Читать книгу "Вселенная на ладони - Колин Стюарт"

Пространство Солнечной системы не заканчивается планетами. За пределами орбиты Нептуна простираются пояс Койпера и облако Оорта

Эрида, другая транснептуновая карликовая планета, находится за пределами пояса Койпера в области, известной как Рассеянный диск. Орбиты небесных тел, находящихся в этой области Солнечной системы, могут увести их на расстояние в сто раз большее, чем расстояние от Земли до Солнца. Происхождение Рассеянного диска остается до конца неясным, но большинство астрономов связывает его с Нептуном – предполагается, что эта планета, удаляясь от Солнца на начальном этапе развития Солнечной системы, расталкивала и рассеивала небесные тела из пояса Койпера.

Планеты № 9 и № 10

Запомнить все девять планет Солнечной системы очень легко, если использовать для этого ассоциативное запоминание. В английском языке для этого существовали хорошие мнемонические сочетания. После того как статус планеты Плутон понизили, пришлось сочинять новые «запоминалки». Однако надо быть готовым менять их снова.

Чем больше мы изучали транснептуновые объекты, тем сильнее ощущали, что здесь происходит нечто довольно странное. Еще в 2014 году было отмечено, что два объекта пояса Койпера – Седна и 2012 VP113 – занимают очень сходные орбиты. В особенности это касается того, что у них общий аргумент перигелия – угол их наклона по отношению к планетам при нахождении их в ближайшей к Солнцу точке орбиты.

Сходный наклон орбит нескольких малых объектов внешней Солнечной системы может быть следствием гравитации со стороны невидимой нам девятой планеты

Снимок 1998–1999 годов аналеммы, изображенной на стекле витрины офиса Лабораторий Белла, Мюррей Хилл, Нью Джерси; статья Дж. Фисберна в Английской «Википедии».

Эти значения по понятным причинам должны быть случайными, однако они мистическим образом похожи. Вдобавок в 2016 году астрономы обнаружили, что еще четыре небесных тела имеют то же свойство. Было вычислено, что вероятность того, что это результат случайного совпадения, составляет всего 0,007 %.

Большинство ученых объясняют это тем, что мы упустили какую-то планету в своей Солнечной системе. Во многом так же, как мы открыли Нептун по воздействию, которое его гравитация оказывает на Уран, притяжение этой пока еще невидимой планеты выстраивает орбиты этих шести малых миров. Чтобы предположение оказалось истинным, масса этой планеты должна быть в десять раз больше массы Земли, а время ее оборота по орбите вокруг Солнца должно составлять от 10 тысяч до 20 тысяч лет. В настоящее время астрономы всего мира лихорадочно исследуют небесный свод, охотясь за этой первой новой планетой уже почти два века.

Новых планет может быть даже две. В июне 2017 года астрономы опубликовали исследование, предполагающее, что существование десятой планеты (если планета № 9 действительно находится там) может объяснить причины искажения орбит некоторых других объектов пояса Койпера. Десятая планета, если таковая существует, должна быть по массе примерно равна Марсу.

Очевидно, что наше представление о Солнечной системе далеко не полное и в ближайшем будущем оно может снова с легкостью измениться.

«Вояджер» и гелиосфера

Но где заканчивается Солнечная система? Одним из способов определения границы Солнечной системы является попытка определить, где влияние магнитного поля Солнца начинает убывать. Благодаря космической станции «Вояджер» у нас есть точные данные о границах этой так называемой гелиосферы.

В то время как «Вояджер-2» был занят исследованием Урана и Нептуна, «Вояджер-1» пробирался вперед в направлении окраин Солнечной системы. Сегодня эта область находится на расстоянии более 20 миллиардов километров от Солнца. ««Вояджер-2» передвигается вслед за ним, отставая от него на три миллиарда километров. Хотя там совершенно не на что смотреть, в этой кромешной тьме абсолютной пустоты космического пространства, научные приборы обеих станций все еще продолжают функционировать. Все это время они посылали на Землю ежедневные показатели солнечного ветра, дующего им в спину. Требовалось более тридцати часов, чтобы эти радиосигналы вернулись на Землю.

В 2012 году космическая станция «Вояджер-1» стала первым искусственным объектом, покинувшим Солнечную систему, когда она пересекла гелиопаузу

Примечательно, что начиная с 2010-го и далее, скорость солнечного ветра, регистрируемого «Вояджером-1» упала до нуля. К августу 2012 года астрономы были уверены настолько, что могли объявить о том, что станция пересекла гелиопаузу – границу гелиосферы – и вышла в межзвездное пространство. «Вояджером-1» был провозглашен первым посланником Земли, покинувшим Солнечную систему. При сегодняшней скорости ему потребуется примерно 30 тысяч лет, чтобы достичь следующей звездной или солнечной системы.

ОБЛАКО ООРТА

Кометы с коротким периодом обращения – менее 200 лет – происходят из пояса Койпера и Рассеянного диска. Примером таких комет могут служить комета Галлея и комета 67Р / Чурюмова – Герасименко. Кометы с длительным периодом обращения предположительно произошли из более отдаленного источника, известного как облако Оорта. Оно начинается в области, расположенной в тысячу раз дальше, чем Рассеянный диск, и простирается до области, находящейся в 30 триллионах километров от Солнца, что дальше половины расстояния до следующей звезды. Оно носит имя голландского астронома Яна Оорта, который обсуждал свою идею еще в 1950 году. Это облако продолжает оставаться гипотетическим – любая комета, обитающая в нем, слишком далека от Солнца, чтобы мы могли наблюдать ее непосредственно с помощью современных телескопов. «Вояджер-1» достигнет этой области примерно через 300 лет, но к тому времени его батареи будут уже давно мертвы. Кометы были бы так слабо связаны с Солнцем, что ближайшие звезды могли бы немного подтолкнуть их, направив внутрь к нам. В результате они вернутся туда, откуда пришли – астрономы убеждены, что они образовались во внутренних областях Солнечной системы, прежде чем были рассеяны во все стороны движением гигантских планет, когда те перемещались по направлению к своим сегодняшним орбитам.

Действительно, достижения «Вояджера-1» должны войти в историю как очень важный первый шаг. Но заявки и претензии, оставленные им в отношении Солнечной системы, должны восприниматься с большой осторожностью. Он покинул пределы Солнечной системы, только если ее границы определять в понятиях магнетизма. Но велика вероятность того, что пространства за ее пределами населены множеством других важных объектов или небесных тел, которые все еще вращаются вокруг Солнца, не говоря уже о потенциальной планете № 9. Можно ли говорить о том, что «Вояджер-1» покинул пределы Солнечной системы, если он так и не достиг самой отдаленной ее планеты?