Разведка далеких планет
Шрифт:
В отношении звезд этот набор терминов трудно назвать удачным. Представляя себе «карликов», мы ожидаем некоторого сходства между ними хотя бы в размерах. Но белые карлики меньше красных карликов в десятки раз и меньше желтых карликов в сотни раз! Да и по своим свойствам они имеют мало общего: если вспомнить, что по определению звезды – это объекты, в недрах которых протекают термоядерные реакции, то белые карлики вообще не звезды, а вырожденные остатки проэволюционировавших звезд. То же и с галактиками: карликовые галактики значительно ближе к звездным скоплениям, чем к нормальным галактикам. Учитывая эти неудачи с «карликовыми» терминами, резонно спросить: а может быть, астрономы попали впросак и с планетами-карликами?
Таблица 7.3
Параметры некоторых астероидов (Р — период суточного вращения, a
Изучив табл. 7.3, мы увидим, что семейство астероидов так разнообразно и неоднородно, что идея их деления на несколько подклассов напрашивается сама собой. По некоторым параметрам это деление уже давно выполнено. Есть спектральные типы астероидов, различающиеся веществом на их поверхности. Есть семейства астероидов, объединенные по характеру их орбитального движения. Но, учитывая колоссальную разницу в размерах и массах астероидов, естественно хочется поделить их на группы «мертвых» и «живых». Эти образы неожиданно пришли мне на ум, обычно астрономы так не говорят. Под мертвыми я имею в виду небольшие астероиды – камни, булыжники или льдистые глыбы, не обладающие существенными внутренними источниками тепла и достаточной гравитацией, чтобы их недра могли самостоятельно изменяться. Они испытывают удары соседей и нагрев солнечными лучами; их форма и состав поверхности изменяются, но все эти процессы – не более чем эволюция гальки под напором морской волны. Значительно более сложная эволюция, затрагивающая весь объем тела и меняющая его исходную структуру и состав до неузнаваемости, протекает только у достаточно крупных тел, и их в геологическом смысле можно считать живыми; астрономы называют их планетами.
Такое деление мелких тел Солнечной системы напрашивалось давно, и астрономы подходили к нему постепенно. Важную роль здесь сыграл Плутон (см. с. 10 цветной вкладки). Ох, и плут он, этот Плутон! С момента открытия его всегда упоминали как нетипичный объект. Сколько раз он водил астрономов за нос! Начать с того, что его открыли, разыскивая совсем другую, гораздо более массивную планету. Но ее не оказалось, зато нашелся малыш-Плутон. И сразу же начались сюрпризы: он единственный в своем движении вокруг Солнца пересекает орбиту соседней планеты; он единственный то имеет атмосферу, то теряет ее, когда она замерзает и в виде снега падает на поверхность планеты. Этот плут даже регулярно меняет свой порядковый номер, попеременно становясь то восьмой, то девятой планетой от Солнца; у него единственного обнаружился спутник – Харон – размером чуть ли не с саму планету, отчего парочку Плутон – Харон стали называть двойной планетой. Одним словом, Плутон – уникальная планета. Или не планета вовсе?
Рис. 7.4. Оценки массы (черные точки) и размера Плутона первоначально были завышены, поскольку ошибочно предполагалось, что притяжение к Плутону возмущает движение Урана и Нептуна. После неоднократных переоценок в сторону уменьшения массы возникла даже шутка, что если экстраполировать кривую на будущее, то получится, что планета должна совсем исчезнуть в 1980 г.! В итоге анализ орбиты спутника Плутона, Харона, выявил истинную массу этой системы: около V400 массы Земли.
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
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-карли-ками (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».