Большое космическое путешествие - Дж. Ричард Готт

Я вкратце изложил научную подоплеку истории с Плутоном, но теперь давайте вернемся к нашей истории. Что было дальше? Нас заваливали письмами. «Если Плутон останется планетой, музею придется потратиться на конструирование модели. Люди могут жаловаться, что им придется покупать новые постеры, но кого это волнует? Они стоят по три доллара». Это написал семиклассник: «Что не так с Плутоном? Вам не нравится, что он особенный? Поэтому вы отказываете ему в праве считаться планетой? В таком случае это расизм». Расизм?

Вот другая тема: «Теперь учителям придется рассказывать на уроках, что планет восемь, хотя еще в прошлом году их было девять. Студенты, особенно младших курсов, запутаются – а я запомнил планеты при помощи мнемоники “Мама Варит Земляничный Морс, а Юный Сын Уже Не Плачет”. И мне, и многим другим ребятам эта мнемоника всегда помогала запоминать планеты. Как же теперь их заучивать? Я еще ребенок, но понимаю, что творится».

Мы в Роуз-центре не подсчитываем планеты. Вопрос вроде «Как называется четвертая планета от Солнца?» может встретиться на экзамене. Это не наука. Мы в Роуз-центре не говорили, что Плутон – не планета, мы даже не акцентировали слово «планета». Мы указываем, что все тела в Солнечной системе объединяются в семейства. Например, члены семейства «планеты земной группы» характеризуются общими признаками, которые отличают их от других небесных тел. Пояс астероидов – уже другое семейство, объединяющее небольшие каменные тела. Газовые гиганты – третье. Объекты пояса Койпера, и в том числе Плутон, орбита которого пролегает близ внутренней границы этого пояса, также обладают схожими свойствами. Далее расположена область, заполненная ледяными телами и окружающая Солнце со всех сторон, – это Облако Оорта, в котором обретаются кометы.

Рис. 9.4. Тела Солнечной системы (за исключением Солнца и планет) диаметром не менее 254 км, показанные с соблюдением масштаба (для сравнения – Земля). Снимки адаптированы по материалам статьи J. Richard Gott, Robert J. Vanderbei, Sizing Up the Universe, National Geographic, 2011

Все объекты, вращающиеся вокруг Солнца, мы разделили на пять семейств. Такова наша педагогическая парадигма. Важно, каковы общие свойства у объектов в каждом из этих семейств. Третьеклассник может выучить, что газовые гиганты большие и сравнительно неплотные. Они надуты, как пляжные мячи. Если взять кусочек Сатурна и бросить в ванну – он будет плавать. Когда я был маленьким, мне всегда хотелось купаться с игрушечным Сатурном, а не с резиновой уточкой – я думал: вот было бы круто!

Думаю, Плутону в поясе Койпера теперь уютнее – там он среди своих. Причисляя Плутон к настоящим планетам, мы упускали из виду его фундаментальные свойства. Если бы мы переместили Плутон на орбиту Земли, у него вырос бы хвост, как у кометы, – определенно, планеты так себя не ведут.

Пока Плутон не стал стесняться своей крохотности, вот вам урок смирения: Юпитер по сравнению с Землей еще крупнее, чем Земля по сравнению с Плутоном (сравните рис. 9.3 и 9.4). Таким образом, если бы вы провели опрос среди жителей Юпитера (юпитерианцев), поинтересовавшись у них, сколько планет в Солнечной системе, эти существа ответили бы: четыре. Вы бы спросили: «А как же все остальные планеты? Земля, например?», юпитерианец бы вам ответил: «Эти булыжники? Мусор? Шарики-бродяжки?». Итак, я веду к тому (мы ведем к тому), что Плутон нельзя считать планетой не только из-за размера. Гораздо весомее аргументы, связанные с его физическими и орбитальными свойствами.

В 2005 году Майк Браун и его коллеги из Калтеха (Калифорнийского технологического института) открыли в поясе Койпера объект под названием Эрида. По диаметру Эрида почти не уступает Плутону, но при этом на 27 % массивнее (см. рис. 9.4). У Эриды есть небольшой спутник Дисномия, параметры орбиты которого позволили точно определить массу Эриды, и Эрида несомненно тяжелее Плутона. Налицо спорная ситуация. Если Плутон – планета, то и Эриду нужно считать планетой. Два выхода: понизить статус Плутона или повысить статус Эриды. Международный астрономический союз (МАС) – официальный орган, принимающий такие решения – на своем съезде в 2006 году провел специальное заседание, где ставили на голосование вопрос о том, считать ли планетами Плутон, Эриду и другие тела из пояса Койпера. Что в итоге? Плутон разжаловали и причислили к карликовым планетам. Новости об этом событии разлетелись по всему миру. Авторы книг пометили себе, что настоящая планета должна: (1) вращаться вокруг Солнца, (2) быть достаточно массивной для поддержания гидростатического равновесия и (почти) круглой формы, а также (3) вымести весь мусор с орбиты. Плутон (как и Церера) не соответствует третьему критерию – он вращается в окружении других объектов, чья общая масса сопоставима с его собственной. Большинство астрономов, и Майк Браун в том числе, трактуют «очистить орбиту» таким образом: планета должна быть наиболее массивным телом в районе своей орбиты. В конце концов, Юпитер окружают более 5000 «троянских астероидов», сгруппированных в окрестностях точек Лагранжа на орбите Юпитера и либо опережающих его при вращении на 60°, либо запаздывающих за ним на 60°. Но общая масса таких астероидов просто мизерна по сравнению с массой Юпитера. МАС не разжаловал Юпитер. МАС подтвердил, что в Солнечной системе есть восемь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун: «Мама Варит Земляничный Морс, а Юный Сын Уже Насытился». Плутон, Эрида и Церера, удовлетворяющие двум первым критериям, – это малые планеты, которые еще называют «карликовыми». Таким образом, Роуз-центр, исключивший Плутон из числа планет, опередил время на 6 лет. Я написал книгу «Секреты Плутона. Восход и закат любимой американской планеты» (2009), в которой рассказал об этих событиях в моей жизни. Майк Браун написал прекрасную книгу об открытии Эриды под названием «Как я убил Плутон и почему это было неизбежно» (2010). Сегодня кроме Харона у Плутона открыты еще четыре более мелких спутника. У Эриды один спутник, а у Хаумеа (это еще один объект из пояса Койпера, ныне также причисленный МАС к карликовым планетам) – два. В 2006 году к Плутону отправился космический аппарат NASA «Новые горизонты». На борту – щепотка праха Клайда Томбо. В 2015 году аппарат облетел Плутон и Харон, сделав красивые снимки обоих (рис. 9.5). На Плутоне заметен льдистый регион, напоминающий по форме сердечко, который предварительно назван «Область Томбо», а на полюсе Харона виднеется темное пятно, которое неофициально называется «Мордор» (это Страна Тьмы из книги «Властелин Колец»). Итак, с Плутоном все хорошо.

Рис. 9.5. Снимки Плутона и Харона, сделанные при облете космическим аппаратом «Новые горизонты». Фотография NASA

Автор: Нил Деграсс Тайсон