Между Мирами
Время в пути: 162 года 110 дней. Наше путешествие продолжается. Мы оставили позади карликовую планету Эриду и приближаемся к концу того, что мы узнали как Рассеянный диск. Наша следующая большая цель - облако Оорта, которое находится далеко в Солнечной системе. Впереди нас ждут еще тысячи астрономических единиц «ничего». Образец чтения
А неужели здесь ничего нет? Долгое время предполагалось, что здесь действительно пустое место. До начала 21 века были обнаружены объекты, движущиеся вокруг Солнца по странным орбитам, казалось бы, отделенные от остальной части Солнечной системы. Далее мы хотим более подробно рассмотреть эти «отдельные объекты» (DO) и «седноиды», даже если многое о них до сих пор совершенно неизвестно, а то немногое, что известно, вызывает больше новых вопросов, чем дает удовлетворительных ответов.
9.1 Отдельные объекты - обзор
Определение объектов, обнаруженных до сих пор в этой переходной области между Рассеянным диском и облаком Оорта, не ясно. Одни говорят об «Отдельных объектах», другие о «Расширенных разбросанных объектах диска», третьи и вовсе захлопывают SDO. Некоторые другие видят в них не что иное, как первых вестников «внутреннего облака Оорта», которые мы рассмотрим подробнее в следующей главе. В дальнейшем мы будем называть их просто «Отдельными объектами», потому что они действительно кажутся отделенными от остальной части Солнечной системы.
Неважно, как мы называем эти объекты или к каким известным структурам мы их прикрепляем в Солнечной системе, их объединяет их странная орбита. Это очень эксцентрично. Ближайшая к солнцу точка (перигелий) для этих объектов находится далеко за дальней от солнца точкой (афелий) Нептуна, которая поэтому не может иметь на них никакого влияния.
Их орбиты в конечном итоге простираются на многие сотни а.е. в космос. Кажется почти невероятным, что эти объекты могли быть разбросаны по своим нынешним орбитам во время миграции планет, в отличие от КВО и СДО, которые мы видели в прошлой главе. Но откуда берутся оторвавшиеся объекты и как они получили свои орбиты?
На эти вопросы очень трудно ответить, так как наблюдать за этим DO совсем не просто. Обычно это маленькие тусклые объекты, которые очень медленно движутся далеко в Солнечной системе. Поэтому очень трудно идентифицировать их как таковые по сравнению с неподвижными звездами, не говоря уже о том, чтобы определить надежные орбитальные данные..
Существует несколько различных гипотез относительно того, как эти объекты могли получить свои орбиты. С одной стороны, они могли быть вытащены на свои нынешние орбиты звездой, прошедшей близко к нашей Солнечной системе, из-за ее гравитационного воздействия из более внутренних областей Солнечной системы, таких как пояс Койпера или рассеянный диск.
Другой возможностью может быть пока еще неизвестное тело размером с планету в более отдаленных регионах Солнечной системы, которое определяет орбиты этих объектов под действием своей гравитации. Предположения о такой еще неизвестной планете часто высказывались в течение последних десятилетий. Только за последние несколько лет обсуждение девятой планеты, которая, как говорят, находится в регионах за пределами 200 а.е. от Солнца, снова набрало обороты. Доказательств существования такого тела нет, но свидетельств, похоже, становится все больше.
Возможно, согласно третьей попытке объяснения, речь идет не о еще существующем теле, а скорее о большой планете (возможно, газовом гиганте), возникшей вместе с другими планетами, но затем через взаимодействие с ними забрасывается в солнечную систему. Этого могло быть достаточно, чтобы распространить DO на его текущую позицию.
Хотя эти объекты очень трудно обнаружить, мы уже идентифицировали некоторые из них. Самый известный объект среди них - «Седна», следующий пункт нашего путешествия. Это тело определяет новый «подкласс» отдельных объектов. Все те DO, перигелий которых находится за пределами 75 а.е., как и в случае с Седной, называются «седноидами». В настоящее время известно лишь несколько седноидов (см. табл. 9.1).
