Удивительная космология - Лев Шильник

Правда, Иосиф Александрович несколько погорячился, безбожно взвинтив плату за проезд. Покойнику действительно совали денежку под язык во время погребального обряда, однако это была не полновесная драхма, а обол – мелкая серебряная или медная монета достоинством в одну шестую ее часть.

Именем бога смерти хороший мир не назовут. По сравнению с Землей Плутон получает в полторы тысячи раз меньше солнечного тепла, поэтому на его поверхности всегда царит ледяная стужа – от минус 220 до минус 240 градусов Цельсия. При таких низких температурах замерзает даже азот, образуя крупные прозрачные кристаллы до нескольких сантиметров в поперечнике. Обычный водный лед тоже можно найти на Плутоне, правда, в небольших количествах. В некоторых районах встречается замерзший угарный газ – окись углерода. Путешественнику, ступившему на поверхность девятой планеты, откроется пейзаж потрясающей красоты, удивительный мир совершенных геометрических форм наподобие ледяных чертогов Снежной Королевы из сказки Ганса Христиана Андерсена. Подобно мальчику Каю, он даже может попытаться сложить слово «вечность» из прозрачных кристаллов, ибо где, как не на Плутоне, можно в полной мере ощутить ее царственное равнодушие? Угольно-черное небо над головой в тифозной сыпи звезд, нагромождение вековых льдов под ногами и огромный Харон, неподвижно висящий в зените, как напоминание о тщете всего сущего.

Плутон исследован из рук вон плохо, потому что на сегодняшний день это единственная планета Солнечной системы, до которой пока еще не добрался ни один космический зонд. Полет к Плутону – весьма сложная техническая задача, поскольку шесть миллиардов километров, отделяющие девятую планету от Солнца, предъявляют максимум требований и к проблеме радиосвязи с автоматической станцией, и к элементам ее энергоснабжения. Стандартные солнечные батареи на таком огромном расстоянии совершенно бесполезны. Тем не менее в январе 2006 года к Плутону стартовал американский аппарат «New Horizons», который должен встретиться с повелителем холодных миров в июле 2015 года. Если все сложится благополучно, космический зонд продолжит полет, все дальше уходя от Солнца. Его новой целью станут объекты пояса Койпера – аморфное облако насквозь промороженных ледяных глыб, лежащее за орбитой Плутона.

В 1988 году у девятой планеты была обнаружена очень разреженная атмосфера, предположительно состоящая из азота, метана, аргона и неона. Давление этой почти невесомой дымки совершенно ничтожно, что, однако, не мешает протеканию химических реакций. Под влиянием солнечного ветра атомы азота, углерода, водорода и кислорода взаимодействуют между собой, порождая сложные органические соединения. Оседая на поверхность планеты, они окрашивают ее в желтовато-розовый цвет. Но наиболее примечательная особенность атмосферы Плутона – ее сезонные метаморфозы, связанные со сменой времен года. По мере приближения к Солнцу температура начинает расти, что приводит к испарению азотного льда и «распуханию» атмосферы. Но стоит Плутону улететь от Солнца подальше (его орбита представляет собой сильно вытянутый эллипс), как температура немедленно падает, а газы вновь конденсируются и выпадают на поверхность планеты в виде кристаллов азотного льда. Наступает сезонный ледниковый период, и атмосфера на долгое время улетучивается без следа. Таким образом, Плутон – единственная планета Солнечной системы, атмосфера которой периодически рождается и гибнет, как у комет во время их движения вокруг Солнца.

Параметры орбиты Плутона тоже заслуживают внимания. В момент его открытия он располагался достаточно далеко от Солнца, по праву занимая место девятой планеты. Но поскольку его орбита имеет весьма значительный эксцентриситет (0,25, то есть заметно больше, чем даже у Меркурия), расстояние до Плутона от Солнца на протяжении его года меняется почти в два раза – от 29,6 а. е. в перигелии до 48,8 а. е. в афелии. Таким образом, время от времени Плутон оказывается ближе к Солнцу, чем Нептун. Через ближнюю точку своей орбиты Плутон прошел в сентябре 1989 года и теперь продолжает удаляться в сторону афелия (точка максимального удаления от Солнца), которого достигнет лишь в 2112 году, а первый полный оборот вокруг Солнца после своего открытия завершит лишь к 2176 году. Вдобавок орбита Плутона сильно наклонена к плоскости эклиптики (17 градусов, на 10 градусов больше, чем у Меркурия), что также нетипично для большинства планет Солнечной системы.

