Полдень, XXI век. Журнал Бориса Стругацкого 2010 № 6

Кокоулин Андрей Алексеевич

Открытие Фаэтона

В астрономии бывает и так, что выдающемуся открытию помогает заблуждение. Именно заблуждение привело к тому, что были открыты малые планеты, которые нынче принято называть астероидами, что по-гречески означает «звездоподобные».

Огромный и пустой промежуток между орбитами Марса и Юпитера издавна привлекал внимание астрономов, которые подозревали, что здесь должна быть еще одна — «пятая» — планета. Эту гипотезу выдвинул Иоганн Кеплер в XVII веке, а позднее общепринятым стало так называемое «правило Тициуса-Боде», согласно которому существует математическая зависимость в расположении планет, нарушаемая только пустотой между Марсом и Юпитером. Правило было

опровергнуто последующими открытиями, но долгое время астрономы целенаправленно искали подтверждение ему и в конце концов нашли.

«Пятую» планету обнаружил в новогоднюю ночь 1801 года Джузеппе Пиацци, директор обсерватории в Палермо. Ее назвали Церерой в честь римской богини плодородия. Слабый блеск Цереры говорил о том, что размер этого нового объекта очень мал по сравнению с большими планетами Солнечной системы (согласно современным данным, размеры Цереры составляет 975 на 910 километров) — между Марсом и Юпитером двигалась планета-крошка.

Казалось, недостающая планета найдена, но 28 марта 1802 года астроном-любитель Генрих Ольберс неподалеку от Цереры обнаружил еще одну миниатюрную планетку. Ольберс дал ей название Паллада в честь Афины Паллады.

Однако и этим дело не ограничилось. Прошло несколько лет, и были открыты еще две планетки: Юнона (1804 год) и Веста (1807 год). Все три новых члена планетной семьи оказались телами очень небольшими — не больше 600 километров в поперечнике.

Обращал на себя внимание тот факт, что орбиты обнаруженных малых планет пересекались дважды в двух противоположных точках небесной сферы, словно изначально совпадали. Пытаясь объяснить это явление, Ольберс выдвинул гипотезу, что малые планеты находятся в зоне, где некогда пролегала орбита одной большой планеты. Это объяснение нашло широкий отклик среди ученых, и с тех пор они называют гипотетический объект «планетой Ольберса». Согласно распространенным представлениям, эта планета находилась на неустойчивой орбите в зоне одновременного воздействия гравитационного поля Юпитера и Солнца — и приливные силы буквально разорвали ее на части. Согласно другой версии, планета столкнулась с крупным небесным телом (например, кометой) и опять же распалась на несколько осколков под воздействием мощнейшего удара.

Было ясно, что если новооткрытые малые планеты — обломки нормальной планеты, сходной по размерам с Марсом, то этих обломков должно быть гораздо больше. Астрономы кропотливо продолжали поиски, но целых сорок лет несовершенные оптические приборы не позволяли увидеть новые астероиды.

Только в 1846 году Карл Генке сумел разглядеть и описать пятый астероид — Астрею. Началась астрономическая охота. Наблюдатели неба с еще большим усердием стали изучать окрестности Цереры в поисках новых малых планет. К 1890 году удалось зафиксировать и описать около 300 астероидов.

В XX веке «охота» пошла гораздо успешнее, благодаря применению фотографических пластинок: движущийся по небу астероид оставляет на пластинке след в виде черточки, а не точки, как «неподвижные» звезды.

Процесс поиска новых астероидов не завершен. Сегодня в этом деле астрономам помогают компьютеры, большие наземные и орбитальные телескопы. Общее количество открытых астероидов составляет более 230 тысяч. Имена же присуждены только 11 тысячам астероидов.

Среди профанов гипотетическую планету, из обломков которой образовался пояс астероидов, с легкой руки российского астронома Сергея Орлова принято называть Фаэтоном в честь сына бога Солнца Гелиоса, который погиб, не справившись с огненной колесницей отца.

