Transneptunovyi asteroid ili planeta?7.02.2006 22:32 | Aleksandr Kozlovskii
Istoriya obnaruzheniya malyh planet za orbitoi Neptuna nachinaetsya s 1992 goda. S etogo vremeni, blagodarya sovremennomu vysokochuvstvitel'nomu oborudovaniyu, astronomy nachali nahodit' nebol'shie ob'ekty za orbitoi Plutona, podtverzhdaya tem samym sushestvuyushuyu uzhe 40 let gipotezu astronomov Kenneth Edgeworth (1880-1972) i Gerard P. Kuiper (1905-1973), soglasno kotoroi za Neptunom sushestvuet celyi poyas malyh planet. Poyasa Koipera predstavlyaet soboi kol'co iz asteroidov, podobnoe asteroidnomu poyasu mezhdu orbitami Marsa i Yupitera, i soderzhit ob'ekty, vozrast kotoryh sravnim s vozrastom nashei planetnoi sistemy (okolo 4,5 milliardov let). Na svoih dalekih orbitah asteroidy smogli vyzhit' i sohranit'sya, izbezhav gravitacionnoi chistki analogichnyh ob'ektov bol'shimi planetami vo vnutrennei Solnechnoi sisteme. Tem ne menee, nekotorye ob'ekty poyasa Koipera vse eshe inogda otklonyayutsya ot svoih orbit, chtoby voiti vo vnutrennyuyu Solnechnuyu sistemu v vide korotkoperiodicheskih komet. Vsego poyas Koipera naschityvaet okolo 100000 ob'ektov za Neptunom na rasstoyaniyah svyshe 4-h milliardov kilometrov ot Solnca ili svyshe 30 astronomicheskii edinic. Eti ob'ekty nahodyatsya na stabil'nyh orbitah s periodami okolo 300 i bolee let. Na dannoe vremya izvestno svyshe 700 takih ob'ektov.
V 2003 godu byl obnaruzhen novyi nebesnyi ob'ekt. Otkrytie bylo sdelano astronomom Mike Brown i ego kollegami iz Kaliforniiskogo Tehnologicheskogo Instituta s ispol'zovaniem shirokougol'noi cifrovoi kamery, special'no prednaznachennoi dlya obzora neba s cel'yu poiska planet v opticheskom diapazone. Na neskol'kih snimkah obzora uchenye obnaruzhili medlenno peremeshayushiisya otnositel'no zvezd ob'ekt. Po etim fotografiyam udalos' vychislit' polozhenie ob'ekta v prostranstve, a takzhe ego orbitu.
Vychislenie orbity novogo ob'ekta pokazalo, chto podobno dalekomu Plutonu, Ksena (tak nazvali ob'ekt, kotoryi chislitsya v katalogah pod nomerom 2003 UB 313) - odno iz ledyanyh tel za orbitoi Neptuna v poyase Koipera. Soglasno raschetam astronomov, Ksena (Xena) - naibolee otdalennyi ob'ekt v Solnechnoi sisteme iz vseh nablyudaemyh do nastoyashego vremeni nebesnyh tel v okrestnostyah Solnca. On obrashaetsya po vytyanutoi orbite s bol'shim ekscentrisitetom, sovershaet odin oborot vokrug Solnca za 557 let, a maksimal'noe udalenie ot Solnca (v afelii) sostavlyaet 97 astronomicheskih edinic, t.e. pochti v dva raza dal'she tochki afelii orbity Plutona. Naklonenie orbity Kseny k ploskosti ekliptiki sostavlyaet 45 gradusov, chto tozhe vyhodit za ramki parametrov orbit obychnyh planet. Orbital'nye elementy asteroida byli vychisleny bez osobogo truda, no opredelit' razmer ob'ekta srazu ne predstavilos' vozmozhnym, hotya, sudya po yarkosti novogo nebesnogo tela, uchenye predpolozhili, chto etot asteroid bol'she po razmeram, chem Pluton. Predpolozhenie o tom, chto 2003 UB 313 bol'she Plutona vzbudorazhilo umy uchenyh, no svedeniya o diametre ob'ekta mogli byt' polucheny, lish' osnovyvayas' na kolichestve otrazhennogo sveta (al'bedo), a eta velichina opredelyaetsya odnovremenno ploshad'yu i materialom poverhnosti. Poskol'ku ni o forme 2003 UB 313, ni o ego himicheskom sostave nichego ne izvestno, ocenka diametra razlichnyh nablyudatelei stradala bol'shoi pogreshnost'yu.
