Пояс Койпера
Действительно, к некоторым затронутым в нашей рубрике темам приходится постоянно возвращаться- Похоже, Плутон, о котором мы уже не раз рассказывали (см. например, "3-С", №№6/2006 и 10/2006), поднялся в рейтинге внимания астрономов на высшую ступень.
Что ж, периодически разгорающиеся вокруг его статуса споры побуждают нас и в итоговом за год материале рубрики вывести его в качестве одного из главных героев.
Землю сотрясают климатические и политические катаклизмы, кое-кто убежден, что конец света не за горами. Но, видно, не все еще пропало, если НАСА запустило очередной космический исследовательский корабль, и не куда-нибудь, а к самой дальней окраине нашей Солнечной системы — к планете Плутон. Есть нечто утешительное в мысли о том, что ученые рассчитывают дожить до 2015 года, когда эта экспедиция — она получила название "Новые горизонты" — достигнет места назначения и передаст на Землю, что там происходит, в этой дали.
Даль, воистину, огромная — почти 6 миллиардов километров. Даже при крейсерской скорости в 43 тысячи километров в час кораблю понадобится, как видите, 10 лет, чтобы это расстояние преодолеть. Радиосигналы оттуда будут идти к нам — со скоростью света! — целых 4 часа. Стоит ли игра свеч? Какие такие "новые горизонты" рассчитывают увидеть там астрономы?
Главный интерес составляет, конечно, пояс Койпера. В Солнечной системе есть два облака небольших космических тел, обращающихся вокруг Солнца. Ближний, между Марсом и Юпитером — это пояс астероидов, а дальний — за орбитой Нептуна — пояс Койпера. Оба сейчас изучаются со все возрастающей интенсивностью, и не случайно. Оба они — остатки того материала, из которого когда- то возникли планеты, и потому могут рассказать о состоянии Солнечной системы во времена ее формирования и о путях этого формирования.
Это интересно не только само по себе, для лучшего понимания истории нашей планетной семьи, но и для понимания общих законов образования планетных систем. На данный момент в ближнем космосе, то есть на расстоянии до нескольких десятков тысяч световых лет от Солнца, открыто уже свыше 150 планет, но почему-то не найдена ни одна, которая бы походила на наши, равно как не найдена ни одна планетная система, похожая на Солнечную. Либо планеты слишком велики, либо движутся по необычайно вытянутым орбитам, либо обращаются так близко к своим звездам, что раскалены до предела — такое впечатление, что Солнечная система вообще уникальна. Что же тогда сказать о жизни, тем более — о разумной жизни, на других мирах? В конечном итоге, главная цель новой космической экспедиции — продвинуться к ответу на этот важнейший вопрос.
Пояс Койпера — кладовая, где сохранились отходы от образования планет. Отходов этих, по нынешним оценкам, столько, что с лихвой хватило бы на несколько больших планет (и не исключено, что много больше). Кое-кто, правда, лелеет еще надежду, что там скрывается какая-нибудь большая планета, но движение уже изученных объектов пояса Койпера (ОПК) не показывает никаких следов гравитационного воздействия такого большого тела. Скорее всего, этот пояс — просто скопление миллионов небольших ледяных и каменных глыб, одной из которых является Плутон.
Плутон был открыт в 1930 году. Много позже было установлено, что у него есть собственная луна — она получила название Харон. Ее масса относительно Плутона так велика, что их считают "двойной планетой". Судя по всему, Харон образовался при ударе о Плутон какого-то другого космического тела из того же пояса Койпера. Наша Луна, как сейчас считается, тоже образовалась при ударе о Землю какого-то крупного космического тела, и проведенные недавно компьютерные расчеты показали, что оба процесса могут описываться одним и тем же механизмом. Поэтому интересно рассмотреть Плутон и Харон поблизости, чтобы лучше понять историю нашей собственной Луны.
Совсем недавно у Плутона были обнаружены еще два — совсем маленьких — спутника. Это, вероятно, захваченные его гравитационным полем два небольших объекта пояса Койпера. Но в той же дали найдены в последнее время и другие объекты этого пояса размером с Плутон и даже крупнее, и у них тоже обнаружены луны. Есть шанс, что новая экспедиция позволит лучше понять, что это за планетки и почему их так много. А заодно — почему они так и не сложились в более крупные планеты и почему сам пояс Койпера, как показывают некоторые данные, не простирается до самых границ солнечного притяжения, а круто обрывается где-то на полдороге. Наконец, отдельную проблему составляют сами ОП К. Они почему-то разные — поверхность одних выглядит в спектрографах сероватой, других — красноватой. Возможно, составы этих планеток различны; возможно — некоторые из них покрыты органическими веществами. Как видите, загадок много, и хорошо, если новая экспедиция позволит решить хотя бы некоторые из них.
