëèåâ ïî çíà÷åíèÿì Q â êàæäîì
èíòåðâàëå ïðîòÿæåííîñòüþ 1.68 à. å. Äðóãèìè ñëîâàìè, äëÿ ïîäñ÷åòà
àôåëèåâ èñïîëüçîâàíû ïåðåïëåòåííûå èíòåðâàëû îäèíàêîâîé äëèíû.
Ðàñïðåäåëåíèå àôåëèéíûõ ðàññòîÿíèé ïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò ñ Q îò 12
äî 25 à. å.
Êàê âèäíî, â ðàññìàòðèâàåìîé øêàëå íåò èíòåðâàëîâ, êîíêóðèðóþùèõ ïî íàñûùåííîñòè àôåëèÿìè ñ èíòåðâàëîì 19—21 à. å. Ýòî ïåðâûé çàìåòíûé ïðèçíàê òîãî, ÷òî â ýòîé ãðóïïå êàêîå-òî âëèÿíèå Óðàíà
âñå æå îùóùàåòñÿ. Áåçóñëîâíî, ìû îòäàåì ñåáå îò÷åò â òîì, ÷òî ýòîãî
ïîêà íåäîñòàòî÷íî, ÷òîáû ñäåëàòü óâåðåííûå âûâîäû îòíîñèòåëüíî
ðîëè Óðàíà. Äîïîëíèòåëüíûì àíàëèçîì ìû áóäåì çàíèìàòüñÿ â ïîñëåäóþùèõ ðàñ÷åòàõ.
 õîäå äàëüíåéøåãî àíàëèçà ìû ðåøèëè ñêîððåêòèðîâàòü ñîñòàâëåííûé ñïèñîê ïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò è îñòàíîâèòüñÿ íà 13 èç íèõ, àôåëèéíûå ðàññòîÿíèÿ êîòîðûõ ñîîòâåòñòâóþò èíòåðâàëó îò 17.41 (17Ð)
äî 20.91 à. å. (38Ð). ßñíî, ÷òî ðå÷ü èäåò î êîìåòàõ, àôåëèéíûå ðàññòîÿíèÿ êîòîðûõ íàõîäÿòñÿ â ïðåäåëàõ ±1.8 à. å. îò çíà÷åíèÿ áîëüøîé
ïîëóîñè îðáèòû Óðàíà. Ïîñêîëüêó ðàññòîÿíèå ïëàíåòû èçìåíÿåòñÿ îò
18.29 äî 20.1 à. å., à ðàäèóñ ñôåðû âëèÿíèÿ ïëàíåòû ñîñòàâëÿåò 0.78 à.
å., òî ýòîò èíòåðâàë ïðèìåðíî îïèñûâàåò ïîëîñó âëèÿíèÿ Óðàíà.
Íàïîìíèì, ÷òî ðàäèóñ ñôåðû âëèÿíèÿ Óðàíà âû÷èñëÿåòñÿ ïî ôîðìóëû
r = 1.15R(mU/mSun)1/3,
ãäå mU è mSun — ìàññû Óðàíà è Ñîëíöà, R — ñðåäíåå ðàññòîÿíèå ïëàíåòû îò Ñîëíöà.
Äàííûå ïî 13 îòîáðàííûì ïåðèîäè÷åñêèì êîìåòàì ïðèâåäåíû â
òàáë. 1. Çàìåòèì, ÷òî â ïåðèîä ïîÿâëåíèÿ ðàáîòû [2] òàêèõ êîìåò áûëî
53
À. Ñ. ÃÓËÈÅÂ, Ð. À. ÃÓËÈÅÂ
âñåãî ëèøü òðè, ò. å. çà ïîñëåäíèå 30 ëåò èõ êîëè÷åñòâî óâåëè÷èëîñü
áîëüøå ÷åì â ÷åòûðå ðàçà. Åñëè äîëãîòû ïåðèãåëèåâ îðáèò ýòèõ êîìåò
ðàñïðåäåëÿòü â âîçðàñòàþùåì ïîðÿäêå, òî ïîëó÷èì ñëåäóþùóþ êàðòèíó: â èíòåðâàëàõ 60—85° è 248—281° íàõîäÿòñÿ ïåðèãåëèè 7 èç
13 êîìåò. Äàæå íå ïðèáåãàÿ ê ñïåöèàëüíûì êðèòåðèÿì, ìîæíî óòâåðæäàòü, ÷òî ýòî íå ñëó÷àéíî. Ýòè èíòåðâàëû íàõîäÿòñÿ âáëèçè íàïðàâëåíèé 76° è 256°, î êîòîðûõ ðå÷ü øëà â ðàáîòàõ [2, 3]. Ïðèìåðíî òàêàÿ æå
êàðòèíà íàáëþäàåòñÿ â ðàñïðåäåëåíèè äàëåêèõ óçëîâ îðáèò (W¢): èíòåðâàëàì 63—64° è 237—289° ñîîòâåòñòâóþò 7 èç 13 óçëîâ. Ïðåäïîñûëêè òåîðèè, ðàçâèòîé â [2, 3], ñîõðàíÿþòñÿ è íûíå, õîòÿ äëÿ ñïðàâåäëèâîñòè íóæíî îòìåòèòü, ÷òî çà ïîñëåäíèå ãîäû îáíàðóæåíû òàêæå
«óðàíîâûå» êîìåòû, îðáèòàëüíûå õàðàêòåðèñòèêè êîòîðûõ ÿâíî îòêëîíÿþòñÿ îò ïîëîæåíèé óïîìÿíóòîé òåîðèè.
