УДК 521

Группы экзопланет в экзопланетных системах

Плеханов Пётр Георгиевич

Плеханов Пётр Георгиевич – инженер механик, астроном, преподаватель, профессор РАЕ, руководитель Астрономической лаборатории Самарского машиностроительного колледжа в сотрудничестве Самарским университетом.

Аннотация: Установлена природа возникновения наблюдаемой закономерности расстояний планет в группах в соотношении близким к числу два. Получена аккреция групп планет в группе поясов, сформированной механизмом. Соотношений расстояний поясов было равно постоянному числу два, но за время аккреции соотношение расстояний группы планет изменилось и установилось близким к числу два, что и наблюдаем. Константа может служить способом поиска групп экзопланет планет во внесолнечных системах, расстояния которых приведены в таблице Рудницкого Г.М.. В экзопланетных системах некоторых звезд установлены группы экзопланет, которые приведены в таблице. В таблице указаны расстояния поясов групп и расстояния сформированной группы экзопланет. Показана модель экзопланетной системы звезды «Кеплер-II».

Ключевые слова: группа экзопланет, внесолнечные планетные системы, аккумуляция групп планет, орбитальный механизм, группа протопланетных поясов, Солнечная система.

ВВЕДЕНИЕ

В 2006 году признание существования пояса Койпера, в котором Плутон первый открытый его объект определило наблюдаемое гармоничное строение Солнечной системы из двух групп совершенно разных планет, по четыре планеты в группе, которые наблюдаем с открытия Нептуна. Сегодня принято, считать, что группы планет являются случайными образованиями. В работе [Шмид, 1944] рассматривается аккреция всех планет и в сплошном протопланетном диске. В рамках развития гипотезы Шмидта в работе [Плеханов, 2011] рассматривается аккреция групп планет в группах поясов сформированных в протопланетном диске Солнца. Существование колец и поясов сегодня подтверждено открытием колец и поясов в протопланетном диске звезды TW Гидры. Открытие поясов в протопланетных дисках молодых звезд так же подтверждает существование опубликованного в работе [Плеханов, 2011] орбитального механизма формирования групп поясов и аккреции в них групп планет. Для дополнительного подтверждения того, что в Солнечной системе планеты формировались группами, автором получен способ, которым открыты группы экзопланет в экзопланетных системах.

1. ПЛАНЕТЫ ФОРМИРОВАЛИСЬ ГРУПАМИ

В работе [Плеханов, 2011 год] теоретически обосновано предположение о том, что планеты в Солнечной системе образовались только группами. Группы планет формировались путем аккреции в группах поясов, которые ранее были сформированы в околосолнечном протопланетном диске орбитальным механизмом. Механизм формировал группу поясов так, что расстояния поясов имели закономерность увеличения в соотношении равном числу два.

Получен механизм формирования группы поясов так, что соотношение их расстояний было равно постоянному числу два:

(1)

где  – расстояние предыдущего пояса в группе;
 – расстояние последующего пояса в группе.

За время аккреции расстояния формирующихся планет отклонились от средних расстояний поясов и их соотношения установились близкими к числу два, которое и наблюдаем, см. таблицу1.

Таблица 1. Соотношение расстояний пар планет в группах Солнечной системы.

 Пары планет

Земной группы

b

    

Пары группы планет-гигантов

b

Венера – Меркурий

1,87

Сатурн – Юпитер

1,84

Земля – Венера

1,38

Уран – Сатурн

2,04

Марс – Земля

1,52

Нептун – Уран

1,58

Из таблицы видим, что соотношения расстояний соседних между собой пар планет в группах имеют значения больше единицы, но меньше или равно числу два:

(2)

где:  – среднее расстояние предыдущего пояса в группе;
 – среднее расстояние последующего пояса в группе.

Таким образом, впервые получено теоретическое обоснование возникновения наблюдаемой закономерности увеличения расстояний планет в группах в соотношении близким числу два и доказательство формирования в Солнечной системе планет группами. Для окончательного доказательства получен способ поиска групп экзопланет в экзопланетных системах, а так же таблица звезд экзопланетные системы которые имеют группы экзопланет.

2. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРУППЫ ЭКЗОПЛАНЕТ В ЭКЗОПЛАНЕТНЫХ СИСТЕМАХ

В настоящее время открыто более 900 только газовых экзопланет- гигантов, обращающихся вокруг звезд. Полученное соотношение (1) может служить способом определения групп экзопланет в экзопланетных системах по их расстояниям от звезды. Способ заключается в следующем: если величина соотношения расстояний соседних между собой пар экзопланет близка к числу два, то эта пара планет формировалась в группе из четырех экзопланет, как это показано в таблице 1. Проведен аналитический обзор соотношений (больших полуосей) расстояний соседних между собой экзопланет некоторых звезд. Расстояния экзопланет взяты из таблиц в работе [Рудницкий, 2003]. Полученные соотношения близкими числу два показали, что во внесолнечных планетных системах существуют группы экзопланет, см. таблицу 2. В таблице 2 показаны расстояния группы поясов в протпланетном диске звезды, в которой формировалась группа экзопланет путем аккреции, а также показаны расстояния каждой экзапланеты от звезды. На некоторых поясов экзопланеты еще не все открыты. По данным таблицы можно построить модели строения экзопланетных систем звезды. На рисунке 2 приведена гипотетическая модель строения экзопланетной системы звезды Кеплер –II.  

