Глава 5
Космические каменоломни
На американских аппаратах «Пионер-10», «Пионер-11», «Вояжер-1» и «Вояжер-2», запущенных еще в 1970-е годы и улетевших за пределы Солнечной системы, закреплены пластинки, которые призваны рассказать о нашей планете и человечестве гипотетическим инопланетянам. На этих пластинках есть изображение Солнечной системы, включающее девять планет: от Меркурия до Плутона. Идея была просто замечательной, вот только ученые дезинформировали «братьев по разуму»: планет в Солнечной системе не девять, а восемь: от Меркурия до Нептуна.
Нет, с Плутоном не случилось ничего страшного. Наоборот, в последнее время у него даже открыли четыре новых спутника, то есть к Харону прибавились еще Гидра, Никта, Кербер и Стикс. Вот только сам Плутон лишился звания полноценной планеты, перейдя в разряд «транснептуновых» объектов и категорию «карликовых» планет (dwarf planet). Непростое решение выкинуть Плутон из списка было принято под давлением открытий, сделанных благодаря новейшим инструментам – орбитальным телескопам и астрономическим компьютерам. Они избавили ученых от необходимости визуально сравнивать тысячи снимков звездного неба в поисках «блуждающих» тел. Оказалось, что за орбитой Нептуна существует целый пояс, названный поясом Эджворта-Койпера и состоящий из планетоидов, размеры которых близки к Плутону. Моделирование показывает, что таких «карликов» может быть несколько тысяч, но пока открыты и описаны лишь самые близкие и крупные из них: Эрида, Маке-маке, Хаумеа, Квавар, Седна, Орк, Варуна, Иксион. Если бы всем этим объектам присвоили звание планет, то Солнечная система резко увеличилась бы, поэтому предпочли «пожертвовать» Плутоном. Объекты далекого пояса формировались из остатков протопланетного облака и состоят преимущественно из легких материалов: воды, метана, аммиака. Если когда-нибудь человечество задумается о межзвездных перелетах, к «карликам» нужно будет присмотреться: они являются почти идеальными объектами для пополнения топливных баков отправляющихся в дальнее путешествие кораблей.
Как бы ни изощрялись астрономы в придумывании новых терминов и классов, все равно приходится признать, что Солнечная система расширилась. Точнее – расширились наши знания о ней. И, соответственно, с учетом нового знания должна поменяться стратегия космонавтики.
5.1. Тайна Фаэтона
В истории астрономии не раз бывало, что выдающемуся открытию помогало заблуждение. Именно заблуждение привело к тому, что были открыты малые планеты, которые нынче принято называть астероидами (с греческого «звездоподобные»).
Огромный и пустой промежуток между орбитами Марса и Юпитера издавна привлекал внимание ученых, которые подозревали, что здесь должна находиться «пятая» планета. Такую гипотезу выдвинул Иоганн Кеплер в XVII веке, а позднее общепринятым стало «правило Тициуса – Боде», согласно которому существует математическая зависимость в расположении планет, нарушаемое только пустотой между Марсом и Юпитером. Правило это было опровергнуто последующими открытиями, но долгое время астрономы целенаправленно искали ему подтверждение.
«Пятую» планету обнаружил в новогоднюю ночь 1801 года Джузеппе Пиацци, директор обсерватории в Палермо (Сицилия). Надо сказать, что у Пиацци была совсем другая задача – он хотел составить точную карту звездного неба в области созвездия Тельца. Сверяясь со звездным каталогом (как выяснилось позже, в каталоге была допущена опечатка), астроном никак не мог обнаружить одну из нужных звезд. Неожиданно он заметил объект седьмой звездной величины, который медленно перемещался по небу. Когда вычислили орбиту космического тела (сделал это известный математик Карл Гаусс), оказалось, что оно движется поразительно точно именно на том расстоянии от Солнца, какое было предсказано «правилом Тициуса – Боде». Астрономы торжествовали: недостающая планета найдена! Ее назвали Церерой (Ceres) в честь римской богини плодородия. Слишком слабый блеск Цереры говорил о том, что размер объекта очень мал по сравнению с другими планетами Солнечной системы (по современным данным, размеры Цереры составляет 960 на 932 км) – между Марсом и Юпитером двигался «карлик».
Казалось, проблема решена, но 28 марта 1802 года астроном-любитель Генрих Ольберс неподалеку от Цереры обнаружил еще одну миниатюрную планету. Ольберс назвал ее Палладой (Pallas) в честь Афины Паллады. Мало того, что Паллада двигалась на расстоянии 2,8 астрономических единиц от Солнца, которое уже «занимала» Церера, ее орбита сильно отклонялась от плоскости эклиптики.
Однако и этим дело не ограничилось. Прошло совсем немного времени, и на том же удалении были открыты еще две планеты: Юнона (Juno, 1804 год) и Веста (Vesta, 1807 год). Все три новых члена планетной «семьи» оказались миниатюрными – не больше 600 км в поперечнике. Обращало на себя внимание, что орбиты этих малых планет пересекались дважды в двух противоположных точках небесной сферы, словно изначально они точно совпадали. Пытаясь объяснить этот феномен, Ольберс выдвинул гипотезу, что малые планеты находятся в зоне, где некогда пролегала орбита одной большой планеты. Гипотеза нашла широкий отклик среди ученых, и с тех пор они называют этот гипотетический объект «планетой Ольберса». Согласно распространенным представлениям, планета находилась на неустойчивой орбите в зоне одновременного воздействия гравитационных полей Юпитера и Солнца, и приливные силы буквально разорвали ее на части. Согласно другой версии, планета столкнулась с крупным небесным телом и опять же распалась на несколько осколков под воздействием чудовищного удара.
Понятно, что если новооткрытые малые планеты – это обломки нормальной планеты, сходной по размерам с Марсом, то их должно быть гораздо больше. Астрономы кропотливо продолжали поиски, но целых сорок лет несовершенные оптические приборы не позволяли отыскать мелкие астероиды (так новооткрытые объекты предложил называть известный астроном Уильям Гершель).
Только 8 декабря 1845 года немец Карл Генке сумел разглядеть и описать пятый астероид – Астрею (Astraea). Началась охота. Ученые с большим усердием стали изучать окрестности Цереры. Американский астроном Саймон Ньюком так описывал этот увлекательный процесс: «Ловили мелкие светила, как охотник ловит дичь. Наблюдатели ставили, так сказать, западни, нанося на карту множество слабых звездочек какой-нибудь небольшой области неба вблизи эклиптики, знакомились хорошо с их расположением и поджидали гостей. Если гость появлялся, то он был членом группы малых планет – и охотник клал его себе в сумку. Появился целый ряд охотников за планетами, из которых некоторые мало известны какими-либо другими астрономическими трудами».
До 1890 года удалось зафиксировать и описать свыше трехсот астероидов. С этого года «охота» пошла гораздо успешнее благодаря применению фотографических пластинок: движущийся по небу астероид оставляет на пластинке след в виде черточки, а не точки, как «неподвижные» звезды.
Процесс поиска новых астероидов не завершен. Сегодня в этом деле астрономам помогают компьютеры, большие наземные телескопы и орбитальный телескоп «Хаббл».
Общее количество открытых на сегодня астероидов составляет 230 тысяч. Из них количество нумерованных объектов (то есть объектов с хорошо определенными параметрами орбит) почти 66 тысяч! Названия же присуждены только 11 тысячам астероидов.
