Номер 4, страница 264 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Вопросы. § 72. Эволюция планет-гигантов. Глава 9. Эволюция Вселенной - номер 4, страница 264.

4. Почему отсутствуют планеты между орбитами Марса и Юпитера?

Основной причиной отсутствия полноценной планеты между орбитами Марса и Юпитера является мощное гравитационное влияние Юпитера, самой массивной планеты Солнечной системы. В период формирования планет, около 4,5 миллиардов лет назад, протопланетный диск содержал достаточно материала для образования еще одного каменистого мира в этой области.

Процесс формирования планет, известный как аккреция, заключается в постепенном слипании и укрупнении мелких частиц (пыли, льда) в более крупные тела — планетезимали, а затем и в протопланеты. Однако гравитация Юпитера, который сформировался раньше и оказался очень массивным, оказала дестабилизирующее воздействие на орбиты планетезималей в соседней области.

Вместо того чтобы плавно сближаться и объединяться, планетезимали под действием гравитационных возмущений от Юпитера стали двигаться по более вытянутым и хаотичным орбитам. Это привело к трем основным последствиям. Во-первых, их столкновения стали происходить на слишком высоких скоростях, что приводило не к слиянию, а к взаимному разрушению и дроблению. Во-вторых, значительная часть материала (более 99%) была выброшена гравитационными "пинками" Юпитера за пределы этой зоны, либо на Солнце, либо вовсе из Солнечной системы. В-третьих, некоторые из крупных объектов были захвачены гравитацией Юпитера и стали его спутниками.

В результате этих процессов из всего "строительного материала" в этой области осталась лишь небольшая часть, которая и образует сегодня Главный пояс астероидов. Суммарная масса всех астероидов этого пояса оценивается всего в 4% от массы Луны, чего совершенно недостаточно для формирования даже карликовой планеты. Крупнейший объект пояса, Церера, классифицируется как карликовая планета, но её масса составляет лишь около трети от общей массы пояса.

Убедительным доказательством доминирующего влияния Юпитера служат так называемые щели Кирквуда — пустые зоны в поясе астероидов. Они находятся на орбитах, которые находятся в орбитальном резонансе с Юпитером (например, где период обращения астероида относится к периоду обращения Юпитера как 1:3, 2:5 и т.д.). Астероиды, попадающие на такие резонансные орбиты, испытывают регулярные и усиливающиеся гравитационные толчки от Юпитера, что быстро делает их орбиты нестабильными и приводит к их выбросу из этих зон.

Ответ: Планета между орбитами Марса и Юпитера не сформировалась из-за мощного гравитационного воздействия со стороны Юпитера. Это воздействие нарушило процесс аккреции, не позволив мелким телам (планетезималям) объединиться в крупный объект. Вместо этого они сталкивались, дробились и были в основном выброшены из этой области, оставив после себя лишь пояс астероидов.