Внешняя планета за Плутоном и происхождение архитектуры ТНО
Patryk S. Lykawka and Tadashi Mukai
2008 The Astronomical Journal 135 1161-1200
Транснептуновые объекты (ТНО) -- остатки диска планетезималей во внешней Солнечной системе, претерпевшего столкновительную и динамическую эволюцию. В этой сложной структуре, известной как пояс Эджворта-Койпера скрыты важные сведения о свойствах диска, образовании планет и других эволюционных процессах. В отличие от предсказаний аккреционной теории, ТНО обладают удивительно большими эксцентриситетами и наклонениями, которые можно сгруппировать в несколько динамических классов. Предложено несколько моделей происхождения и орбитальной эволюции ТНО, но ни одна из них не воспроизводит детали наблюдений, например, все динамические классы и пекулярные объекты, а также не дает значимых предсказаний. Построив большое количество численных моделей протопланетного диска с учетом четырех планет-гигантов и массивных планетезималей, мы предполагаем, что структуру орбит в поясе ТНО может объяснить орбитальная история внешней планеты с массой в десятые доли массы Земли. Это массивное тело, вероятно, было рассеяно одной из гигантских планет, а затем возмутил исходный протопланетный диск до уровня, наблюдаемого теперь на 40-50 а.е., и обрезало его на уровне 48 а.е. Позже в результате резонансного взаимодействия с Нептуном внешняя планета перешла на устойчивую орбиту с большим наклонением (≥100 AU; 20-40°), обеспечив дальнейшую устойчивость пояса ТНО. Модель с беспрецедентными подробностями воспроизводит все основные характеристики каждого динамического класса, а также удовлетворяет другим ограничениям, например, небольшой современной массе пояса ТНО и современной орбите Нептуна.