Рисунок 1. Модель строения экзопланетной системы молодой звезды Кеплер –II.

В модели наблюдаем группу из четырех экзопланет и пояс крупных объектов, подобных объектам пояса Койпера. За время эволюции экзопланетной системе между звездой Кеплер – II и группой газовых экзопланет возможно формирование группы твердотельных экзопланет. В работе [Плеханов, 2011] получено, что в Солнечной системе группа твердотельных планет сформировалась группой газовыми планет.

3. ТАБЛИЦА ГРУПП ЭКЗОПЛАНЕТ В ЭКЗОПЛАНЕТНЫХ СИСТЕМАХ ЗВЕЗД

В таблицах Г.М. Рудницкого, журнал «Земля и Вселенная» (2005 № 3, 4, 2006 № 5,6, 2008 № 1.2 и 2011 № 3), приведены расстояния (большие полуоси) экзопланет звезд. Имеются открытые экзопланеты, у которых не определены расстояния от звезды. Исследования показали, что расстояния экзопланет являются главным параметром для развития представления о строении экзопланетных систем. Приводится таблица 2, звезд, у которых экзопланетные системы имеют группы экзопланет.

Таблица 2. Параметры групп зкзопланет внесолнечных систем.

ЗВЕЗДА

№ ЭКЗОПЛАНЕТЫ

В ГРУППЕ

1

2

3

4

 

GJ

876

d

 

планетная

система

4 класса

 

 0,025

0,0208

 0, 05 -

 0, 10

0, 13

 0, 20

0,21

ГРУППА

ЭКЗОПЛАНЕТ

ЭКЗОПЛАНЕТА b

0,018

ЭКЗОПЛАНЕТА

ЭКЗОПЛАНЕТА С

0,56

ЭКЗОПЛАНЕТА d

1,98

СПУТНИКИ

-

-

-

- -

-

 

 ( 0,3 )

ПОЯС

ВНУТРЕННЯЯ ЧАСТЬ ПОЯСА МАЛЫХ ЗКЗОТЕЛ

ВНЕШНЯЯ ЧАСТЬ ПОЯСА МАЛЫХ ЗКЗОТЕЛ

GJ

581

 

 

 

планетная

система

5 класса

 

 

 

 

 

0,025

0, 0 41

 

 0, 05

0, 073

0, 10

0,25

ГРУППА

ЭКЗОПЛАНЕТ

ЭКЗОПЛАНЕТА b

0, 0492

ЭКЗОПЛАНЕТА

ЭКЗОПЛАНЕТА С

0, 0158

ЭКЗОПЛАНЕТА d

0,0243

СПУТНИКИ

-

-

-

-

-

-

 (0,25 )

ПОЯС

ВНУТРЕННЯЯ ЧАСТЬ ПОЯСА МАЛЫХ ЗКЗОТЕЛ

ВНЕШНЯЯ ЧАСТЬ ПОЯСА МАЛЫХ ЗКЗОТЕЛ

HD

69830

 

 

 

планетная

система

4 класса

 

0, 075

0, 0785

 0, 15

0,186

0, 30

-

 0, 60

0, 63

ГРУППА

ЭКЗОПЛАНЕТ

ЭКЗОПЛАНЕТА b

0, 33

КЗОПЛАНЕТА C

0, 038

ЭКЗОПЛАНЕТА -

-

ЭКЗОПЛАНЕТА d

0, 058

СПУТНИКИ

-

-

-

-

-

-

 ( 0, 75 )

ПОЯС

ВНУТРЕННЯЯ ЧАСТЬ ПОЯСА МАЛЫХ ЗКЗОТЕЛ

ВНЕШНЯЯ ЧАСТЬ ПОЯСА МАЛЫХ ЗКЗОТЕЛ

µ

Жертвенника

 

 

 

планетная

система

4 класса

 

 1, 00

0, 09

 2 , 0

0, 921

 4, 00

1, 50

8, 00

4,17

ГРУППА ЭКЗОПЛАНЕТ

ЭКЗОПЛАНЕТА d

0, 042

ЭКЗОПЛАНЕТА e

0,5219

ЭКЗОПЛАНЕТА b

1,70

ЭКЗОПЛАНЕТА c

3,1

СПУТНИКИ

спутник

спутник

- -

- -

 