Êàê ìû óæå îòìåòèëè âûøå, áëèçîñòü àôåëèéíûõ ðàññòîÿíèé êîìåò ê ðàññòîÿíèþ ïëàíåòû ìîæåò áûòü òîëüêî ôîðìàëüíûì ïðèçíàêîì
äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñåìåéñòâà. Çäåñü òàêæå òðåáóåòñÿ, ÷òîáû ëèáî äàëåêèé óçåë îðáèòû êîìåòû îêàçàëñÿ â ðàéîíå äâèæåíèÿ ïëàíåòû, ëèáî
ìåæîðáèòàëüíîå ìèíèìàëüíîå ðàññòîÿíèå êîìåòû îò ïëàíåòû áûëî
ìåíüøå ðàäèóñà ñôåðû âëèÿíèÿ ïîñëåäíåé. Ýòè äâà óñëîâèÿ î÷åíü òåñíî ñâÿçàíû äðóã ñ äðóãîì. Òåì íå ìåíåå, íèæå ðàññìîòðèì — íàñêîëüêî âûïîëíÿþòñÿ ýòè óñëîâèÿ äëÿ ðàññìàòðèâàåìîé êîìåòíîé ãðóïïû.
Ðàñ÷åòû ïîêàçûâàþò, ÷òî â ïëîñêîñòè äâèæåíèÿ Óðàíà èíòåðâàëó R =
= 17.36...20.83 à. å. ñîîòâåòñòâóþò 7 èç 13 äàëåêèõ óçëîâ êîìåòíûõ îðáèò (òàáë. 1). ×òîáû îïðåäåëèòü ñòåïåíü èçáûòî÷íîñòè, ïðèìåíèì ñõåìó òåñòèðîâàíèÿ, àíàëîãè÷íóþ òîé, ÷òî áûëà èñïîëüçîâàíà â ðàáîòå
[7]. Ñìûñë òàêîãî òåñòèðîâàíèÿ â ñëó÷àå Óðàíà ñâîäèòñÿ ê ñëåäóþùåìó. Âàðèàöèåé ïàðàìåòðîâ W è I îðáèòû Óðàíà íàõîäèì êîëè÷åñòâî
äàëåêèõ óçëîâ, ñîîòâåòñòâóþùèõ óêàçàííîìó èíòåðâàëó äëÿ 67 «ïñåâäîóðàíîâ». Âàðèàöèÿ äîëæíà îñóùåñòâëÿòüñÿ òàê, ÷òîáû ïîëþñà îðáèò «ïñåâäîïëàíåò» áûëè áû ðàñïðåäåëåíû ðàâíîìåðíî.
Òàáëèöà 1. Íåêîòîðûå õàðàêòåðèñòèêè «óðàíîâûõ» êîìåò, èñïîëüçîâàííûå â ðàáîòå
Êîìåòà
q
e
I
Q
r
L
W¢
Ñ
R
166P/2001 T4
38P
27P
95P
55P
C/2004C1
167P/2004 PY42
C/2006 F2
C/2006 U7
C/2007 S2
C/2010 L5
C/2011 P1
C/2011 Y3
8.555
1.574
0.735
8.404
0.976
4.350
11.788
4.296
4.428
5.539
0.801
4.705
3.498
0.395
0.86
0.919
0.377
0.906
0.626
0.269
0.651
0.630
0.553
0.922
0.621
0.706
15.28
18
29.1
6.99
162.24
28.86
19.13
20.51
7.23
16.88
146.95
6.30
26.51
19.73
20.91
17.41
18.57
19.87
18.90
20.47
20.35
19.51
19.23
19.65
20.10
20.26
0.965
0.949
2.232
1.727
0.838
4.088
0.463
0.628
0.045
1.388
4.393
0.101
0.306
21.2
77.5
84.8
173.1
60.2
248.3
280.7
170.8
70.5
213.6
355.1
344.2
67.4
244.8
259.2
289.1
329.5
314.6
152
64.2
8.3
237.8
63.8
153.6
190.2
264.8
2.88
2.45
2.59
2.96
1.25
2.71
2.86
2.7
2.82
2.83
1.4
2.8
2.61
16.65
20.83
12.23
17.36
14.09
12.58
20.24
20.3
18.48
16.04
6.3
18.37
17.77
54
Î ÐÅÀËÜÍÎÑÒÈ ÑÅÌÅÉÑÒ ÏÅÐÈÎÄÈ×ÅÑÊÈÕ È ÄÎËÃÎÏÅÐÈÎÄÈ×ÅÑÊÈÕ ÊÎÌÅÒ ÓÐÀÍÀ
Ñîâîêóïíîñòü äàííûõ ýòîé òàáëèöû õàðàêòåðèçóåòñÿ ñëåäóþùèìè äèñïåðñèîííûìè âåëè÷èíàìè:
N =7, n = 3.61, s = 1.67, t = 2.02, a > 0.99,
ãäå n è s — ñðåäíåå è ñðåäíåå êâàäðàòè÷íîå îòêëîíåíèå, t = (N – n)/s
— íîðìèðîâàííàÿ ðàçíîñòü, a — äîâåðèòåëüíàÿ âåðîÿòíîñòü ýòîé ðàçíîñòè. Ïîñëåäíÿÿ çäåñü è äàëåå îïðåäåëÿåòñÿ ïî îäíîñòîðîííåìó êðèòåðèþ Ñòüþäåíòà [5]. ×òîáû äàííûå ýòîé òàáëèöû ñäåëàòü áîëåå íåçàâèñèìûìè äðóã îò äðóãà, ìû ïðèáåãëè ê ïîñëåäîâàòåëüíûì èñêëþ÷åíèÿì ïåðåñå÷åíèé èç ðàññìîòðåíèÿ ïî ìåòîäèêå, îïèñàííîé â ðàáîòå
[7]. Ïðè òàêîì óæåñòî÷åíèè èñïîëüçîâàííîãî ïîäõîäà çíà÷åíèå ïàðàìåòðà t óâåëè÷èâàåòñÿ äî 3.2. Ïîëó÷åííûå öèôðîâûå âåëè÷èíû ïîçâîëÿþò ñäåëàòü âûâîä îá èçáûòî÷íîñòè äàëåêèõ óçëîâ îðáèò 13 ïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò â ðàéîíå äâèæåíèÿ Óðàíà. À ýòî, â ñâîþ î÷åðåäü, ÿâëÿåòñÿ ñåðüåçíûì àðãóìåíòîì â ïîëüçó ñóùåñòâîâàíèÿ êîìåòíîãî ñåìåéñòâà ïëàíåòû ñðåäè îòîáðàííûõ êîìåò. Ïîäêðåïëåíèåì ýòîãî âûâîäà ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî ïðè ðåøåíèè ïðèâåäåííîé âûøå çàäà÷è ïî áëèæàéøèì
è äàëåêèì óçëàì îðáèò ðàññìàòðèâàåìûõ êîìåò ìû ïîëó÷èëè çíà÷åíèÿ t = –0.08 è –0.67 îòíîñèòåëüíî îðáèòû Þïèòåðà è t = –0.09 è –0.68
îòíîñèòåëüíî îðáèòû Ñàòóðíà.
