Ученые раскрыли тайну появления Солнечной системы и комет

В Солнечной системе был еще один ледяной гигант вроде Нептуна.

Ученые раскрыли тайну появления Солнечной системы и комет

В начале года межпланетная станция «Новые горизонты» сфотографировала астероид в поясе Койпера — области скопления небольших небесных тел, находящейся очень далеко от Земли, за орбитой Плутона. Считается, что пояс Койпера сформировался из того, что осталось после образования планет Солнечной системы. По последним расчетам, в Солнечной системе был еще один ледяной гигант вроде Нептуна, и не исключено, что он по-прежнему вращается вокруг Солнца.

В середине XX века астрономы выдвинули гипотезу: где-то за орбитой Нептуна находится резервуар особых космических тел — планетоземалей. Это сгустки пыли, камней, льда из протопланетного облака. Их считают зародышами планет, пишет РИА Новости.

В 1992 году гипотеза подтвердилась: открыли карликовые тела дальше орбиты Нептуна, на расстоянии 30-55 астрономических единиц. В честь голландско-американского астронома Джерарда Койпера эту область назвали поясом Койпера.

Сейчас астрономам известны примерно две тысячи объектов в этой области Солнечной системы. Предполагается, что там порядка ста тысяч тел с радиусом больше ста километров. Одни движутся по почти круговым орбитам, другие — по сильно вытянутым, с огромной полуосью в сотни астрономических единиц. Вероятно, что-то сильно исказило их траектории, поэтому ученые говорят о «горячей» популяции в противовес «холодной», с невозмущенными орбитами.

В «холодной» популяции большинство объектов сдвоенные — например астероид Ультима Туле, с которым в январе этого года сближался аппарат «Новые горизонты». Небесное тело выглядит единым, но на самом деле это два небольших объекта одинакового цвета и, вероятно, состава.

Есть категория тел, чьи орбиты находятся в резонансе с орбитой Нептуна. То есть соотношение периодов обращения вокруг Солнца кратно целым числам, скажем, 2:3 или 3:1. Такие объекты время от времени сближаются и влияют друг на друга посредством сил тяготения, как Земля и Луна.

Особый тип — троянские астероиды. Это небольшие каменно-ледяные тела на орбите планеты, но движущиеся в резонансе с ней: впереди или позади в точках Лагранжа, где гравитационные влияния Солнца и планеты уравновешиваются. Такие есть у Юпитера. Как выяснилось, троянцами располагает и Нептун. Считается, что эти астероиды были захвачены и принесены в пояс Койпера извне.

Очень интересен так называемый рассеянный диск. Это остатки планетоземалей, путешествующих с момента начала формирования Солнечной системы. Они так и не обрели стационарную орбиту, хотя некоторые временно попали в резонанс с Нептуном и задержались в поясе Койпера.

Среди них выделяют ископаемый рассеянный диск — тела на орбите с большой полуосью порядка 500 астрономических единиц (например, карликовая планета Седна). Из-за очень вытянутых орбит, но в перигелиях всего 35-40 астрономических единиц эти объекты не подвержены влиянию Нептуна. Их очень сложно наблюдать, и ученые полагают, что «ископаемых» может быть много, на них приходится основная масса пояса Койпера.

Пояс Койпера расположен дальше орбиты Нептуна. Ему принадлежат порядка двух тысяч тел, включая 31 карликовую планету.

Как вычислили в Институте прикладной астрономии РАН (Санкт-Петербург), масса пояса Койпера — на два порядка меньше двух масс Земли.

«Общая масса всех объектов, а там есть крупные тела типа Плутона, примерно в пятьдесят раз больше общей массы пояса астероидов. Это дает основания для предположений о происхождении Солнечной системы. Одни считают, что за орбитой Нептуна изначально было больше вещества. По другим представлениям, планеты-гиганты путешествовали по Солнечной системе, приближались к Солнцу, потом отодвигались подальше», — рассказывает РИА Новости соавтор работы Елена Питьева, заведующая лабораторией эфемеридной астрономии.

Массу пояса Койпера необходимо учитывать при расчете движения планет и космических аппаратов.

«Влияние пояса Койпера довольно большое. Из-за него орбиты близких планет смещаются за десять лет на несколько километров», — уточняет Питьева.