Заодно, она, думается, внесет ясность и в недавно возникший спор — можно ли вообще считать все эти тела планетами или хотя бы планетками Этот спор возник после открытия тех ОПК, которые больше Плутона. Поскольку их может оказаться в поясе Койпера очень много, некоторые астрономы предложили найти для всех них какое-нибудь новое название, заодно исключив из числа настоящих планет и сам Плутон. Сначала в споре победили те астрономы, которые — частично из ностальгических соображений — настаивали на сохранении Плутона в списке планет, но в последнее время большинство стало склоняться к необходимости более строгого уточнения самого понятия "планета". Был создан комитет из !9 самых авторитетных планетологов, которые было поручено вынести по этому поводу окончательный вердикт. Недавно комитет направил всем заинтересованным лицам свое предварительное предложение: выработать отдельные определения для различных видов планет. Это "землеподобные" (то есть состоящие из скальных пород, как Меркурий, Венера, Земля и Марс), "газовые гиганты" (состоящие в основном из газа, как Юпитер. Сатурн, Уран, Нептун), "транснептуновые квазипланеты" (как Плутон и ему подобные большие ОПК) и "внесолнечные" (то есть все планеты у других звезд, пока без детализации). Решение явно не соломоново, и как-то не верится, что оно действительно прекратит все споры.
Недавний успех экспедиции "Кассини", исследовавшей окрестности Сатурна и его гигантский спутник Титан, показал, что такого рода космические полеты в высшей степени плодотворны. Они приносят огромное количество новых данных. Кто бы мог представить, что поверхность Титана так напоминает земную (с заменой воды на жидкий метан)?! Да и вообще — можно ли было представить себе такую высочайшую точность и надежность работы земных приборов на расстоянии в миллиарды километров от Земли?
Однако работать около Плутона будет много сложнее. У американского фантаста Хайнлайна есть повесть "Луна — жестокая хозяйка". К Плутону эта характеристика относится вдвойне — условия там жесточайшие. Солнечный свет там в 1000 раз слабее, чем на Земле, а плотность того, что, с большой натяжкой, можно назвать "атмосферой", в 1000 раз меньше, чем — на Марсе, так что суммарно температура на поверхности ниже минус 230 градусов. Недаром астрономы говорят, что там можно найти "девственный лед", который не таял ни разу за все 4,5 миллиарда лет со времени образования Солнечной системы. И словно этого мало, Плутон еще обращается вокруг своей оси. Год его (период обращения вокруг Солнца) в 250 раз дольше земного, а сутки — в шесть с половиной раз. Вывести какой-нибудь исследовательский аппарат на орбиту вокруг Плутона не представляется возможным технически, а скорость пролетающего исследовательского корабля так велика, что за время его максимального сближения с Плутоном тот не успеет полностью повернуться, подставив приборам обе свои стороны. Поэтому ученые заранее смирились с тем, что одну сторону Плутона приборы будут исследовать издали, так сказать, "на подлете", а уж другую — вблизи. Будем надеяться, что хоть это удастся. А может, удастся и больше, и корабль, продолжая свой путь в облаке Койнера, откроет еще и многое другое, "заплутонное"? Нынешняя космическая техника порой творит чудеса — ведь вот, два "ровера", ползающие по Марсу, уже в несколько раз превзошли расчетную длительность работы!
На всякий случай "Новые горизонты" оснащены достаточным количеством приборов и для наблюдения Плутона, и для возможной работы после этой встречи. На фотографиях, обошедших все научные журналы, эта "летающая сковородка" (такой у нее вид) выглядит многоглазым чудом космической техники. Во все стороны торчат объективы каких-то телескопов и счетчиков. Главные из них — телескопическая фотокамера, спектрометр для измерения солнечного ветра и плазмы, спектрометры для изучения ультрафиолетового, инфракрасного и видимого излучений и счетчик частиц для изучения плугоновой "атмосферы". Сверху "сковородка" накрыта выпуклой крышкой радиоантенны для передачи собранных данных и приема сигналов управления". Сбоку торчит сопло небольшого реактивного двигателя, который позволит корректировать курс аппарата при сближении с Плутоном, а снизу — окошко счетчика космической пыли, который будет собирать ее на всем долгом пути к окраинам Солнечной системы. О компьютерной оснастке я уже не говорю.
Ну, вот, в начале уходящего года этот посланец человечества успешно стартовал в космос, устремляясь к новым горизонтам, и оставил пославшее его человечество решать другие, более близкие, земные проблемы. Остается пожелать, чтобы каждая сторона пришла к 2015 году, успешно справившись со своей задачей.
ДЕНЬ ЗА ДНЕМ: АНТРОПОЛОГИЯ ПОВСЕДНЕВНОСТИ
Александр Савинов