Новые горизонты познания

Он небольшой. Он круглый. Он очень далеко. Когда-то он даже считался планетой, но оказался слишком мал, чтобы соответствовать этому статусу.

«Dawn» («Рассвет») направляется к Церере в представлении художника 

В марте этого года автоматическая межпланетная станция НАСА достигнет его и начнёт исследование небесного тела. Но это будет не Плутон, а Церера - другой космический объект, во многом похожий на Плуто. Она находится в поясе астероидов где-то между Землёй и Марсом. Её экваториальный радиус равен всего 1,6 км и она самая близкая к нам планета этого типа. Иногда их ещё называют плутоноидами.

Церера в представлении художника

«Мы собираемся открыть для человечества неизведанный мир поражающих воображение скал и холодного льда», - говорит доктор Марк Рейман (Marc Rayman), главный инженер космической миссии «Dawn» («Рассвет»).

В прошлом году, космический телескоп Гершель (Herschel Space Observatory) обнаружил на её поверхности два паровых гейзера, что является верным признаком активного вулканизма.

Выбросы водяного пара на Церере 

«Возможно, там под толстой ледяной корой, по всей видимости, могут существовать озёра или даже океаны воды», - подытоживает доктор Рейман. Вместе с тем, уже в марте этого года, другая более известная карликовая планета приоткроет человечеству свои тайны.

Церера расположена в главном поясе астероидов, находящемся между орбитами Марса и Юпитера

Эти две миссии являются результатом многолетней работы, проделанной специалистами НАСА. Благодаря им они рассчитывают восполнить пробелы в наших знаниях об этих карликах, а также лучше понять природу нашей солнечной системы. Более того, вероятные открытия могут с новой силой разжечь дебаты среди учёных относительно того, являются ли эти объекты планетами или нет.

«Новые горизонты» в сборочном цехе

Миссия начнётся в четверг, 14 июля этого года, когда межпланетная станция «Новые горизонты» достигнет системы Плутона. Космический аппарат был запущен в космос девять лет назад, чтобы совершить путешествие длинной в четыре миллиарда километров. Преодолев большую часть пути, он вышел из спячки в декабре 2014-го, однако впереди его всё ещё ждут 216 млн км до цели. Космический зонд летит с крейсерской скоростью, равной 26,000 км/ч. Среди прочего, он оснащен ультрафиолетовым спектрометром, широкоугольной и телескопической камерами, которые позволят ему сделать снимки планет потрясающего качества, которое было недоступно ранее. Всё, что имеют астрономы сейчас, так это довольно мутные фото, полученные с помощью старины Хаббла.

Недавнее разжалование Плутона, после которого он был причислен к карликовым, а не полноценным планетам, оставило после себя нечёткие критерии того, что является планетой, а что нет. В 2006 году Международный астрономический союз (International Astronomical Union), занимающийся решением воистину космических вопросов (среди таких: стандартизация, официальное наименование астрономических тел и деталей на них), создал новую категорию для планет. В неё входят карликовые небесные тела или плутоноиды. Что более интересно, одна из наших сегодняшних героинь до недавнего времени считалась просто большим астероидом из Пояса Койпера. Многие исследователи не согласны с такой трактовкой критериев и спор продолжается.

Запуск ракеты «Атлас-5» 551 с аппаратом «Новые горизонты»

Марк В. Буйе (Marc W. Buie) - известный американский астроном и планетолог из Юго-Западного исследовательского института, что в Боулдер, Колорадо, член команды «New Horizons» также соглашается с тем, что наконец-то нужно разрешить эту дилемму раз и навсегда.

Межпланетная станция «Новые горизонты» на пути к Плутону

Он добавляет, что раньше люди зачарованно слушали лекции о таинственных и далёких мирах, которые скрывают в себе много неизвестного, однако в последние годы разговоры сводятся только к одному: «Так, планета он, или нет»?

Среди прочего, существует множество вопросов, на которые учёные хотят получить ответы. Например, почему с тех пор, как Клайд Томбо (Clyde Tombaugh) открыл Плутон в 1930-м, его спектр излучения соответствовал красноватому оттенку, однако изменился на красный в начале 2000-х гг? Он остаётся таким до наших дней. Почему имея столь отдалённую от Солнца орбиту, его атмосфера не замораживается и не оседает на поверхности? Сколько лун обращаются вокруг него? Может ли он иметь кольца, наподобие тех, что есть у Сатурна?

