Тела в Солнечной системе лежат не в одной, а в двух плоскостях

Изучение движения комет указывает на то, что орбиты тел Солнечной системы группируются не в одной, а в двух основных плоскостях. Анализ орбит долгопериодических комет показывает, что афелии орбит комет – точки наибольшего удаления от Солнца – лежат либо в хорошо известной плоскости эклиптики, где лежат орбиты всех планет системы, либо во вновь открытой «пустой эклиптике». Эти находки играют важную роль при моделировании происхождения комет в Солнечной системе.

В Солнечной системе планеты и большинство других тел движутся примерно в одной орбитальной плоскости, известной как эклиптика, однако астрономам известны исключения, такие как кометы. Кометы, и особенно долгопериодические кометы – которые совершают один оборот вокруг нашего светила в течение 10 000 лет и более – часто движутся под углом к плоскости эклиптики в различных направлениях.

Модели формирования Солнечной системы показывают, что даже долгопериодические кометы изначально формировались близ плоскости эклиптики, а затем были вытолкнуты на те орбиты, на которых они находятся в настоящее время, в результате гравитационных взаимодействий, из которых наибольшую роль играет взаимодействие с газовыми гигантами. Однако даже при таком рассеянии комет их орбиты должны лежать в окрестностях эклиптики. Для объяснения наблюдаемого разброса направлений орбит комет требуется учет иного, внешнего фактора.

Солнечная система не изолирована в пространстве; на нее оказывает небольшое, но значимое влияние гравитационное поле нашей галактики Млечный путь, в состав которой она входит. В новой работе команда под руководством Арики Хигучи (Arika Higuchi), ассистент-профессора Университета гигиены труда и окружающей среды, Япония, изучила влияние гравитации Галактики на орбиты долгопериодических комет путем аналитического изучения уравнений, описывающих орбитальное движение.

В результате проведенной работы команда Хигучи показала, что с учетом влияния гравитации Млечного пути все орбиты тел Солнечной системы лежат не в одной, а в двух основных плоскостях. Первая из этих плоскостей – хорошо известная эклиптика, расположенная под углом около 60 градусов к плоскости диска Млечного пути, и в ней изначально лежат орбиты всех тел нашей планетной системы. Однако существует и еще одна плоскость стабилизации орбит объектов нашей планетной системы – так называемая «пустая эклиптика», также расположенная под углом 60 градусов к плоскости Млечного пути, однако наклоненная в противоположную эклиптике сторону. Название «пустая эклиптика» связано с тем, что изначально эта плоскость пуста и лишь в процессе эволюции системы она заполняется кометами, рассеиваемыми с их исходных орбит, пояснили авторы.

Исследование опубликовано в журнале Astronomical Journal.