Введение

В свете последних достижений по изучению тел солнечной системы и новых планетных систем с единых позиций изучаются фундаментальные космогонические проблемы: формирование планетных и спутниковых систем, их эволюция, катастрофические события в жизни Солнечной системы, общие закономерности устройства и эволюции планетных, экзопланетных и спутниковых систем. В основу исследования положена теория происхождения Солнечной системы А.А. Маракушева [8] и малоизвестная теория циклического планетогенеза Л.И. Панкуля [10]. Единение указанных фундаментальных подходов позволяет воссоздать картину основных этапов жизни протопланет и планет солнечной системы, восстановить крупнейшие катастрофы, которые имели место на ранних этапах формирования Солнечной системы. Установлено важное эмпирическое правило поясной иерархической структуры планетных и спутниковых систем, сыгравшее важную роль при историческом анализе эволюции и катастроф в этих системах. В частности указаны орбиты, являющиеся потенциальными для новых объектов в экзопланетных, солнечной и в спутниковых системах.

1. О теориях происхождения Солнечной системы

В последние два годы (2000, 2001) одно за другим следуют открытия новых планетных систем у звезд главной последовательности. В настоящее время общий список открытых экзопланет составляет 74 (на октябрь 2001, [6], [7],[14]). Экзопланеты, по своим физическим характеристикам за частую похожие на Юпитер, во многих случаях характеризуются большими эксцентриситетами своих орбит и совершают движение на близких расстояниях от материнской звезды. Присутствие экзопланетных тел на низких орбитах не удается объяснить в рамках "классической" теории многостадийного аккрекционного образования планет [11], [13]. Естественно, что открытия экзопланет стимулировало разработки новых теорий происхождения планетных систем, к тому же эта теория и сама испытывала кризис в своем развитии независимо от современных открытий [3], [7]. В данной работе мы не будем рассматривать работы по теории происхождения планетных систем, выполненные в последние годы, а обратимся к сравнительному анализу двух теорий, разработанных А.А. Маракушевым [8] и Л.И. Панкулем [10]. Эти работы были выполнены до эры открытий экзопланет, но отмечены важными предсказаниями устройства планетных систем на ранних и последующих стадиях их развития. Фактически оба автора блестяще предсказали наличие массивных экзопланет- гигантов, подобных современному Юпитеру, в том числе вблизи материнской звезды [8], [9]. Л.И. Панкуль приводит даже оценки массы подобных тел до 10-20 масс Юпитера, что хорошо согласуется с современными данными по экстрапланетам [10]. А.А. Маракушев весьма аргументировано показал, что планеты земной группы на ранних стадиях развития также представляли собой планеты-гиганты, а в современную эпоху являются как бы ядрами своих предшественниц. Л.И. Панкуль установил ряд закономерностей в распределении и эволюции орбит планет солнечной системы и фактически разработал эффективный метод реставрации катастрофических событий в Солнечной системе на протяжении всей истории ее существования. В частности он предсказал, что Плутон является двойной планетой за десять лет до открытия Харона [10]. Именно эти положения теории Л.И. Панкуля изучаются, развиваются и дополняются в данной работе. Важный интерес представляет детальный сравнительный анализ теорий А.А. Маракушева и Л.И. Панкуля, которые, не смотря на некоторые коренные различия, содержат много общих формулировок и выводов, хорошо согласующихся с современными данными. Это мы планируем сделать в следующей более емкой работе, а здесь ограничимся лишь схематическим изложением и сравнением указанных теорий, которые в будущем должны получить усовершенствование и развитие.

А.А. Маракушев и Л.И. Панкуль по разному видят процесс формирования планет солнечной системы, но одинаковым образом интерпретируют процессы формирования спутников планет. По А.А. Маракушеву образование планет-гигантов происходило не в результате аккумуляции железо-каменного (метиоритного) вещества, как предполагалось метиоритными гипотезами, а путем аккреции ледяных, содержащих космическую пыль планетозималей, сходных по физическому состоянию с кометами [9]. Согласно этой концепции стяжение огромных масс ледяного вещества сопровождалось их гравитационным сжатием с подъемом температуры (до 20000 K в Юпитере) и полным плавлением. По Л.И. Панкулю схема образования планет ( в результате отделения сгустков материи при быстром вращении протосолнца и циклически-ступенчатом сокращении его радиуса) по своей сути близка к классической схеме П. Лапласа. Он полагает, что процессы образования планет- гигантов и последующего формирования спутников были совершенно аналогичны [10]. И те и другие происходили при гравитационном сжатии Протосолнца (протопланет) в результате отделения или выбросов материи из верхних слоев материнского тела. По А.А. Маракушеву развитие расплавной не смесимости приводило к формированию тяжелых ядер планет. Это приводило к вариациям угловой скорости вращения планеты, к развитию неустойчивых областей вблизи ее поверхности и к последующему отрыву и выбросу масс [8], [9].

