Знание-сила, 2008 № 10 (976) - [29]
Объекты первой группы, не очень «рвущиеся прочь» из плоскости обращения обычных планет, назвали «холодными кьюбиуанами», по названию первого из них, открытого в 1992 году и получившего номер 1992 QB-1, что по-английски звучало как «Кью-биуан». Сюда входят такие «гиганты карликового мира», как третий после Эриды и Плутона FY-9 и чуть меньший Кваовар.
Объекты третьей группы, высоко «подпрыгнувшие» над плоскостью обычных планет, как молекулы горячего пара над поверхностью воды, назвали «горячими кьюбиуанами». И те, и другие — «кьюбиуаны», потому что у них есть общее — даже самые вытянутые орбиты этих тел нигде не приближаются к орбите Нептуна, а всегда остаются внутри «бублика», на расстоянии 40—45 астрономических единиц от Солнца (Нептун находится от него на расстоянии почти 30 астрономических единиц).
Зато объекты второй группы — их назвали «плутиносы», то есть, в переводе с итальянского, «маленькие плутончики», за сходство их орбит с плутоновской, — имеют такие вытянутые орбиты, что в ближайшей к Солнцу точке подходят к нему ближе Нептуна. У всех у них, включая сам Плутон, почти одинаковый период обращения — около 250 лет, и это значит, что они совершают 2 полных оборота вокруг Солнца за то время, что Нептун совершает три.
Это очень важное числовое совпадение. Оно имеет существенные физические последствия, потому что при таком соотношении периодов каждый плутинос раз в два своих «года» оказывается на том же самом расстоянии от Нептуна (у которого прошло точно три «года»). Такую ситуацию, когда два тела, после какого-то целого числа оборотов, снова оказываются в том же положении друг относительно друга, астрономы назвали «орбитальным резонансом». Резонансы могут быть и между большими планетами, и вообще между любыми двумя телами, причем с самыми разными последствиями.
Например, плутиносы, хотя и заходят внутрь орбиты Нептуна, никогда не приближаются к нему так близко, чтобы их орбиты сильно исказились, ибо резонанс 2:3 приводит к тому, что они всегда остаются на большом расстоянии от него. Но есть и такие «разрушительные» резонансы, которые нарушают устойчивость, и тогда орбита малой планетки после многих повторений резонанса искажается так, что та вообще уходит из пояса Койпера — либо прочь из Солнечной системы, либо, напротив, внутрь нее. В первом случае на месте ушедших ТНО в поясе Койпера должна возникнуть пустая «щель». А во втором случае эти ТНО должны появиться в Солнечной системе ближе Нептуна, и, как считают, именно таково происхождение так называемых Кентавров — ледяных небесных тел, чьи орбиты беспорядочно заполняют пространство между Нептуном и Юпитером.
Вернемся, однако, к поясу Койпера. Кьюбиуаны представляют собой основное население той его части, которую астрономы называют сегодня «классическим» поясом Койпера («холодные» кьюбиуаны составляют при этом две трети этого населения, а «горячие» — одну треть). Пояс Койпера имеет две загадочные особенности. Во-первых, он не истончается постепенно, как можно было бы ожидать от остатков первичного газопылевого облака, из которого некогда образовалось Солнце и его планеты, а почему- то резко обрывается на расстоянии 50 астрономических единиц от Солнца, будто срезанный, так что дальше практически никаких ТНО нет. А во- вторых, даже внутри пояса Койпера есть «пустоты», где число ТНО очень мало, то есть он похож, скорее, на разделенную щелями систему колец Сатурна, чем на сплошной пояс.
Вторую из этих особенностей можно объяснить резонансными взаимодействиями, и, действительно, эти щели в поясе Койпера находятся именно там, где орбиты ТНО оказываются в тех или иных «разрушительных» резонансах с Нептуном. Однако так можно объяснить только щели в поясе, но не полный его обрыв. Поэтому для обрыва предлагаются разные другие объяснения.
Например, исследователи Патрик Лукавка и Тадаси Мукаи из университета в Кобе считают, что обрыв пояса обусловлен наличием за ним, еще дальше от Нептуна (на расстоянии 60 — 90 астрономических единиц), невидимой планеты Х, но не карликовой, а уже обычной, величиной с Марс или даже немного больше, которая в процессе образования Солнечной системы была вышвырнута на окраину и теперь вращается там по сильно эллиптической орбите. Всякая достаточно большая планета «подметает» весь материал по обе стороны от своей орбиты, и та планета Х, существование которой постулируют эти ученые, тоже могла «подмести» к себе все тела пояса Койпера, которые когда-то находились дальше 50 астрономических единиц. Невидимость же этой планеты Х японские астрономы объясняют тем, что ее орбита перпендикулярна плоскости обращения остальных планет, что делает ее крайне трудной для обнаружения.
В январе 2006 года к Плутону отправился американский зонд «Новые горизонты»
В 1930 году с помощью этого блинк-компаратора молодой американский астроном Клайд Томбо, сличая фотографии звездного неба, сделанные в разные дни, открыл Плутон
Разумеется, все это объяснение не является произвольным — за ним стоит длительный компьютерный расчет взаимодействий того или иного типа «планеты Х» с телами на окраине пояса Койпера. На таком же методе компьютерного моделирования с выбором наилучшего варианта основаны также гипотезы другой группы исследователей — авторов и сторонников так называемой «модели Ниццы» во главе с А. Морбиделли, Х. Левисоном, Р. Гомесом и К. Циганисом.
