И ихосталось только восемь: большая восьмерка

08.06.2016 Наука и жизнь

Планеты от Меркурия до Сатурна видны невооруженным глазом и известны с давних пор. Следующую за Сатурном планету исследователи небес замечали в примитивные телескопы еще в конце XVII столетия, но принимали за звезду. 13 марта 1781 года великий британский астролог Уильям Гершель открыл ее заново.

Новое небесное тело взяло имя Уран, предложенное влиятельным редактором «Берлинского астрономического ежегодника» Иоганном Боде.

Во второй половине 60-ых годов XVIII века германский астролог Иоганн Тициус фон Виттенберг увидел, что орбитальные радиусы всех известных тогда планет, за исключением Меркурия, возможно приближенно обрисовать несложной геометрической прогрессией. Из этого следовало, что на расстоянии 2,8 а.е. от Солнца, между юпитером и Марсом, обязана пребывать еще одна планета, которая очевидно отсутствовала. В первой половине 70-ых годов восемнадцатого века Боде высказал предположение, что это небесное тело все же существует, легко его еще никто не замечал.

Радиус открытого скоро Урана соответствовал формуле Тициуса, так что догадка Боде смотрелась еще более убедительной.И ихосталось только восемь: большая восьмерка Во второй половине 80-ых годов восемнадцатого века австрийский доктор наук астрономии барон Франц Ксавер фон Зак убедил две дюжины сотрудников приступить к систематическому отлову планеты-беглянки. Не смотря на то, что члены первого в истории астрономии исследовательского консорциума трудились не покладая рук, победа досталась чужаку.

1 января 1801 года директор Палермской обсерватории Джузеппе Пиацци случайно увидел скоро перемещающуюся на фоне неподвижных звезд светящуюся точку. Так была открыта Церера, самая большая малая планета с экваториальным радиусом около 500 км, которая появилась в точности на расчетном расстоянии от Солнца. В последующие шесть лет астрологи нашли ее трех небесных сестер, кроме этого взявших имена древних богинь, — Палладу, Весту и юнону.

Многие астрологи причислили их к планетам, но Гершель не поддался данной иллюзии и придумал для новооткрытых тел наименование «астероиды», другими словами «подобные звездам» (в тогдашние телескопы они, как и звезды, были видны как точки, а не диски). Термин стал общепризнанным в 1840-х, в то время, когда по окончании продолжительного перерыва было открыто много новых мини-планет.

На кончике пера

Тогда же имело место первое расширение границ Нашей системы. В конце XVIII столетия астрологи увидели, что Уран отклоняется от ньютоновской орбиты. В осеннюю пору 1845 года британский математик Джон Адамс доказал, что эти аберрации возможно растолковать наличием трансурановой планеты, и вычислил, где ее необходимо искать, но его работа была опубликована только спустя пять лет.

Летом 1846 года француз Урбен Леверье самостоятельно взял подобные результаты и срочно поделился ими с берлинским астрологом Иоганном Готфридом Галле. 23 сентября тот в первый раз замечал новую планету, которую по окончании очередной интернациональной перебранки назвали Нептуном.

Эта история частично повторилась и в наши дни. В начале XX века астрологи усомнились, что все аберрации орбиты Урана разъясняются притяжением Нептуна. Американцы Уильям Пикеринг и Персиваль Лоуэлл вычислили координаты гипотетического транснептуна; Лоуэлл назвал его планетой Х. В 1911 году индус Венкатеш Кетакар вычислил кое-какие параметры ее орбиты, и, как выяснилось позднее, в полной мере совершенно верно.

По окончании смерти Лоуэлла поиски планеты Х заглохли. Во второй половине 20-ых годов XX века за них взялись заново посредством намерено изготовленного для этих целей 31-сантиметрового телескопа с фотокамерой. По окончании трудоемких просмотров тысяч снимков Клайд Томбо 18 февраля 1930 года в первый раз нашёл долгожданную планету.

Для нее были предложены десятки имен, но наконец-то новая планета была названа Плутоном.

Двадцать лет назад к этому нечего было бы добавить. Но в первой половине 90-ых годов двадцатого века американский астролог Майлс Стэндиш математически доказал, что маленький Плутон фактически не воздействует на перемещение Нептуна! Кетакару и Томбо помогли не только знания и трудолюбие, но и простое везение.

Транснептуновое кольцо

Открытие Плутона вызвало храбрую догадку, которую выдвинул основатель астрономического отделения Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Фредерик Леонард, первый президент Общества по изучению метеоритов. В первой половине 30-ых годов двадцатого века он предсказал, что Плутон всего лишь первый член семейства транснептуновых объектов, «каковые еще ожидают собственного открытия».

