Що криється поза планетами?

Планета X. Так астроном Персіваль Ловелл назвав невідому планету, орбіта якої, за його припущеннями, пролягає дальше від Сонця, ніж орбіта Нептуна. Ловелл почав пошуки Планети X 1905 року, працюючи в своїй обсерваторії у Флаґстаффі (штат Арізона). І хоча Ловелл помер, не встигши віднайти цю планету, пошуки, які він розпочав, продовжувалися. Зрештою 1930 року Клайд Томбо, працюючи в обсерваторії Ловелла, виявив планету Плутон. Планета X справді існувала!

Астрономам відразу стало цікаво, чи існує ще інша Планета X? Почалися шістдесят років напружених пошуків, під кінець яких використовувались навіть космічні апарати. Хоча було виявлено тисячі астероїдів, зірок, галактик і туманностей, але не знайдено жодної нової планети.

Однак пошуки не припинялись. Вчені почали використовувати нові технології і більш потужні телескопи, щоб віднайти небесні тіла, які у мільйони разів тьмяніші, ніж ті, котрі можна помітити неозброєним оком. Врешті-решт ці зусилля принесли результати. На диво, поза орбітою Плутона вдалося побачити десятки малих планет!

Де розміщені ці планети? Скільки подібних планет ще можна знайти? Чи вони є найбільш віддаленими об’єктами у нашій Сонячній системі?

Найвіддаленіші об’єкти

Сонячна система складається з дев’яти планет, які обертаються навколо Сонця. Крім того, у космосі мчаться тисячі кам’яних астероїдів, переважно в поясі між орбітами Марса та Юпітера. До того ж виявлено приблизно тисячу комет.

Які з цих об’єктів найбільше віддаляються од Сонця? Безсумнівно, комети.

Слово «комета» походить від грецького кометес і в перекладі означає «довговолосий». Це світило з довгим широким хвостом, який тягнеться за яскравою головою. Комети були джерелом забобонів та істерії. Спостерігачі все ще приймають комети за привидів. Такі твердження походять від давніх вірувань про те, що це були якісь примарні об’єкти. Чому комети навіюють такий страх? Одна з причин полягає у тому, що деколи їхня поява збігалася з трагічними подіями.

З кометами все ще пов’язаний фанатизм. У березні 1997 року в Каліфорнії (США) 39 членів секти «Небесна Брама» заподіяли собі смерть у той час, як комета Гал-Бапп наблизилася до Сонця. Чому? Бо вони сподівалися, що інопланетний космічний апарат, який, за їхніми припущеннями, ховався ззаду комети, мав забрати їх.

Однак не всі доходили нелогічного висновку щодо комет. У четвертому сторіччі до н. е. Арістотель вважав, що комети — це хмари зі світних газів, які піднімаються до неба. Декілька сторіч пізніше римський філософ Сенека висунув припущення, що комети — це небесні тіла, котрі рухаються по орбітах.

З появою телескопа і після відкриття Ньютоном закону всесвітнього тяжіння комети почали досліджувати докладніше. У 1705 році Едмунд Галлей визначив, що вони обертаються навколо Сонця по довгих еліптичних орбітах. До того ж він помітив, що комети, які з’явилися на небі у 1531, 1607 і 1682 роках мали подібний орбітальний шлях і спостерігалися з періодом коло 75 років. Галлей дійшов правильного висновку, що в ті роки з’являлася одна і та ж сама комета, яку пізніше назвали його іменем.

Тепер ученим відомо, що комети мають тверде ядро, діаметр якого зазвичай від 1 до 20 кілометрів. Найбільше воно нагадує темний, непрозорий айсберг, що складається переважно з льоду й пилових часток. Ретельно оглядаючи знімки комети Галлея, зроблені космічним апаратом «Джотто» 1986 року, можна помітити струмені газу й пилу, які виходили з комети. Ці виділення утворюють яскраву голову комети й хвіст, що можливо спостерігати із Землі.

Групи комет

Навколо Сонця обертається дві групи комет. Їхня класифікація залежить від орбітального періоду, або часу, за який комета обертається навколо Сонця. Короткоперіодичні, чи періодичні, комети — наприклад комета Галлея — здійснюють свою подорож навколо Сонця менше, ніж за 200 років. Ці планети рухаються по траєкторіях, що пролягають близько до екліптики — небесної площини, в якій Земля та інші планети обертаються навколо Сонця. Можливо, існують мільярди періодичних комет, більшість з котрих рухаються поза Нептуном і Плутоном, найвіддаленішими планетами, за мільярди кілометрів від Сонця. Іноді деякі з цих комет, як-от комета Енке, мають наближені до Сонця орбіти, через те що притягаються іншими планетами.

А що сказати про довгоперіодичні комети? На відміну від короткоперіодичних, комети з великими періодами обертання рухаються навколо Сонця у різних напрямках. До таких комет належать Хуакутаке й Гал-Бапп, які створили захопливе видовище своїм нещодавнім з’явленням. Однак наступна їхня поява очікується аж через тисячі років!