Таб. 9.1: Обзор подборки известных седноидов
(км)
(AE)
(AE)
(AE)
995 ± 80
76, 06
515, 79
955, 51
2003
600
80, 5
261
441, 49
2012
9.2 Седна
Седна - это странный мир, с которым мы сталкиваемся примерно в 500 а.е. от нас1 (рис. 9.1, не включенный в этот пример). Солнечному свету требуется почти три дня, чтобы достичь этого далекого объекта. В предыдущем разделе мы видели, что этот отсоединенный объект имеет сильно эксцентричную орбиту (рис. 9.2, не включенная в этот образец). В своей ближайшей к Солнцу точке он находится на расстоянии 76 а.е. от нашей центральной звезды, но затем продолжает свое путешествие во внешнюю часть Солнечной системы до почти невообразимых 922 а.е..
Возможно, лучше всего представить эти различия на примере времени, необходимого свету для путешествия. В ее перигелии солнечный свет достигает Седны за добрых одиннадцать часов, в самой дальней точке от Солнца для этого требуется добрых 5,5 дней. Что означает такая орбита для путешествия Седны вокруг Солнца? Всего один оборот вокруг Солнца занимает почти 11 150 лет. Здесь также очень хорошо видно, что такие удаленные объекты трудно идентифицировать. Только представьте себе медленное движение тел в небе. Седна во много раз медленнее, настолько медленна, что ее трудно отличить от неподвижных звезд.
Соответственно трудно что-то узнать об этих далеких объектах. Тем поразительнее то, что мы уже узнали о них.
Седна была обнаружена командой американца Майка Брауна в 2003 году и сразу же привлекла внимание как нечто экстраординарное (рис. 9.3, не вошедшее в этот отрывок). Его первооткрыватели назвали его в честь инуитской морской богини, которая, как говорят, живет в холодных глубинах Атлантики, точно так же, как новый объект бродит по холодным регионам внешней Солнечной системы.
В дополнение к своей очень эксцентричной орбите (e=0,85), Седна также сравнительно велика. Был рассчитан диаметр почти 1000 км (предварительно), что может сделать Седну кандидатом на роль карликовой планеты. Карликовая планета Церера в поясе астероидов между Марсом и Юпитером (см. раздел 2.5), возможно, даже немного меньше Седны.
Седна имеет красноватый оттенок, похожий на Марс, что может указывать на присутствие оксида железа, как и на красной планете. Однако это было бы исключительным случаем для такого удаленного объекта. Другим объяснением могло бы быть присутствие большого количества органических соединений.2
Седна совершает оборот примерно за 10 часов. Луна еще не открыта.
Остается по крайней мере одна большая загадка, которая больше всего интересует многих астрономов: как Седна попала на эту орбиту? Для этого существует множество идей, но ни одна из них пока не доказана. Седна может бросить вызов устоявшимся гипотезам о формировании нашей Солнечной системы.
Это определенно останется захватывающим. Однако пришло время начать последний этап нашего путешествия, которое в конечном итоге приведет нас к краю Солнечной системы.
Сноски
1 Снова мы принимаем среднее расстояние от солнца как расстояние. На самом деле Седна находится вблизи перигелия и достигнет его в 2076 году.
2"Органический" не следует путать с органическим. Биологическая жизнь почти наверняка не ожидается на Седне. Скорее, этот термин относится к «органической химии», которая имеет дело с широким спектром соединений углерода.
Дальнейшее чтение
Браун, М.: Как я охотился на Плутон: и почему он не заслужил ничего другого. Академическое издательство Spectrum, Гейдельберг, 2012 г.
∗ Лыкавка П. С., Мукай Т.: Внешняя планета за Плутоном и происхождение архитектуры Транснептунового пояса. астрон. J. 135, 1161-1200 (2008)