Позднее эта мысль осенила ирландца Кеннета Эджворта, полковника саперных армий английской армии, что, выйдя в отставку, действительно занялся теоретической астрономией. В первой половине 40-ых годов двадцатого века он разместил в «Издании Английской астрономической ассоциации» статью «Эволюция отечественной планетарной совокупности», где утверждал, что за Нептуном может пребывать множество тел, появившихся на заре существования Нашей системы.

По армейскому времени на нее не обратили внимания, но через шесть лет Эджворт представил эти же выкладки на страницах респектабельных «Ежемесячных записок Королевского астрономического общества». Еще два года спустя узнаваемый астролог Джерард Койпер поместил главу с подобными выводами в коллективном труде о Солнечной совокупности.

И Эджворт, и Койпер писали о вращающемся за Нептуном плоском кольце маленьких (согласно точки зрения Койпера, километровой величины) тел, служащем главным источником комет (в этом они промахнулись, прав был Оорт, что осознал, что кометы в основном приходят из сферического облака, отстоящего от орбиты Нептуна на огромное расстояние). Койпер кроме этого думал, что от старого транснептунового кольца сохранилось весьма мало, потому, что гравитационные возмущения Плутона отбросили большая часть его объектов к облаку Оорта.

Обстоятельство данной неточности на данный момент понятна — Койпер приписывал Плутону чересчур громадную массу. Но в идеях Эджворта и Койпера имелось рациональное зерно, которое выявили, в то время, когда обоих уже не было в живых. Догадка транснептунового кометного кольца была фактически забыта сразу после ее появления.

Пояс Койпера

Обстановка изменилась три десятка лет назад, причем опять-таки из-за комет. Продолжительное время астрологи полагали, что каждая короткопериодическая комета когда-то была вытянута из облака Оорта притяжением планет-гигантов и заключена в плен в пределах их орбит. Но в 1970-х было найдено, что кроме того Юпитер улавливает только десятую долю процента от количества внешних комет, а другие снова отбрасываются в направлении облака.

Это означало, что короткопериодические кометы должны оказаться с куда меньшей частотой, чем это происходит в конечном итоге!

Первым постарался растолковать это несоответствие трудившийся в Германии парагвайский астролог Хулио Фернандес. Ознакомившись с работами Койпера и Уиппла, он решил проверить, не помогает ли их гипотетическое кольцо источником короткопериодических комет. Компьютерная модель продемонстрировала, что внутренняя территория кольца в течение столетия способна поставить в окрестности Нептуна до двухсот тел нужного размера, из которых приблизительно дюжина преобразовывается в кометы.

Эта размещённая в 1980 году оценка смотрелась заниженной, но для начала очень приемлемой.

Настоящий прорыв произошёл через восемь лет. Канадские астрофизики Мартин Дункан, Томас Квинн и Скотт Тремейн вычислили, что транснептуновое кольцо способно поставлять согласующееся с астрономическими наблюдениями число комет, в случае если его суммарная масса образовывает только десятые доли массы Почвы, причем при таком расходе материала кольцо в полной мере имело возможность сохраниться с ранней молодости Нашей системы.

В том месте, за Плутоном

Дункан c соавторами заключили, что кольцо содержит свыше тысячи тел, каковые различимы в замечательные телескопы как светила 22-й величины. Астрологам-наблюдателям сейчас было чем заняться. Первый успех достался Дэвиду Джуитту и Джейн Лу из Астрономического университета Гавайского университета.

Трудясь с 224-сантиметровым телескопом, установленным на плоской вершине 4205-метрового потухшего вулкана на Громадном острове Гавайского архипелага, 30 августа 1992 года посредством компьютерного анализа снимков они распознали медлительно перемещающийся по небосводу тусклый объект. Последующие наблюдения продемонстрировали, что он отстоит от Солнца на 40 а.е. и имеет поперечник около 250 км. Джуитт и Лу послали эти сведенья в Центр малых планет Международного астрономического альянса.

14 сентября директор Центра Брайан Марсден заявил об открытии нового астероида с прозаическим заглавием 1992 QB1 (с 1925 года малые планеты регистрируют посредством буквенно-цифрового кода, в котором находятся сведения о времени первого наблюдения). Это первенствовалжитель койперовского пояса.

Джейн Лу, которая ушла из астрономии и по сей день занимается лазерами в Массачусетском технологическом, поведала «ПМ», что они с Джуиттом приступили к поискам транснептуновых объектов задолго до публикации статьи группы Дункана, а по окончании ее выхода в свет осознали, что находятся на верном пути. Открытие 1992 QB1 было воспринято астрологами как подтверждение главных выводов группы, и эстафету подхватили другие ученые. К лету 1996 года Центр малых планет зарегистрировал больше 30 койперовских объектов (КО) поперечником от 100 до 400 км.

