Готовы отправиться в фантастическое космическое путешествие?

Наука и жизньНаука

Обитатели пояса Койпера

Объекты из пояса Койпера, освещённые тусклым светом далёкого Солнца, в представлении художника. Источник: Courtesi of Southwest Research Institute and Alex H. Parker, NASA

Готовы отправиться в фантастическое космическое путешествие на окраину Солнечной системы, к далёкому поясу Койпера? Место это коварное, там можно встретить ледяные глыбы, похожие на запылённые «снежки»: и гигантские, величиной примерно с Антарктиду или с Австралию, и размером поменьше. Кроме того, там темно и очень холодно. Но мы знаем, что мир космоса удивительно разнообразен, и вам, определённо, будет на что взглянуть!

Нельзя просто так взять и найти…

О существовании столь далёкой, насыщенной космическими объектами области на задворках Солнечной системы человечество узнало, можно сказать, недавно. В 1781 году английский астроном немецкого происхождения Уильям Гершель открыл Уран, и это событие заставило взглянуть на Солнечную систему по-новому, ведь последней планетой, видимой с Земли невооружённым глазом, был Сатурн, и предполагалось, что владения нашей родной звезды на «Властелине колец» заканчиваются. И вот за открытой седьмой планетой начали пристально наблюдать астрономы всего мира.

Они заметили, что движется Уран несколько странно. Французский астроном и математик Урбен Леверье предположил, что Уран тоже может оказаться не последней планетой в Солнечной системе: за его орбитой находится ещё какое-то массивное тело, которое влияет на движение седьмой планеты. Леверье, тщательно проанализировав характер движения Урана, рассчитал местоположение загадочной восьмой планеты, и в указанных им координатах в 1846 году был открыт Нептун (см. статью «В глубинах сапфировых облаков: путешествие на Нептун», «Наука и жизнь» № 10, 2023 г., стр. 81. — Прим. ред.).

После этого среди астрономов началась настоящая гонка за планетами. Энтузиастами-исследователями были не только учёные, но и любители. В частности, в 1906 году состоятельный житель Бостона Персиваль Лоуэлл основал проект, целью которого было отыскать неведомый новый мир, названный им условно «Планета Х». Астрономы искали массивную планету, подобную Урану и Нептуну, и в 1930 году молодой американский астроном Клайд Томбо, которого, кстати, пригласил к себе на работу Лоуэлл, открыл Плутон. Учёные обрадовались: вот она, Планета Х! Но, разумеется, любопытство и жажда новых открытий подтолкнули их на создание и других гипотез.

Плутон и его самый большой спутник Харон. Фотография получена с помощью телескопа «Джемини» на Гавайях. Поскольку Плутон — самый крупный из известных транснептуновых объектов, можно представить всю сложность их изучения земными телескопами. Фото: Gemini Observatory/NSF/NASA/AURA

О том, что за Плутоном могут скрываться другие объекты, первым задумался в 1930 году американский астроном Фредерик Леонард. Вторым аналогичное предположение высказал ирландский астроном Кеннет Эджворт в 1943 году. Он посчитал, что остатки туманности — колыбели, где около 5 млрд лет назад родилась Солнечная система, были слишком рассеяны, чтобы уплотниться и сформировать крупные планеты, поэтому на её задворках прячется множество каменно-ледяных обломков, которые могут прилетать к нам — вот откуда берутся кометы!

Нидерландский физик и астроном Джерард Койпер в 1951 году описал процесс формирования протопланетного диска. Он высказал предположение, что пояс из обломков на окраине Солнечной системы действительно мог существовать на ранних этапах её становления. Однако в середине ХХ века никто ещё не знал точных массы и размера Плутона. Койпер думал, что Плутон по размеру почти такой же, как и Земля, и силы его гравитации должно хватить на то, чтобы избавить «заставу» Солнечной системы от подобного мусора, а значит, эти тела либо находятся дальше, либо были выметены из нашего галактического уголка. Однако научному сообществу больше приглянулась гипотеза Кеннета Эджворта: если кометы постоянно прилетают к нам, то кометный пояс никуда не рассеялся и существует до сих пор. По иронии судьбы, он получил название пояс Койпера — по имени астронома, который не верил в то, что область ледяных тел за орбитой Нептуна всё ещё есть. Как это вышло? В 1980 году уругвайский астроном Хулио Анхель Фернандес описал кометный пояс за Нептуном, упомянув Койпера, а канадцы Скот Тремен, Мартин Дункан и Томас Куина использовали его работу в построении своей компьютерной модели, подтвердившей существование пояса. Они-то и дали ему имя пояс Койпера. В 1990-е годы первые объекты в этой области обнаружил американский астроном Дэвид Джуитт.