В России нет возможности наблюдать за объектами пояса Койпера. Единственный телескоп с шестиметровым зеркалом, способный на это, БТА на Кавказе, работает главным образом на астрофизику. Астрометрией же, то есть определением положения объектов на небе, занимались в Пулковской обсерватории. Но ее судьба теперь под вопросом.

В недавнем обзоре ученые из Франции и США описывают историю пояса Койпера с помощью модели Ниццы, разработанной в 2005 году. Согласно ей, Солнечная система была более компактной, планеты вращались вокруг звезды по круговым орбитам и располагались ближе друг к другу, чем сейчас.

Затем, после удаления газа из системы, вся «конструкция» пришла в движение, планеты меняли орбиты, раскидывая и рассеивая протопланетное вещество. Все, что осталось позади Нептуна, а также захваченные объекты типа троянских астероидов и нестабильных спутников образовали пояс Койпера. Вероятно, оттуда часть комет была выброшена планетами-гигантами еще дальше — в облако Оорта. Так называют гипотетическую зону на самой окраине Солнечной системы, на расстоянии десять тысяч астрономических единиц.

По мнению авторов обзора, модель Ниццы согласуется со многими наблюдаемыми фактами и позволяет сделать ряд предположений, которые уже подтвердились экспериментально или проверяемы. Но есть и нестыковки.

Ученые разработали собственную версию модели Ниццы — NM12 (аббревиатура имен авторов и год). Она эффективнее всего, если принять, что в Солнечной системе было пять или больше планет-гигантов, а затем осталось четыре.

Сценарий примерно такой. Четыре миллиарда лет назад из газопылевого облака начала формироваться Солнечная система. Через шесть миллионов лет планетам стало тесно и они принялись менять орбиты. Далеко прыгнули Сатурн и Юпитер, вытолкав безымянного ледяного гиганта за пределы нашей планетной системы. Уран и Нептун удалялись от Солнца и через сто миллионов лет достигли своего нынешнего места.

Не исключено, что пятый ледяной гигант до сих пор находится в Солнечной системе — на орбите гораздо дальше нептунианской. Такую идею высказали американские астрономы Константин Батыгин и Майкл Браун в 2016 году, проанализировав аномальные орбиты рассеянных объектов пояса Койпера, в том числе Седны, не объяснимые влиянием известных планет. Эти орбиты очень вытянутые, и перигелии группируются в одной области. Как будто что-то очень массивное на них повлияло. Так возникла гипотеза о девятой планете — до сих пор не подтвержденная и не опровергнутая. Возможно, ее удастся проверить в ближайшие годы с помощью наблюдений на телескопах или в планируемых космических миссиях к Урану и Нептуну.

Подписывайтесь на канал «Хвилі» в Telegram, на канал «Хвилі» в Youtube, страницу «Хвилі» в Facebook

Последние новости
Корабль США Ocean Freedom с украинскими катерами на борту вошел в Черное море

Корабль США Ocean Freedom с украинскими катерами на борту вошел…

В Черное море вошел американский корабль с подаренными ВМС Украины катерами
Синоптики сообщили, когда закончится «бабье лето»

Синоптики сообщили, когда закончится «бабье лето»

Погода в Украине пока еще порадует аномальным октябрем, но не долго
Пенсионный фонд понизил показатель средней зарплаты для пенсии

Пенсионный фонд понизил показатель средней зарплаты для пенсии

Пенсионный фонд снизил показатель средней зарплаты для пенсии за август
Странный гигантский кокон нашли в глубинах океана

Странный гигантский кокон нашли в глубинах океана

Дайверы увидели огромный пузырь, просветили его фонариками и засняли на видео
НБУ очистит банки от неработающих кредитов

НБУ очистит банки от неработающих кредитов

НБУ и Всемирный банк обсудили очистку банков Украины от неработающих кредитов
Кулеба назвал три шага для победы над Путиным

Кулеба назвал три шага для победы над Путиным

Российский президент приедет в Украину и склонит голову перед монументом героям АТО
Автобус с украинцами разбился в Венгрии, 10 человек пострадали

Автобус с украинцами разбился в Венгрии, 10 человек пострадали

В Венгрии микроавтобус с украинцами врезался в дерево, пострадали 10 человек
В Украине вступил в силу закон о дезертирстве

В Украине вступил в силу закон о дезертирстве

Новый закон о дезертирстве начал работать с 20 октября 2019 года
Стало известно, как украинцы чаще всего называли своих детей