За 15 лет о поясе Койпера определили много. Его внутренняя граница отстоит от Солнца на 30 а.е., внешняя — на 50 а.е. КО вращаются в разных плоскостях, но их углы с плоскостью эклиптики, вероятнее, не превышают 200.

Суммарная масса вещества пояса является предметом дискуссий, но наверняка она никак не меньше, чем треть массы Почвы (по вторым оценкам, она может составлять 30 земных весов).

Жители заплутонья

Хорошие КО обращаются около Солнца практически по круговым дорогам, лежащим диапазоне 42−45 а.е. Другие КО движутся по более вытянутым орбитам и время от времени подходят к Солнцу ближе, чем Нептун. В этом они напоминают Плутон, из-за чего и стали называться «плутино» (плутончики).

Неспециализированное число плутино и хороших КО поперечником более 100 км на данный момент оценивается в 70 000. Тел километровых размеров должно быть значительно больше — порядка 100 млн. Кроме этого имеется до 30 000 транснептуновых тел, каковые в перигелии подходят к Солнцу приблизительно на 40 а.е., но в афелии уходят от него на сотни и десятки а.е.

Их именуют объектами рассеянного диска а также не всегда считают жителями пояса Койпера. В конце этого года вступит в воздействие новейший телескоп Гавайского университета PS1, установленный в обсерватории Халекала на острове Мауи. Он будет осуществлять поиск движущихся объектов по всему небосводу. Его зеркало не так уж громадно, всего 180 см, но он оснащен самой замечательной в мире цифровой астрокамерой в 1400 мегапикселей.

Каждую звездную ночь она будет отправлять в компьютерный центр до 2000 Гб информации. Держись, пояс!

Планеты-карлики

Первые КО были малы, но в отечественном десятилетии астрологи нашли в поясе намного большие тела, такие как хорошие КО 2003 EL61 (экваториальный диаметр 1960 км) и 2005 FY9 (около 1800 км). Наибольший из известных сейчас объектов рассеянного диска — планетоид 2003 UB313, узнаваемый под именем Эрида. Его поперечник оценен в 2400 км, что превышает диаметр Плутона.

Три года назад был открыт совсем уж необыкновенный член транснептуновой популяции, 1800-километровый планетоид 2003 VB12, названный Седной в честь морской богини инуитов. Перигелий Седны образовывает 75 а.е., так что она не относится и к объектам рассеянного диска. В афелии данный планетоид удаляется от отечественного светила на 900 а.е., другими словами на 10 процентов расстояния до внутренней границы облака Оорта.

Нельзя исключать, что когда-то Седна была ближе к Солнцу, но ее увлекло за собой притяжение блуждающей звезды. Являются ли эти объекты планетами либо планетоидами? Плутон приобрел собственный статус в большой степени из-за «пропаганды» начальников обсерватории Лоуэлла, которым весьма хотелось стать первооткрывателями планеты, а не какой-то мелочи.

Но Главная ассамблея МАС 24 августа 2006 года лишила Плутон звания планеты, а остальные большие объекты пояса Койпера — надежды когда-либо стать планетами. Недавние открытия больших тел в поясе Койпера и за его пределами известны всем, но астрономия живет не одними сенсациями. Вот что поведал «ПМ» доктор наук Гавайского университета Дэвид Джуитт: «Сейчас в поясе было распознано много двойных объектов, и по сей день стало очевидным, что их в том месте довольно много.

Они имели возможность появиться только при куда большей плотности вещества, нежели та, что существует сейчас. Это указывает, что в первую сотню миллионов лет существования Нашей системы пояс был заселен в сто, быть может, и в тысячу раз гуще. Помимо этого, увлекательные результаты были взяты при спектральном анализе света, отраженного от поверхности КО.

Кое-какие КО в изобилии содержат обычный лед, а кое-какие покрыты замерзшим метаном. Открытие первых КО не только продемонстрировало, что Наша система значительно больше, чем думали раньше, но и убедило астрологов, что ее периферия еще весьма не хорошо изучена. Соответственно, работы нам хватит на долгое время».

Дальняя разведка

Исследователи пояса Койпера фактически не имели добычи от дальних космических зондов. Pioneer 10 пересек орбиту Нептуна в первой половине 80-ых годов XX века и удалился от Солнца на 90 а.е., но его счетчик космических пылевых частиц прекратил функционировать еще до прохождения через пояс Койпера. Кое-какую данные о составе пояса дали плазменные детекторы зондов Voyager 1 и Voyager 2, но и они в далеком прошлом покинули поясную территорию. Вся надежда на запущенную 19 февраля 2006 года автоматическую станцию New Horizons («Новые горизонты»).