2. О механизмах планетогенеза и спутникогенеза

Можно предположить, что именно на этом этапе активно начал проявлять себя механизм относительных поступательных смещений оболочек планет-гигантов с формирующимися железно-селикатными ядрами [2]. Различия в динамических сжатиях ядра и других оболочек (а внешние оболочки были сжаты сильнее) приводили к возникновению гигантских усилий взаимодействия между ними, которые приводили к вариациям напряженного состояния вещества, к вариациям динамического строения и как следствие к значительным вариациям угловой скорости вращения планеты. При относительном радиальном смещении центров масс оболочек одна из полусфер планеты подвергалась интенсивному воздействию (усилению напряженного состояния), а противоположна - его ослаблению. Гипотеза П. Лапласа предполагает циклическое отделение от вращающегося Протосолнца колец материи. Л.И. Панкуль также предлагает механизм ритмичного возникновения скручивающихся и отделяющихся сгустков материи от быстровращающегося гигантского Протосолнца [10]. Предложенный механизм взаимодействия оболочек в принципе может приводит к отделению или взрывному выбросу масс вдоль определенных направлений в теле Протосолнца (преимущественно в плоскости его экватора). Однако, А.А. Маракушев считает, что отделение масс от вращающегося небесного тела происходило только при формировании спутников планет-гигантов, а формирование- аккреция самих планет осуществлялось по особому сценарию. Наряду с указанным механизмом важную роль в формировании планет и спутников могли играть и другие небесно-механические механизмы. На наш взгляд недостаточно изученным является механизм асимметричного прилива, характеризуемый приливным потенциалом первого порядка. Его происхождение связывается с дополнительными членами в классическом выражении приливной силы, вызванными, например, дополнительным ускорением центра масс деформируемого небесного тела из-за его несферичности. Эксцентричность эластичной мантии и эксцентрическое положение центров масс ядра и мантии также приводят к дополнительным членам приливной силы указанной структуры [1]. Недостаточно изучена роль других неинерциальных составляющих в решении уравнений теории упругости (кориолисовых и переносных сил инерции). Другими словами целый ряд положений классической теории приливов нуждается в дальнейшем изучении и развитии.

3. Регулярная структура планетных и спутниковых систем

3.1 Правило иерархии орбит и их поясного группирования

На основных этапах развития планеты (спутники) формировались группами (обозначим их O, A, B, C, D ). Группы A, B, C содержат по пять планет и являются основными для Солнечной системы. Планеты-компаньоны в каждой группе обозначим буквами Ai, Bi, Ci,: (i= 1,2,3,4,5). В группу A условимся включать первую полную группу с пятью протопланетами, ближайшую к материнской звезде. Неполная группа O в настоящее время не сохранилась. Весьма вероятно, что на ранних стадиях существовали протопланеты O1, O2 . Первая из них (ее мы условно назвали Протоикар) по-видимому погибла в результате сближения с Протомеркурием (см. п. 4). Три основные группы планет A, B, C были заполнены полностью, но, как уже отмечалось, в ряде случаев протопланеты претерпели катастрофические изменения. Более того имеются свидетельства в пользу того, что группа C имеет расширенный характер, а число ее компаньонов может быть значительно больше. На это указывают современные данные об орбитах так называемых малых тел-кентавров с трансплутоновым расположением афелиев орбит (см.табл.1, 2).

Согласно установленному правилу расстояния между орбитами соседних компаньонов данной группы являются одинаковыми. Обозначим их через D₀, D_A, D_B, D_C и т.д. Внешняя и внутренняя группы компаньонов могут насчитывать как меньше, так и значительно больше пяти компаньонов, но расстояние между соседними из них - постоянно. Таким образом, в центральной части располагаются основные регулярные группы планет. Панкуль Л.И. [10] указал три таких группы для системы Солнца (15 протопланет). Возможно, что это наиболее распространенная структура и у планетных систем других звезд. Это положение мы используем при моделировании орбит планетных систем пульсаров PSR 1257+12, PSR 1828-11 и звезды Ups And [14]. Тем не менее в спутниковых системах достаточно уверенно выделяются четыре и более полных групп. Вместо группы Oдля спутников используется расширенная группа кольцевых структур r и малых внутренних спутников rj (табл. 3-6). В иерархической структуре распределения орбит планет звезды Ups And введена даже вторая внутренняя группа планет oi (см. табл. 2). Для аналитического описания указанных закономерностей введем в рассмотрение большие полуоси орбит планет в указанных выше группах компаньонов a_oi, a_ai, a_bj, a_cj, где i=1,2,3,4,5; j=1,2,: Правило планетных расстояний можно записать в следующем виде:

a_ZI = a_zo + I*D_Z (z=0, O, A, B, C, D) (1)

а межорбитальные расстояния удовлетворяют фундаментальным соотношениям:

36 D₀ = 6D_O=D_A=D_B/6 = D_C/36 = D_D/216 = 0.267 а.е. (2)

и для удобства в формуле (1) использованы обозначения:

Из формул (1)-(2) следует, что для установления указанной иерархической структуры планет достаточно указать значение большой полуоси одной, но конкретной планеты и определить лишь один характерный дистанционный параметр.

3.2 Природа закономерностей в планетных расстояниях трех групп планет

Согласно гипотезе Л.И. Панкуля Протосолнце ритмически сжималось на ранних стадиях звездной эволюции (до выхода на главную последовательность), производя в согласованном ритме выбросы и отделения планетных (или лучше сказать протопланетных) масс. В результате формировалась планетная система со строго упорядоченной структурой и определенной иерархией расположения орбит, которая в значительной степени сохранилась и в современную эпоху. Закономерности в планетных расстояниях (см. п.3.1) выделенных трех групп планет (с учетом позднейших нарушений в планетной системе) вытекают из прямой пропорциональности современных значений величин p(M+m) исходным значениям Rk,Mk в фазах планетогенеза (здесь p - величина параметра современной орбиты планеты с массой m; k R - величина экваториального радиуса Протосолнца в фазах предельно быстрого вращения последнего; Mk - масса Протосолнца в критических фазах). При наличии закономерного порядка в соотношениях величин Rk M k в последовательно наступающих критических фазах планетогенеза такой же порядок должен наблюдаться и в современных значениях произведения p(M+m) системы планет, сохранивших первичные взаимоотношения орбит. Т.е. исходные структурные связи между орбитами компонентов планетной системы в значительной степени сохранились благодаря пропорциональному изменению параметров орбит планет p в длительной эволюции солнечной системы в соответствии с законом Джинса p(M+m) = const . Это соотношение является базисным и дает возможность установить общее направление и особенности эволюции планетной системы за весь период ее существования. Конечно эта гипотеза (и другие возможные объяснения эмпирического правила) нуждаются в глубоких динамических исследованиях. 3.3 Солнечная система. Эффективность сформулированного правила планетных расстояний для тел Солнечной системы весьма четко иллюстрируется результатами, представленными в таблице 1. Здесь приведены значения больших полуосей возможных планет и иных объектов на протопланетной стадии Солнечной системы. Сравнение теоретических и наблюдаемых значений больших полуосей орбит представляет собой важный инструмент реконструкции эволюции, восстановления и анализа возможных катастрофических явлений в жизни Солнечной системы (кратко об этом см. п.4). Были выявлены следующие явления.

I. Формирование планет (спутников) P₂, P₃ и P₃, P₄ ; P₄, P₅ ( в каждом из поясов) на орбитах близких к резонансным с соизмеримостями средних движений вида 3:2 и 4:3. В частности это объясняет природу наблюдаемого резонанса в системе Плутон-Нептун.

II. Небесномеханическая неустойчивость компаньона P4 в каждой полной группе. В случае планет это приводит к его захвату планетой P3, что хорошо иллюстрируется существующими системами двойных планет Земля-Луна и Плутон-Харон.

III. Обнаружено явление выметания астероидно-кометных тел из узких областей вблизи орбит Протоюпитеров I и II и Юпитера.

IV. Явление формирования двух асимметричных "валов", наполненных кометно- астероидными телами, с внутренней ("больший вал" ) и внешней стороны орбиты соответствующей планеты. V. Значениям больших полуосей протопланет окраинных поясов E и D, соответствуют средним значениям больших полуосей орбит определенных групп кентавров ( табл. 1). Крестиками в табл.1 отмечены прототела, покинувшие свои изначальные орбиты в результате катастроф. Звездочкой отмечены средние значения больших полуосей соответствующих групп компаньонов-кентавров [15]. Согласующиеся теоретические и наблюдаемые значения больших полуосей выделены жирным шрифтом.

