Читать книгу "Вселенная на ладони - Колин Стюарт"

Статус Плутона подвергся дальнейшей критике, поскольку эта планета выделяется и по другим причинам. В первую очередь, ее орбита пересекается с орбитой Нептуна. В течение двадцати лет Плутон находится ближе к Солнцу. В период между 1979 и 1999 годом этот космический объект считался восьмой по счету, а не девятой, планетой Солнечной системы. Он также участвует в гравитацинном танце с Нептуном, который астрономы называют резонансом. Плутон совершает ровно два оборота вокруг Солнца на каждые три оборота, которые совершает Нептун за то же самое время. А это означает, что обе планеты всегда держатся по отдельности и риск их столкновения практически равен нулю.

Для Плутона характерны такие же дисфункциональные взаимоотношения и с его крупнейшим спутником Хароном. В отличие от нормальной системы «планета – спутник», эти два космических тела вращаются вокруг общей точки, находящейся в открытом пространстве между ними.

Итак, чем-то нужно было жертвовать. Летом 2006 года на заседании Международного астрономического союза (IAU) было принято решение изменить статус Плутона, изменить его классификацию (и классификацию Эриды), переведя их в новый класс объектов – карликовых планет (см. следующий раздел).

Плутон был низвергнут, так как он «не расчистил пространство вокруг своей орбиты», – он не является наибольшим объектом на своем пути вокруг Солнца (таким наибольшим объектом является Нептун). Но все же решение остается крайне противоречивым.

Еще в 2005 году, когда этот объект значился планетой, НАСА запустила автоматическую станцию «Новые горизонты» для исследования Плутона. Но к тому времени, когда аппарат достиг пункта своего назначения, это была уже не планета. Является Плутон планетой или нет, не столь важно, автоматическая станция обнаружила восхитительное место, значительно превосходящее все ожидания многих астрономов. Мы не просто получили первые высококачественные изображения этого холодного бездушного мира – он оказался более активным, чем кто-либо мог предполагать. Вопреки температурам на этой планете, которые могут упасть до –240 градусов по Цельсию, некоторые неизвестные нам геологические процессы в недавнем прошлом сильно изменили его поверхность.

В процессе подготовки к прибытию «Новых горизонтов» астрономы изучили всю прилегающую к Плутону область, проверив, нет ли каких-либо признаков наличия дополнительных спутников, которые могли бы оказаться опасными для миссии. Они обнаружили два таких спутника – Керберос и Стикс, которые присоединились к трем уже известным спутникам – Харону, Никсу и Гидре.

Карликовые планеты

Решение установить строгие правила для определения планет наряду с правилами включения в разряд карликовых планет просто-напросто взорвали все учебники по астрономии. Вот как выглядит резолюция, принятая астрономами на конгрессе Международного астрономического союза в Праге в августе 2006 года.

1. Планетой является небесное тело, которое:

а) вращается вокруг Солнца,

б) обладает достаточной массой, чтобы под воздействием собственной гравитации поддерживать гидростатически равновесную (практически шарообразную) форму и

в) очистило прилежащее к ней пространство вокруг ее орбиты.

2. Карликовой планетой является небесное тело, которое:

а) вращается вокруг Солнца,

б) обладает достаточной массой, под воздействием собственной гравитации поддерживать гидростатически равновесную (практически шарообразную) форму,

в) не очистило прилежащее к ней пространство вокруг ее орбиты и

г) не является спутником.

Плутон проваливается на пункте 1 в. Его неудача принесла успех Церере. Уже в 1801 году, когда этот крупнейший астероид из пояса астероидов был впервые обнаружен, он рассматривался и как планета. Но впоследствии эта выскочка довольно быстро лишилась столь почетного звания, однако решение астрономического союза 2006 года все же продвинуло ее на шаг выше, предоставив ей статус карликовой планеты. Еще три небесных тела, расположенные дальше Плутона, – Эрида, Хаумеа и Макемаке – были также возведены в ранг карликовых планет.

Эрида является самым большим небесным телом Солнечной системы, еще не принимавшим какого-либо гостя с Земли – к ней еще не направлялся космический аппарат. Она находится почти в 100 раз дальше от Солнца, чем Земля, и, чтобы совершить один оборот вокруг него, ей требуется 558 лет. Ее сопровождает, по меньшей мере, один спутник – Дисмония.

Хаумеа или Хаумея – довольно странное небесное тело, яйцеобразный овоид, крутящийся по орбите вокруг Солнца в компании со своими спутниками – Хииака и Намака.

В 2017 году астрономы обнаружили у Хаумеа кольца. Свое название эта карликовая планета получила по имени гавайской богини, поскольку была открыта с помощью телескопа, расположенного на этих островах. Однако изначально она имела прозвище «Санта», так как была обнаружена сразу же после Рождества.

Название карликовой планеты Макемаке происходит из мифологии острова Пасхи – она была открыта во время Пасхи. Отсюда ее первоначальное прозвище – «Пасхальный кролик». О наличии спутника у планеты было объявлено еще в 2016 году, однако на момент написания данной книги официального сообщения об этом еще не поступало.

В действительности существует гораздо большее число карликовых планет. Одной из них, например, определенно является Седна. Но она вращается по орбите, для завершения которой ей требуется 11 400 лет. Это сильно затрудняет проверку того, отвечает ли она критериям шарообразности формы. Так что ждите сообщений о новых и новых карликовых планетах по мере того, как будут появляться все более продвинутые и крупные телескопы, и мы сможем ближе увидеть мириады этих крошечных раскинувшихся вдали от нас обширных миров.

Пояс Койпера и рассеянный диск

Открытие Плутона в 1930 году до крайности возбудило наше воображение. Астрономы начали строить предположения о том, что новая планета была лишь одним из целого множества иных миров, вращающихся вокруг Солнца за пределами орбиты Нептуна. Многочисленные ученые и мечтатели на протяжении десятилетий импровизировали на тему этой идеи, однако с этой областью Солнечной системы чаще всего стало ассоциироваться имя голландского астронома Герарда Койпера. В настоящее время эта область Вселенной известна как пояс Койпера.

Но все это выглядит довольно парадоксально, в частности, в свете того, что сам Койпер совершенно недвусмысленно утверждал, что пояса больше не существует. Ближе к истине был ирландский астроном Кеннет Эджуорт, который опубликовал свои идеи раньше Койпера. Тем не менее, когда в 1992 году был обнаружен первый после Плутона объект за пределами орбиты Нептуна, это было провозглашено как доказательство существования пояса Койпера, а не пояса Эджуорта.

Пояс Койпера простирается от орбиты Нептуна и дальше на расстояние, приблизительно в пятьдесят пять раз большее, чем расстояние от Земли до Солнца.

К настоящему времени в поясе Койпера обнаружено более тысячи космических объектов, объектов пояса Койпера (ОПК), а астрономы уверены, что их число может достигать 100 тысяч, при этом предполагается, что это будут объекты диаметром в 100 километров. Однако общая масса этих небесных тел составляет не больше, чем десятая доля массы Земли. Предполагается, что эти небесные тела образовались из планетезималов тем же путем, что и сами планеты, но они значительно меньше по размеру в силу того, что на этом отдалении от Солнца в момент их зарождения в наличии было значительно меньше исходного материала. Плутон – самый знаменитый ОПК, наряду с карликовыми планетами Хаумеа и Макемаке.