Создание межпланетных космических аппаратов открыло перед астрономами новые возможности для изучения астероидов. Американский космический аппарат «Galileo» передал на Землю множество детальных снимков астероидов Ида, Дактиль и Гаспра. Другой

аппарат «NEAR Shoemaker» сфотографировал астероиды Матильда и Эрос, после чего 12 февраля 2001 года даже опустился на поверхность Эроса, успев передать самые подробные снимки астероида в истории. Европейский аппарат «Rozetta» изучил с пролетной траектории астероид Штейне. Японский космический аппарат «Hayabusa» в ноябре 2005 года попытался высадить на астероид Итокава небольшую мобильную лабораторию «Minerva», но миссия потерпела крах, и теперь японские ученые надеются получить хотя бы образцы вещества астероида, которые аппарат доставит на Землю в июне 2010 года.

Все эти астероиды вполне соответствуют теории их возникновения из обломков Фаэтона. И тем не менее ее придется пересматривать. Фаэтон, оказывается, вовсе не погиб, а продолжает существовать в Солнечной системе наряду с другими планетами.

Согласно новейшим наблюдениям, сделанным еще в 2005 году с помощью орбитального телескопа «Hubble», выяснилось, что Церера — это небесное тело, которое относится к категории карликовых планет и, кроме того, обладает значительными запасами чистого водного льда, скрытого под внешней корой. Как хорошо видно на изображениях, полученных телескопом, Церера отличается такой же шарообразной формой, что и настоящие планеты, и, возможно, обладает плотным ядром. На поверхности Цереры различимы несколько светлых и темных структур, предположительно кратеров. Самая яркая структура в честь первооткрывателя карликовой планеты уже получила название Пьяцци. Что касается воды, то если новейшее предположение ученых о том, что Цереру покрывает стокилометровая толща льда, подтвердится, она по запасам воды превзойдет даже Землю!

Ответить на многочисленные вопросы, возникшие в связи с открытиями «Hubble», поможет американский аппарат «Dawn», отправившийся в космос 27 ноября 2007 года. Предполагается, что в сентябре 2011 года он достигнет Весты, а в феврале 2015 года — Цереры.

Апофис как предчувствие

Однако наибольшее внимание сегодня привлекает вовсе не Церера, а ранее никому не известный астероид Апофис (99942 Apophis — 2004 MN4). Длина его составляет всего 350 метров при массе 21,4 миллиона тонн. Эта заурядная космическая глыба вызвала необычайный ажиотаж после того, как астрономы предсказали, что она вполне возможно столкнется с Землей 13 апреля 2036 года.

Все сразу заговорили о конце света. Однако ученые уверяют, что вероятность такого события ничтожна — 1:45 000. И даже если астероид упадет, последствия вовсе не будут сокрушительными. Реальную опасность для Земли и жизни на ней представляют только астероиды с поперечником свыше километра, но они сталкиваются с Землей не чаще раза в миллион лет.

Первоначальная оценка специалистов НАСА для мощности взрыва при падении Апофиса составляла 1480 мегатонн, позже ее снизили до 880 мегатонн. Для сравнения: Тунгусский метеорит оценивается в 10 мегатонн, а взрыв вулкана Кракатау в 1883 году был эквивалентен примерно 200 мегатоннам.

Моделирование показало, что при падении Апофиса произойдет землетрясение с магнитудой 6,5 по шкале Рихтера, а на месте падения образуется кратер диаметром 6 километров. Куда же упадет астероид? Ученые подсчитали и это — в зоне риска оказались южные районы России, север Тихого океана, Никарагуа и Коста-Рика, Колумбия и Венесуэла.

Материальные и людские потери даже при падении Апофиса в густонаселенном районе будут не слишком большими, но проверить на себе никто не хочет — Земля у нас всё-таки одна. Поэтому в настоящее время обсуждается несколько проектов космических аппаратов, которые не только уточнят характеристики астероида для дальнейшего моделирования и более тщательной оценки исходящей от него угрозы, но и смогут защитить Землю от катастрофического удара.