Астрономическая обсерватория ALMA поддерживает связь со станцией «Новые горизонты», пустыня Атакама, Чили

Известны пять естественных спутников Плутона. На протяжение десятилетий, учёные знали только об одном из них - Хароне. Однако телескоп Хаббл открыл ещё четыре: Никту, Гидру, Кербер и Стикс.

Вид на спутники Плутона с его поверхности

Вместе с тем, у специалистов уже есть некоторые соображения о том, что происходит на Плуто. Д-р Марк Б. Буйе считает, что красное свечение вызвано тем, что при приближении Плутона к Солнцу, температура около его поверхности заставляет льды сублимироваться и превращаться в газы. Компьютерное моделирование показало, что в такие периоды температура на поверхности небесного тела достаточно высока, чтобы удерживать её атмосферу от замерзания.

Поверхность Плутона в представлении художника

Даже такой очевидный вопрос, как его размер по диаметру по сей день остаётся открытым из-за того, что его атмосфера сильно преломляет солнечный свет. Его точное значение очень важно, ведь позволяет рассчитать динамику атмосферы.

Атмосфера Плутона

Другой похожий объект в нашей планетной системе - Эрида. Она дальше и холоднее Плутона, по всей видимости, не имеет атмосферы, а её точный размер пока не установлен. Но кое-что всё же есть. Измерения, проведённые в 2010, когда сразу три группы астрономов в Чили наблюдали покрытие Эридой очень слабой звёзды (затмение, когда плутоноид заслоняет собой свет от другого небесного тела). Диаметр Эриды, согласно данным этих измерений, не превышает 2326 км.

Эрида. Художественное изображение NASA

Позднее, наблюдения за Плутоном во время его затмений Хароном и Харона Плутоном позволили установить, что его диаметр равен примерно 1184 км.

Возвращаясь к Церере важно сказать, что когда она была открыта в 1801 году её включили в список полноценных планет. В течение следующих шести лет были открыты ещё 6 похожих тел - Паллада, Юнона, Веста (о Нептуне и Нептуне, расположенных в пределах внешней Солнечной системы ещё не догадывались).

Эрида

Астрономы снова и снова находили между Марсом и Юпитером похожие объекты и было бы смешно называть их всех планетами. С тех пор их стали называть астероидами. Оставаясь на бумаге где-то глубоко в архивах, о карликовых планетах на долгое время почти забыли. Ирония судьбы, но никто бы и не вспомнил о необходимости изменения статуса Цереры, если бы не открытие Плутона. Новичок оказался не планетой и потянул за собой всех карликовых ветеранов.

Планетарные кольца Юпитера в представлении художника

Согласно с распространённым представлением о том, что такое планета, которое звучит приблизительно так: «Это что-то большое, вращающееся вокруг Солнца», Плуто перестал быть полноценной планетой. Когда его открыли, то считали, что он больше Земли, но со временем оказалось, что его масса составляет всего 1/145 земной. Подумайте только, он даже меньше, чем наша Луна.

Сравнение Цереры (внизу слева) с Луной (вверху слева) и Землёй

Чтобы считаться планетой нужно: обращаться вокруг Солнца и не быть чьим-то спутником; обладать достаточной гравитацией, чтобы иметь форму, близкую к эллипсу; иметь вблизи своей орбиты достаточно пространства, свободного от астероидов.

Вид на спутник с поверхности Плутона

Но даже эти нормы устроили не всех.  По мнению некоторых экспертов, сама по себе планета - это объект с большой гравитацией, которая неминуемо притягивает к себе более мелкие тела. Новые критерии оценки небесных тел не развязывают старых проблем, а создают новую коллизию.

Д-р Браун не стесняется высказывать своё мнение по этому поводу. Его книга, изданная в 2010-м называется «Как я убил Плутон, и к чему это привело».

Плутон

С другой стороны, члены миссии «Dawn» («Рассвет») полагают, что за основу для классификации небесных тел следует взять внутренние свойства планет, а не гравитационное взаимодействие с другими объектами. Например, когда тело достаточно массивно, чтобы стать круглым, то тяжёлые элементы такие как железо опускаются к ядру. Так, Веста, мимо которой пролетала станция «Рассвет» на своём пути к Церере имеет все характеристики планеты, хотя больше похожа на большую картофелину, чем на эллипс.

Теперь многие фанаты Плуто уповают на третий критерий, установленный международным астрономическим сообществом. Если в ходе миссии «Новые горизонты» обнаружится, что вокруг планетки всё чисто, то у него будут все шансы вернуться в большую лигу.