Пояс Койпера берёт своё начало за орбитой Нептуна и заканчивается на расстоянии около 7,5 млрд км от Солнца. Масштабы планет и размеры их орбит на изображении не соблюдены. Источник: ESA

Бублик из снежков

Итак, пояс Койпера — это область Солнечной системы, начинающаяся почти сразу за орбитой Нептуна (около 30 а. е.) и заканчивающаяся на расстоянии 55 а. е. от Солнца. Можно сказать, что основные его обитатели — остатки «строительного материала» после формирования Солнечной системы, вытесненные туда гравитацией планет и представляющие собой каменно-ледяные тела несферической формы. Однако в этой области могут встречаться и карликовые планеты, похожие на Плутон. По форме пояс больше напоминает тор или бублик поскольку основная масса его объектов имеет орбиты в пределах 10 градусов от плоскости эклиптики.

На траекторию движения обитателей пояса Койпера большое влияние оказывает Нептун: его гравитационная сила дестабилизирует орбиты тел, оказавшихся на близком расстоянии от него. В дальнейшем ледяные «жители» на границе Солнечной системы могут отправиться куда угодно: во внутреннюю область, на более отдалённые позиции или вовсе в межзвёздное пространство.

Из-за того, что объекты пояса Койпера имеют небольшие размеры и находятся крайне далеко от Солнца, исследовать эту область очень сложно. Во-первых, температура тел там низкая: около −250°С, из-за чего инфракрасный свет, исходящий от них, еле уловим. Во-вторых, на таком внушительном расстоянии солнечного света очень мало, и эти каменно-ледяные создания почти ничего не отражают, поэтому в оптическом диапазоне теряются в кромешной темноте, как свет далёких и тусклых звёзд в водах океана. Исследователи до сих пор не могут назвать точное количество объектов в поясе Койпера, но несмотря на все трудности, им удалось найти нечто интересное.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Про напиток из цикория Про напиток из цикория

Есть время и место для кофе и есть время и место для цикория

Наука и жизнь
Правила этикета: почему мужчины никогда не должны застегивать пиджак на нижнюю пуговицу Правила этикета: почему мужчины никогда не должны застегивать пиджак на нижнюю пуговицу

Как зароилось правило, что мужчины не должны застегивать нижнюю пуговицу пиджака

ТехИнсайдер
Резерфорд и рождение экспериментальной ядерной физики Резерфорд и рождение экспериментальной ядерной физики

Первое искусственное превращение химических элементов

Наука и жизнь
Это вредит здоровью! Вода в бутылках содержит до 370 тыс частиц нанопластика Это вредит здоровью! Вода в бутылках содержит до 370 тыс частиц нанопластика

Пластик из воды в бутылках настолько мал, что может попасть в кровоток человека

ТехИнсайдер
Цикличность большого взрыва Цикличность большого взрыва

Каков физический механизм Большого взрыва?

Наука и жизнь
Опять 25. Какая еда помогает не стареть Опять 25. Какая еда помогает не стареть

Cоветы по антивозрастному питанию, к которым точно стоит прислушаться

Лиза
Ионосфера: между космосом и землёй Ионосфера: между космосом и землёй

Как ионосфера взаимодействует с другими геосферными оболочками?

Наука и жизнь
Что делать, если в машине запотевают окна, а печка не помогает: советы от автоэксперта Что делать, если в машине запотевают окна, а печка не помогает: советы от автоэксперта

Почему в автомобиле происходит запотевание стекол и что делать в этой ситуации

ТехИнсайдер
Евгений Хапов: Как найти автомобильного «сверчка»? Евгений Хапов: Как найти автомобильного «сверчка»?