Àíàëîãè÷íûì îáðàçîì ìû èññëåäîâàëè ìèíèìàëüíûå ìåæîðáèòàëüíûå ðàññòîÿíèÿ 13 ïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò îòíîñèòåëüíî Óðàíà.
Äëÿ ýòîãî ìû áðàëè çà îñíîâó ðàáî÷óþ ôîðìóëó, çàèìñòâîâàííóþ èç
ðàáîòû [9]:
2
q(1 + e)
é q(1 + e) ù
r = A2 + ê
2
A
1 - sin 2 i sin 2 (w - u),
ú
1 + e cos u
ë1 + e cos u û
ãäå A — ñðåäíåå ðàññòîÿíèå ïëàíåòû, q è e — íåèíâàðèàíòíûå ýëåìåíòû êîìåòíîé îðáèòû, i è w — ýëåìåíòû êîìåòíîé îðáèòû îòíîñèòåëüíî ïëîñêîñòè äâèæåíèÿ ïëàíåòû (òî÷êîé îòñ÷åòà ÿâëÿåòñÿ âîñõîäÿùèé óçåë îðáèòû ïëàíåòû), u — èñòèííàÿ àíîìàëèÿ, êîòîðàÿ âàðüèðóåò îò 0 äî 360° ñ øàãîì 1°. Îäíàêî ïðè àíàëèçå ýòîé ôîðìóëû ìû íàøëè â íåé îäíó íåòî÷íîñòü è îäíó îøèáêó. Ïðàâàÿ ÷àñòü ôîðìóëû
äîëæíà áûòü ïîä çíàêîì ðàäèêàëà, êðîìå òîãî, â ñëó÷àå ýëëèïòè÷íîñòè îðáèòû ïëàíåòû îíà äàåò áîëüøèå èñêàæåíèÿ. Îøèáêà áûëà èñïðàâëåíà, à âìåñòî A ìû èñïîëüçîâàëè ðàññòîÿíèå ïëàíåòû â íàïðàâëåíèè äàëåêîãî óçëà êîìåòíîé îðáèòû. Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ îòðàæåíû â
òàáë. 2. Âèäíî, ÷òî ó ÷åòûðåõ êîìåò ìåæîðáèòàëüíîå ðàññòîÿíèå îò
Óðàíà ìåíüøå, ÷åì 0.5 à. å.  òàáë. 3 ïðèâîäÿòñÿ ðåçóëüòàòû òåñòèðîâàíèÿ îòíîñèòåëüíî 67 «ïñåâäîóðàíîâ». È â ýòîì ñëó÷àå ìû ïîëó÷èëè
ïîëîæèòåëüíîå çíà÷åíèå t ñ âûñîêîé äîâåðèòåëüíîé âåðîÿòíîñòüþ:
N = 4, n = 1.91, s = 0.97, t = 2.15, a > 0.99.
Ïîñòîÿííûå Òèññåðàíà ïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò «ñåìåéñòâà Óðàíà» è ýâîëþöèÿ èõ áëåñêà è îðáèò. Ïðè èññëåäîâàíèè ýâîëþöèè îð55
À. Ñ. ÃÓËÈÅÂ, Ð. À. ÃÓËÈÅÂ
Òàáëèöà 2. Ðàñïðåäåëåíèå äàëåêèõ óçëîâ êîìåòíûõ îðáèò â èíòåðâàëå 17.36—20.83 à. å.
îòíîñèòåëüíî 67 ïëîñêîñòåé
W, ãðàä
I, ãðàä
0
9.59
19.47
30
41.81
56.44
90
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
6
4
3
2
3
4
5
4
2
4
3
3
3
2
4
3
4
4
4
4
3
1
1
2
3
5
3
1
1
2
2
6
5
6
5
3
3
6
8
6
5
4
7
6
4
4
3
6
5
5
4
5
7
4
4
4
4
2
1
2
1
2
3
1
2
2
2
Òàáëèöà 3. Ðåçóëüòàòû òåñòèðîâàíèÿ MOID ïî 67 «ïñåâäîóðàíàì» äëÿ ñëó÷àÿ <0.5 à. å.
