Кентавры, или самые необычные тела Солнечной системы
Когда речь заходит о Солнечной системе, большинство из нас легко представляет себе планеты, их спутники, астероиды и кометы. Кажется, что всё давно разложено по полочкам: вот каменистые астероиды, вот ледяные кометы с длинными хвостами, а между ними - огромные планеты, движущиеся по своим орбитам. Но космос редко бывает таким простым.
Есть объекты, которые словно не хотят вписываться ни в одну из привычных категорий. По своей природе они напоминают астероиды, но иногда начинают вести себя как настоящие кометы, выбрасывая в космос облака газа и пыли. Их орбиты проходят между планетами-гигантами, а само существование этих тел заставило астрономов пересмотреть некоторые представления о том, как устроена и развивается Солнечная система.
Откуда они прилетели? Почему некоторые из них внезапно превращаются в кометы? И какую историю о прошлом Солнечной системы они могут рассказать? Именно об этом и пойдёт речь.
Путь к пониманию этих объектов начался с одного конкретного открытия. В 1977 году американский астроном Чарльз Коваль наткнулся в телескоп на точку света, которая двигалась слишком медленно для обычного астероида, в далёкой области Солнечной системы, и сначала в этом открытии не было ничего необычного. Его занесли в каталог как очередной каменный обломок из пояса астероидов, с названием 2060 Хирон,.
Таких объектов к тому времени уже было известно немало. Астероиды считались хорошо изученной частью Солнечной системы: небольшие каменные тела, в основном расположенные между орбитами Марса и Юпитера. Казалось бы, ещё один объект, просто новое пополнение списка.
Но когда за Хироном стали следить пристальнее, выяснилось что он периодически окутывался туманной оболочкой, а иногда даже выбрасывал пылевой хвост. Для астероида такое поведение нонсенс. А вот для кометы норма. Вот только классические кометы приходят из ледяных окраин и движутся по вытянутым орбитам, а Хирон кружил между Сатурном и Ураном, где, по всем тогдашним представлениям, не должно было быть ничего подобного.
Перед учёными возник закономерный вопрос: если Хирон не был ни астероидом, ни обычной кометой, то чем он являлся на самом деле? Пришлось искать отдельное место в классификации малых тел Солнечной системы. Именно эта двойственность, и не астероид, и не комета, подсказала учёным и название для нового класса объектов. В древнегреческой мифологии кентавры были существами с телом человека и лошади. Они объединяли в себе две разные природы, и именно поэтому это слово показалось астрономам подходящим для нового класса небесных тел. Название закрепилось не только за Хироном, но и за всеми похожими объектами, которые позже были обнаружены.
Так что же это такое?
В самом простом объяснении кентавры это небольшие небесные тела, которые обращаются вокруг Солнца между орбитами Юпитера и Нептуна. Большинство из них слишком малы, чтобы увидеть их поверхность даже в самые мощные телескопы. Для наблюдателя с Земли это всего лишь слабая точка света, которая медленно перемещается на фоне звёзд. Но именно движение этих объектов и стало главной подсказкой для астрономов.
Оказалось, что кентавры находятся в очень необычной области Солнечной системы. С одной стороны, они уже не относятся к холодному и далёкому поясу Койпера, где находятся древние ледяные тела на окраине нашей планетной системы. С другой - они ещё не стали частью внутренней области, где движутся большинство известных комет.
После открытия Хирона астрономы начали внимательнее изучать область между Юпитером и Нептуном. И это начало приносить плоды - один за другим начали находить новые тела с похожими характеристиками. Некоторые из них имели необычные орбиты, другие демонстрировали признаки кометной активности, третьи обладали составом, больше похожим на далёкие ледяные объекты из внешних областей Солнечной системы. Стало ясно, что между планетами-гигантами существует целая популяция небольших тел, которые раньше просто не замечали.
Но здесь возник новый вопрос. Если кентавры находятся между орбитами Юпитера и Нептуна, то откуда они вообще там появились? По идее, этот регион не место для долгожителей. Гравитация планет-гигантов здесь действует как гигантская центрифуга: орбиты быстро искажаются, тела либо вышвыриваются прочь, либо уходят внутрь системы. Ответ привёл учёных ещё дальше, на далёкие окраины нашей планетной системы, за орбиту Нептуна.
Выяснилось, что их настоящая родина - далёкий пояс Койпера. Оттуда их понемногу вытаскивают гравитационные возмущения, и некоторые тела из пояса Койпера начинают постепенно перемещаться внутрь Солнечной системы и оказываются между орбитами Юпитера и Нептуна. В этот момент они становятся кентаврами.
Сколько кентавр пробудет «в гостях» у гигантов - вопрос случая. Область между планетами-гигантами это место постоянной гравитационной борьбы. Кентавр может провести там несколько миллионов лет, а затем его судьба изменится: он может быть выброшен обратно во внешние области Солнечной системы, отправиться ближе к Солнцу или даже покинуть пределы нашей планетной системы.
Но возникает следующий вопрос: если эти объекты в основном состоят из льда и находятся далеко от Солнца, почему некоторые из них вдруг начинают выглядеть как настоящие кометы?