В 2015-м она долетит до его лун и Плутона Харона, Никса и Гидры, по окончании чего войдет в пояс Койпера и пролетит как минимум около одного из КО. Станция оснащена счетчиком пылевых частиц, 6-см телескопом, оптическим, инфракрасным и ультрафиолетовым спектрометром и рядом вторых устройств.

Прощание с Плутоном

24 августа в Праге по окончании ожесточенных споров Главная ассамблея Международного астрономического альянса (МАС) проголосовала за новое определение, которое машинально лишило Плутон гордого звания планеты, присвоенного ему тем же МАС в первой половине 30-ых годов двадцатого века. В соответствии с новому определению, планетой Нашей системы будет принимать во внимание тело, 1) вращающееся по орбите около Солнца; 2) имеющее достаточную массу чтобы организовать под действием собственного гравитационного поля гидростатически равновесную форму (близкую к сферической) и 3) «расчистившее» область в районе собственной орбиты от более небольших объектов.

Так, в нашей системе стало всего восемь планет: Меркурий, Венера, Почва, Марс, Юпитер, Сатурн, Нептун и Уран. Тела, не удовлетворяющие третьему условию, но не являющиеся спутниками, сейчас будут именовать карликовыми планетами — к ним относят сейчас Плутон, Цереру и Ксену. Все остальные тела, не считая спутников, именуются «малыми телами Нашей системы». Это большая часть астероидов, комет и объектов пояса Койпера.

Но, определение карликовой планеты «будет уточняться». Плутон же, как очень указано в особой резолюции 6А, есть карликовой планетой, но, по всей видимости, в знак исторического признания МАС утвердил его в качестве примера нового класса объектов. Наименование этого класса еще пока не утверждено.

В это же время, многие астрологи уверены в том, что определение планеты, принятое МАС, весьма противоречиво (в особенности условие номер 3). Алан Стерн, начальник программы изучений миссии New Horizons, посланной к Плутону в начале этого года, считает, что определение попросту ненаучно, и призывает пересмотреть его: «При таких условиях Почва также не есть планетой, поскольку ее орбиту также пересекают тысячи астероидов».

Майкл Мумма, астрофизики и отделения научный руководитель планетологии Годдардовского центра космических полетов, также придерживается для того чтобы мнения: «Это весьма спорное определение, и оно останется таковым еще долго. Не смотря на то, что лично мне, в неспециализированном-то, безразлично, какие конкретно небесные тела будут именовать планетами, а какие конкретно — в противном случае. В принципе любой спутник Солнца можно считать планетой, так что лучше не спорить о заглавиях, а изучить конкретные особенности всех этих тел».

Небесные странницы

Рождение кометы Орбита кометы (штриховая линия) в облаке Оорта под действием гравитационного поля при прохождении вблизи звезд. Новая траектория может привести комету к Солнцу

Кометы подразделяются на две группы. Большая часть комет огибают Солнце в любой плоскости и в любом направлении, причем с большой скоростью (что именно и обосновывает, что они пришли с огромного расстояния). Их периоды составляют много, тысячи и миллионы лет, и исходя из этого такие кометы именуют долгопериодическими. Вот уже более 50 лет считается несомненным, что эти кометы приходят из облака Оорта. Кометы второй группы именуют короткопериодическими.

Их большое количество меньше, чем долгопериодических, да и светят они не так ярко. Эллиптические траектории большинства комет данной группы наклонены к плоскости эклиптики не более чем на 30 градусов. Они совершают полный оборот около Солнца за годы либо десятки лет и уходят не так уж на большом растоянии, максимум до орбиты Плутона.

Это указывает, что в облако Оорта они уже не возвращаются. Потому, что при каждом сближении с Солнцем такие кометы из-за испарения теряют часть собственного вещества, жизнь их неизмеримо меньше возраста Нашей системы.

Зародыши планет

Происхождение КО совсем не узнано. Вероятнее, в большинстве собственном это планетезимали, довольно малые сгущения вещества газопылевого облака, окружавшего юное Солнце. Когда-то их спутники и планеты появились на протяжении слипания и столкновения планетезималей.

Очень сильно модифицированные планетезимали существуютв главном поясе астероидов (где замечательные гравитационные возмущения Юпитера мешали формированию большой планеты), а в поясе Койпера они сохранились фактически в первозданном виде. Большие КО кроме этого имели возможность появиться в ходе планетезимальных столкновений (но, эта теория испытывает недостаток в доводке).

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№49, ноябрь 2006).

Случайные записи:

Большая восьмерка: 8 качеств всех выдающихся людей


Похожие статьи, которые вам понравятся: