Читать книгу Непридуманные космические истории - Нэнси Аткинсон - Страница 6

Пока полет New Horizons продолжался, в астрономии произошли некоторые изменения.

В момент запуска этого аппарата Плутон считался планетой. Но всегда, с самого его открытия в 1930 году астрономом Клайдом Томбо, маленький далекий Плутон выглядел «немного странным типом»: он не принадлежал к скалистым внутренним мирам Солнечной системы, но в то же время крошечный ледяной шарик 2370 км в диаметре не вписывался в компанию газовых гигантов, населяющих внешние ее окраины. Орбита Плутона не похожа на другие: ее путь вокруг Солнца, как говорят астрономы, обладает высоким эксцентриситетом, то есть значительно вытянут и к тому же заметно наклонен по отношению к близким к окружностям и лежащим примерно в одной плоскости орбитам других планет.

Конечно, Плутон далек настолько, что даже самые лучшие снимки, полученные с помощью космического телескопа «Хаббл», показывали лишь небольшие пятна пикселей. Никто не знал, как на самом деле выглядит Плутон. Одной из главных задач New Horizons было понять, какое место Плутон и Харон занимают в общей схеме.

За десятки лет до начала этого полета Стерн и другие ученые-планетологи подозревали, что Плутон не одинок на дальних окраинах нашего околосолнечного обиталища. Маловероятно, чтобы именно на Плутоне материал для постройки новых тел Солнечной системы неожиданно кончился.

Вытянутая орбита Плутона в сравнении с орбитами остальных планет Солнечной системы. Источник: NASA

Сопоставление размеров самых крупных известных транснептуновых объектов. Источник: Кевин Джилл. Земля: снимок со спутника Suomi NPP, NOAA / NASA / Университет штата Висконсин; Луна: снимок NASA. Плутон и Харон: снимки NASA / лаборатории реактивного движения / Юго-западного научно-исследовательского института

К тому же, учитывая, что пояс Койпера считался местом происхождения комет, почему бы в нем не оказаться каким-то еще объектам?

В статье, опубликованной в 1991 году, Стерн заявил, что могут существовать сотни мелких и пока не замеченных ледяных небесных тел наподобие Плутона и Тритона – спутника Нептуна и фактического двойника Плутона. Тритон, возможно, является объектом пояса Койпера (ОПК или «койперидой»), который когда-то вышел далеко за его пределы и оказался захвачен тяготением Нептуна. В своей статье Стерн использовал термин «карликовая планета», чтобы обозначить новый класс планет и отнести к нему Плутон и крупные ОПК, которые, как он ожидал, будут найдены.

Всего год спустя, в 1992 году, появилось подтверждение первого открытия объекта пояса Койпера – маленького тела всего лишь 161 км в поперечнике. С того времени астрономы сумели обнаружить сотни новых ОПК и в настоящее время полагают, что их могут насчитываться тысячи. Так Плутон получил свое место, и оказалось, что он лишь один представитель значительного класса маленьких ледяных небесных тел. И, поскольку принято мнение, что койпериды не изменились с момента рождения Солнечной системы 4,5 млрд лет тому назад, изучение Плутона может дать информацию об условиях, в которых начали формироваться другие планеты. Так Стерн пришел к выводу о необходимости полета к Плутону.

Десять лет спустя, с вводом в строй телескопов более высокого качества и началом применения улучшенных методик наблюдения, ученые нашли более крупные объекты, схожие с Плутоном. Астрономы Майк Браун и Чад Трухильо из Калифорнийского технологического института открыли тело размером примерно вполовину меньше Плутона, которое было названо Квавар (в честь еще одного древнего бога[5]), а вслед за этим чередой последовали открытия Седны в 2003 году, Хаумеи в 2004-м, и Эриды с Макемаке в 2005 году. Эрида оказалась особенно лакомым кусочком, поскольку по размеру она примерно совпала с самим Плутоном.

Спор, который кипел на малом огне долгие годы, внезапно вспыхнул с ожесточенной силой: следовало ли все эти вновь открытые большие транснептуновые объекты тоже классифицировать как планеты? Или лучше выделить отдельный новый класс планетарных тел, к которому и отнести Плутон и всего ближайшие схожие с ним тела-компаньоны?

К удивлению многих, выяснилось, что официального определения, что такое планета, не имеется. Но по следам открытий новых ОПК показалось уместным такое определение дать, а также договориться, что же делать с Плутоном и всеми этими новыми объектами. В случаях, подобных этому, решающее слово принадлежит Международному астрономическому союзу (МАС), и в августе 2006 года на суд ассамблеи МАС были вынесены несколько вариантов, каждый со своими сильными и слабыми сторонами.

Союзу было предложено выбрать один из трех вариантов.

1. Ввести Эриду, Макемаке и крупнейший астероид Цереру в клуб планет, таким образом увеличив число планет Солнечной системы до двенадцати.

2. Оставить количество планет равным традиционным девяти и не обращать внимания на новые открытия.

3. Уменьшить количество планет до восьми, выкинув вон Плутон, и создать новый класс небесных тел под названием карликовые планеты.

