Разведка далеких планет - Владимир Сурдин

В любом учебнике астрономии состав Солнечной системы до недавних пор описывался так: планеты типа Земли (Меркурий, Венера, Земля и Марс), газовые планеты — гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) и Плутон. По мере исследования Плутона оценки его размера и массы становились все меньше (рис. 7.4), отчего он все сильнее отдалялся от коллектива планет и приближался к спутникам и астероидам. Но если бы новых открытий не произошло, то придумывать для Плутона особый класс было бы чересчур щедро. Однако в 1990–е гг. за орбитой Нептуна стали обнаруживаться и другие небольшие планетки типа Плутона, и когда выяснилось, что Плутон даже не самый крупный из них, пришла пора объединить их в самостоятельную подгруппу.

При подготовке Генеральной ассамблеи Международного астрономического союза (MAC) 2006 г. обсуждались разные предложения по поводу нового деления семейства планет. Например, были предложения разделить их все на три равноправные группы:

— каменные планеты типа Земли;

— газовые планеты — гиганты типа Юпитера;

— ледяные планеты — карлики типа Плутона.

С точки зрения внутреннего строения планет, это неплохое деление, хотя и не полное: крупнейшие астероиды типа Цереры, наша Луна и крупные спутники планет — гигантов в физическом смысле тоже планеты — карлики, хотя и не ледяные, а каменные или каменно — ледяные. Но более убедительными оказались те специалисты, которые предлагали при разбиении на типы учитывать не только массу и состав вещества планет, но и характер их взаимодействия с соседями. Так в определении «планеты» появилось требование, чтобы она не была подчиненным телом: не являлась спутником более массивной планеты и не испытывала сильного влияния соседей в своем орбитальном движении вокруг звезды.

Всем этим требованиям отвечают 8 известных планет, которые не стали пока делить на более мелкие подгруппы. А для Плутона и ему подобных организовали «клуб», пропуском в который служит способность тела придать себе сфероидальную форму. По этому критерию в группу Плутона попала и Церера, имеющая выдающуюся для астероида массу (в ней содержится треть всего вещества, заключенного в Поясе астероидов) и по форме близкая к эллипсоиду, что естественно при ее довольно быстром вращении. Из прочих астероидов Главного пояса только Паллада и Веста считаются кандидатами в эту группу. Остальные астероиды настолько малы и угловаты (рис. 7.5), а порой даже состоят из почти не связанных друг с другом частей, что они ни в каком смысле не могут быть названы планетами. В то же время на периферии Солнечной системы обнаружилось несколько тел, близких к Плутону по размеру и массе. Все эти объекты международное сообщество астрономов и решило впредь называть планетами — карликами (dwarf planet).

Наивно было бы думать, что решением даже такого уважаемого собрания ученых, как Генеральная ассамблея MAC, можно разом решить проблему классификации. Природа разнообразнее наших представлений о ней: постоянно обнаруживаются — и не только в астрономии — новые типы объектов, не укладывающиеся в существующую номенклатуру. Мы вынуждены придумывать им новые названия, но при этом нередко используем знакомые нам образы и слова. Вспомнить хотя бы жирафа, латинское имя которого — camelopardalis — означает «верблюдолеопард». И в астрономии таких терминов немало: планетарные туманности не имеют отношения ни к планетам, ни к туману; световой год не служит для измерения времени; звездная величина не имеет отношения к размеру звезды, а нередко — и к самим звездам. То же и с названиями объектов: маленькую галактику мы называем Большим Магеллановым Облаком, хотя ни одно из этих трех слов не имеет к этой звездной системе прямого отношения.

Рис. 7.5. Некоторые из астероидов, с которыми к середине 2010 г. сближались космические зонды. Все снимки в одном масштабе. Фото: NASA, ESA.

На мой взгляд, не стоит давать объектам нового типа названия, сконструированные из старых слов. Лучше сразу придумывать новые термины. Даже не очень удачные, они успешно закрепляются и хорошо служат: в астрономии — квазары, пульсары, магнитары; в химии — фуллерены; в физике — кварки (самое нелепое из когда‑либо введенных в науку слов, но ведь прижилось!). Здесь можно вспомнить великого футуриста Айзека Азимова (1920–1992), который еще до открытия объектов пояса Койпера почувствовал особый статус Плутона и возможность обнаружения множества подобных ему тел. Азимов предложил называть их мезопланетами (греч. mesos — средний, промежуточный), включив в эту группу все объекты меньше Меркурия, но крупнее Цереры. Однако новый термин не обрел популярности, ведь Азимов был не астроном, а биохимик и к тому же писатель — фантаст. Но мне это слово кажется более удобным, чем «карликовая планета»: ведь все остальные подобные термины — планета, астероид, комета, кентавр и др. — однословные, и только «планета — карлик» состоит из двух слов.