W, ãðàä
I, ãðàä
0
9.59
19.47
30
41.81
56.44
90
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
4
1
3
4
4
2
1
1
1
2
3
2
2
1
1
2
2
1
1
2
1
2
1
1
0
2
2
1
2
1
2
3
2
2
2
2
0
3
2
3
3
2
0
2
2
1
1
1
2
3
2
1
1
3
2
2
1
1
3
3
1
2
2
3
4
2
4
2
áèò áîëüøèíñòâà ðàññìàòðèâàåìûõ 13 êîìåò çà âåñüìà áîëüøîé ïðîìåæóòî÷íûé ïåðèîä âðåìåíè Î. Â. Êàëèíè÷åâà è Â. Ï. Òîìàíîâ â
ðàáîòàõ [9, 10] íàøëè äâà òåñíûõ ñáëèæåíèÿ ñ Óðàíîì. Ýòîò âîïðîñ
áóäåò îáñóæäàòüñÿ íèæå, à çäåñü ïðîàíàëèçèðóåì âåëè÷èíó
ïîñòîÿííîé Òèññåðàíà â ñèñòåìå Ñîëíöå — Óðàí. Åñëè çà îñíîâó
ðàññòîÿíèÿ ïðèíÿòü çíà÷åíèå áîëüøîé ïîëóîñè Óðàíà, òî ýòà
ïîñòîÿííàÿ áóäåò îïðåäåëÿòüñÿ ïî ôîðìóëå
C = a -1 + 2( q(1 + e))1/ 2 cos i.
Åñëè ðàññìàòðèâàåìûå êîìåòû, èëè ÷àñòü èç íèõ, äèíàìè÷åñêè
ñâÿçàíû ñ Óðàíîì, ìîæíî îæèäàòü âûïîëíåíèÿ äâóõ óñëîâèé:
1. Çíà÷åíèÿ Ñ äëÿ êîìåò íå äîëæíû ïðåâûøàòü çíà÷åíèÿ C = 3 äëÿ
ñàìîãî Óðàíà.
2. Äèñïåðñèÿ çíà÷åíèé Ñ îòíîñèòåëüíî Óðàíà äîëæíà áûòü çíà÷èòåëüíî ìåíüøå, ÷åì îòíîñèòåëüíî äðóãèõ ïëàíåò.
Îáà óñëîâèÿ ÿâëÿþòñÿ íåîáõîäèìûìè, íî íåäîñòàòî÷íûìè äëÿ èññëåäóåìîé ãèïîòåçû î äèíàìè÷åñêîé ñâÿçè êîìåò ñ Óðàíîì. Äëÿ ñðàâíåíèÿ ìû îñòàíîâèëèñü íà òðåõ ïëàíåòàõ, ñ êîòîðûìè, ïî ìíåíèþ àâòîðîâ ðàáîò [9, 10], ðàññìàòðèâàåìûå êîìåòû ìîãëè èìåòü êàêóþ-òî
ñâÿçü — Ñàòóðí, Þïèòåð è Çåìëÿ.
Çíà÷åíèÿ Ñ äëÿ 13 êîìåò îòíîñèòåëüíî Óðàíà ïðèâåäåíû â òàáë. 1.
Âèäíî, ÷òî ïåðâîå óñëîâèå äëÿ íèõ âûïîëíÿåòñÿ. Êðîìå òîãî, ïî íèì
56
Î ÐÅÀËÜÍÎÑÒÈ ÑÅÌÅÉÑÒ ÏÅÐÈÎÄÈ×ÅÑÊÈÕ È ÄÎËÃÎÏÅÐÈÎÄÈ×ÅÑÊÈÕ ÊÎÌÅÒ ÓÐÀÍÀ
ìîæíî ïîëó÷èòü ñðåäíåå è åãî ñðåäíåå êâàäðàòè÷íîå îòêëîíåíèå:
Ññð = 2.53, s = 0.55.
Äëÿ ñðàâíåíèÿ çàìåòèì, ÷òî â óêàçàííûõ òðåõ ñèñòåìàõ çíà÷åíèÿ
Ññð è s ñîñòàâëÿåò 2.10 è 0.93; 2.19 è 1.33 à òàêæå 4.07 è 3.13 ñîîòâåòñòâåííî. Ïðèìåíåíèå êðèòåðèÿ Ôèøåðà — Ñíåäîêåðà [5] ïîêàçûâàåò,
÷òî ïðè óðîâíå çíà÷èìîñòè 0.05 íàáëþäàåìûå çíà÷åíèÿ F-ôóíêöèè
(5.78, 2.83 è 32.18) ïðèìåíèòåëüíî ê ñèñòåìå Óðàíà ïðåâûøàþò êðèòè÷åñêîå (2.69) ïðèìåíèòåëüíî ê ñèñòåìàì Ñàòóðíà, Þïèòåðà è Çåìëè.
Êðîìå òîãî, çíà÷åíèÿ Ññð â ñëó÷àå Óðàíà íàìíîãî áëèæå ê îïòèìàëüíîìó çíà÷åíèþ (3), ÷åì â îñòàëüíûõ òðåõ ñëó÷àÿõ. Âñå ýòî ãîâîðèò î
òîì, ÷òî çíà÷åíèÿ ïîñòîÿííîé Òèññåðàíà 13 ðàññìàòðèâàåìûõ êîìåò â
ñèñòåìå Óðàíà ðàñïîëîæåíû â áîëåå óäà÷íîì ó÷àñòêå, íåæåëè â îñòàëüíûõ òðåõ. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî åñëè ðå÷ü èäåò î çàõâàòå ðàññìàòðèâàåìûõ êîìåò â ðàçëè÷íûõ âàðèàíòàõ, ïðåäïî÷òåíèå ñëåäóåò îòäàòü íå
Ñàòóðíó, Þïèòåðó èëè Çåìëå, à èìåííî Óðàíó.