3.4 Планетные системы пульсаров PSR 1257+12, PSR 1828-11 и звезды главной< последовательности Ups And

В данной работе показано, что сформулированное правило также эффектно описывает распределения больших полуосей орбит экзопланет в трех новых планетных системах PSR 1257+12, PSR 1828-11 и Ups And. Значения больших полуосей соответствующих планет были взяты из энциклопедии [14]. Более того правило п.3.1 позволяет предвычислить значения больших полуосей орбит других возможных компаньонов указанных планетных систем (см. табл. 2). В таблице приведены списки основных групп планет Ai, Bi, Ci, Di для рассматриваемых звезд (также указаны отдельные планеты двух близзвездных групп oi, Oi , которые вообще говоря являются не полными). Важной особенностью предложенной упорядоченной структуры каждой планетной системы является то, что все наблюдаемые экзопланеты обнаруживают свои "правильные" положения в определенной иерархической сетке подобно планетам солнечной системы.

Таблица 1: Теоретические (Т) и наблюдаемые (Н) значения больших полуосей орбит планет и малых кометных тел Солнечной системы ( в а.е., D_A=0.267 ).

П	Название	Т	Н	П	Название	Т	Н
O1	2.468 млн. км	0.0165	-	C3	Протоплутон	38.375	+++
O2	9.126 млн. км	0.0610	-	C3,C4	Плутон+Харон	39.439	39.439
O3	15.78 млн. км	0.1055	-	C4	Протохарон	47.987	+++
O4	22.44 млн. км	0.150	-	C5	Трансплутон	57.599	55.9 + 2.0*
O5	Протоикар	0.194	+++	C6	Компаньоны C6	67.21	65.9 + 1.6*
O5/A1	Меркурий	0.328	0.387	С7	Компаньоны C7	76.82	75.3 + 2.7*
A1	Протомеркурий	0.461	+++	C9	Компаньоны C8	86.44	85.2 + 1.8*
A2	Венера	0.728	0.723	C9	Компаньоны C9	96.05	94.3 + 2.4*
A3	Земля	0.995	+++	C10	Компаньоны C10	105.7	101*
A3/A4	Земля+Луна	1.000	1.000	D1	Компаньоны D1	115.3	117 + 2*
A4	Протолуна	1.262	+++	D2	Компаньоны D2	172.9	-
A5	Марс	1.529	1.524	D3	Компаньоны D3	230.6	221 + 9*
B1	Астероиды	3.131	3.3**	D4	Компаньоны D4	288.3	-
B2	Протоюпитер II	4.733	+++	D5	Компаньоны D5	345.5	-
B2/B3	Юпитер	5.203	5.203	D6	Компаньоны D6	403.2	-
B3	Протоюпитер I	6.335	+++	D7	Компаньоны D7	460.8	-
B4	Прототитан	7.937	+++	D8	Компаньоны D8	518.5	-
B4/B5	Сатурн+Титан	9.539	9.539	D9	Компаньоны D9	576.2	561*
B5	Протосатурн	9.539	+++	D10	Компаньоны D10	633.9	-
C1	Уран	19.151	19.184	D11	Компаньоны D11	691.5	-
C2	Нептун	28.763	30.058

Таблица 2: Иерархические группы планет Pn и теоретические значения больших полуосей их орбит (в а.е.; в скобках указаны значения, полученные из наблюдений).

Pn	PSR 1257+12	PSR 1828-11	UPS AND	SUN
о4			0.053 (0.059)
O4	0.153	0.085	0.343	0.150
O5	0.170 (0.19)	0.15	0.413	0.194
A1	0.27	0.54	0.830 (0.83)	0.461 Меркурий (0.39; 0.467)
A2	0.370 (0.36)	0.93 (0.93)	1.25	0.728 Венера (0.723)
A3	0.470 (0.47)	1.32 (1.32)	1.67	0.995 Земля (1.000)
A4	0.570	1.71	2.08	1.262 Протолуна (+++)
A5	0.670	2.10 (2.10)	2.50 (2.5)	1.529 Марс (1.524)
B1	1.27	4.44	5.01	3.131 Астероиды (2.9-3.2)
B1	1.27	4.44	5.01	3.131 Астероиды (2.9-3.2)
B2	1.87	6.78	7.51	4.733 Юпитер I Юпитер
B3	2.47	9.12	10.02	6.335 Юпитер II (5.203)
B4	3.07	11.46	12.52	7.937 Прототитан (+++)
B5	3.67	13.80	15.03	9.539 Сатурн (9.539)
C1	7.27	27.84	30.06	19.15 Уран (19.18)
C2	10.87	41.88	45.10	28.76 Нептун (30.03)
C3	14.47	55.92	60.13	38.38 Плутон (39.40)
C4	18.07	69.96	75.16	47.99 Протохарон (+++)
C5	21.67	84.00	90.20	57.60 Кентавры (55 + 2.0)
D1	43.27 (~40)	168.2	180.4	114.9 Кентавры (117 + 5)
D2	64.87	252.5	270.6	172.5 C/2001 Q1 (173.5)
D3	86.47	336.7	360.8	230.2 Кентавры (221 + 9)