спутник

 ( 10, 00 )

ПОЯС

ВНУТРЕННЯЯ ЧАСТЬ ПОЯСА МАЛЫХ ЗКЗОТЕЛ

ВНЕШНЯЯ ЧАСТЬ ПОЯСА МАЛЫХ ЗКЗОТЕЛ

HD

37124

 

планетная

система

5 класса

 

 0, 40

0 , 53

 0, 80 -

 1, 60

1, 64

 3, 20

3, 19

ГРУППА ЭКЗОПЛАНЕТ

ЭКЗОПЛАНЕТА b

 

ЭКЗОПЛАНЕТА

 

ЭКЗОПЛАНЕТА d

 

ЭКЗОПЛАНЕТА c

 

СПУТНИКИ

 

-

-

-

-

-

-

 (4,00 )

ПОЯС

ВНУТРЕННЯЯ ЧАСТЬ ПОЯСА МАЛЫХ ЗКЗОТЕЛ

ВНЕШНЯЯ ЧАСТЬ ПОЯСА МАЛЫХ ЗКЗОТЕЛ

55 Paкa

 

планетная

Система

4 класса

 

 0, 050

0, 038

 0, 10

0, 11

 0, 20

0, 247

 0, 40

5, 90

ГРУППА ЭКЗОПЛАНЕТ

ПЛАНЕТА b

0.045

ПЛАНЕТА

0.84

ЭКЗОПЛАНЕТА d

0.217

ЭКЗОПЛАНЕТА  e

4.05

СПУТНИКИ

-

-

-

-

   

-

-

 ( 1, 0 )

ПОЯС

ВНУТРЕННЯЯ ЧАСТЬ ПОЯСА МАЛЫХ ЗКЗОТЕЛ

ВНЕШНЯЯ ЧАСТЬ ПОЯСА МАЛЫХ ЗКЗОТЕЛ

 

Kepler-11

0,05 - 0, 50

 

 

планетная

система

5 класса

 

0, 1

0,106

 0, 2

0,194

  0,4

0,25

 0,8

0,462

ГРУППА

ЭКЗОПЛАНЕТ

ЭКЗОПЛАНЕТА b

0, 04

ЭКЗОПЛАНЕТА

0,026

ЭКЗОПЛАНЕТА c

0,007

ЭКЗОПЛАНЕ ТА g

0,95

СПУТНИКИ

спутник

спутник

-

-

спутник

спутник

 (0, 50 )

ПОЯС

ВНУТРЕННЯЯ ЧАСТЬ ПОЯСА МАЛЫХ ЗКЗОТЕЛ

ВНЕШНЯЯ ЧАСТЬ ПОЯСА МАЛЫХ ЗКЗОТЕЛ

υ

Андро

меды

t

0,05 - 0, 50

 

 

планетная

система

4 класса

 

1,0

0,861

2, 0

2,55

4,0

5,25

 8,0

-

ГРУППА

ЭКЗОПЛАНЕТ

 

ЭКЗОПЛАНЕТА c

14,57

ЭКЗОПЛАНЕ ТА d

10,18

ЭКЗОПЛАНЕ ТА е

1,0

ЭКЗОПЛАНЕ ТА –

-

СПУТНИКИ

спутник

спутник

-

-

спутник

спутник

 (0, 50 )

ПОЯС

ВНУТРЕННЯЯ ЧАСТЬ ПОЯСА МАЛЫХ ЗКЗОТЕЛ

ВНЕШНЯЯ ЧАСТЬ ПОЯСА МАЛЫХ ЗКЗОТЕЛ

 

 

HR 8799

 

 

планетная

cистема

4 класса

 

10,0

14,5

20,0

24,00

40,0

38,0

  80,0

68,0

ГРУППА

ЭКЗОПЛАНЕТ

 

ЭКЗОПЛАНЕТА e

9,0

ЭКЗОПЛАНЕ ТА d

10,0

ЭКЗОПЛАНЕ ТА c

10,0

ЭКЗОПЛАНЕ ТА b

7.0

СПУТНИКИ

спутник

спутник

-

-

спутник

спутник

 (120,0 )

ПОЯС

ВНУТРЕННЯЯ ЧАСТЬ ПОЯСА МАЛЫХ ЗКЗОТЕЛ

ВНЕШНЯЯ ЧАСТЬ ПОЯСА МАЛЫХ ЗКЗОТЕЛ

Рисунок 2. Параметры экзопланеты.

В таблице показана классификация планетных систем. На современном этапе существуют пять классов планетных систем, установленных в работе [Плеханов 2011г.]. В каждой клетке показана масса экзопланеты, теоретическое расстояние пояса и фактическое расстояние от звезды.

