Анатолий Бернацкий - 100 великих тайн Вселенной Страница 41

Следует также указать еще на одну особенность Плутона. Дело в том, что у этого карлика гравитационное поле тоже слабенькое, поэтому он не может удержать даже ту разреженную оболочку, которая его окружает, и она постоянно уносится в космос. Но тем не менее атмосфера на Плутоне присутствует. И связано это лишь с тем, что вместо улетевших молекул появляются новые, испарившиеся с ледяной поверхности планеты. Таким образом, атмосфера Плутона напоминает кометную, которая все время «убегает» от ядра кометы.

Такого явления ни на одной планете не наблюдается. По крайней мере в столь огромных масштабах, как на Плутоне, где атмосфера практически постоянно обновляется.

Что же касается поверхности Плутона, то весь он одет в ледяную броню. Правда, лед этот состоит не из воды, как на Земле, а из крупных, поперечником в несколько сантиметров кристаллов замороженного азота. Внутри них находится небольшое количество «твердого раствора» метана.

Тем не менее в некоторых местах на поверхности Плутона космические аппараты обнаружили и водный лед, а также незначительные количества льда из монооксида углерода (угарного газа).

В связи с тем, что поверхность Плутона сплошь покрыта льдом, она, как зеркало, отражает около 60 % падающего на нее солнечного света. И что весьма удивительно, на Плутоне очень значительные перепады колебания яркости: одни места чернее угля, другие светлые, словно первый снег.

Что же касается внутреннего строения Плутона, то на сей счет существуют лишь предположения, основанные на его средней плотности. А она равняется 1,7 грамма в сантиметре кубическом. Это в два раза меньше плотности Луны, и в три раза — плотности Земли. Эти данные позволяют предположить, что Плутон на 1/3 состоит из каменных горных пород и на 2/3 — из водного льда.

Кроме того, считается, что в центре Плутона находится каменное ядро диаметром около 1600 километров, а вокруг него простирается слой водного льда толщиной 400 километров. Астрономы также не исключают, что пространство между ядром и его ледяной оболочкой заполнено жидкой водой, представляющей собой своеобразный глубинный океан.

Странная парочка: Плутон — Харон

В 1978 году астроном Джеймс Кристи с помощью полутораметрового рефлектора зафиксировал наличие у Плутона спутника, который был назван Хароном. Такое имя в греческой мифологии носил перевозчик душ умерших через подземную реку Стикс в царство мертвых — Аид.

А ведь отнесись ученые внимательнее к более ранним фотографиям Плутона, они скорее всего обратили бы внимание на то, что планета на этих снимках похожа на слегка вытянутое пятнышко, в разное время ориентированное по-разному.

Как Луна к Земле, так и Харон все время повернут к своему «хозяину» — Плутону одной стороной. Более того, Плутон тоже всегда обращен к спутнику одним и тем же полушарием. Это очень редкое «взаимопонимание» двух небесных тел связано с тем, что их периоды обращения вокруг своих осей и их орбитальные периоды совпадают. И равны они 6,4 суток.

Когда ученые рассчитали расстояние между Плутоном и Хароном, то оно оказалось даже по земным меркам совсем незначительным — всего 18–20 тысяч километров. В космических же масштабах — это почти ничто. Скорее всего именно по этой причине планетологи столь долгое время и не могли увидеть спутника Плутона.

Когда же астрономы определили точный вес Плутона и Харона, то были поражены. Оказалось, что Плутон (а не Земля, как думали раньше) имеет самый массивный спутник в относительном весе в Солнечной системе. Вес Харона составляет 1/8—1/10 массы Плутона. Что же касается диаметров, то у Плутона он равен 2324 километрам, а у Харона — 1212 километрам.

Вероятнее всего, все три спутника Плутона появились в одно и то же время в результате его столкновения с гигантским астероидом или метеоритом

Таким образом, пара Плутон — Харон является для Солнечной системы уникальным явлением. Ведь диаметр Харона — это около половины поперечника планеты, вокруг которой он обращается. В то же время у всех остальных спутников это соотношение составляет всего несколько процентов.

Что же касается происхождения Харона, то на этот счет у астрономов есть несколько гипотез.