Предложенная структура указывает места расположения новых неоткрытых на сегодня экзопланет в рассматриваемых звездных системах. Фактически эти результаты означают, что другие планетные системы также могут обладать иерархической структурой аналогичной солнечной. Изучение аналогий в устройствах солнечной и иных планетных систем может сыграть ключевую роль для поиска неоткрытых пока планет с условиями пригодными для жизни. Из наших результатов следует, что в новых планетных системах обнаружены лишь отдельные планеты, а многие их компаньоны пока остаются "за кадром" и их выявление - дело будущего. Указанные структуры планетных систем, могут оказаться полезными для поиска внеземных цивилизаций. А сами установленные закономерности позволяют гораздо оптимистичнее смотреть на возможности внеземных контактов. В частности, из наших исследований вытекает, что системы экзопланет должны содержать двойные планеты по аналогии с нашими системами Земля-Луна и Плутон-Харон. На роль двойных планет типа Земля-Луна претендуют, например, экзопланеты A3 во всех трех новых планетных системах, представленных в табл.2. Важную роль установленные закономерности должны также сыграть для разработки новых сценариев происхождения и эволюции планетных систем.

3.5 Спутниковые системы

Правило п.3.1 позволило также выявить аналогичные поясные иерархические структуры в расположении орбит спутников и кольцевых образований больших планет. Списки этих объектов представлены в табл. 3-6. В обозначениях групп и компаньонов здесь не используются буквы Oi, oi. Группа r с большим числом элементов ri объединяет в основном кольцевые структуры (включает также некоторые промежуточные структуры, обозначаемые как ri/j, см. описание к таблицам 3-6). Для спутниковых систем Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна были приняты следующие значения параметра DA. : D_AJ = 04872, D_AS = 001789, D_AU = 005702 и D_AN = 01264 (эти величины и значения больших полуосей в таблицах 3-6 даются в млн. км). Таблицы достаточно четко иллюстрируют эффективность сформулированного правила планетных расстояний. Оно объясняет расположение орбит почти всех объектов спутников больших планет и их кольцевых структур, известных в настоящее время. Теоретические (T) и наблюдаемые (O) значения больших полуосей спутников и кольцевых структур находятся в хорошем согласии ( в таблицах соответствующие объекты и значения больших полуосей выделяются жирным шрифтом). Более того правило позволяет выделить новые орбиты для весьма вероятных новых компаньонов в спутниковых системах больших планет. Из таблиц 3-6 в частности видно, что средние орбиты некоторых малых семейств родственных спутников располагаются посередине между орбитами двух соседних протокомпаньонов. Аналогичное явление (возможно, что оно имеет динамическую природу) имеет место и для ряда кольцевых структур (см. ниже краткие описания этих структур в соответствие с монографией[5]). Основные черты иерархического и упорядоченного строения спутниковых систем были приобретены при их формировании на протопланетной стадии. Однако, для широкого ряда спутников и кольцевых структур имел место их динамический выход на иерархические орбиты (или на близкие к ним резонансные орбиты) под действием гравитационных сил планеты и главных компаньонов [5].