Ïðè ïîïûòêå èçó÷åíèÿ îðáèò íåêîòîðûõ êîìåò èç äàííîé êàòåãîðèè â ïðîøëîì â ðàáîòàõ [9, 10], íà íàø âçãëÿä, áûë óïóùåí èç âèäà
âåñüìà íåìàëîâàæíûé ìîìåíò. Íàáëþäåíèÿ ïîêàçûâàþò, ÷òî ïåðèîäè÷åñêèå êîìåòû â êàæäîì îáîðîòå âîêðóã Ñîëíöà òåðÿþò àáñîëþòíûé áëåñê êàê ìèíèìóì íà 0.1m. Åñëè çà ïîñëåäíèå 5000 ëåò îðáèòû
«óðàíîâûõ» êîìåò ñóùåñòâåííî íå èçìåíèëèñü, òî îíè çà ýòî âðåìÿ
äîëæíû áûëè ñîâåðøèòü îò 77 (êîìåòà 167Ð) äî 183 (27Ð) îáîðîòîâ âîêðóã Ñîëíöà. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî îíè 5000 ëåò íàçàä èìåëè ÿðêîñòè, ïðåâûøàþùèå èõ íûíåøíèå ÿðêîñòè êàê ìèíèìóì íà 7.7—18.3m. Òîãäà
íåïîíÿòíî, ïî÷åìó æå ñâåäåíèÿ î òàêèõ êîìåòàõ, ÿðêîñòè êîòîðûõ áûëè ñðàâíèìû ñ ÿðêîñòüþ Ëóíû, íå ïîïàäàëè â èñòîðè÷åñêèå õðîíèêè,
è ïî÷åìó òàêèå ÿðêèå ïåðèîäè÷åñêèå êîìåòû íå íàáëþäàþòñÿ â íûíåøíèå âðåìåíà. Ëèáî ïîòåðÿ áëåñêà íàìè çàâûøåíà êàê ìèíèìóì íà
ïîðÿäîê, ëèáî ðàñ÷åòû ýâîëþöèè êîìåòíûõ îðáèò â ñòîðîíó ïðîøëîãî
ñîäåðæàò íåìàëî óñëîâíîñòåé. Çà óêàçàííûé â ðàáîòàõ [9, 10] ñðîê
èññëåäîâàíèÿ ýâîëþöèè êîìåòíûõ îðáèò äîëæíû áûëè áûòü ïîëó÷åíû ëèáî ïåðâîíà÷àëüíûå ïàðàáîëè÷åñêèå îðáèòû, ëèáî îðáèòû, ñâÿçàííûå ñ ïîÿñîì Êîéïåðà. Ïîýòîìó ìîæíî ïîëàãàòü, ÷òî òàêèå ðàñ÷åòû íå âñåãäà äàþò îñíîâàíèÿ äëÿ êàêîãî-ëèáî çàêëþ÷åíèÿ êîñìîãîíè÷åñêîãî õàðàêòåðà.
Óðàí è äîëãîïåðèîäè÷åñêèå êîìåòû. Èññëåäóÿ îðáèòû 1080 äîëãîïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò îòíîñèòåëüíî ïëîñêîñòè äâèæåíèÿ Óðàíà, ìû
ïîëó÷èëè, ÷òî ñðåäè íèõ åñòü 20 êîìåò, îðáèòû êîòîðûõ ïåðåñåêàþò
ýòó ïëîñêîñòü â èíòåðâàëå 18.73—19.81 à. å. Îïèñàííîå âûøå òåñòèðîâàíèå ïëîñêîñòåé 67 «ïñåâäîóðàíîâ» ïðèâåëî íàñ ê äàííûì, ïðèâåäåííûì â òàáë. 4 (N = 20, n = 12.19, s = 3.57, t = 2.19).
Êàê âèäíî, ïî êîëè÷åñòâó ïåðåñå÷åíèé ïëîñêîñòü Óðàíà ïîäàâëÿåò
âñå ðàññìàòðèâàåìûå ïëîñêîñòè. Àíàëîãè÷íàÿ êàðòèíà ïîëó÷àåòñÿ è â
ñëó÷àå ïîäñ÷åòà ÷àñòîò ïåðåñå÷åíèé ñ ó÷åòîì ïîñëåäîâàòåëüíûõ èñêëþ÷åíèé ïîâòîðíûõ âàðèàíòîâ. Ýòîò âàðèàíò ïîäñ÷åòîâ íåçàâèñèìûõ
57
À. Ñ. ÃÓËÈÅÂ, Ð. À. ÃÓËÈÅÂ
Òàáëèöà 4. Ðàñïðåäåëåíèå äàëåêèõ óçëîâ êîìåòíûõ îðáèò â èíòåðâàëå 18.73—19.81 à. å.
W, ãðàä
I, ãðàä
0
9.59
19.47
30
41.81
56.44
90
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
13
5
10
6
13
13
9
13
11
10
15
7
15
14
16
14
12
17
16
19
12
16
7
11
14
9
8
10
18
16
16
15
15
9
13
7
8
11
13
12
18
6
9
8
10
13
19
11
16
9
11
15
15
11
6
21
13
12
9
13
12
6
12
16
10
12
14
Òàáëèöà 5. ×àñòîòû êîìåòíûõ ïåðåñå÷åíèé â èíòåðâàëå 18.73—19.81 à. å., óìíîæåííûå
íà 1000
W, ãðàä
I, ãðàä
0
9.59
19.47
30
41.81
56.44
90
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
12
5
9
6
9
11
9
10
6
8
19
6
9
12
13
11
10
13
14
15
5
13
16
10
14
7
5
10
18
16
15
10
15
9
11
7
8
9
7
13
13
5
8
7
6
9
10
10
9
8
7
10
12
6
6
24
9
13
4
9
13
13
14
8
7
13
18
10
ïåðåñå÷åíèé îïèñàí â ðàáîòå [7]. Åãî ðåçóëüòàòû ïðèâîäÿòñÿ â òàáë. 5.
Íåçàâèñèìûå ÷àñòîòû, âû÷èñëåííûå ïî ñõåìå, îïèñàííîé â ðàáîòå [7],
äàþò ñëåäóþùèå äèñïåðñèîííûå âåëè÷èíû:
H = 0.019, Hñð = 0.010, s = 0.004, t = 2.12, a > 0.99.
Ñ áîëüøîé äîëåé âåðîÿòíîñòè ýòî îçíà÷àåò, ÷òî ïëàíåòà èìååò îïðåäåëåííîå âëèÿíèå íà ýâîëþöèþ ñèñòåìû äîëãîïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò.