Осевое вращение девятой планеты тоже имеет свои особенности. Угол между плоскостью экватора Плутона и его орбитальной плоскостью составляет 32 градуса, поэтому при движении по орбите он перекатывается с боку на бок, как колобок. В этом смысле он немного напоминает Уран, хотя у последнего, как мы помним, осевое наклонение еще больше: седьмая планета фактически лежит на боку.

Полный оборот вокруг оси Плутон совершает за 6,4 земных суток, а его спутник Харон оборачивается вокруг материнской планеты в точности за то же самое время. Кроме того, орбита Харона лежит в экваториальной плоскости Плутона, поэтому он виден только с одного полушария и никогда не скрывается за горизонтом. А поскольку расстояние между Плутоном и Хароном не превышает 19 400 километров, с поверхности Плутона его спутник смотрится весьма внушительно: его видимый диаметр в семь раз больше диаметра Луны на земном небосводе.

Надо сказать, что Плутон и Харон представляют собой совершенно уникальный тандем среди других планет Солнечной системы. Они очень близки по размерам (2300 и 1200 километров соответственно) и расположены на небольшом расстоянии друг от друга. Соотношение их масс тоже является беспрецедентно высоким, поскольку Плутон всего в восемь раз тяжелее Харона. Для сравнения: Луна, которая традиционно считается весьма крупным спутником, в 81 раз легче Земли, да и расположена гораздо дальше. Аналогичные соотношения масс других планет Солнечной системы и их спутников дают несопоставимо меньшие величины. Скажем, спутники Юпитера (не говоря уже о спутниках Марса) уступают ему по массе в несколько тысяч раз. С другой стороны, Плутон и Харон ощутимо различаются по параметру средней плотности, что позволяет задуматься об их независимом происхождении. Поэтому большинство астрономов полагают, что Плутон и Харон – двойная карликовая планета.

Совокупность всех этих обстоятельств – чрезвычайно вытянутая орбита девятой планеты, сильно наклоненная к эклиптике, ее очень небольшие диаметр и масса, наличие крайне нестандартного спутника – в конце концов побудили специалистов решительно и бесповоротно изгнать Плутон из числа планет Солнечной системы и поместить его в список объектов пояса Койпера (ОПК).

Читатель уже столько раз встретился на страницах этой книги с транснептуновыми объектами (или объектами пояса Койпера, что практически одно и то же), что настало время поговорить о далеких окрестностях Солнечной системы более обстоятельно. Если бы некий межзвездный скиталец посмотрел на Солнечную систему со стороны, он бы увидел, что она окружена сферическим облаком протопланетных тел, роем каменных и ледяных глыб сравнительно небольших размеров. По некоторым оценкам, их там насчитывается несколько миллиардов, а суммарная масса этих небесных тел сопоставима с массой Юпитера. Эту сферическую оболочку, удаленную на 20–50 тысяч астрономических единиц от Солнца, назвали облаком Оорта в честь ее первооткрывателя, голландского астронома Яна Хендрика Оорта. Вспомним, что одна астрономическая единица (1 а. е.) – это среднее расстояние от Земли до Солнца, составляющее около 150 миллионов километров. Таким образом, облако Оорта расположено чудовищно далеко – в 20–50 тысяч раз дальше от Солнца, чем Земля. Даже Плутон находится в тысячу раз ближе, поскольку афелий его орбиты лежит «всего» в 50 астрономических единицах от нашего светила. Такие расстояния уже не имеет смысла измерять в километрах, потому что от обилия нулей начинает рябить в глазах. Дабы вы, читатель, могли сколько-нибудь наглядно представить себе эти просторы, достаточно сказать, что центральная часть облака Оорта лежит в половине светового года от земного наблюдателя. Проксима Центавра, ближайшая к нам звезда, находится всего лишь в восемь раз дальше.

Небесные тела, составляющие облако Оорта, медленно вращаются вокруг Солнца, совершая полный оборот за несколько миллионов лет. Астрономы полагают, что именно оттуда, с далекой периферии Солнечной системы, приходят так называемые долгопериодические кометы, которые движутся по чрезвычайно вытянутым орбитам с перигелием ниже орбиты Меркурия. При этом точка их максимального удаления теряется в несусветной дали – в тысячах или даже десятках тысяч астрономических единиц от Солнца. Наконец, орбиты планет лежат приблизительно в одной плоскости (плоскости эклиптики), а кометы летят как бог на душу положит – под самыми причудливыми углами, из чего, собственно, и был сделан вывод о сферической форме облака Оорта.