Ssylka

Защитный танец: гравитационная загадка орбиты Плутона

Карликовая планета Плутон, расположенная в поясе Койпера — пончикообразной области за орбитой Нептуна, населенной миллионами ледяных объектов, — движется по траектории, кардинально отличающейся от орбит восьми планет Солнечной системы. В этом же регионе находятся и другие карликовые планеты, такие как Макемаке и Эрида.
Защитный танец: гравитационная загадка орбиты Плутона
Изображение носит иллюстративный характер

Орбита Плутона выделяется тремя ключевыми аномалиями. Во-первых, ее высокий эксцентриситет (степень отклонения от идеального круга) составляет 0.25. Для сравнения, у почти круговой орбиты Земли этот показатель равен 0.0167, у Сатурна — 0.054, а у Марса — 0.093. Это означает, что расстояние Плутона от Солнца меняется очень значительно.

Во-вторых, орбита Плутона имеет чрезвычайно большой наклон — 17.4 градуса по отношению к основной плоскости, в которой вращаются планеты. У Земли этот наклон составляет всего 1.5 градуса, а у Меркурия — около 2 градусов. Из-за этого Плутон в своем движении то поднимается высоко над этой плоскостью, то опускается далеко под нее.

Третья особенность заключается в том, что в течение 20 лет из своего 248-летнего орбитального периода Плутон оказывается внутри орбиты Нептуна, становясь временно ближе к Солнцу, чем восьмая планета. Несмотря на это пересечение путей, столкновение между ними исключено благодаря точному гравитационному взаимодействию.

Основной причиной этих странностей является орбитальный резонанс с Нептуном, возникший в ранней Солнечной системе. Теория гласит, что по мере миграции Нептуна на более далекую от Солнца орбиту его гравитация «захватила» Плутон. Рену Малхотра, планетолог из Университета Аризоны, описывает этот процесс так: миграция Нептуна создала гравитационный «провал» или «колодец», который захватывал резонансные объекты, подобные Плутону, «так же, как камни, брошенные на поверхность с углублениями, оседают в этих углублениях».

Этот механизм зафиксировал Плутон в орбитальном резонансе 3:2. Это означает, что за каждые три оборота, которые Нептун совершает вокруг Солнца, Плутон совершает ровно два. Такая синхронизация создает стабильный, повторяющийся паттерн, который надежно защищает Плутон от дальнейших гравитационных возмущений и предотвращает катастрофическое сближение с Нептуном.

Существует и еще одна орбитальная особенность. Когда Плутон достигает перигелия (ближайшей к Солнцу точки своей орбиты), он всегда находится высоко над плоскостью орбит других планет. Моделирование показывает, что Плутон никогда не опускался ниже этой плоскости в точке перигелия. Эта стабильность обеспечивается не только Нептуном, но и сложным гравитационным «танцем», в котором также участвуют Юпитер и Уран.

При этом Плутон не уникален в своей необычности. Многие объекты пояса Койпера имеют экстремальные орбиты. Например, карликовая планета Эрида обладает еще более вытянутой орбитой с эксцентриситетом 0.45 и невероятным наклоном около 43 градусов, что делает ее орбиту значительно более «странной», чем у Плутона.

Изучение этих небесных тел продолжается. Уилл Гранди, астроном из Обсерватории Лоуэлла в Аризоне и один из ведущих исследователей миссии НАСА «Новые горизонты» к Плутону, отмечает, что точные детали миграции планет-гигантов все еще являются предметом исследований.

Пояс Койпера представляет собой обширную область для будущих открытий. По оценкам, общая площадь поверхности объектов размером 100 километров и более в этом регионе превышает площадь всех твердых поверхностей в остальной части Солнечной системы вместе взятых, что делает его одним из самых перспективных направлений для исследований.


Новое на сайте

18323Может ли антивирус стать идеальным прикрытием для кибершпионажа? 18322Хранят ли два священных острова в ядовито-зеленом озере мумии древних императоров? 18321Что может рассказать пепел сгоревшей таверны XIX века? 18320Возможно ли создать универсальный донорский орган, изменив его группу крови? 18319Какие пять уязвимостей от Oracle до Apple стали оружием в руках хакеров? 18318Что может рассказать забытый соперник Рима о его истинном облике? 18317Почему оптическая иллюзия обманывает рыб, но не горлиц? 18316Эффект домино в облаке: как один сбой Amazon парализовал интернет 18315Непреодолимый энергетический барьер человеческого тела 18314Воздушный перегон в Бэдлендс: как вертолеты сохраняют популяцию бизонов 18313Бразильская спам-империя в магазине Google Chrome 18312Чистка рая: война Лос-Анджелеса против белых безработных 18311Архитектура страха: научное объяснение призраков и проклятых мест 18310Может ли копирование кода с веб-страницы обойти все ваши системы защиты? 18309Выжившие из Помпеи: как историк отследил беженцев Везувия