Лев Шильник - Удивительная космология

Плутон исследован из рук вон плохо, потому что на сегодняшний день это единственная планета Солнечной системы, до которой пока еще не добрался ни один космический зонд. Полет к Плутону – весьма сложная техническая задача, поскольку шесть миллиардов километров, отделяющие девятую планету от Солнца, предъявляют максимум требований и к проблеме радиосвязи с автоматической станцией, и к элементам ее энергоснабжения. Стандартные солнечные батареи на таком огромном расстоянии совершенно бесполезны. Тем не менее в январе 2006 года к Плутону стартовал американский аппарат «New Horizons», который должен встретиться с повелителем холодных миров в июле 2015 года. Если все сложится благополучно, космический зонд продолжит полет, все дальше уходя от Солнца. Его новой целью станут объекты пояса Койпера – аморфное облако насквозь промороженных ледяных глыб, лежащее за орбитой Плутона.

В 1988 году у девятой планеты была обнаружена очень разреженная атмосфера, предположительно состоящая из азота, метана, аргона и неона. Давление этой почти невесомой дымки совершенно ничтожно, что, однако, не мешает протеканию химических реакций. Под влиянием солнечного ветра атомы азота, углерода, водорода и кислорода взаимодействуют между собой, порождая сложные органические соединения. Оседая на поверхность планеты, они окрашивают ее в желтовато-розовый цвет. Но наиболее примечательная особенность атмосферы Плутона – ее сезонные метаморфозы, связанные со сменой времен года. По мере приближения к Солнцу температура начинает расти, что приводит к испарению азотного льда и «распуханию» атмосферы. Но стоит Плутону улететь от Солнца подальше (его орбита представляет собой сильно вытянутый эллипс), как температура немедленно падает, а газы вновь конденсируются и выпадают на поверхность планеты в виде кристаллов азотного льда. Наступает сезонный ледниковый период, и атмосфера на долгое время улетучивается без следа. Таким образом, Плутон – единственная планета Солнечной системы, атмосфера которой периодически рождается и гибнет, как у комет во время их движения вокруг Солнца.

Параметры орбиты Плутона тоже заслуживают внимания. В момент его открытия он располагался достаточно далеко от Солнца, по праву занимая место девятой планеты. Но поскольку его орбита имеет весьма значительный эксцентриситет (0,25, то есть заметно больше, чем даже у Меркурия), расстояние до Плутона от Солнца на протяжении его года меняется почти в два раза – от 29,6 а. е. в перигелии до 48,8 а. е. в афелии. Таким образом, время от времени Плутон оказывается ближе к Солнцу, чем Нептун. Через ближнюю точку своей орбиты Плутон прошел в сентябре 1989 года и теперь продолжает удаляться в сторону афелия (точка максимального удаления от Солнца), которого достигнет лишь в 2112 году, а первый полный оборот вокруг Солнца после своего открытия завершит лишь к 2176 году. Вдобавок орбита Плутона сильно наклонена к плоскости эклиптики (17 градусов, на 10 градусов больше, чем у Меркурия), что также нетипично для большинства планет Солнечной системы.

Осевое вращение девятой планеты тоже имеет свои особенности. Угол между плоскостью экватора Плутона и его орбитальной плоскостью составляет 32 градуса, поэтому при движении по орбите он перекатывается с боку на бок, как колобок. В этом смысле он немного напоминает Уран, хотя у последнего, как мы помним, осевое наклонение еще больше: седьмая планета фактически лежит на боку.

Полный оборот вокруг оси Плутон совершает за 6,4 земных суток, а его спутник Харон оборачивается вокруг материнской планеты в точности за то же самое время. Кроме того, орбита Харона лежит в экваториальной плоскости Плутона, поэтому он виден только с одного полушария и никогда не скрывается за горизонтом. А поскольку расстояние между Плутоном и Хароном не превышает 19 400 километров, с поверхности Плутона его спутник смотрится весьма внушительно: его видимый диаметр в семь раз больше диаметра Луны на земном небосводе.

Надо сказать, что Плутон и Харон представляют собой совершенно уникальный тандем среди других планет Солнечной системы. Они очень близки по размерам (2300 и 1200 километров соответственно) и расположены на небольшом расстоянии друг от друга. Соотношение их масс тоже является беспрецедентно высоким, поскольку Плутон всего в восемь раз тяжелее Харона. Для сравнения: Луна, которая традиционно считается весьма крупным спутником, в 81 раз легче Земли, да и расположена гораздо дальше. Аналогичные соотношения масс других планет Солнечной системы и их спутников дают несопоставимо меньшие величины. Скажем, спутники Юпитера (не говоря уже о спутниках Марса) уступают ему по массе в несколько тысяч раз. С другой стороны, Плутон и Харон ощутимо различаются по параметру средней плотности, что позволяет задуматься об их независимом происхождении. Поэтому большинство астрономов полагают, что Плутон и Харон – двойная карликовая планета.

Совокупность всех этих обстоятельств – чрезвычайно вытянутая орбита девятой планеты, сильно наклоненная к эклиптике, ее очень небольшие диаметр и масса, наличие крайне нестандартного спутника – в конце концов побудили специалистов решительно и бесповоротно изгнать Плутон из числа планет Солнечной системы и поместить его в список объектов пояса Койпера (ОПК).

Читатель уже столько раз встретился на страницах этой книги с транснептуновыми объектами (или объектами пояса Койпера, что практически одно и то же), что настало время поговорить о далеких окрестностях Солнечной системы более обстоятельно. Если бы некий межзвездный скиталец посмотрел на Солнечную систему со стороны, он бы увидел, что она окружена сферическим облаком протопланетных тел, роем каменных и ледяных глыб сравнительно небольших размеров. По некоторым оценкам, их там насчитывается несколько миллиардов, а суммарная масса этих небесных тел сопоставима с массой Юпитера. Эту сферическую оболочку, удаленную на 20–50 тысяч астрономических единиц от Солнца, назвали облаком Оорта в честь ее первооткрывателя, голландского астронома Яна Хендрика Оорта. Вспомним, что одна астрономическая единица (1 а. е.) – это среднее расстояние от Земли до Солнца, составляющее около 150 миллионов километров. Таким образом, облако Оорта расположено чудовищно далеко – в 20–50 тысяч раз дальше от Солнца, чем Земля. Даже Плутон находится в тысячу раз ближе, поскольку афелий его орбиты лежит «всего» в 50 астрономических единицах от нашего светила. Такие расстояния уже не имеет смысла измерять в километрах, потому что от обилия нулей начинает рябить в глазах. Дабы вы, читатель, могли сколько-нибудь наглядно представить себе эти просторы, достаточно сказать, что центральная часть облака Оорта лежит в половине светового года от земного наблюдателя. Проксима Центавра, ближайшая к нам звезда, находится всего лишь в восемь раз дальше.