Ученые раскрыли тайну прародины Солнечной системы и комет

24 Мая 2019

МОСКВА, 24 мая —, Татьяна Пичугина. В начале года межпланетная теплоэлектроцентраль Новые горизонты сфотографировала астероид в поясе Койпера — области скопления небольших небесных тел, находящейся очень далеко от Земли, за орбитой Плутона. Считается, что пояс Койпера образовался из того, что оказалось после образования планет Солнечной системы. По последним расчетам, в Солнечной системе был еще один ледяной гигант вроде Нептуна, и не исключено, что он по-прежнему вращается вокруг Солнца. Где скрывается протовещество

В середине XX века астрономы выдвинули гипотезу: где-то за орбитой Нептуна станет резервуар особых космических тел — планетоземалей. Это сгустки пыли, камней, льда из протопланетного облака. Их почитают зародышами планет.

В 1992 году гипотеза подтвердилась: открыли карликовые светила дальше орбиты Нептуна, на расстоянии 30-55 астрономических единиц. В честь голландско-американского астронома Джерарда Койпера эту область назвали зодиаком Койпера. 15 июня 2018, 08:00Ледяной карлик, скрывающий жидкий титан. Что известно о ПлутонеОбитатели пояса Койпера

Сейчас астрономам известны примерно две тысячи объектов в этой отрасли Солнечной системы. Предполагается, что там порядка ста тысяч тел с радиусом больше ста километров. Одни движутся по почти круговым орбитам, другие — по сильно вытянутым, с огромной полуосью в сотняги астрономических единиц. Вероятно, что-то сильно исказило их глиссады, поэтому ученые говорят о горячей популяции в противовес холодной, с невозмущенными орбитами.

В холодной популяции большинство объектов соединённые — например астероид Ультима Туле, с которым в январе этого года сближался аппарат Новые горизонты. Небесное тело смотрится единым, но на самом деле это два небольших элемента одинакового цвета и, вероятно, состава. NASA/Johns Hopkins Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute, National Optical Astronomy ObservatoryСамая детальная фотография Ультимы Туле, полученная с расстояния в 6, 6 тысячи километров NASA/Johns Hopkins Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute, National Optical Astronomy ObservatoryСамая детальная фотография Ультимы Туле, полученная с расстояния в 6, 6 тысячи километров

Есть степень тел, чьи орбиты станут в резонансе с орбитой Нептуна. То есть соотношение периодов обращения вокруг Солнца кратно неиспорченным числам, скажем, 2:3 или 3:1. Такие объекты время от тянуть времени сближаются и влияют друг на друга посредством сил тяготения, как Земля и Луна.

Особый тип — троянские астероиды. Это небольшие каменно-ледяные светила на орбите планеты, но движущиеся в резонансе с ней: впереди или позади в точках Лагранжа, где гравитационные влияния Солнца и планеты уравниваются. Такие есть у Юпитера. Как выяснилось, троянцами располагает и Нептун. Считается, что эти астероиды были захвачены и принесены в зодиак Койпера извне.

Очень интересен так называемый рассеянный диск. Это остатки планетоземалей, путешествующих с момента начала формирования Солнечной системы. Они так и не обрели стационарную орбиту, хотя некоторые временно попали в отклик с Нептуном и задержались в поясе Койпера.

Среди них выделяют ископаемый рассеянный диск — тела на орбите с большой полуосью порядка 500 астрономических единиц (например, карликовая культиватора Седна). Из-за очень вытянутых орбит, но в перигелиях всего 35-40 астрономических единиц эти объекты не подвержены влиянию Нептуна. Их очень сложно наблюдать, и ученые рассчитывают, что ископаемых может иметься много, на них приходится основная масса пояса Койпера. Иллюстрация Пояс Койпера расположен отдаленнее орбиты Нептуна. Ему относятся порядка двух тысяч тел, включая 31 карликовую планету. Иллюстрация Пояс Койпера собранный дальше орбиты Нептуна. Ему принадлежат порядка двух тысяч тел, включая 31 карликовую культиватору. Сколько там вещества

Как вычислили в Институте прикладной астрономии РАН (Санкт-Петербург), масса пояса Койпера — на два порядка меньше двух масс Земли.

