11.6. АККРЕЦИЯ РЕЗОНАНСНО ЗАХВАЧЕННЫХ ЗЕРЕН
В Солнечной системе имеется ряд областей, где в настоящее время может развиваться планетезимальная аккреция, а именно вблизи некоторых резонансных точек. Известны три различные
области, в которых несколько тел испытывают гравитационный захват, попадая в устойчивый резонанс. Это следующие области:
1) и 2) две точки либрации, или точки Лагранжа, перед Юпитером и за ним, в окрестностях которых движутся Троянцы;
3) астероиды (20) группы Гильды, которые находятся в резонансе 2/3 с Юпитером.
В каждой из этих трех групп тел движение ограничено определенными областями пространства (разд. 8.5.3 и 8.5.4). И каждая из групп, вероятно, включает в себя множество более мелких тел. Вследствие возмущений гравитационного поля входящие в эти группы тела приобретают некоторую энергию. Возмущения поля происходят отчасти из-за отклонения орбитального движения Юпитера от кругового, а отчасти обусловлены влиянием других планет. Кроме того, проходящие через данную область астероиды (и кометы, и метеорные тела) при столкновениях также могут передавать энергию телам группы.
Однако подобные источники подвода энергии, вероятно, относительно несущественны. Поэтому в рассматриваемой ниже идеализированной модели мы не будем их учитывать. Таким образом, значительное изменение энергии тел, входящих в группу, происходит только под действием взаимных столкновений, если таковые имеют место. В том случае, когда столкновения совершаются с гиперзвуковой скоростью, они приводят к дроблению. Число тел увеличивается, но поскольку столкновения, во всяком случае частично, неупругие, полная внутренняя кинетическая энергия системы уменьшается. В силу же сделанных предположений нет причин для заметного увеличения внутренней энергии системы. Следовательно, относительные скорости частиц будут уменьшаться до тех пор, пока не достигнут значений, соответствующих преобладанию аккреции. Результатом будет исключительно аккреция. Следует ожидать, что все вещество в каждой из групп в конце концов объединится, образовав одно тело.
Поэтому если рассмотреть ситуацию, когда в начальный момент множество малых зерен (образовавшихся, например, в результате первичной конденсации) было инжектировано в пространство скоростей одной из наших идеализированных групп, то можно надеяться проследить в деталях процесс аккреции от зерен до планет. Найдено, что в группе Гильды большая часть массы сосредоточена в одном объекте (самой Гильде). Из этого можно заключить, что процесс аккреции здесь уже весьма развит.
Имеется целый ряд других резонансов, где, насколько мы знаем, только одно небольшое тело захвачено более крупным объектом
Примерами служат Туле (резонанс 3/4 с Юпитером), Плутон (резонанс 3/2 с Нептуном) и Гиперион (резонанс 4/3 с Титаном). Эти примеры могут соответствовать еще более
развитому, чем в группах Троянцев и Гильды, состоянию аккреции, когда вся наблюдаемая масса уже сконцентрировалась в одно тело. (Здесь, правда, возможно существование еще не обнаруженных членов группы.) К числу приведенных примеров можно также добавить Мимас, захваченный Дионой, и Энцелад, захваченный Тефией.
Необходимо помнить, что амплитуды либрации в ряде приведенных случаев малы, иногда меньше 1°. Как было найдено в разд. 8.1 и 9.6, это обстоятельство трудно совместить с приливной теорией резонансного захвата, поскольку необходимо вводить очень сильное затухание либраций. С другой стороны, в нашей модели планетезимальной аккреции существует механизм потерь энергии при взаимных столкновениях подвергающихся аккреции тел, который может приводить к малой либрации. Действительно, в состоянии аккреции имеется множество тел, колеблющихся с различными фазами и амплитудами. Взаимные столкновения этих тел уменьшат либрацию тела, сформировавшегося на поздней стадии аккреции.
Чтобы выявить применимость предложенной модели к реальным случаям, целесообразно провести детальный анализ высказанных положений.