О происхождении комет Томанов, Вадим Павлович

Введение к работе

Актуальность исследования проблемы происхождения комет под* черкнута в резолюции последнего (август 1991 г., Киев) советами Рабочей группы по .динамике малых тел Солнечной системы.

Цель и задачи

1. Создать кометные каталоги как фундаментальную основу дл. сравнения теоретических результатов с наблюдениями, включающие необходимый комплекс кинематических* динамических, селекционных фотометрических параметров по каждой комете.

2. На основе каталогов провести систематические исследован: конетной системы на предмет проверки известных закономерностей і выявления новых фундаментальных зависимостей между элементами о; опт її другими характеристиками комет.

3. Выполнить критический анализ основных космогонических л пэтез, проверить их соответствие наблюдательным каталожным дан < ним, определить те, которые явно несовместимы с наблюдательными ддкны.ми, сделать вывод о перспективности дальнейшего развития о сегеленкя научных концепций.

4. Исходя из начальных условий разработать математическую моиель генезиса, комет и.их последующей эволюции.

5. При проверке адекватности теоретического, наблюдаемого исганаэго распределения алемент"^,в кэметных орбит учесть условия

ядкмзсги, наблюдательной селекции и вероятности открытия комет.

6. Исследовать эволюционные процессы в кэмегной системе, эторые пэлкнц учитываться в космогоническом аспекте.

7. Выработать критерии правдоподобности предложенной концепти происхождения комет - проверить на наблюдательном материале зішє закономерности, если теория будет в состоянии их прогнози-элагь.

Научная новизна проведенных исследований

1. Разработана теория захвата комет из межзвездного пространства. Рассмотрен захват комет, .движущихся плоско-параллельным отокэм из радианта, совпадающего с апексом пекулярного движения олнца, >; комет, движущихся в плоскости эклиптики. Исследован за-нат межзвездной материи на ангиапексиальной полуоси движения олнца на основе механизма гравитационной фокусировки.

2. Опубликовано десять кометных каталогов, содержащих об-ирную информацию о более чем 500 кометах. Данные каталогов ис-ользуются для сравнения теории с наблюдениями,

3. Теоретически предсказаны и подтверждены на основе ста-исгичиской обработки каталожных данных следующие новые закзномер-ости в кометной системе:

а) зависимость наклона кометных орбит от долготы восходяце-
о узла;

б) распределение восходящих узлов кометных орбит в зависимзс-
и от эклиптической долготы;

в) распределение полюсов кометных орбит - эффект группиров-
и полюсов к большому кругу, плоскость которого перпендикулярна
си движения Солнца;

г) распределение кометных перигелиев в зависимости от их
глового расстояния ог солнечного апекса;

д) распределение перигелиев и узлов кометных орбит по
елиоценгрическому расстоянию - эффект их концентрации к орбитам
ольсих планет;

е) закономерность распределения комет по блеску в зависи-
осги ог углового расстояния их орбит ог апекса Солнца;

ж) корреляционная зависимосгь между перигелийнкы рассгся-

. - 4 -

ниєм кометних орбит и расстоянием перигелиев эт апекса Солнца;

з) эффект асимметрии элементов кометних ороиг относительна круга эклиптических широт, проходящего через солнечный апекс;

и) геометрические размеры прямых ороиг в среднем меньшо размеров обратных - слодсгвие различных условий захвата;

к) почти линейная зависимость эксцентриситета от периге-лийного расстояния у прямых орбит;

л) зависимость эксцентриситета комегных орбит от положения их перигелиев по отношении к солнечному апексу. Указана причина приобретения кометами слабого гиперболического эксцентриситета орбит;

м) наибольшее уменьшение эксцентриситета получают орбиты о большими перигелийными расстояниями - второй закон Шгейнса, выведенный автором независимо и получиший физическую'интерпре-галию.

4. Исследованы некоторые эффекты наблюдательной селекции при открытии комет. Определена частота открытия комет наблюдателями северного полушария Земли в зависимости от величины гелиоцентрического расстояния узлов, аргумента перигелия, перигв' лийного расстояния, широты перигелия орбиты.

5. Изучена вероятность открытия комет в зависимости от: а) времени года и полоиения орбиты кометы; б) географического расположения наблюдателя, координат перигелия и аргумента пери гелия комегной орбиты; в) геоцентрического расстояния перигелії фазового узла кометы и перигелийного расстояния.

6. Рассмотрено влияние на эволюции комегных орбкт галакти ческого ядра, сопротивляшей силы и планетных возмущений.

7. Выполнен дополнительный анализ ряда гипотез о прзисхоя пении комет и показана несостоятельность некоторых из них.

8. Приведены новые аргументы в пользу захвата корогкопери дических комет из поля долгзпериодических. Сделан вывод о существовании только одного семейства корзгкопериопических комет (семейство Юшігера).

Достоверность научных выводов

Теоретические выводы, полученные по оригинальной методике

зверялись путем сравнения с результатами, найденными другими гонами. Так, величина потенциала и возмущающей радиальной си-, полученные В'рамках задачи Оагу, проверены на основе опрепе-ния скорости двияения перигелия Меркурия в сравнении с .данными монографии Брумберга. Расчет орбит по методу Кислика прове- . лея путем численного интегрирования.

