Десятая планета

Нынешний год начался с крупного астрономического открытия. Американский космический телескоп «Спицер» обнаружил, по всей видимости, десятую планету Солнечной системы. Сейчас она находится в 13 миллиардах километров от Солнца и, совершая оборот вокруг него за 10500 лет, движется по очень вытянутой эллиптической орбите. Ее максимальное удаление от Солнца составляет 130 миллиардов километров. Новая планета — ее назвали Седной в честь эскимосской богини океана — располагается в так называемом поясе Койпера. Закончатся ли на этом открытия? По предположению американского астронома Джона Матезе, еще дальше от Солнца, в облаке Оорта, и должна была находиться десятая планета Солнечной системы, которой теперь суждено стать одиннадцатой.

Планеты Солнечной системы, расположенные по размеру: от большой к маленькой. Самая маленькая – новооткрытая десятая планета Седна

Открытие далеких внесолнечных, в том числе блуждающих, «бездомных» планет, позволяет по-новому взглянуть на проблемы сравнительно ближнего космоса — Солнечной системы с ее окрестностями.

На дальних границах нашей Солнечной системы, на расстоянии от 20 до 50 тысяч астрономических единиц от Солнца (то есть в 20 — 50 тысяч раз дальше Земли), нашу систему окружает сферическое облако протопланетных тел — остатков эпохи образования Солнца и внутренних планет. Это скопление называется «облаком Оорта» по имени своего первооткрывателя, голландского астронома Яна Хендрика Оорта (который, кстати, первым доказал и вращение Млечного Пути как целого).

Небольшие тела, составляющие это облако (полагают, что их там более триллиона с общей массой, примерно равной массе Юпитера!), медленно, с периодом в миллионы лет вращаются вокруг Солнца, которое оттуда выглядит как самая яркая точка на вечно темном небосводе. Сегодня считается, что именно оттуда, из облака Оорта, время от времени вторгаются в Солнечную систему некоторые из составляющих его тел — скопление каменных и ледяных обломков, из которых по мере их приближения к Солнцу и разогревания выделяется газ, образующий гигантский, направленный в сторону от Солнца хвост.

Эти хвостатые пришельцы, приходящие из облака Оорта, представляют собой одну из разновидностей комет, время от времени появляющихся на земном небосводе; это долгопериодические кометы. (Существуют также кометы короткопериодические, но они, как сегодня предполагают, приходят не из облака Оорта, а из пояса Койпера — плоского диска протопланетных тел, лежащего ближе к Солнцу, сразу же за орбитой Нептуна, на расстоянии от 30 до 100 астрономических единиц.)

Можно думать, что тела, составляющие это облако, образовались на самых ранних стадиях формирования Солнечной системы одновременно с планетами, но в силу своей малости были вышвырнуты из системы в результате столкновений (гравитационных взаимодействий) с этими планетами. Часть из них навеки покинули Солнечную систему и ушли в космос, а те, у которых не было достаточной скорости для отрыва от Солнца, стали его самыми дальними спутниками и образовали облако Оорта. Лишь некоторые из них время от времени покидают место своего обитания и почему-то устремляются по вытянутым эллиптическим орбитам к далекому Солнцу, превращаясь вблизи него в хвостатые кометы.

Что же понуждает эти обломки внезапно менять свою траекторию и переходить на другую, резко эллиптическую, приближающуюся к Солнцу на то же расстояние, что и Земля, а то и ближе, а потом снова уходящую на десятки тысяч астрономических единиц от него? Тому должна быть какая-то физическая причина, и в последние годы утвердилась мысль, что такой причиной является гравитационное воздействие далеких звезд, чуть ли не Млечного Пути в целом. Это вполне согласуется с тем фактом, что, как уже сказано, долгопериодические кометы появляются равномерно со всех сторон небосвода.

Но вот недавно на международной встрече астрономов в итальянском городе Падуе американский астроном Джон Матезе из университета штата Луизиана выступил с новой совершенно поразительной гипотезой. Он заявил, что тщательный анализ траекторий восьмидесяти двух наиболее изученных долгопериодических комет показывает, что равномерность распределения этих траекторий в пространстве чуть нарушается: примерно треть изученных комет приходят преимущественно с одной стороны, и к тому же все эти кометы (и только они) имеют атипично короткую траекторию, не уводящую их так далеко в облако Оорта, как уходят другие кометы. По мнению Матезе (подкрепленному соответствующими математическими расчетами), все перечисленные особенности лучше всего объясняются предположением, что эти атипичные кометы выталкиваются из облака Оорта в сторону Солнца не действием галактики как целого, а в результате столкновений со скрывающимся внутри облака Оорта огромным небесным телом — «десятой планетой» Солнечной системы! Согласно расчетам Матезе и его соавтора Даниэля Уитмайра, эта планета примерно в 1,5 — 6 раз массивнее Юпитера и обращается вокруг Солнца на расстоянии 0,4 световых года (примерно 25 тысяч астрономических единиц, что соответствует сердцевине облака Оорта), совершая один оборот за 4-5 миллионов лет.

Как легко понять, это сообщение стало главной сенсацией всей падуанской конференции. Ведь если Матезе прав и «десятая планета» действительно находится в облаке Оорта, это будет означать еще одно великое астрономическое открытие, совершенное «на кончике пера». Когда-то именно таким образом посредством чисто математического расчета была вычислена планета Нептун, а затем — находящийся за нею Плутон. Но последующие попытки такого рода давно не удавались. Тот же Матезе уже два десятка лет назад выдвинул предположение, что десятая планета («планета Х») находится в облаке Оорта, но тогда он полагал, что она расположена намного ближе к Солнцу, на внутренней (ближе к нам) стороне облака.

В ту пору Матезе утверждал, что именно воздействием этой планеты объясняются периодические падения на Землю больших метеоритов или комет, приводящие к столь же периодическим биологическим катастрофам, — массовому исчезновению одних видов и появлению новых. Коллега Матезе и соавтор нынешней гипотезы Уитмайр примерно тогда же выдвинул еще более дерзкую (и тоже подкрепленную математическими расчетами) гипотезу о существовании недалеко от Солнца невидимой (потому что остывшей) звезды (он назвал ее Немезидой), вместе с которой Солнце якобы образует двойную систему.

Но наша история этим не кончается — у нее есть не менее фантастическое продолжение, которое, в свою очередь, потребует проверки. Дело в том, что, согласно независимым расчетам Матезе и Мюррея, орбита этой «десятой планеты» в облаке Оорта очень сильно наклонена к плоскости орбит всех девяти «внутренних», а сама она обращается по своей орбите в сторону, противоположную движению всех остальных. Такая орбита неустойчива, говорят Матезе и Мюррей, никакой объект на ней не может оставаться вблизи Солнца со времен возникновения Солнечной системы, то есть 4-5 миллиардов лет.

Это значит, что «десятая планета» появилась в нашей системе намного позже. А это могло произойти только в том случае, если изначально она представляла собой блуждавшую в космосе «бездомную» планету, которая случайно оказалась в окрестностях нашего Солнца и в результате была им захвачена и «удочерена». Иными словами, фантастичная по неожиданности гипотеза Матезе — Уитмайра — Мюррея неожиданно стала косвенным подтверждением не менее фантастичной по дерзости гипотезы «бездомных планет», недавно подтвержденной их открытием.

Рафаил Нудельман