Что там — за другими планетами?

Планета X. Так астроном Персиваль Ловелл назвал еще неизвестную планету, орбита которой, по его предположениям, пролегала за орбитой Нептуна. Поиски планеты X он начал в 1905 году, ведя наблюдения из своей обсерватории во Флагстаффе (США, штат Аризона). Хотя при жизни ему не удалось найти планету X, начатое им дело было продолжено. И вот наконец в 1930 году в Ловелловской обсерватории Клид Томбо открыл планету Плутон. Да, планета X действительно существовала!

Астрономы стали сразу задаваться вопросом: можно ли найти другую, подобную ей планету? В течение шести десятилетий велись интенсивные поиски, а в последние годы для исследований стали использовать даже космические аппараты. Были обнаружены тысячи астероидов, звезд, галактик и туманностей — но ни одной новой планеты.

Тем не менее поиски продолжались. На помощь ученым пришли новые технологии, появились более мощные телескопы, позволяющие обнаружить движущиеся по орбитам объекты, очертания которых в миллионы раз тусклее, чем можно рассмотреть невооруженным глазом. Наконец-то усилия ученых были вознаграждены. И теперь их взору открылись десятки малых планет, расположенных за орбитой Плутона!

Но где же они, эти малые планеты? Как обнаружить другие такие планеты? Можно ли их назвать самыми удаленными в нашей Солнечной системе?

Самые удаленные объекты

В Солнечную систему входят девять планет, которые движутся вокруг Солнца. Кроме того, космическое пространство бороздят тысячи каменных астероидов, большей частью между орбитами Марса и Юпитера. Также обнаружено около тысячи комет.

Какие из этих объектов более всего удаляются от Солнца? В этом отношении кометам, конечно, нет равных.

Слово «комета» происходит от греческого слова, которое буквально означает «длинноволосый», что указывает на длинный хвост, тянущийся от яркой головы кометы. Во все времена кометы наводили на людей панический страх и становились предметом множества суеверий. До сих пор некоторые наблюдатели относят появление комет к чему-то призрачному. Это представление порождено древними верованиями в то, что кометы — это вестники из потустороннего мира. Почему же кометы вызывали у людей такой неописуемый ужас? Одна из причин связана с тем, что иногда их появление совпадало с какими-то несчастьями.

Однако к кометам до сих пор относятся с фанатизмом. К примеру, в марте 1997 года в Калифорнии (США) 39 членов секты Небесные врата совершили массовое самоубийство, когда комета Хейла-Боппа приближалась к Солнцу. Почему? Как они полагали, вслед за кометой якобы незаметно летит корабль инопланетян, который заберет их с собой.

Однако не у всех были подобные представления о кометах. Например, Аристотель в четвертом веке до н. э. высказал предположение, что кометы — это облака светящегося газа, которые находятся где-то высоко в небе. А несколько веков спустя римский философ Сенека с прозорливостью говорил, что кометы — это небесные тела, которые движутся по орбитам.

С появлением телескопа и после открытия Ньютоном закона тяготения исследование комет стало более точной наукой. В 1705 году Эдмунд Галлей установил, что кометы движутся вокруг Солнца по длинным эллиптическим орбитам. Более того, он заметил, что кометы, наблюдавшиеся в 1531, 1607 и 1682 годах, имели похожую траекторию и появлялись через равные промежутки времени — примерно через 75 лет. Сопоставив все данные, Галлей пришел к верному выводу, что это одна и та же комета,— впоследствии она была названа его именем.

Современные исследователи знают, что кометы имеют твердое ядро, достигающее от одного до двадцати километров в поперечнике. Можно сказать, что ядро представляет собой темный, грязный айсберг, который состоит в основном из водяного льда, смешанного с пылью. На увеличенных снимках кометы Галлея, сделанных в 1986 году автоматическим космическим зондом «Джотто», виден поток газа и пыли, испускаемый кометой. Благодаря этому выбросу создается яркое свечение головы и хвоста кометы, видимое с Земли.

Кометные семейства

Вокруг Солнца движутся два семейства комет. Они разделяются на классы в зависимости от периода обращения, или количества времени, затраченного для совершения полного оборота вокруг Солнца. Короткопериодические, или просто периодические, кометы (например, комета Галлея) совершают каждое такое путешествие менее чем за 200 лет. Траектория их движения пролегает рядом с эклиптикой, или сечением небесной сферы плоскостью орбиты Земли и других планет, движущихся вокруг Солнца. Вероятно, существует миллиард периодических комет, большинство из которых, обогнув Солнце, удаляются от него на миллиарды километров, оставляя позади себя даже самые дальние планеты, Нептун и Плутон. Иногда, из-за слишком сильного приближения к планетам, орбиты комет изменяются и оказываются ближе к Солнцу, как это произошло с кометой Энке.

А что можно сказать об орбитах комет с длительным периодом обращения? В отличие от своих короткопериодических «родственниц», эти кометы огибают Солнце со всех сторон. В число таких комет входят кометы Хиякутаке и Хейла-Боппа, которые стали потрясающим зрелищем во время своего последнего приближения к Земле. Теперь эти «гостьи» посетят нас не раньше чем через тысячи лет!

Огромное скопление долгопериодических комет находится на самой окраине Солнечной системы. Это скопление было названо облаком Оорта — в честь голландского астронома, который в 1950 году впервые высказал гипотезу о существовании кометного облака. Сколько комет насчитывается в этом облаке? По мнению астрономов, более триллиона! Некоторые из них, огибая Солнце, отправляются в путь, равный одному и более световому годуa. При таких размахах протяженность отдельно взятой орбиты может достигать более десяти миллионов лет!