Стало известно, как украинцы чаще всего называли своих детей

Самые популярные имена текущего года были названы в Минюсте
Xiaomi показала жилетку с подогревом и на гусином пуху за $40

Xiaomi показала жилетку с подогревом и на гусином пуху за…

Система подогрева позволит регулировать температуру в диапазоне от 38 до 53 градусов
Кулеба рассказал, почему Украина нужна НАТО и ЕС

Кулеба рассказал, почему Украина нужна НАТО и ЕС

Не только мы что-то берем в НАТО, но и НАТО много берет в нас
В Украине почти на четверть подорожал популярный овощ

В Украине почти на четверть подорожал популярный овощ

Предпосылок к удешевлению в обозримом будущем нет
В Украине изменят правила растаможки “евроблях”: чего ожидать

В Украине изменят правила растаможки “евроблях”: чего ожидать

Советник Трампа Кислин обвинил Порошенко в краже денег Януковича

Советник Трампа Кислин обвинил Порошенко в краже денег Януковича

В США заявили, что Порошенко и люди из его окружения украла 1,5 миллиарда долларов
Верификация льготников и пенсионеров: пять главных вопросов

Верификация льготников и пенсионеров: пять главных вопросов

Проверка будет проводиться в три этапа
Золоторев назвал два варианта развития ситуации на Донбассе для Зеленского

Золоторев назвал два варианта развития ситуации на Донбассе для Зеленского

В формуле Штайнмайера нет на самом деле никакой капитуляции
Зеленский провел официальную встречу с украинскими звездами

Зеленский провел официальную встречу с украинскими звездами

На встречу пришли Кароль, Сумская, Боклан, Горянский, Кухар, Никитюк и другие
Солнечная вспышка может погрузить Землю во тьму

Солнечная вспышка может погрузить Землю во тьму

Ученые предвещают солнечную бурю невероятной силы в декабре 2019 года.
Названы люди Путина, саботирующие расследование по МН17

Названы люди Путина, саботирующие расследование по МН17

Кремлевские пропагандисты попали в "черный список" сайта "Миротворец" из-за фильма о катастрофе МН17
Зеленский с женой ездили к Заворотнюк

Зеленский с женой ездили к Заворотнюк

Президент Украины бывал в гостях актрисы, которая страдает от опухоли головного мозга
Субмарина Апокалипсиса: как выглядит самая мощная лодка Пентагона

Субмарина Апокалипсиса: как выглядит самая мощная лодка Пентагона

Подводная лодка-невидимка ВМФ США внутри и снаружи, которой нет аналогов в мире.
Энистон и Уизерспун повторили знаменитую сцену из сериала «Друзья»

Энистон и Уизерспун повторили знаменитую сцену из сериала «Друзья»

В честь 25-летия со дня выхода первой серии сериала актрисы вспомнили молодость
МОН планирует поднять зарплаты педагогам

МОН планирует поднять зарплаты педагогам

Министерство образования и науки активно разрабатывает план для повышения зарплат учителям.
Гиркин прокомментировал «дружбу» России с Японией

Гиркин прокомментировал «дружбу» России с Японией

Экс-главарь "ДНР" назвал адептов Путина "гномами"
Apple готовится показать AirPods нового поколения

Apple готовится показать AirPods нового поколения

Apple представит новую гарнитуру уже в конце этого месяца.
Зеленский вынужден разгребать наследие Порошенко, — Золотарев

Зеленский вынужден разгребать наследие Порошенко, — Золотарев

Команде Зеленского нужно коммуницировать с обществом
Ирина Шейк покорила соблазнительным образом в Нью-Йорке

Ирина Шейк покорила соблазнительным образом в Нью-Йорке

Топ-модель появилась перед публикой в эффектном наряде
Найдено древнейшее в истории изображение Иисуса Христа

Найдено древнейшее в истории изображение Иисуса Христа

Ученые нашли возможно самое ранее изображение Иисуса Христа
Рябошапка рассказал, что ждет Гладковского после внесения залога

Рябошапка рассказал, что ждет Гладковского после внесения залога

Генпрокурор заявил, что Гладковский не сможет покинуть Украину после внесения залога
NASA опубликовало снимок “входа” в другое измерение 

NASA опубликовало снимок “входа” в другое измерение 

Снимок объекта NGC 4380 удивил весь научный мир
Читай также