Îñòàåòñÿ äîáàâèòü, ÷òî âûäåëåííàÿ ãðóïïà èç 20 äîëãîïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò åùå è õàðàêòåðèçóåòñÿ êîíöåíòðàöèåé âîñüìè äàëåêèõ
óçëîâ â óçêèõ èíòåðâàëàõ 71—80° è 266—271°. Ïðèìåðíî òàêàÿ æå
êàðòèíà íàáëþäàåòñÿ â ðàñïðåäåëåíèè ïåðèãåëèåâ. Â èíòåðâàëàõ äîëãîò 60—85° è 248—280° ðàñïîëîæåíû ïåðèãåëèè ïÿòè è äâóõ êîìåò
ñîîòâåòñòâåííî.
Êîìåòíûå ãðóïïû Óðàíà è ýðóïòèâíàÿ êîíöåïöèÿ. Ïîñëå òîãî
êàê íàì óäàëîñü ïðèâåñòè íîâûå àðãóìåíòû â ïîëüçó ñóùåñòâîâàíèÿ
ñåìåéñòâ Óðàíà êàê ïåðèîäè÷åñêèõ, òàê è äîëãîïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò,
ïîñìîòðèì, êàê îíè ñîãëàñóþòñÿ ñ ýðóïòèâíîé êîíöåïöèåé Ëàãðàíæà
— Âñåõñâÿòñêîãî. Êàê ïîêàçàíî â ðàáîòàõ [2, 3], ñïåöèôè÷íîñòü ïîëî58
Î ÐÅÀËÜÍÎÑÒÈ ÑÅÌÅÉÑÒ ÏÅÐÈÎÄÈ×ÅÑÊÈÕ È ÄÎËÃÎÏÅÐÈÎÄÈ×ÅÑÊÈÕ ÊÎÌÅÒ ÓÐÀÍÀ
æåíèÿ îñè âðàùåíèÿ ïëàíåòû íàëàãàåò æåñòêèå óñëîâèÿ íà âîçìîæíîñòü âûáðîñà íàáëþäàåìûõ ÷àñòèö èëè âåùåñòâ èç ñèñòåìû ñïóòíèêîâ Óðàíà. Êîãäà ïëàíåòà íàõîäèòñÿ â äîëãîòàõ 76° è 256°, îñü åå âðàùåíèÿ íàïðàâëÿåòñÿ â ñòîðîíó Ñîëíöà. ×àñòèöà èëè âåùåñòâî, âûáðîøåííîå â íàïðàâëåíèè àïåêñà ñïóòíèêà èìåííî â ýòèõ ïîëîæåíèÿõ
ïëàíåòû, èìååò øàíñû íà ãðàíèöå ñôåðû åå äåéñòâèÿ îêàçàòüñÿ â íàïðàâëåíèÿõ àíòèàïåêñà äâèæåíèÿ Óðàíà. Ïðè îïðåäåëåííûõ ñêîðîñòÿõ ýòî âåùåñòâî ïîëó÷àåò îðáèòó, ïåðåñåêàþùóþ ñôåðó âèäèìîñòè ñ
Çåìëè. Ýòîò âîïðîñ ïîäðîáíî èçó÷àëñÿ â ðàáîòàõ [2, 3]. Äîëãîòû è äàëåêèõ óçëîâ, è ïåðèãåëèåâ êàê ïåðèîäè÷åñêèõ, òàê è äîëãîïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò â öåëîì íàõîäÿòñÿ â ñîãëàñèè ñ ýðóïòèâíîé êîíöåïöèåé.
 ýòîì ñöåíàðèè íàèõóäøèå óñëîâèÿ äëÿ âûáðîñà íàáëþäàåìîãî âåùåñòâà èç ñïóòíèêîâ Óðàíà ñîçäàþòñÿ âáëèçè íàïðàâëåíèé 166° è
346°. Îäíàêî äëÿ îêîí÷àòåëüíîãî óòâåðæäåíèÿ ýðóïòèâíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ óðàíîâûõ êîìåò, êðîìå óïîìÿíóòîãî ðàñïîëîæåíèÿ àôåëèåâ è óçëîâ êîìåòíûõ îðáèò, ñëåäîâàëî áû èñêàòü è äðóãèå àðãóìåíòû.
Êñòàòè, ïîä ýðóïòèâíîé êîíöåïöèåé ìîæíî ïîäðàçóìåâàòü íå
òîëüêî âóëêàíè÷åñêèå ïðîöåññû. Ïðè áîìáàðäèðîâêàõ ñïóòíèêîâ
Óðàíà òåëàìè èç ïîÿñà Êîéïåðà â ãåëèîöåíòðè÷åñêîå ïðîñòðàíñòâî
ìîãóò âûáðàñûâàòüñÿ ëåäÿíûå ôðàãìåíòû áîëüøîãî ðàçìåðà. È â ýòîì
ñëó÷àå ïðåäëîæåííûé ìåõàíèçì, ñâÿçàííûé ñ êîíôèãóðàöèåé îñè âðàùåíèÿ ïëàíåòû è âåêòîðà åå ñêîðîñòè, îñòàåòñÿ â ñèëå. Êðîìå òîãî, â
îäíîì âàðèàíòå [6] ýòîé êîíöåïöèè ïðåäóñìàòðèâàåòñÿ âàðèàíò, êîãäà
èç ñïóòíèêà â ïëàíåòîöåíòðè÷åñêîå ïðîñòðàíñòâî ñ íåáîëüøîé íà÷àëüíîé ñêîðîñòüþ âûáðàñûâàåòñÿ äèñïåðñíîå âåùåñòâî, êîòîðîå
âïîñëåäñòâèè àêêóìóëèðóåòñÿ â êîìåòíûå ÿäðà. Íà äàëüíåéøåì ýòàïå
â ðåçóëüòàòå âîçìóùåíèé ñî ñòîðîíû ñïóòíèêîâ ýòè ÿäðà ïîëó÷àþò äîïîëíèòåëüíûå ñêîðîñòè è âûõîäÿò çà ðàìêè ïëàíåòîöåíòðè÷åñêîãî
ïðîñòðàíñòâà. Ïðè òàêîé ñõåìå òðåáóåìûå íà÷àëüíûå ñêîðîñòè îêàçûâàþòñÿ ïðàêòè÷åñêè íà ïîðÿäîê ìåíüøå òåõ, êîòîðûå ïîëó÷èëè Êàëèíè÷åâà è Òîìàíîâ [10].