Сатурн. Табл. 3. Символы rs+1/rs обозначают кольцевые структуры Сатурна и их особенности [5]: r_38/37- внутренняя граница кольца D; r_34/33- внешняя граница кольца C; r_32/31- кольцо Титана, узкое кольцо с эксцентриситетом (ширина 25 км); r_25/24 - узкое кольцо (ширина 60 км) с эксцентриситетом, резонанс с Пандорой 2:1; r_24/23 - внутренняя граница кольца B; r_10/9 - промежуточная окружность В_e; B_e/r9- внешняя граница кольца B и щели Кассини; r_8/7- cпиральная волна плотности (ширина 1000 км); r_7/6- внутренняя граница кольца A и щели Кассини; r_2/1 - изгибная спиральная волна (ширина 160 км). Некоторые структурные особенности колец Сатурна определяются границами, отмеченными в таблице 3: r₂₅ - узкое кольцо (20 км); r₅- спиральная волна плотности (ширина 266 км); r₂ - спиральная волна плотности (ширина 175 км), резонанс 5:4 с Янусом; r₁- cпиральная волна плотности (ширина 170 км), резонанс 5:3 с Мимасом; A₂- изгибная спиральная волна (ширина 46 км); A_2/3 - внешняя граница кольца A; C_4/5 - внешняя граница кольца C. Символами E_4/5, E_5/6, E_6/7 и E_7/8 выделены промежуточные орбиты, к которым тяготеют орбиты ряда наблюдаемых спутников и их групп.

Таблица 3: Спутники и кольцевые структуры Сатурна.

Pn		T	O	Pn		T	O
r39		0.0643		r5	RS	0.1251	0.1253
r38		0.0661		r4		0.1269
r38/37	RS	0.0670	0.0670	r3		0.1287
r37		0.0679		r2	RS	0.1305	0.1307
r36		0.0697		r2/1	RS	0.1314	0.1319
r35		0.0715		r1	RS	0.1323	0.1323
r34		0.0732		A1	Пан	0.1341	0.1336
r34/33	RS	0.0741	0.0745	A2	RS	0.1359	0.1358
r33		0.0750		A2/3	RS	0.1368	0.1368
r32		0.0768		A3	Атлас	0.1376	0.1376
r32/31	RS	0.0777	0.0777	A4	Прометей	0.1394	0.1394
r31		0.0786		A5	Пандора	0.1412	0.1417
r30		0.0804		B1	Эпиметей, Янус	0.1520	0.1515
r29		0.0822		B2		0.1627
r28		0.0840		B3		0.1734
r27		0.0858		B4	Мимас	0.1842	0.1855
r26	RS	0.0876	0.0875	B5		0.1949
r25	RS	0.0893	0.0887	C1	Энцелад	0.2593	0.2380
r25/26	RS	0.0902	0.0902	C2	Тефия, Телесто, Калипсо	0.3237	0.2947
r24		0.0911		C5	Диона, Елена	0.3881	0.3774
r24/23	RS	0.0920	0.0920	C4		0.4525
r23		0.9292		C5/4	RS	0.4847	0.4830
r22	0.0947			C5	Рея	0.5169	0.5270
r21	RS	0.0965	0.0963	D1		0.9033
r20		0.0983		D2	Титан	1.2897	1.2219
r12		0.1001		D3	Гиперион	1.6761	1.4810
r18		0.1019		D4		2.0625
r17		0.1037		D5		2.4489
r16		0.1054		E1	Япет	4.7673	3.5613
r15		0.1072		E2		7.0857
r14		0.1090		E3		9.4041
r13		0.1108		E4	S/2000: S5, 6	11.723	11.324
r12		0.1126		E5/4	Феба	12.882	12.952
r11		0.1144		E5		14.041	14.553
r10		0.1162		E6/5	S/2000: S 2,8	15.200	15.354
r10/9	Be	0.1171		E6	S/2000 S3	16.359	16.496
rB/9	RS	0.1175	0.1176	E7/6	S/2000:S11,12,4	17.519	17.798
r9	RS	0.1180	0.1178	E7	S/2000: S10, 9	18.678	18.356
r8		0.1198		E8/7	S/2000 S7	19.837	19.752
r8/7	RS	0.1207	0.1210	E8		20.996
r7		0.1215		E9	S/2000 S1	23.315	22.832
r7/6	RS	0.1224	0.1222	E10		25.633
r6		0.1233

Юпитер. Символом r_s+1/s в табл. 4 обозначена окружность с радиусом равным полу сумме радиусов орбит r_s+1 и r_s . Буквы RS в таблицах означают кольцевые структуры и образования. В случае Юпитера: r15/14 - внутренняя граница слабого кольца и гало; r_9/8 - внутренняя граница паутинного и главного кольца, внешняя граница слабого кольца и гало; r_8/7- внутренняя граница главного кольца; r_1/A1 -внешняя граница паутинного кольца. Вблизи промежуточных орбит C_6/5 и C_13/12 спутники концентрируются малыми группами.

Таблица 4: Система Юпитера.