Впрочем, можно понять и тех, кто считает, что не стоит злоупотреблять новыми терминами. Назвав объекты типа Плутона карликовыми планетами, астрономы пошли традиционным путем: если среди звезд есть гиганты и карлики, то пусть будут и среди планет. Согласимся, что этот термин весьма точно передает физические свойства маленьких планет, и его введение выглядит как естественное развитие номенклатуры.

Разумеется, журналисты преподнесли решение Ассамблеи MAC как изгнание Плутона из семейства полноценных планет: «Астрономы обещали найти десятую планету, а вместо этого лишили нас девятой!» Под влиянием подобных сообщений публика возбудилась: осенью 2006 г. были даже шуточные демонстрации протеста с лозунгами «Верните нам Плутон!». Раздавались и нешуточные призывы учредить День планеты Плутон и отдать астрономов под суд за «научную ересь». Появился даже неологизм «плутонуть» (to pluto), что‑то вроде «задвинуть, разжаловать, понизить в должности».

Ну что тут скажешь? Действительно, Плутон уже не фигурирует в таблицах планет; теперь в справочниках он проходит под простым астероидным номером — 134340 Pluto. Но на самом деле Плутон не перестал быть планетой, и само семейство планет не обеднело, а лишь приросло новыми членами. Просто Плутон и его братья оказались иной весовой категории, и это стало последней каплей, вызвавшей необходимость деления семейства планет на классы. Как известно, классификация — важный шаг в любом научном исследовании.

Любопытно, что некоторые комментаторы увидели в истории с Плутоном даже национально — политический момент: мол, больше всех этим решением огорчены американцы, которые Плутон открыли, которые к нему зонд «New Horizons» послали… И вот — нате вам: отправляли аппарат к последней неизученной планете Солнечной системы, а за время пути планета «исчезла»! Разумеется, это недоразумение. Американцы в 1930 г. не просто открыли очередную планету, а обнаружили планету нового типа, ставшую родоначальником, прототипом нового класса планет, хотя и карликовых, но от этого не менее интересных (спросите у биологов, кто интереснее — слон или муравей). Зонд «New Horizons» летит теперь не к последней планете Солнечной системы, а к первой планете пояса Койпера — гигантской неисследованной области Солнечной системы. Эта область носит имя американского астронома, населяющие ее объекты были открыты (Плутон) и продолжают открываться (Квавар, Эрида, Седна и др.) американскими астрономами, таким образом их национальная гордость должна быть удовлетворена. Впрочем, у самих астрономов национальная гордость развита слабо. Астрономия — наука глубоко интернациональная.

Пояс Койпера?

Область Солнечной системы за орбитой Нептуна, на расстоянии от 30 а. е. до приблизительно 55 а. е. от Солнца, сегодня в большинстве публикаций называют поясом Койпера. Первый объект в этой области, Плутон, был открыт в 1930 г., и в то время ее еще никак не называли. Обнаружение в 1978 г. спутника Плутона, Харона, только укрепило общее мнение, что Плутон — полноценная планета, и, возможно, где‑нибудь далеко за ним найдется еще одна большая планета, а может быть, и еще одна… Но реальность оказалась иной. Второй объект за орбитой Нептуна обнаружили лишь в 1992 г., а сегодня известно, что эта окраина Солнечной системы населена множеством объектов умеренного размера, типа астероидов и ядер комет, среди которых есть и несколько планет — карликов (см. главу 4).

Почти сразу же после открытия второго транснептунового объекта (ТНО) к этой области «прилипло» имя «пояс Койпера». Оправдывалось это обычно тем, что в 1951 г. известный американский астроном, выходец из Голландии, Джерард Койпер (Kuiper G. Р., 1905–1973) высказал предположение, что за орбитами планет — гигантов, на расстоянии 35–50 а. е. от Солнца существует область, откуда во внутреннюю часть Солнечной системы приходят короткопериодические кометы. Однако довольно быстро стали выясняться исторические подробности…