Мириады малых планет

Открытые недавно малые планеты, о которых мы упомянули в начале статьи, разделяют общее пространство за пределами орбиты Плутона с короткопериодическими кометами. С 1992 года астрономы обнаружили около 80 небольших планетоподобных тел. И, по всей видимости, существуют десятки тысяч таких небесных тел диаметром более 100 километров. Эти мини-планеты образуют пояс Койпера, названный в честь ученого, который около полувека назад высказал предположение о существовании этого планетарного кольца. Небесные тела, входящие в пояс Койпера, состоят, по-видимому, из камня и льда.

Изменили ли недавние открытия малых планет представление о том, как выглядит Солнечная система? Безусловно! Есть предположение, что Плутон и его спутник Харон, спутник Нептуна Тритон и некоторые другие состоящие изо льда объекты Солнечной системы вышли из пояса Койпера. Некоторые астрономы даже полагают, что Плутон больше нельзя считать крупной планетой!

Откуда они появились?

Как могло появиться такое множество комет и малых планет, образовавших пояс Койпера? Астрономы предполагают, что первоначально эти небесные тела сформировались из облака пылевых частиц и кристаллов льда, которые, соединяясь, образовывали более крупные объекты. Однако эти объекты были слишком рассеяны, поэтому не могли преобразоваться в большие планеты.

Долгопериодические кометы тоже составляют значительную часть нашей планетарной системы. Их общая масса приблизительно в 40 раз превышает массу Земли. Как предполагается, большинство из них образовалось в ранний период существования Солнечной системы в области внешних газовых планет-гигантов.

Как оказались эти кометы на их нынешних орбитах, так далеко от Солнца? Очевидно, большие планеты, преимущественно Юпитер, послужили мощными гравитационными «рогатками» для каждой из проходивших неподалеку комет.

Исследование комет

Кометы состоят из самых простых материалов, встречающихся в Солнечной системе. Можно ли узнать что-нибудь еще об этих восхитительных небесных телах? Случайные появления некоторых комет в пределах Солнечной системы позволяют исследовать их более детально. С этой целью различные службы по исследованию космического пространства предполагают в ближайшие годы запустить несколько космических аппаратов.

Кто знает, что еще можно обнаружить в нашей планетарной системе? Новые открытия и более ясное понимание природы отдаленных объектов Солнечной системы лишь придают силу библейскому высказыванию, записанному в Исаии 40:26: «Поднимите глаза ваши на высоту небес и посмотрите, кто сотворил их? Кто выводит воинство их счетом? Он всех их называет по имени».

[Сноска]

[Рамка, страница 27]

КОМЕТЫ И МЕТЕОРНЫЕ ДОЖДИ

Приходилось ли вам видеть в небе «падающую звезду»? «Может, это остаток кометы?» — вероятно, думали вы. Вполне возможно. По мере приближения к Солнцу ледяное ядро кометы постепенно разрушается, оставляя за собой хвост каменистых частиц, или метеорных тел. Однако они не такие легкие, как пылевые частицы в кометном хвосте, поэтому их не относит в сторону солнечным ветром. Вместо этого они образуют шлейф обломков, который движется вокруг Солнца по орбите материнской кометы.

Каждый год Земля сталкивается с целым рядом таких метеорных потоков. В середине ноября можно наблюдать метеорный поток Леонид, образованный из материала, оставленного кометой Темпеля-Тутля. В особом великолепии Леониды предстают каждые 33 года. Как сообщали наблюдатели, следившие за потоком Леонид в 1966 году, каждую минуту можно было увидеть более 2 000 метеоров — настоящий космический ливень! В 1998 году они производили яркие огненные шары, или болиды. Потрясающее зрелище — не пропустите его в ноябре этого года!

[Схема/Иллюстрации, страницы 24—26]

1. Комета Хейла-Боппа в 1997 году.

2. Эдмунд Галлей.

3. Персиваль Ловелл.

4. Комета Галлея в 1985 году.

5. Комета Галлея в 1910 году.

6. Потоки газа и пыли, исходящие от кометы Галлея.

[Сведения об источнике]

1) Tony and Daphne Hallas/Astro Photo; 2) Culver Pictures; 3) с любезного разрешения Lowell Observatory/Dictionary of American Portraits/Dover

4) С любезного разрешения Anglo-Australian Observatory, photograph by David Malin; 5) National Optical Astronomy Observatories; 6) the Giotto Project, HMC principal investigator Dr. Horst Uwe Keller, the Canada-France-Hawaii telescope

[Схема]

(Полное оформление текста смотрите в публикации)

7. Орбиты различных комет.

Комета Когоутека

Комета Галлея

Солнце

Земля

Комета Энке

Юпитер

[Иллюстрации]

8. В 1994 году перед столкновением с Юпитером комета Шумейкера-Леви 9 раскололась на 21 фрагмент.

9. Поверхность Плутона.

10. Комета Когоутека, 1974 год.

11. Астероид Ида и ее спутник Дактил.

[Сведения об источнике]

8) Dr. Hal Weaver and T. Ed Smith (STScI), and NASA; 9) A. Stern (SwRI), M. Buie (Lowell Obs.), NASA, ESA; 10) NASA photo; 11) NASA/JPL/Caltech