Согласно одной из них спутник Плутона появился в результате столкновения некоего гигантского небесного тела с Плутоном, в результате чего планета потеряла часть своего объема, а из мусора, выброшенного в космическое пространство, и сформировался Харон.

Американский ученый Канап построил компьютерную модель, где показал, что такой сценарий вполне вероятен. Расчеты показали, что объект размером от 1,6 до 2 тысяч километров, летящий со скоростью один километр в секунду, при столкновении с Плутоном вполне мог породить его луну — Харон.

Впрочем, у этой версии сторонников немного. Большинство исследователей считают, что раньше Плутон и Харон являлись разными космическими телами, между которыми во время перехода на другую орбиту произошло столкновение, и они притянулись друг к другу. И хотя взрыв при этом был огромной силы, два тела не разрушились.

А вот тот факт, что центры тяжести Плутона и Харона лежат за пределами этих объектов, дал повод для появления еще одной версии на эту тему. У астрономов возникло предположение, что Плутон и Харон — одно тело, и их следует рассматривать как двойную планету…

В 2005 году телескоп «Хаббл» зафиксировал в системе Плутона два космических тела. Их назвали объектами S/2005 P1 и S/2005 P2; впоследствии им присвоили личные имена, назвав соответственно Гидра и Никта. Теперь эти космические объекты считаются миниатюрными спутниками Плутона.

А они и впрямь настоящие крошки. Так, их диаметры оцениваются соответственно в 125 и 140 километров. Но даже в этом случае не исключается, что каждый из них еще в два раза меньше.

Радиус орбиты Гидры — 49 тысяч километров. Никта же перемещается по орбите радиусом 65 тысяч километров.

Ученые также установили, что все три спутника — Харон, Гидра и Никта — вращаются по круговым орбитам в одной плоскости. При этом, пока Харон совершает один оборот, Гидра успевает сделать два витка, а Никта — ровно три. Наличие же общей орбитальной плоскости говорит о том, что все три спутника появились в одно и то же время в результате столкновения Плутона с гигантским астероидом или метеоритом.

В связи с открытием этих двух крошечных спутников ученые предполагают, что в одной с ними плоскости находится кольцо из мелких обломков, оставшихся после древней катастрофы.

В то же время сам Плутон ни на один из своих спутников не похож, отличаясь от них характерным красноватым оттенком, который, очевидно, обусловлен наличием на его поверхности метанового льда.

Уран. Катящаяся планета

Уже древние исследователи неба даже без помощи приборов могли видеть на небосводе 5 планет: Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн. Большего же невооруженный глаз рассмотреть не мог. Поэтому лишь изобретение телескопа позволило пытливым умам человечества не только подробнее изучить известную с давних пор пятерку планет, но и обнаружить еще три новые: Уран, Нептун и Плутон. И первым из этой триады астрономы обнаружили Уран.

Телескоп Гершеля, с помощью которого был открыт Уран

Кстати, сама история открытия Урана весьма любопытна. Дело в том, что обнаружил планету не ученый-астроном, а 42-летний профессиональный музыкант и композитор Вильям Гершель. Впрочем, хотя Гершель и уделял немало внимания своим музыкальным делам — играл в местном оркестре на скрипке и гобое, давал уроки музыки, сочинял, — тем не менее главным его увлечением была астрономия.

Как только у него появлялось свободное время, он шлифовал металлические стекла для телескопов, сам их строил, а затем по ночам вглядывался сквозь окуляр в бескрайние просторы Вселенной.

Когда наблюдение неба переросло в настоящую страсть, музыкант изготовил телескоп, установил его в беседке собственного сада и приступил к постоянным наблюдениям за ночным небом. Причем делал он это отнюдь не из праздного любопытства. Он решил создать атлас звездного неба Северного полушария…

Это случилось 13 марта 1781 года. Гершель в этот день изучал звездную россыпь в созвездии Тельца. Неожиданно вместо яркой точки он увидел небольшой диск. По этому поводу в дневник наблюдений он занес следующую запись: «необычного вида — либо звезда, окруженная туманностью, либо комета».

И хотя у Гершеля был выбор, он все же посчитал, что увидел комету. Об этом событии он вскоре сообщил в Королевское общество. Это открытие принесло астроному небывалую известность. В том же году его приняли в члены Лондонского Королевского общества, а также ему была присвоена степень доктора Оксфордского университета.