Àíàëèç àëãîðèòìà íà÷àëüíûõ ñêîðîñòåé äëÿ âûáðîñîâ èç ñïóòíèêîâ Óðàíà íàáëþäàåìûõ ïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò, îïèñàííûé â ðàáîòå
[10], ïîêàçûâàåò òàêæå åãî äðóãèå íåäîñòàòêè.
1. Ýòà ñõåìà, ïî-âèäèìîìó, çàèìñòâîâàíà èç ðàáîòû Â. Â. Ðàäçèåâñêîãî [13] è ïðèìåíèìà äëÿ ñëó÷àÿ, êîãäà ñïóòíèêè äâèæóòñÿ â òîé æå
ïëîñêîñòè, ÷òî è ïëàíåòà. Â ýòîé ñõåìå èãíîðèðóåòñÿ êàðòèíà, êîòîðàÿ
ñîçäàåòñÿ íà äîëãîòàõ Óðàíà, ãäå ìèíèìàëüíûé óãîë ìåæäó ïëîñêîñòüþ äâèæåíèÿ ñïóòíèêà è ðàäèóñîì-âåêòîðîì ïëàíåòû ìåæäó ñîáîé
ðåçêî îòëè÷àåòñÿ.
2. Àëãîðèòì èãíîðèðóåò âàðèàíòû, êîãäà âåùåñòâî ñ íåáîëüøîé
íà÷àëüíîé ñêîðîñòüþ âûáðàñûâàåòñÿ íà ïî÷òè êðóãîâóþ îðáèòó, êîòîðàÿ ïîòîì â ðåçóëüòàòå ïåðòóðáàöèè ñî ñòîðîíû òîãî æå Óðàíà ïðåîáðàçóåòñÿ íà ôèíèòíóþ. Êñòàòè, ðàññìîòðåííûå çíà÷åíèÿ ïîñòîÿííîé
Òèññåðàíà âîâñå íå ïðîòèâîðå÷èò òàêîé ñõåìå.
59
À. Ñ. ÃÓËÈÅÂ, Ð. À. ÃÓËÈÅÂ
ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ
 íàñòîÿùåé ðàáîòå ìû íàøëè ðÿä äîïîëíèòåëüíûõ äîêàçàòåëüñòâ â
ïîëüçó ñóùåñòâîâàíèÿ ñåìåéñòâ Óðàíà êàê ïåðèîäè÷åñêèõ, òàê è äîëãîïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò. Îãðàíè÷åííîñòü äàííûõ è âûòåêàþùóþ èç
íåå íåîïðåäåëåííîñòü ñòàòèñòè÷åñêèõ âûâîäîâ ìû ñòàðàëèñü êîìïåíñèðîâàòü ðàçíîîáðàçèåì ïðèìåíåííûõ ìåòîäèê è ðàñ÷åòîâ, â òîì ÷èñëå òåñòèðîâàíèåì êîìåòíûõ äàííûõ. Ïðàêòè÷åñêè âñå îíè ïîçâîëÿþò
óòâåðäèòåëüíî îòâåòèòü íà âîïðîñ î òîì, ñóùåñòâóåò ëè ñåìåéñòâî
Óðàíà. Áåçóñëîâíî, íåëüçÿ óòâåðæäàòü, ÷òî âñå 13 ïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò ñâîèì ïðîèñõîæäåíèåì îáÿçàíû äàííîé ïëàíåòå. Ýòî óòâåðæäåíèå áîëüøå âñåãî ìîæåò êàñàòüñÿ òîé ÷àñòè ïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò, ó
êîòîðûõ çíà÷åíèÿ MOID è äàëåêèå óçëû îðáèò ðàñïîëîæåíû â îïðåäåëåííûõ èíòåðâàëàõ, ñâÿçàííûõ ñ Óðàíîì. Òî æå ñàìîå ìîæíî ãîâîðèòü
îòíîñèòåëüíî âûáðàííûõ äîëãîïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò. Çíà÷åíèÿ ïîñòîÿííîé Òèññåðàíà, áåçóñëîâíî, áëàãîïðèÿòñòâóþò äàííîìó óòâåðæäåíèþ, õîòÿ îíè íå äî êîíöà îïðåäåëÿþò ãåíåçèñ ðàññìàòðèâàåìûõ êîìåò. Íàïðàâëåíèÿ ëèíèé àïñèä è óçëîâ îðáèò êàê ïåðèîäè÷åñêèõ, òàê è
äîëãîïåðèîäè÷åñêèõ êîìåò êà÷åñòâåííî ñîãëàñóþòñÿ ñ ýðóïòèâíîé
êîíöåïöèåé ïðîèñõîæäåíèÿ êîìåò. Ñåãîäíÿ âîïðîñ î êîìåòíîì ñåìåéñòâå Óðàíà êàê ïðåäìåò íàó÷íîé çàäà÷è íå ìåíåå àêòóàëåí, ÷åì â ïåðèîä ïóáëèêàöèè ðàáîò [2, 3].
1. Âñåõñâÿòñêèé Ñ. Ê. Ïðèðîäà è ïðîèñõîæäåíèå êîìåò è ìåòåîðíîãî âåùåñòâà. —
Ì.: Ïðîñâåùåíèå, 1967.—182 ñ.