Ответ скрывается в их составе. Кентавры это не монолитный камень, а смесь горных пород с замороженными газами: водой, углекислотой, метаном, аммиаком. Всё это богатство законсервировано с самого рождения планетной системы. Пока объект далеко от Солнца, температура ниже –200 °C, и никакой активности нет.
Но, как мы выяснили ранее, орбиты кентавров нестабильны. Под действием гравитации планет-гигантов некоторые из них начинают двигаться ближе к Солнцу. Солнечное тепло постепенно проникает в поверхность объекта. Лёд начинает переходить из твёрдого состояния сразу в газообразное, минуя жидкую фазу. Этот процесс называется сублимацией. Газ выходит наружу через трещины и поры в поверхности, а вместе с ним наружу выбрасываются мельчайшие частицы пыли. В этот момент астрономический «подкидыш» становится точной копией кометы. Чтобы представить этот процесс, можно вспомнить обычную бутылку с газированной водой. Пока она закрыта, внутри всё спокойно. Но стоит открыть крышку, как растворённый газ начинает быстро выходить наружу, образуя множество пузырьков. Конечно, внутри кентавра всё происходит совершенно иначе, но общий принцип похож: вещество, которое долго находилось в скрытом состоянии, начинает активно покидать объект.
При этом далеко не каждый кентавр обязательно превратится в комету. Многое зависит от его размера, состава и истории движения. Некоторые объекты никогда не подходят к Солнцу достаточно близко, чтобы началось активное испарение. Другие могли уже потерять значительную часть своих летучих веществ и теперь выглядят как обычные тёмные астероиды.
Учёные считают, что именно среди кентавров могут находиться будущие короткопериодические кометы, объекты, которые после изменения своей орбиты начинают регулярно возвращаться во внутреннюю часть Солнечной системы. Опасно ли это для нас? На данный момент - нет. Известные объекты-кентавры не являются непосредственной угрозой для Земли. Большинство из них находится далеко от внутренней части Солнечной системы, а вероятность их столкновения с нашей планетой крайне мала. Но полностью игнорировать их тоже нельзя.
Ну и в качестве заключения статьи рассмотрим самые известные объекты-кентавры. Они отличаются размерами, составом и поведением, но некоторые из них стали особенно важными для науки.
Хирон
История кентавров начинается именно с него. Именно он первопроходец и самый изученный. Правда до сих пор с сюрпризом -Хирон умудряется проявлять кометную активность даже на расстоянии почти в 20 раз дальше от Солнца, чем Земля. Как? Для астрономов пока это загадка. Видимо, в его недрах есть особо летучие соединения, которые «просыпаются» при очень слабом нагреве.
Харикло
Харикло прославился открытием, которое изменило представления учёных о малых телах Солнечной системы. В 2014 году астрономы обнаружили, что вокруг этого кентавра есть собственная система колец. До этого считалось, что кольца это удел планет-гигантов, но Харикло диаметром всего 250 км доказал обратное. Сейчас это единственный известный кентавр с такой системой, и происхождение колец до сих пор обсуждается (скорее всего, это обломки от столкновения или выброшенный лёд).
Фол
Ещё один интересный представитель кентавров, открытый в 1992 году. Он привлёк внимание учёных необычным цветом поверхности. В отличие от многих небольших тел Солнечной системы, которые выглядят относительно серыми или тёмными, Фол имеет заметный красноватый оттенок. Предполагается, что это следствие долгого облучения космическими лучами, которое «приготовило» из простых органических молекул сложные полимеры. Своего рода космический битум. Для учёных Фол интересен как почти нетронутый образец первоматерии, который хранит химический «след» той эпохи, когда формировались планеты. Кроме того, наблюдения показали, что в составе Фола присутствуют различные виды льдов и сложных химических веществ.
Думал на этом уже закончить статью, но решил немного пофантазировать, и представить что увидел бы человек, стоящий на поверхности кентавра?
Конечно, это только фантазия. Ни один человек, скорее всего, никогда туда не попадёт. Эти объекты находятся настолько далеко от Земли, что даже самые быстрые космические аппараты добирались бы до них многие годы. Но если всё же представить такую возможность, первое, что бросилось бы в глаза, - почти абсолютная темнота.
Кентавры находятся гораздо дальше от Солнца, чем Земля. На таком расстоянии наша звезда выглядела бы совсем иначе. Она всё ещё оставалась бы самым ярким объектом на небе, но уже не ослепительным диском, к которому мы привыкли. Солнце превратилось бы в очень яркую звезду, одинокую точку света среди бескрайнего чёрного космоса.
Атмосферы нет, поэтому никаких сумерек, никаких красок, только резкие тени, черное небо и абсолютная тишина. И звёзды. Много звёзд.
Под ногами не снег и не песок, а рыхлая смесь тёмной пыли, каменных обломков и вмороженных газов, которая миллиарды лет не знала ни ветра, ни воды. При этом гравитация ничтожна: на кентавре диаметром 100 км вы будете весить меньше килограмма. Один неосторожный прыжок мог бы унести человека на десятки метров, а возможно, и вовсе позволил бы навсегда покинуть поверхность такого маленького мира.
