ВЫВОДЫ

Получен способ поиска экзопланет в экзопланетных системах звезд. Открытие групп экзопланет в экзопланетных системах является новым направлением в исследовании групп планет и развитии научного представления о происхождении планет и развитии представления о строении всей Солнечной системы.

  1. Обоснование существования групп планет в планетных системах других звезд подтверждает выдвинутую автором гипотезу о происхождении планет группами, путем их аккреции в группах поясов, сформированных механизмом.
  2. Получено подтверждение существования механизма формирования поясов.
  3. Получено развитие гипотезы О.Ю. Шмидта об аккреции групп планет в группе поясов в околосолнечном протопланетном диске.
  4. Указаны расстояния для поиска еще не открытых экзопланет.

НАУЧНОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Новая концепция – происхождения планет группами приводит к пересмотру существующего представления о группах планет в Солнечной системе и новому научному определению понятия «Планета»

«Планета – это крупный шаровидный, светящийся отраженным светом объект, обращающийся в группе подобных объектов вокруг Солнца в его экваториальной плоскости по непересекающимся между собой орбитам на расстояниях в соотношении больше единицы, но меньше числа два».

Данное научное определение понятия «Планета» имеет физический смысл происхождения и имеет количественную и качественную оценку.

Принятое в 2006г. научное определение понятия «Планета» противоречит наблюдаемым двум группам планет и привело к ошибочному присвоению статуса «Малая планета» астероиду и четырем объектам пояса Койпера.

Присвоение статуса приводит обучающихся к заблуждению о существовании в Солнечной системе множества планет. Как астроном и преподаватель астрономии предлагаю не присваивать статус «Малая планета» и статуса «Карликовая планета».

Планета это особый класс небесных тел у которых орбита одной планеты никогда не пересекала и не пересекает орбиту другой планеты.

Планеты изначально находились в закономерном расположении от Солнца при их акреции в группах поясов сформированных механизмом в протопланетном диске Солнца. Механизм формировал группу поясов так, что соотношение их расстояний было равно постоянному числу 2. За время акреции планеты отклонялись гравитационным взаимодействием и их соотношение установилось близким к числу два, что и наблюдаем. Формирование группы планет в группе поясов объясняет многовековую тайну существования закономерности увеличения расстояния планет в группе в соотношении близким к числу два. При беседе с Е.П. Левитаном он высказал предсказание о том, что открытия тайны закономерности увеличения раскроет тайну строения всей Солнечной системы.

Список литературы

  1. Витязев А.В., Печернихова Г.В. Модели протопланетных дисков около звезд классов Р-С// ПАЖ. 1982. №6. С.371-377.
  2. Витязев А.В., Печернихова Г.В., Сафронов В.С. Планеты Земной группы (Происхождение и ранняя эволюция). М.: Наука, 1990.
  3. Ипатов С.И. Эволюция орбит гравитирующих тел и проблема аккумуляции планет Солнечной Системы: Автореф. Дисс. Канд. Физ.-мат. наук. М.: ИПМ АН СССР, 1982.
  4. Левин Б.Ю. Некоторые вопросы аккумуляции планет// ПАЖ.1978. Т. 4. №2. С. 102-107.
  5. Плеханов П.Г. Солнечная система (строение и происхождение): монография – Изд-во «Инсома-прес» 2011, С. 128.
  6. Рудницкий Г.М. Новые открытия внесолнечных планет -Ж З/В 3, 2011.
  7. Плеханов П.Г. Солнечная система XXI века: монография – Самара: Издательство СГПУ. 2003. – 194 с.
  8. Плеханов П.Г. Механизм формирования группы из четырех поясов – зоны аккумуляции группы планет. Доклады научной конференции СМК выпуск 5 – 2009 год стр. 82-91.
  9. Плеханов П.Г. «Седна» - первый объект третьего пояса Солнечной системы. Доклады научной конференции СМК выпуск 6 - 2009 год стр. 101-105.
  10.  Пле­ха­нов П.Г. Пе­рио­ди­че­ская таб­ли­ца не­бес­ных тел всей Сол­неч­ной сис­те­мы Док­ла­ды на­уч­но- ме­то­ди­че­ской кон­фе­рен­ции СМК 2009 №5
  11.  Плеханов П.Г. Научное определение понятия планета (к вопросу о
  12.  Шмидт О.Ю. О планетных расстояниях / ЛАН СССР, 1944 Том 46, №9
  13. Шмидт О.Ю. Четыре лекции о происхождении Земли /АН СССР 1957
  14. Alfven H., Arrhenius G. Evolution jf the Solar system. – Waching- ton: D.C.U.S.NASA. 1976. 349p.
  15. Anders E., Ebiara M. – Solar system abundances of the elemts// G.S.A.-1982 V/46,11. H.2363 – 2380.

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Внимание, откроется в новом окне. PDFПечатьE-mail