Pn	Названия	Теор.	Набл.	Pn	Названия	Теор.	Набл.
r15		0.0683		A5	Ио	0.4256	0.4216
r15/14	RS	0.0724	0.0714	B1		0.7179
r14		0.0764		B2		1.0102
r13		0.0845		B3		1.3025
r12		0.0927		B4		1.5949
r11		0.1008		B5		1.8872
r10		0.1089		C1		3.6411
r9		0.1170		C2		5.3950
r9/8	RS	0.1211	0.1230	C3	S/2000J1	7.1489	7.3871
r8		0.1251		C4		8.9029
r8/7	Метида, Адрастея, RS	0.1292	0.1292	C5		10.657
r7		0.1333		C6/5	Леда, Гималия, Лиситея, Элара	11.534	11.508
r6		0.1414		C6	S/2000J11	12.411	12.623
r5		0.1495		C7		14.165
r4		0.1576		C8		15.919
r3		0.1657		C9		17.673
r2		0.1739		C10		19.426
r1	Амальтея	0.1820	0.1813	C11	S/2000J10	20.303	20.300
r1,A1	RS	0.2063	0.2100	C11	S/2000: J3, J5, J7, J9, J4; Ананке	21.180	21.233
A1	Теба	0.2307	0.2219	C12	Карме, S/2000 J6	22.934	22.702
A2		0.2794		C13/12	S/2000 J8, Пасифе, Синопе	23.811	23.546
A3		0.3281		C13	S/2000: J2, J1
A4		0.3769		C14		26.442
				C15		28.196

Нептун. В табл. 5 r_18/17 - нижняя граница кольца 1989 N3R; r_17/16 - верхняя граница кольца 1989 N3R; r_12/11 - нижняя граница кольца 1989 N4R, кольцо (ширина - 9.1 км); r_9/8 - верхняя граница кольца 1989 N 4R; r₁₁- кольцо (15 км), кольцо (9.1 км), кольцо (25 км); r₇ - Галатея,1989 N1R, (15-50); (8). Уран. Названия спутников и кольцевых структур этой планеты указаны непосредственно в табл.6.

4. Основные катастрофы в Солнечной системе

В этом разделе кратко обсуждаются главные катастрофические события, которые вероятно имели место в солнечной системе и в спутниковых системах больших планет. Для краткости мы исключили из рассмотрения аналитические выкладки и расчеты по указанным явлениям.

1) Эллиптичность орбиты Меркурия. Наблюдаемая эллиптичность и размеры орбиты Меркурия служат указанием на существование в прошлом одной или двух протопланет между Солнцем и Меркурием. В предложенной иерархии планет это объекты O4, O5. Последний из них назовем Протоикар. Орбита Меркурия получила существенное изменение в результате сближения, а возможно, и катастрофического столкновения с существовавшей на ранних стадиях жизни солнечной системы планеты Протоикар.

2) Природа ядра Меркурия. Катастрофическими последствиями сближения или столкновения Протоикара и Протомеркурия мог быть срыв мощной первичной газовой оболочки и даже части мантии Протомеркурия со значительным уменьшением его массы, а также изменение орбитального режима движения. Это объясняет наличие у Меркурия большого металлического ядра и свидетельствует также о том, что планета Протоикар, по-видимому была достаточно массивной.

3) Разрушение Протолуны. Возможный импакт Протолуны.

Гравитационное взаимодействие Протолуны и Протоземли также носило катастрофический характер. По модели импакта Протоземля подверглась касательному удару небесного тела с массой порядка 1-2 масс Марса. В соответствие с излагаемой концепцией удар мог быть нанесен Протолуной, обладающей аналогичной массой.

4) Образование Луны.

Возможное разрушение Луны на пределе Роша. Центральным моментом этого взаимодействия, повидимому, послужило сближение Протолуны до предела Роша с последующим развалом Протолуны на тяжелые фрагменты, выпавшие на Землю, и образованием современной Луны c ее характерным химическим составом и распределением плотностей [12].

5) Пояс астероидов.

6) Формирование Юпитера.

Эксцентричность орбит и вековая эволюция эксцентриситетов орбит Протоюпитеров I и II привела к их столкновению и слиянию на ранней стадии планетогенеза [10].

7) Захват Прототитана.