2. Âñåõñâÿòñêèé Ñ. Ê., Ãóëèåâ À. Ñ. Ñèñòåìà êîìåò Óðàíà — ïðèìåð ýðóïòèâíîé
ýâîëþöèè ñïóòíèêîâ ïëàíåò // Àñòðîí. æóðí.—1981.—59, ¹ 3.—Ñ. 630—635.
3. Âñåõñâÿòñêèé Ñ. Ê., Ãóëèåâ À. Ñ. Îñîáåííîñòè è ïðîèñõîæäåíèå êîìåòíîãî ñåìåéñòâà Óðàíà // Ïðîáëåìû êîñìè÷. ôèçèêè.—1982.—Âûï. 18.—Ñ. 19—25.
4. Âñåõñâÿòñêèé Ñ. Ê., Ãóëèåâ À. Ñ. Çàìå÷àíèÿ ê ñòàòüå Ë. Êðåñàêà «Ñïóòíèêè Óðàíà è
ãèïîòåçà èçâåðæåíèÿ êîìåò» // Àñòðîí. âåñò.—1983.—17, ¹ 1.—Ñ. 32—34.
5. Ãìóðìàí Â. Å. Òåîðèÿ âåðîÿòíîñòåé è ìàòåìàòè÷åñêàÿ ñòàòèñòèêà. — Ì.: Âûñøàÿ
øê., 2000.—479 ñ.
6. Ãóëèåâ À. Ñ. Ê ýðóïòèâíîé êîíöåïöèè ïðîèñõîæäåíèÿ êîìåò // Äîêë. ÀÍ Àçåðá.
ÑÑÐ.—1987.—43, ¹ 10.—Ñ. 12—15.
7. Ãóëèåâ À. Ñ., Íàáèåâ Ø. À. Ïëóòîí è êîìåòû. 1. Ñóùåñòâóåò ëè ãðóïïà êîìåò, ñâÿçàííàÿ ñ Ïëóòîíîì // Êèíåìàòèêà è ôèçèêà íåáåñ. òåë.—2001.—18, ¹ 6.—
Ñ. 525—531.
8. Êàçèìèð÷àê-Ïîëîíñêàÿ Å. È. Î ðîëè Íåïòóíà â ïðåîáðàçîâàíèÿõ êîìåòíûõ îðáèò
// Àñòðîìåòðèÿ è íåáåñ. ìåõàíèêà. Ñåð. Ïðîáëåìû èññëåäîâàíèÿ Âñåëåííîé. —
Ì-Ë., 1978.—Ñ. 384—417.
9. Êàëèíè÷åâà Î. Â., Òîìàíîâ Â. Ï. Äèíàìè÷åñêàÿ ñâÿçü êîìåò ñ ïëàíåòàìè. — Âîëîãäà: ÂÃÏÓ, 2008.—190 ñ.
10. Êàëèíè÷åâà Î. Â., Òîìàíîâ Â. Ï. Ê âîïðîñó î äèíàìè÷åñêîé ñâÿçè êîìåò ñ Óðàíîì
// Êèíåìàòèêà è ôèçèêà íåáåñ. òåë.—2012.—28, ¹ 1.—Ñ. 25—33.
11. Êðåñàê Ë. Ñïóòíèêè Óðàíà è ãèïîòåçà èçâåðæåíèÿ êîìåò // Àñòðîí. âåñò.—
1983.—17, ¹ 1.—Ñ. 27—31.
60
Î ÐÅÀËÜÍÎÑÒÈ ÑÅÌÅÉÑÒ ÏÅÐÈÎÄÈ×ÅÑÊÈÕ È ÄÎËÃÎÏÅÐÈÎÄÈ×ÅÑÊÈÕ ÊÎÌÅÒ ÓÐÀÍÀ
12. Òîìàíîâ Â. Ï. Î ñåìåéñòâå êîìåò Óðàíà // Äèíàìèêà ãàëàêòè÷åñêèõ è âíåãàëàêòè÷åñêèõ ñèñòåì. — Àëìà-Àòà, 1983.—Ñ. 98—103.
13. Ðàäçèåâñêèé Â. Â. Íåáåñíî-ìåõàíè÷åñêèå àñïåêòû ýðóïòèâíîé ãèïîòåçû // Àñòðîí. âåñò.—1979.—13, ¹ 1.—Ñ. 32—41.
14. Ðåçíèêîâ Å. À. Î ïðîèñõîæäåíèè êîìåò ñåìåéñòâà Óðàíà // Òð. Êàçàí. îáñåðâàòîðèè.—1989.—Âûï. 52.—Ñ. 109—113.
15. Brand J. C., Chapman R. D. Introduction to comets. — Cambridge: University Press,
2004.—471 p.
16. Crommelin A. C. D. The astronomical work of Jont S. Plaskert // J. Astron. Soc. Canada.—1930.—P. 217—232.
17. Hansen J. V. The orbits of comets // Popular Astronomy.—1944.—52.—P. 370—378.
18. Marsden B. G. Searches for planets and comets // Astron. Soc. Pacif. Conf. Proc.—
1996.—107.—P. 193—207.—(Completing the Inventory of the Solar System / Eds
T. W. Rettig, J. M. Hahn).
19. Marsden B. G., Williams G. V. Catalogue of cometary orbits: 17th edition. — Cambridge: IAU, Central Bureau for Astronomical Telegrams, 2008.—197 p.
20. Opik E. J. Comet families and transneptunian planet // Irish. Astron. J.—1971.—10,
N 1-2.—P. 35—92.
21. Russel H. N. On the origin of periodic comets // Astron. J.—1920.—33, N 7.—
P. 49—60.
22. Wilson H. C. The comet families of Saturn, Uranus and Neptune // Popular Astron.—
1909.—17.—P. 629—633.
Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 02.07.12
61
Скачать