I vse zhe tochnyi diametr novoispechennoi planety smogli vychislit' professor Frank Bertol'di (Frank Bertoldi) iz Bonnskogo universiteta i doktor Vil'gel'm Al'tenhoff (Wilhelm Altenhoff) iz instituta radioastronomii imeni Maks Planka. Uchenym udalos' vyyasnit', chto poperechnik Kseny raven trem tysyacham kilometrov bol'she, chem u Plutona! Dlya ocenki diametra bylo provedeno izmerenie intensivnosti teplovogo izlucheniya etogo transneptunovogo ob'ekta v millimetrovom diapazone, kotoroe sravnivalos' s opticheskimi nablyudeniyami. Poskol'ku UB313 znachitel'no bol'she, chem Pluton, devyatoi planete teper' chrezvychaino trudno budet otstoyat' svoi status bol'shoi planety Solnechnoi sistemy, esli ob'ektu UB313 takzhe ne dadut etot status. K tomu zhe, mezhdu pervymi vosem'yu planetami imeyutsya vesomye razlichiya, togda kak Pluton, Ksena i Sedna, veroyatno, imeyut odinakovoe stroenie i obrazovany prostoi smes'yu l'da i kamennyh oblomkov. Izucheniem ob'ektov etogo klassa zaimetsya novyi mezhplanetnyi apparat Novye gorizonty, kotoryi zapushen k Plutonu s mysa Kanaveral vo Floride 19 yanvarya 2006 goda.
V opticheskom diapazone, planety Solnechnoi sistemy vidny blagodarya otrazhennomu svetu ot Solnca. Takim obrazom, yarkost' samoi planety zavisit ot ee razmera, a takzhe ot poverhnostnoi otrazhatel'noi sposobnosti (al'bedo). Poslednyaya velichina var'iruetsya v procentah v diapazone ot 4% (dlya bol'shinstva komet) do 50% i bolee (dlya Plutona i drugih ob'ektov). Znanie rasstoyaniya do ob'ekta i ego al'bedo pozvolyaet opredelit' razmery nebesnogo tela s horoshei tochnost'yu, ne pribegaya k drugim metodam. No tochnoe znachenie al'bedo dlya ob'ektov poyasa Koipera naiti dovol'no trudno (kak izvestno, iz-za otsutstviya dannyh o himicheskom sostave i forme), poetomu ih razmery vsegda opredelyalis' s dostatochno bol'shoi pogreshnost'yu. Astronomy iz Bonnskogo universiteta ispol'zovali dlya ocenki razmerov UB313 drugoi, bolee sovremennyi metod. Oni proveli izmerenie teplovogo izlucheniya Kseny v millimetrovom diapazone na dline volny 1,2 mm. Na etoi dline volny otrazhennyi ot planety solnechnyi svet pochti sovsem gasitsya, a yarkost' ob'ekta zavisit tol'ko ot poverhnostnoi temperatury i razmerov. Takim obrazom, tochnost' izmereniya uzhe ne zavisit ot znanii himicheskogo sostava poverhnosti planety. Uchenye ispol'zovali eto preimushestvo, a provedennye issledovaniya pokazali, chto poverhnost' UB313 otrazhaet okolo 60% solnechnogo sveta, chto primerno sovpadaet s otrazhatel'noi sposobnost'yu Plutona. Byl sdelan vyvod, chto Ksena bol'she Plutona pochti na odnu tret'. Issledovaniya provodilis' na 30-metrovom radioteleskope IRAM (Ispaniya), na kotorom ustanovlen chuvstvitel'nyi millimetrovyi detektor MAMBO, razrabotannyi i sobrannyi v institute imeni Maksa Planka.
Po slovam doktora Al'tenhoffa (opytnogo issledovatelya malyh planet i komet s mnogoletnim stazhem), teper' Pluton dolzhen schitat'sya obychnym ob'ektom poyasa Koipera, a ne bol'shoi planetoi Solnechnoi sistemy. Al'tenhoff pervym obnaruzhil teplovoe izluchenie ot Plutona eshe v 1988 godu pri pomoshi starogo detektora na teleskope IRAM. Raboty v etom napravlenii prodolzhalis'. Postepenno uvelichivalas' chuvstvitel'nost' datchikov i tochnost' izmerenii podobnyh metodov. Teper' v rukah astronomov imeetsya moshnoe oruzhie dlya issledovanii dalekih ob'ektov Solnechnoi sistemy. Proverit' tochnost' podobnyh izmerenii mozhet pokrytie kakoi-libo zvezdy Ksenoi. Pri takih pokrytiyah tochnost' izmerenii sostavlyaet okolo kilometra, no podobnye sobytiya sluchayutsya dostatochno redko. Podrobnyi otchet o vypolnennyh issledovaniyah opublikovan v fevral'skom nomere zhurnala Nature za 2006 god.
Press-reliz obshestva Maksa Planka.
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
Poyas Koipera - transneptunovye ob'ekty - Sedna - Kvavar
Publikacii so slovami: Poyas Koipera - transneptunovye ob'ekty - Sedna - Kvavar | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