Эта неустойчивая планета B₄ попала примерно в те же условия, что и Протолуна (A₄) и Протохарон (C₄). Она была обречена покинуть свое отведенное ей место и примкнуть, как это было в только что отмеченных случаях, к внутренней планете-соседке. Но через определенное время планеты-соседки не стало вообще. Она объединилась с другой более внутренней планетой. В конечном итоге Прототитан - довольно солидная протопланета (по-видимому, со своей собственной спутниковой системой) была подхвачена весьма массивным и изящным по своей красоте Сатурном.

8) Захват Протохарона Протоплутоном.

Таблица 5. Система Нептуна.

Pn	Названия	Теор.	Набл.	Pn	Названия	Теор.	Набл.
r22		0.0291		r1	Кольцо	0.0754	0.0750
r21		0.0333		A1		0.0880
r20		0.0354		A2		0.1007
r19		0.0375		A3	Протей	0.1133	0.1176
r18		0.0396		A4		0.1259
r18/17	RS	0.0406	0.0411	A5		0.1386
r17	Кольцо 1989 N3R	0.0417	0.0418	B1		0.2144
r17/16	RS	0.0427	0.0428	B2		0.2902
r16		0.0438		B3	Тритон	0.3660	0.3548
r15		0.0459		B4		0.4418
r14	Наяда	0.0480	0.0480	B5		0.5176
r13	Таласса	0.0501	0.0500	C1		0.9725
r12	Деспина	0.0522	0.0525	C2		1.4274
r12/11	RS	0.0533	0.0535	C3		1.8822
r11	Кольца (15, 9.1, 2.5 км)	0.0543	0.0542	C4		2.3371
r10		0.0564		C5		2.7920
r9	Кольцо	0.0585	0.0589	D1	Нереида	5.5212	5.5100
r8	Кольцо, 80 км	0.0606	0.0600	D3		10.980
r7	Галатея, RS			D4		13.709
r6	Кольцо, 8 км	0.0649	0.0642	D5		16.438
r5	Кольцо, 15 км	0.0670	0.0675	D6		19.167
r4		0.0691		D7		21.897
r4/3	Кольца (9.0;5.1;5.3 км)	0.0701	0.0700	D8		24.626
r3		0.0712		D9		27.355
r2	Ларисса	0.0733	0.0736	D10		30.084
r2/1	Кольцо 17 км	0.0743	0.0740

Работа поддержана грантом РФФИ 99-05-64889.

Литература.

1. Баркин Ю.В., Феррандиш Х.М. Асимметричный прилив небесных тел. Тезисы конф. <Новые результаты аналитической и качественной небесной механики> (Москва, 5-6 декабря 2000). M. 2000, p. 17-18.
2. Баркин Ю.В. (Barkn Yu.V.) Dynamics of the Earth's shells and fundamental problems of celestial mechanics, astrometry, gravimetry and geodynamics. Proc. of internat. conf. . Publ. , 2001, p.59-65.
3. Босс (Boss A.). Giant planet formation by gravitational instability. Science, 1997. V.276. p. 1836.
4. Витязев А.В., Печерникова Г.В.,Сафронов В.С. Планеты земной группы. - М.: Наука, 1990.
5. Горькавый Н.Н., Фридман А.М. Физика планетных колец. М.: , Наука, 1994. 348 с.
6. Китиашвили И.Н., Гусев А.В. (Irina Kitiashvili and Alexandr Gusev. Exoplanets: Status and Outlook. P.26-30.
7. Ксанфомалити Л.В. (2000) Внесолнечные планетные системы. Астрон. вестн., 2000, том 34, N6, с.529-544.
8. Маракушев А.А. Происхождение и эволюция Земли и других планет солнечной системы.Наука, М., 1992.
9. Маракушев А.А. Происхождение Земли и Луны в свете новейших достижений астрономии. Изв. секц. наук о Земле РАЕН, 2000, N5, с.53-62.
10. Панкуль Л.И. (1968) Фазы и циклы планетогенеза. Изд-во <Наука> Казах. ССР, Алма-Ата.
11. Сафронов В.С. Эволюция допланетного облака и образование Земли и планет. М.:Наука, 1969. 244 c.
12. Сорохтин О.Г. Ранние стадии развития системы Земля-Луна. Изв. секц. наук о Земле РАЕН, 1999, N2, с.141.
13. Хаяши и др. (Hayashi C. et. al). Formation of the Solar system. Protostars and planets. II. Tuscon. P. 1100-1151.
14. Шнайдер (Schneider J.). Extrasolar Planets Encyclopedia. http://www.obspm.fr/planets. 1996.
15. List of Centaurs and scattered-disk objects. Web-site: http://cfa-www.harvard.edu/iau/lists/ Centaurs/html.