Величезна кількість довгоперіодичних комет переміщається у віддаленіші частини Сонячної системи. Ця група комет отримала назву хмара Оорта, на честь голландського астронома, який 1950 року висунув теорію її існування. Скільки комет входить до складу цієї хмари? За приблизними підрахунками астрономів, понад трильйон! Деякі з цих комет переміщаються на віддаль світлового року або і далі від Сонцяa. За таких відстаней одна подорож орбітою може становити більше, як десять мільйонів років!

Сила-силенна малих планет

Виявлені нещодавно малі планети, про які згадувалося на початку статті, разом з короткоперіодичними кометами обертаються за орбітою Плутона. Починаючи з 1992 року астрономи відкрили коло 80 таких малих планетоподібних тіл. Можливо, десятки тисяч з них мають діаметр понад 100 кілометрів. Ці міні-планети складають пояс Койпера, названий на честь вченого, який приблизно 50 років тому довів його існування. Об’єкти, що формують пояс Койпера, мабуть, складаються з каменю та льоду.

Чи недавні відкриття цих малих планет змінили погляд про Сонячну систему? Звичайно! Тепер вважається, що Плутон, його супутник Харон, супутник Нептуна Тритон і деякі інші крижані об’єкти нашої Сонячної системи походять з поясу Койпера. Дехто з астрономів навіть думає, що Плутон більше не можна називати великою планетою!

Звідки вони з’явилися?

Як так сталось, що безліч комет і малих планет опинилися в поясі Койпера? Астрономи припускають, що частки пилу й згустки льоду, які перебували в хмарі, зрослись і утворили ці об’єкти. Однак ті об’єкти були надто далеко один від одного, щоб утворити великі планети.

Довгоперіодичні комети також становлять істотну частину Сонячної системи. Загалом маса цих комет десь у 40 разів перевищує масу Землі. Припускають, що більшість із них сформувалися на ранньому етапі існування Сонячної системи в регіоні газових планет-гігантів.

Що виштовхнуло ці комети на їхні теперішні, віддалені від Сонця орбіти? Очевидно, такі великі планети, як Юпітер, вплинули на комети, що проходили повз них, немов могутні гравітаційні рогатки.

Дослідження комет

До складу комет входить один з найпростіших матеріалів Сонячної системи. Як ці захопливі об’єкти досліджуватимуть далі? Періодичне з’явлення комет у нашій Сонячній системі дає змогу вивчити їх точніше. Різноманітні космічні агентства планують запустити ряд космічних апаратів, щоб досліджувати комети протягом наступних декількох років.

І хто знає, який ще об’єкт може бути знайдений у нашій Сонячній системі? Нові відкриття і дані про віддалені об’єкти, які обертаються навколо Сонця, підтверджують біблійні слова, записані в Ісаї 40:26: «Підійміть у височину ваші очі й побачте, хто те все створив? Той, Хто зорі виводить за їхнім числом та кличе ім’ям їх усіх».

[Примітка]

[Рамка на сторінці 27]

КОМЕТИ Й МЕТЕОРНІ ПОТОКИ

Побачивши на небі феєричний виблиск метеора, чи ви б подумали, що він походить від комети? Це можливе. Коли комета наближається до Сонця, її крижане ядро поступово розпадається, залишаючи хвіст із найдрібніших кам’яних частинок, або метеороїдів. Ці частинки у хвості комети не такі легкі, як пил, і тому сонячний вітер не відносить їх у космічний простір. Натомість вони утворюють смугу уламків, які рухаються навколо Сонця по орбіті самої комети.

Щороку Земля зустрічається з рядом цих метеорних потоків. «Матеріалом» для метеорного потоку Леоніди, що спостерігається в середині листопада, є залишки, які зоставляє за собою комета Темпла-Тутля. За незвичайною картиною цього зоряного дощу можна спостерігати кожних 33 роки. Ті, хто оглядав метеорний потік Леоніди 1966 року, розповідали, що бачили понад 2000 метеорів кожної хвилини,— справжня буря! У 1998 році можна було спостерігати вражаючі боліди. Справді, цей зоряний дощ вартий нашої уваги і цього листопада.

[Схема/Ілюстрації на сторінках 24—26]

1. Комета Гал-Бапп у 1997 році.

2. Едмунд Галлей.

3. Персіваль Ловелл.

4. Комета Галлея у 1985 році.

5. Комета Галлея у 1910 році.

6. Струмені газу й пилу, що виходять з комети Галлея.

[Відомості про джерела]

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

4) Courtesy of 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]

(Повністю форматований текст дивіться в публікації)

7. Орбіти декількох комет.

Комета Когоутека

Комета Галлея

Сонце

Земля

Комета Енке

Юпітер

[Ілюстрації]

8. Перед зіткненням з Юпітером у 1994 році, комета Шумейкер-Леві 9 розпалася на 21 частинку.

9. Поверхня Плутона.

10. Комета Когоутека, 1974 рік.

11. Астероїд Іда та його супутник Дактил.

[Відомості про джерела]

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