Возвращение астровитянки [= Полёт за сингулярность ] - Ник. Горькавый

— Давайте послушаем, — согласился Анатоль, и на экране появился зал института и высокий рыжий парень — Александр Мечел, согласно надписи на экране.

Александр рассказывал о предлагаемой программе изучения спутников.

— Астероиды и планеты земной группы выращивают спутники из собственного тела, потому что планетезимали, которые падают на твёрдые земные планеты, двигаются гораздо быстрее первой космической скорости вылета обломков. У жидких планет-гигантов механизм образования спутников сложнее. Гиганты обладают настолько сильной гравитацией, что не выпускают вещество с планетной поверхности, зато могут захватить в свою потенциальную яму много газа с гелиоцентрических орбит.

Этот газ образует околопланетный диск в экваториальной плоскости гиганта. Диск остывает, из него конденсируются частицы, которые во внутренней части образуют планетные кольца, а в массивной середине диска — системы регулярных спутников, подобные четырём галилеевым спутникам Юпитера. Такой механизм лунообразования менее эффективен, чем у планет земной группы, поэтому спутники планет-гигантов такие крошечные.

— Крошечные? — Кто-то из слушателей не поверил своим ушам.

— Да, относительная масса самых крупных спутников планет-гигантов составляет всего десятитысячные доли от планетной массы, в то время как у Земли масса Луны более одной сотой доли, а Плутон обладает ещё более относительно массивным Хароном. Но я хочу остановиться на нерегулярных спутниках планет-гигантов. Такие спутники обычно очень малы и располагаются на самой окраине спутниковой системы.

Нерегулярные спутники двигаются по сильно вытянутым и наклонным орбитам, и часто даже в обратную сторону — по сравнению с вращением планеты и движением регулярных спутников. Нерегуляры часто образуют хорошо заметные группы, поэтому сначала думали, что они представляют обломки случайно столкнувшихся тел. Позже доказали, что они захвачены планетой из межпланетного пространства. Но почему они образуют группы и почему среди них так много обратных спутников?

Камера отодвинулась и показала зал, в котором было около ста человек. Анатоль с удивлением увидел королеву Гринвич, сидящую в первом ряду. Она тоже внимательно слушала рыжего парня, и вокруг неё не ощущалась никакого пиетета — королева была здесь просто одним из слушателей семинара.

— Эта загадка была изящно решена в рамках небесной механики. Пусть на планету летит однородный поток мелких астероидов. Часть из них попадает в планету и сгорает. Но один поток огибает планету справа, а другой — слева. И тут начинается самое интересное. Какие астероиды, споткнувшись о газовый диск вокруг планеты, не полетят дальше, а останутся возле планеты в качестве её нерегулярных спутников?

Оказалось, что эффективно переводят астероиды в спутники лишь избранные подлётные орбиты со специфическими наборами петель, витков и возвращений к планете. Каждая группа нерегулярных спутников связана с определёнными захватными траекториями. В конце двадцатого века из небесномеханического анализа пролётных орбит удалось даже предсказать ещё не открытые нерегулярные группы сатурнианских и нептунианских спутников, успешно найденные несколько лет спустя.

— А почему самые дальние спутники всегда обратные? — спросила королева. Парень охотно пояснил:

— Внешние нерегуляры обратны, потому что Солнце дестабилизирует прямые спутниковые орбиты, расположенные дальше половины радиуса Хилла. Во внешних областях сферы Хилла самыми стабильными оказываются обратные квазикруговые орбиты, близкие к эпициклическим траекториям астероидов. Поэтому самые дальние спутники планет-гигантов могут считаться одновременно и спутниками, и астероидами.

Внешних спутников Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна сейчас открыто много тысяч. Их распределение — это застывший слепок, отпечаток древней космогонической среды. Мы предлагаем изучить популяции захваченных мелких спутников, чтобы детальнее понять свойства астероидно-кометной популяции, существовавшей миллиарды лет назад в нашей планетной системе. Но это изучение не нынешней Солнечной системы, а её прошлого состояния, поэтому наша группа просит директора разрешить нам исследование в данном направлении…

И докладчик сделал паузу.

Профессор Шон немедленно согласился:

— Настоящее без прошлого понять невозможно. Темы происхождения и эволюции Солнечной системы и её любых объектов будут рассматриваться как равноправные другим «солнечным» темам.

Рыжий Александр засветился довольной улыбкой.

Анатоль повернулся к Салли:

— Этот парень выглядит просто счастливым из-за того, что сможет заниматься своей любимой темой.

Доктор Хоуп молча кивнула.

Координатор группы «пылевиков» Марк Салазар начал свой доклад с самым серьёзным видом:

— Давно доказано, что авторитет астронома пропорционален размеру объекта, который он изучает. Поэтому космологи в самом большом почёте среди астрономов, а дальше по иерархической лестнице спускаются галактисты, звёздники, планетологи и кометчики. Мы стоим на последней ступеньке, потому что занимаемся пылью.

— Эй, вы забыли нас, специалистов по частицам солнечного ветра! — крикнул бородач с первого ряда. Его сосед буркнул:

— Эта забывчивость не случайна — мы слишком ничтожны в глазах даже «пылевиков».

Докладчик продолжал:

— На самом деле пыль — очень важная и динамичная компонента, она играет роль крови в нашей планетной системе, активно перемещаясь между подсистемами планет, комет и астероидов. Самый известный пример пылевой структуры — это зодиакальное облако, свечение которого видели ещё древние мореплаватели, проплывавшие по экваториальным водам.

Напомню общие факты пылевой физики. Ключевым фактором пылевой динамики является взаимодействие гравитационных резонансов и дрейфующих космических пылинок. Если направления дрейфа и действия резонанса противоположны, то пылинки накапливаются в резонансной зоне. Астероидная, кометная и транснептунная пыль, тормозясь о солнечное излучение, дрейфует к Солнцу, натыкается на внешние гравитационные резонансы от Земли и образует вдоль её орбиты пылевое кольцо, заметное по своему инфракрасному излучению.

Поэтому резонансная пыль служит хорошим признаком планет возле других звёзд. Поиск экзопланет по резонансным структурам зоди-облаков давно стал популярным методом — именно так нашли планеты у Веги и Эпсилон Эридана. Пыль мобильна и эффективно переносит вещество внутри планетных систем, отвечая за образование, например, внутренних поясов астероидов.

Никки удивилась:

— Да? Это мне любопытно и как собственнику астероида.

Координатор охотно пояснил:

— Известно, что пояс астероидов — это несформировавшаяся планета. Причиной такой неудачи послужило тысячекратное уменьшение массы астероидного пояса. Но кто виноват? Видимо, Юпитер — но как он это проделал? И куда дел украденную массу?

Докладчик из всех сил старался быть образным.