Научные положения и выводы, сформулированные автором, под-еркцены статистикой большого наблкшательного материала,вклю-вдйго более 500 комет.

При оценке точности результатов статистической обработки . метких каталогов использованы стандартные методы математичес-ій статистики, критерші согласия Пирсона и Колмогорова, интег-л вероятности и т.д.

Основные космогонические выводы получены с учетом условий і шилости и наблюдательной селекции при открытии комег.

Научная и практическая значимость

1. Разработана теория захвата комет в Солнечную систему,
жазано, что все планеты, в том числе и планеты земной группы,
іладаюг потенциальными возмоаностями захвата комет из мекзвезд-
)Г0 пространства при относительной скорости Солнца и кометного
ілака в несколько километров в секунду.

Теоретические элементы кометних орбит, образующиеся после' «вага, согласуются с наблюдениями.

Астрофизические данные (химический состав комет, формирз-
іние кометных ядер в недрах межзвездных облаков, возраст яолго-
зриопических комет и пр.) соответствуют общей концепции мен-
зездного происхождения комег. .

2. Открыты новые законы, описывающие кометную систему. ,

3. Показано, что "родительской" планетой короткопериоди-гекгас комег является. Іяшгер. Разработан сценарий,, описывавший іхваг корогкопернодических комег Юпитером, согласующийся с вы-эдами других авторов. ,

4. Рассмотрена эволюция кометных орбит под действием пла-зтных возмущений, галактического ядра, негравитационной силы.

5. Рассмотрены вопросы наблюдательной селекции и. верояг -

носги открытия комет, связь наблюдаемого и истинного распределения элементов кометних орбит.

6. Практическая значимость работы состоит в следующем. Новые данные кометних каталогов могут быть использованы для создания "Кометографии", необходимость которой многократно подчеркивалась в резолюциях всесоюзных кометных конференций.

Монография автора "Кометная космогония" издана с грифом: "Рекомендовано Государственным комитетом СССР по нарэпному образованию в качестве учебного пособия по спецкурсу для студентов физико-математических специальностей университетов и педагог:ічес ких институтов".

Установленная генетическая связь комет с планетами предоставляет возможность для целенаправленного поиска гипотетических планет в Солнечной системе.

Основные результаты и положения, выносимые на защиту

1. Концепция межзвездного происхождения комет: теория захвата, подтверждение теории наблюдениями.

2. Происхождение короткопериодических комет: захват Юпитером из числа дзлгопериодических комет; новые эффекты,.прогнозируемые теорией захвата.

3. Анализ гипотез о происхождении комет внутри Солнечной системы.

4. Эволюционные процессы в кометной системе: роль сопроти» ляицей среды в двихоннях комет, роль планетных возмущений, влия ние ядра Галактики на комегные орбиты, связь комет с гипотетическими планетами.

5. Условия видимости и наблюдательная селекция в открытии комет: селекция открытия комет в зависимости от элементов орбиты; независимость концентрации перигелиев кометных орбит к солнечному апексу ог условий видимости; вероятность открытия комет функции фазового угла, перигелийного расстояния орбиты, геоценг ричоокого расстояния перигелия, плотности распределения перигелиев.

Апробация работы Основные результаты диссертации докладывались на Ш плевуи

.7.

эмиссии по кометам и метеорам Асгросовега АН СССР (1971 г.,Киев),
а зональных конференциях преподавателей астрономии педвузов Си-
ирк, Урала и Дальнего востока (1972 г..Магнитогорск, 1973 г.,
ианий Тагил, 1974 г.,Курган), на ЕС Всесоюзной конференции по
нзюсе и динамике комег и астероидов (1976 г.,Киев) на Всесоюзном
еминаре по физике малых тел Солнечной системы (1978 г.,Душанбе),
а Есгсоюзных конференциях пс динамике малых тел Солнечной сисге-
и (1931 г., ИТА АН СССР; I9S2 г., Душанбе;.1984 г., КрАО АН СССР;
9S7 г., ИТА АН СССР; Ї989 г., Душанбе), на Бредихинсккх чтениях
I, 1933 г., Заволжск; П, IS86 г., Николаев; III, 1989 г., ГАО
Н СССР). ' '

По результатам диссертационной работы опубликованы три монорафии и более 60 статей.

Вклад автора в совместных'работах

Работы, опубликованные совместно с В.В.Радзиевским [5-14,51]

аписаны с равны?.] вкладом авторов. В работах [2,3,49,50,52-55]

оавгоры принимали участие в контроле при повторном проведении

ычислений. В работах [l,4j автору принадлежит составление прог-

аивл .для ЭВМ и фактическое выполнение машинного варианта катало-

ов.

Объем работы

Диссертация состоит из 27 параграфов, объединенных в песть лав, списка цитируемой литературы, включающего 396 названий.Ра-ота изложена- на 292 страницах машинописного текста, включая 68 аблиц, 30 рисунков.