Скрипы могут вызывать и более серьёзные проблемы, чем просто раздражение

4x4 Club
Михаил Тройник: «Это физически было невозможно, но ты должен был что-то придумать» Михаил Тройник: «Это физически было невозможно, но ты должен был что-то придумать»

Каждый дубль я честно подтягивался, старался, выкладывался по максимуму

Коллекция. Караван историй
Наелись и обнулились: почему не стоит садиться на диету в январе Наелись и обнулились: почему не стоит садиться на диету в январе

Почему садиться на диету после праздников — бесполезное занятие?

Psychologies
Команда AUDI всё-таки победила на «Дакаре». Почему это важно? Команда AUDI всё-таки победила на «Дакаре». Почему это важно?

По мнению AUDI, будущее внедорожников – за электричеством

4x4 Club
Искусственный интеллект для физики белка Искусственный интеллект для физики белка

Что искусственный интеллект AlphaFold «знает» о физике белка?

Наука и жизнь
Статус обязывает Статус обязывает

Бюро Officina Italiana ответственно за дизайн всех яхт Riva c 1994 года

Y Magazine
Как узнать здоровую «дозу» кофеина Как узнать здоровую «дозу» кофеина

Ежедневная чашка кофе может принести пользу

ТехИнсайдер
Передайте за проезд: как развивается общественный транспорт в России Передайте за проезд: как развивается общественный транспорт в России

Что нужно знать о современных тенденциях в развитии городского транспорта?

Правила жизни
Пересаженный младенцу сердечный клапан растет вместе с ним Пересаженный младенцу сердечный клапан растет вместе с ним

История крохотного первооткрывателя, которому частично трансплантировали сердце

ТехИнсайдер
Бедная Газа Бедная Газа

Как живет сектор Газа до и после теракта 7 октября

Монокль
Иллюзия дефекта: 4 принципа общения с особыми детьми Иллюзия дефекта: 4 принципа общения с особыми детьми

Как работать с детьми с нарушениями интеллектуального развития?

Psychologies
Как металл превращается в крыло Как металл превращается в крыло

Как алюминиевые сплавы стали основным материалом в авиастроении

Наука и техника
Узнайте, если вы «полимат»! Вот что это такое и кого можно так называть Узнайте, если вы «полимат»! Вот что это такое и кого можно так называть

Вы более рациональный или интуитивный мыслитель?

ТехИнсайдер
Назад в будни Назад в будни

Как заставить себя работать после праздников?

Лиза
Платежные аксессуары: что это и безопасны ли они? Платежные аксессуары: что это и безопасны ли они?

Платежные стикеры, кольца и другие аксессуары для бесконтактной оплаты

Наука и техника
Норвегия первой одобрила бурение морского дна для добычи полезных ископаемых. Морские экосистемы могут пострадать Норвегия первой одобрила бурение морского дна для добычи полезных ископаемых. Морские экосистемы могут пострадать

Норвегия — первая страна, разрешившая глубоководную добычу полезных ископаемых

ТехИнсайдер
Дождевые облака в голове: роман о жизни девушки с аутизмом Дождевые облака в голове: роман о жизни девушки с аутизмом

Глава из романа «Прекрасная, как река» о «солнечной» Фабьене

Forbes
Как тепло циркулирует в подледном океане Европы Как тепло циркулирует в подледном океане Европы

Ученые построили модель разогрева океана спутника Юпитера Европы

ТехИнсайдер
Кто такой «каблук» и как мужчина им становится: 3 сценария Кто такой «каблук» и как мужчина им становится: 3 сценария

Когда быть мужчиной-«подкаблучником» — (не) плохо?

Psychologies
Юки-онна: как героиня японской мифологии вдохновляет создателей аниме и покемонов Юки-онна: как героиня японской мифологии вдохновляет создателей аниме и покемонов

Почему японская Снежная королева не подчиняется патриархальным традициям?

Forbes
Финансовая совместимость: как паре разрешить денежные разногласия Финансовая совместимость: как паре разрешить денежные разногласия

Что делать, если общий бюджет становится источником разногласий

РБК
Как укротить аппетит Как укротить аппетит

Что нас побуждает есть и почему иногда мы не замечаем чувства сытости?

Лиза
Открыть в приложении