«Десятая планета» оказалась больше девятой
|
Группа астрономов, работающая на 30-метровом радиотелескопе IRAM в Испании, уточнила диаметр одного из крупнейших объектов Пояса Койпера — астероида UB313. Он оказался равен 3000 км — на 700 км больше диаметра Плутона, пока считающегося планетой.
История обнаружения малых планет за орбитой Нептуна начинается с 1992 года. С этого времени, благодаря современному высокочувствительному оборудованию, астрономы начали находить небольшие объекты за орбитой Плутона, подтверждая тем самым выдвинутую более 40 лет назад ирландским экономистом и астрономом Кеннетом Эджуортом (Kenneth Edgeworth, 1880–1972) и американским астрономом Джерардом Койпером (Gerard P. Kuiper, 1905–1973) гипотезу, согласно которой за Нептуном существует целый пояс малых планет.
Пояс Койпера представляет собой кольцо из астероидов, подобное астероидному поясу между орбитами Марса и Юпитера, и содержит объекты, возраст которых сравним с возрастом нашей планетной системы (около 4,5 миллиардов лет). На своих далеких орбитах астероиды смогли выжить и сохраниться, избежав «гравитационной» чистки аналогичных объектов большими планетами во внутренней Солнечной системе. Тем не менее некоторые объекты пояса Койпера всё еще иногда отклоняются от своих орбит, чтобы войти во внутреннюю Солнечную систему в виде короткопериодических комет.
Всего в поясе Койпера, судя по оценкам, около 100 000 объектов за Нептуном на расстояниях свыше 4 миллиардов километров от Солнца или свыше 30 астрономических единиц. Эти объекты находятся на стабильных орбитах с периодами 300 и более лет. На данное время известно свыше 700 таких объектов.
В 2003 году в Поясе Койпера был обнаружен новый объект. Открытие было сделано астрономом Майклом Брауном (Mike Brown) и его коллегами из Калифорнийского технологического института с использованием широкоугольной цифровой камеры, специально предназначенной для обзора неба с целью поиска планет в оптическом диапазоне. На нескольких снимках обзора ученые обнаружили медленно перемещающийся относительно звезд объект. По этим фотографиям удалось вычислить положение объекта в пространстве, а также его орбиту.
|
Вычисление орбиты нового объекта показало, что, подобно далекому Плутону, Ксена (так назвали объект, который числится в каталогах под номером 2003 UB313) — одно из ледяных тел за орбитой Нептуна в поясе Койпера. Согласно расчетам астрономов, Ксена, или Зена (Xena), — наиболее отдаленный из всех наблюдаемых до настоящего времени объектов Солнечной системы. Она обращается по вытянутой орбите с большим эксцентриситетом, совершает один оборот вокруг Солнца за 557 лет, а максимальное удаление от Солнца (в афелии) составляет 97 астрономических единиц, т. е. почти в два раза дальше афелийной точки орбиты Плутона. Наклонение орбиты Ксены к плоскости эклиптики составляет 45 градусов, что тоже выходит за рамки параметров орбит обычных планет.
Орбитальные элементы 2003 UB313 были вычислены без особого труда, но определить его размер сразу не представлялось возможным. Сведения о диаметре астероида можно было получить, лишь зная количество отражаемого им света (альбедо), а эта величина определяется одновременно площадью и материалом поверхности и может составлять от 4% (для большинства комет) до 50% и более (для Плутона и некоторых других объектов). Поскольку ни о форме 2003 UB313, ни о его химическом составе ничего не было известно, все оценки его диаметра были весьма приблизительными. Однако яркость нового небесного тела заставляла предположить, что этот астероид больше по размерам, чем Плутон!
И всё же точный диаметр новоиспеченной планеты смогли вычислить профессор Франк Бертольди (Frank Bertoldi) из Боннского университета и доктор Вильгельм Альтенхоф (Wilhelm Altenhoff) из Института радиоастрономии имени Макса Планка. Они использовали для оценки размеров UB313 другой, более современный, метод. Исследования проводились на 30-метровом радиотелескопе IRAM (Испания), на котором установлен чувствительный миллиметровый детектор MAMBO, разработанный и собранный в Институте имени Макса Планка.
|
Было измерено тепловое излучение Ксены в миллиметровом диапазоне на длине волны 1,2 мм. На этой длине волны отраженный от планеты солнечный свет почти совсем «гасится», а яркость объекта зависит только от поверхностной температуры и размеров. Таким образом, точность измерения уже не зависит от знания химического состава поверхности планеты. Результаты наблюдений в миллиметровом диапазоне сравнивались с оптическими наблюдениями. Проведенные исследования показали, что поверхность UB313 отражает около 60% солнечного света, что примерно совпадает с отражательной способностью Плутона. Был сделан вывод, что Ксена больше Плутона почти на одну треть.
Поскольку UB313 значительно больше, чем Плутон, девятой планете теперь чрезвычайно трудно будет отстоять свой статус большой планеты Солнечной системы — если объекту UB313 также не дадут этот статус. К тому же, между первыми восемью планетами имеются весомые различия, тогда как Плутон, Ксена и Седна, вероятно, имеют одинаковое строение и образованы простой смесью льда и каменных обломков. Изучением объектов этого класса займется недавно запущенный межпланетный аппарат «Новые горизонты», который запущен к Плутону с мыса Канаверал во Флориде 19 января 2006 года.
По словам доктора Альтенхофа (опытного исследователя малых планет и комет), теперь Плутон должен считаться обычным объектом пояса Койпера, а не большой планетой Солнечной системы. Альтенхоф первым обнаружил тепловое излучение от Плутона еще в 1988 году при помощи старого детектора на телескопе IRAM. Работы в этом направлении продолжались. Постепенно увеличивалась чувствительность датчиков и точность измерений. Теперь в руках астрономов имеется мощное оружие для исследований далеких объектов Солнечной системы. Проверить точность подобных измерений может покрытие какой-либо звезды Ксеной. При таких покрытиях точность измерений составляет около километра, но случаются они, к сожалению, достаточно редко. Подробный отчет о выполненных исследованиях опубликован в журнале Nature 2 февраля 2006 года.
Источник: New "Planet" Is Larger than Pluto — пресс-релиз Max Planck Society, 01.02.2006.
Александр Козловский
