Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра

Случайность — это неотъемлемая часть большинства происходящих в природе явлений, и стохастический подход к решению поставленных задач вполне правомерен.

Поскольку малые тела Солнечной системы в процессе эволюции проявляют сложное поведение, которое трудно описать и объяснить в рамках классической небесно-механической теории движения, то имеет смысл перейти к вероятностным формам описания процесса эжекции вещества из родительского тела в любой точке космического пространства и исследовать модели возникающих при этом новых классов малых тел.

Процессы выброса вещества являются стохастическими процессами, когда априори неизвестны начальные условия выброса. Следствием такого выброса может быть образование метеороидного роя или ассоциации. Одним из критериев установления генетической связи метеороидного образования с предполагаемым родительским телом является сходство орбит. Теоретические исследования в сочетании с компьютерным моделированием и привлечением значительного объема наблюдательных данных позволяют получить не только качественные, но и количественные характеристики при рассмотрении конкретных небесных объектов.

Применительно к описываемой проблеме в этом направлении выделяются три раздела:

1) выявление структур новых образований на основе наиболее вероятных механизмов дезинтеграции родительских тел;

2) определение возможности возникновения и существования новых классов малых тел в космическом пространстве;

3) эволюционное движение в межпланетном пространстве малых тел, новых образований и остатков начальных объектов под действием факторов гравитационного и негравитационного характера.

Первые работы по моделированию выброса вещества из ядра кометы и образованию метеороидного роя были выполнены в нашей стране в 60-х гг. XX в. Первые результаты по моделированию четырех наиболее известных в то время роев — Дракониды (комета Джакобини — Циннера), Леониды (1866 I), Персеиды (1862 III) и Тауриды (комета Энке) — показали перспективность разрабатываемого метода исследования [Катасев, Куликова, 1975; Katasev and Kulikova, 1970]. В дальнейшем аналогичные исследования были осуществлены для метеороидных роев, связь которых с определенными кометами не являлась общепризнанной. Это метеороидные рои Лириды, Урсиды, Андромедиды, Ориониды и η-Аквариды, α-Каприкорниды. В качестве комет-родоначальниц принимались кометы 1861 I, 1939 X, 1852 III (Биэлы), 1910 II (Галлея), 1954 III соответственно. На этом этапе моделирование процесса выброса вещества из ядра кометы-родоначальницы осуществлялось в самой неспокойной точке орбиты кометы — перигелии. Развитие этого метода заключалось в разработке и применении вероятностно-статистического алгоритма, моделирующего процесс выброса метеорного вещества из ядра кометы-родоначальницы в любой точке кометной орбиты. Применение методов Монте-Карло в данном случае позволило более детально исследовать вопрос о возможности образования метеороидных роев, ибо постепенное снятие ограничений при постановке задачи приближает к реальному процесс, изучаемый с помощью математических методов. В ходе исследования был выявлен характер изменений отклонений орбитальных элементов модельных частиц, выброшенных с различными скоростями, от элементов орбиты соответствующей кометы-родоначальницы при удалении точки выброса от перигелия; выявлена зависимость изменения величины этих отклонений как функции скорости выброса; определены границы интервалов скоростей выброса, ответственных за образование каждого исследуемого роя. Получены некоторые тенденции формирования метеорных роев как следствия процессов выброса, проявляющиеся при удалении точки выброса от перигелия кометной орбиты, а также специфические особенности формирования каждого из вышеназванных роев. Оказалось, что если метеороидный рой есть результат серии выбросовых процессов, возникающих при приближении кометы к Солнцу, то в нем может быть выявлена продольная лучевая структура.