Главная – и принципиальная! – разница между смыслом, какой Стерн вкладывал в этот термин в 1991 году, и тем, по поводу которого голосовал МАС в 2006 году, была в том, что, согласно определению Международного астрономического союза, карликовые планеты – это не просто подкласс планет. Это вообще уже не планеты. По определению МАС, Плутон и его собратья становились новым классом астрономических объектов.

Чтобы сделать смысл этого решения яснее, МАС сформулировал определение планеты как небесного тела, отвечающего трем критериям.

1. Оно обращается по орбите вокруг Солнца.

2. Оно обладает достаточной массой и гравитацией, чтобы придать самому себе форму шара.

3. Оно очистило за счет притяжения окрестности своей орбиты.

Несмотря на то что Плутон отвечал первым двум критериям, он провалился на третьем. Очистка окрестностей орбиты означает, что планета становится гравитационно доминирующим телом: вблизи него в пространстве нет других тел сопоставимых с ним размеров, за исключением его собственных естественных спутников. А поскольку совместно с Плутоном в области его орбиты присутствуют другие койпериды, то это обстоятельство понижает его в звании до новосозданной категории карликовых планет.

Так между астрономами и планетологами вспыхнула война за верное определение, причем Стерн возглавлял борьбу за право Плутона сохранить свой планетарный статус.

– Астрономы ничего не смыслят в планетологии, и в 2006 году они со своей новой классификацией планет, по которой даже Земля не считается планетой, вывалили на публику ушат полного бреда, – возмущается Стерн. – Уже через неделю сотни планетологов, больше, чем людей, принявших участие в голосовании МАС, подписали петицию, которая отвергает новое определение. Если вы придете на любую планетологическую конференцию и там будет обсуждаться технический вопрос, касающийся Плутона, вы услышите, что эксперты не называют его иначе как планетой.

Стерн, как и многие другие ученые, которые бо́льшую часть своей научной жизни провели, изучая Плутон, восприняли эту реформу классификации как нанесенное лично им оскорбление. И поныне ученые из этой группы, которых иногда называют «Плутонская мафия», а вместе с ними и многие другие не признают определение планеты согласно решению МАС как в том аспекте, что карликовая планета есть нечто иное по сравнению с обычной планетой, так и в том, что характеристики орбиты небесного тела, а не только строение его поверхности и другие фундаментальные свойства позволяют ему быть или не быть планетой.

До успеха проекта New Horizons эти снимки были лучшими и самыми детальными изображениями поверхности Плутона. Они получены путем синтеза многочисленных фотографий планеты, сделанных при помощи принадлежащего NASA космического телескопа «Хаббл» в 2002 и 2003 годах. Плутон – настолько маленькое и далекое небесное тело, что различить детали на его поверхности так же сложно, как увидеть пятна и надписи на футбольном мяче на расстоянии 64 км. Источник: NASA, Европейское космическое агентство и Марк Бьюи (Юго-западный научно-исследовательский институт)

Но, несмотря на то что Плутон пережил «понижение в звании» с точки зрения науки, общественность, кажется, полюбила его еще сильнее. Любители Плутона-планеты протестовали и выходили в эфир с жалобами на произвол. Стерн и его «Плутонская мафия» твердо стояли на своем, надеясь, что New Horizons сумеет однажды вернуть прежний класс их любимому маленькому мирку.

Другое событие, произошедшее во время полета New Horizons, состояло в открытии еще четырех спутников, обращающихся вокруг Плутона. Самый большой из них, Харон, был открыт в 1978 году, и его размер достигает почти половины размера самого Плутона. Два небесных тела фактически обращаются по орбите вокруг общего центра масс, и поэтому пару Плутон – Харон иногда называют двойной планетой (а в наши дни – двойной карликовой планетной системой).

В 2005 году, когда ученые из команды New Horizons использовали космический телескоп «Хаббл» для изучения окрестностей Плутона, чтобы лучше подготовиться к выполнению научной программы, они открыли у Плутона две новых маленьких луны, которые теперь называются Никта и Гидра. После этого, в 2011 году, между орбитами Никты и Гидры был найден спутник Кербер, а в 2012 году – еще одна маленькая луна, названная Стикс.

На этом снимке, сделанном при помощи космического телескопа «Хаббл», видны малые спутники Плутона Стикс, Никта, Кербер и Гидра, которые обращаются вокруг общего центра масс Плутона и Харона. Источник: NASA / Научный институт космического телескопа / Марк Шоуолтер

Открытие всех этих спутников заставило команду управления полетом New Horizons понять, что у Плутона может оказаться еще больше спутников, а также, не исключено, и пылевое кольцо, которое могло образоваться в результате гипотетического столкновения в тесной системе плутонианских лун миллиарды лет назад. Пылевые частицы могли представлять опасность для станции, и поэтому ученые начали вести их поиск с помощью «Хаббла», а позже и с помощью инструментов самой New Horizons. Кроме того, им пришлось разработать план для противодействия любым рискам, связанным со столкновениями с обломками, и эта задача вошла в очередь операций, которые было необходимо провести по мере того, как научный аппарат продолжал размеренно продвигаться в сторону Плутона.