Общая масса всех объектов, а там есть крупные тела типа Плутона, примерно в пятьдесят раз больше общей массы пояса астероидов. Это дает основания для предположений о происхождении Солнечной системы. Одни считают, что за орбитой Нептуна изначально бывало больше вещества. По другим представлениям, планеты-гиганты путешествовали по Солнечной системе, приближались к Солнцу, потом отодвигались подальше, — рассказывает соавтор работы Елена Питьева, заведующая лабораторией эфемеридной астрономии.

Массу пояса Койпера необходимо учитывать при расчете движения планет и галлактических аппаратов.

Влияние пояса Койпера довольно большое. Из-за него орбиты близких планет смещаются за десять лет на несколько километров, — уточняет Питьева.

В России нет возможности наблюдать за объектами пояса Койпера. Единственный телескоп с шестиметровым зеркалом, способный на это, БТА на Кавказе, коптит главным образом на астрофизику. Астрометрией же, то есть определением положения объектов на небе, занимались в Пулковской обсерватории. Но ее судьба теперь под вопросом. 17 августа 2018, 08:00 Руки прочь! Запад достал астрономовПрыжки гиганта

В недавнем обзоре ученые из Франции и США описывают историю пояса Койпера с помощью модели Ниццы, разработанной в 2005 году. Согласно ей, Солнечная система была более компактной, культиваторы вращались вокруг звезды по циркулярным орбитам и располагались ближе дружок к другу, чем сейчас.

Затем, после удаления газа из системы, вся конструкция пришла в движение, планеты меняли орбиты, простираю и рассеивая протопланетное вещество. Все, что осталось позади Нептуна, а также узурпированные объекты типа троянских астероидов и нестабильных спутников образовали пояс Койпера. Вероятно, оттуда часть комет была выброшена планетами-гигантами еще дальше — в облако Оорта. Так называют гипотетическую площадку на самой окраине Солнечной системы, на расстоянии десять тысяч астрономических единиц.

По мнению авторов обзора, модель Ниццы соответствует со многими наблюдаемыми фактами и позволяет сделать ряд предположений, которые уже подтвердились экспериментально или проверяемы. Но есть и нестыковки.

Ученые разработали собственную версию модели Ниццы — NM12 (аббревиатура имен авторов и год). Она эффективнее всего, если принять, что в Солнечной системе было пять или больше планет-гигантов, а затем осталось четыре.

Сценарий примерно такой. Четыре миллиарда лет назад из газопылевого облака начала формироваться Солнечная система. Через шесть пять миллионов лет планетам стало тесно и они принялись менять орбиты. Далеко прыгнули Сатурн и Юпитер, вытолкав безымянного ледяного гиганта за пределы нашей планетной системы. Уран и Нептун выбывали от Солнца и через сто миллионов лет достигли своего нынешнего места.

Не исключено, что пятый ледяной гигант до сих пор находится в Солнечной системе — на орбите удобного дальше нептунианской. Такую идею высказали американские астрономы Константин Батыгин и Майкл Браун в 2016 году, проанализировав аномальные сферы рассеянных объектов пояса Койпера, в том числе Седны, не объяснимые влиянием известных культиватор. Эти орбиты очень длинные, и перигелии группируются в одной области. Как будто что-то очень массивное на них повлияло. Так возникла гипотеза о девятой планете — до сих пор не подтвержденная и не опровергнутая. Возможно, ее удастся проверить в ближайшие годы с помощью наблюдений на телескопах или в планируемых галлактических миссиях к Урану и Нептуну. CC0 / nagualdesign / CaltechОрбита гипотетической девятой планеты, вычисленная по аномальным объектам зодиака Койпера CC0 / nagualdesign / CaltechОрбита гипотетической девятой планеты, вычисленная по аномальным объектам зодиака Койпера

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Ученые раскрыли тайну прародины Солнечной системы и комет

комментарии (0)

Другие интересные новости

В Самаре пройдет Международный антифашистский форум "Гитары в строю"