Колин Стюарт - Вселенная на ладони [litres]

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.

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.

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?

Современная Солнечная система – очень непростое место с множеством сложных элементов и свойств. Создать логически последовательную картину того, как вращающийся диск из осколков и обломков разной породы и вещества, окружавший зарождающееся Солнце, превратился в сложнейшую систему планет, спутников, карликовых планет, астероидов и комет, без преувеличения – настоящий подвиг. В последние годы огромной поддержкой в этих усилиях стало появление суперкомпьютеров, способных создавать и анализировать высокодетализированные модели. Лучшим примером такой модели на данный момент стала модель Ниццы, получившая свое название по названию города во Франции, где она была скомпилирована.

Эта модель предполагает, что четыре гигантские планеты начали свое существование в более тесно спаянной группе, прежде чем гравитационные взаимосвязи и взаимодействия привели их к миграции в направлении тех позиций, которые они занимают в настоящее время. Такая модель будет наилучшим образом отвечать сегодняшней Солнечной системе, если исходить из того, что Юпитер мигрировал во внутреннем направлении, а три другие газовые планеты устремлялись вовне. В некоторых моделях Уран и Нептун меняются местами. Если предположить, что Юпитер на самом деле вторгся в пояс астероидов, тогда это будет означать, что он разбрасывал повсюду множество космических пород, возможно, тем самым неся ответственность за позднюю тяжелую бомбардировку. Аналогичным образом прорыв Нептуна вовне привел к разрыву пояса Койпера и образованию Рассеянного диска. Вероятно, он также привлек к себе из этого пояса крупный неправильной формы спутник Тритон. Некоторые кометы были рассеяны на достаточно далекие расстояния, чтобы образовать облако Оорта.

Изначально в модели Ниццы было всего четыре гигантские планеты. Но астрономы рассматривали наряду с ней и модель с пятой гигантской планетой, которая предположительно могла иметь разные размеры. К их удивлению, эта модель соответствовала звездной системе, еще больше похожей на нашу современную Солнечную систему. Если же пятая гигантская планета действительно когда-то существовала, то куда она делась и где она теперь? Если она тоже была рассеяна более крупными соседями, тогда она могла закончить тем, что оказалась где-то далеко за пределами орбиты Нептуна и по сей день продолжает находиться там. Если исходить из того, что планета № 9 действительно найдется, то почти наверняка это и будет та самая потерянная планета.