Наша Солнечная система расширяется

Членам МАС предстоит ответить на один, казалось бы, простой вопрос: по каким критериям планеты следует отличать от прочих небесных тел? В зависимости от того, какая из точек зрения возьмет верх в научной дискуссии, количество планет в Солнечной системе может измениться.

Проект об изменении количества планет в Солнечной системе два года обсуждала и готовила комиссия экспертов, в которую входят астрономы, историки и писатели. О том, будет ли принято официально для научных кругов и широкой общественности новое понимание устройства Солнечной системы, примет решение 24 августа ассамблея Международного астрономического союза.

Порядок в «небесной канцелярии»

Массы и размеры известных нам до недавнего времени планет гораздо меньше, нежели у звезд

Напомним, что МАС, созданный в 1919 году в Брюсселе, помимо прочих функций призван периодически «приводить в порядок небесную канцелярию». Речь идет об области астрономии, называемой уранографией (производное от имени древнегреческого бога Урана – правителя небесного свода), – описании звездного неба (как оно представляется невооруженному глазу) и его разделении на созвездия.

Кроме того, на МАС лежит задача по каталогизации астрономических объектов: он присваивает им номера или имена, вырабатывает определения для каждого из них. Надо сказать, что с описанием звездного неба и делением его на созвездия ученые разобрались достаточно давно. Так, на первом официальном съезде МАС в 1922 году введено деление неба на 88 созвездий. При этом некоторые из них исчезли, а другие – проявились.

Так, например, отдельным созвездием стала Змея, которую «отняли» у Змееносца, а античный Корабль Арго «разобрали до гвоздя», разделив его на Киль, Корму, Компас и Паруса. При этом мало кто задумывался, мог ли быть у аргонавтов компас и далеко ли уплывет корабль, лишившись носа?

Так или иначе, к 1928 году границы участков звездного неба, называемых созвездиями, проведенные по линиям вдоль небесных параллелей и кругов склонений (как границы некоторых американских штатов), были зафиксированы в их современном виде. Но если с названиями звезд и созвездий как-то определились, то в именах спутников планет Солнечной системы (65 из них имеют собственные имена) до сих пор царит некоторая неразбериха. Но все вышеперечисленные задачи хоть и важны, но вторичны по сравнению с основным вопросом повестки дня: что есть планета?

Вокруг звезды

Юпитер – крупнейшая планета нашей системы в диапазоне, видимом человеческим глазом, действительно «светится» светом Солнца

До сих пор в энциклопедиях и толковых словарях бытует такое определение: «Планета (от греч. astèr planétes – блуждающая звезда) – большое, сравнительно холодное небесное тело, движущееся по орбите вокруг центральной звезды и светящееся ее отраженным светом». Однако астрономы протестуют. Большое – насколько? Холодное – по сравнению с чем?

Например, температура на поверхности Венеры достигает 500 градусов, а температура поверхности некоторых звезд – так называемых коричневых карликов – не превышает 1200–1600 градусов. Не слишком велика разница в порядках. «Светится отраженным от звезды светом» – тоже некорректно: не учитывается диапазон излучения. Например, Юпитер – крупнейшая планета нашей системы в диапазоне, видимом человеческим глазом, действительно «светится» светом Солнца.

Но в инфракрасном диапазоне отдает в пространство в 2,5 раза больше энергии, чем от Солнца получает. И, наконец, основное: «движется по орбите вокруг звезды». Недавние исследования выявили в туманности Ориона существование планет, свободно перемещающихся между звезд. Многие тогда встретили это сообщение если не в штыки, то с известной долей скептицизма.

Первооткрыватели необычных небесных тел, двое британских ученых Филип Лукас из Хертфордширского университета и Патрик Роч из Оксфордского университета, продолжают отстаивать сделанное ими открытие и призывают астрономов пересмотреть само определение планеты. Массы и размеры известных нам до недавнего времени планет гораздо меньше, нежели у звезд. Только одна известная планета нашей системы - Юпитер - приближается по этим характеристикам к звезде-карлику.

Лукас и Роч считают, что найденные ими в туманности Ориона небесные тела никак не могут быть отнесены к классу звезд, хотя и движутся в межзвездном пространстве. Правда, они не подходят и под традиционное определение планеты из-за своих внушительных размеров - около 13 масс Юпитера.

Тем не менее ученые продолжают настаивать, что это именно планеты, а не что-то другое. Кроме того, среди вновь открытых благодаря космическим телескопам встречаются такие тела, которые во много раз массивнее Юпитера, но движутся на крайне малых расстояниях от звезды.

От гигантов до карликов

Новый космический объект превышает размерами Плутон

Но кроме проблемы гигантов, существует и проблема карликов. Дело в том, что на окраине Солнечной системы, скорее всего, находится огромное количество планетоподобных тел (так называемый пояс Койпера), вероятно, больших (сравнимых с Плутоном) размеров, которые, конечно, к планетам относить не следует. Дебаты на эту тему начались с открытием потенциальной 10-й планеты, временно названной 2003 UB313, в январе 2005 года. По результатам последних уточненных измерений этот новый космический объект превышает размерами Плутон.

Таким образом, перед МАС, встает дилемма: либо признать UB313 планетой, либо лишить этого статуса Плутон. Плутон по размерам меньше Луны и состоит преимущественно изо льда. Таким образом, он не относится ни к планетам земной группы (Венера, Марс, с допущениями – Меркурий), ни тем более к планетам-гигантам (Юпитер, Уран, Нептун).

Мнения астрономов разделились: некоторые твердо считают, что Солнечная система должна состоять из восьми планет, другие настаивают на более определенной формулировке статуса планеты и предлагают включить в число планет не только UB313, но и некоторые другие крупные объекты пояса Койпера, так называемые планетоиды.

Кроме того, некоторые «малые планеты», или астероиды, такие как Веста или Церера, вращающиеся между орбитами Марса и Юпитера, по своим размерам вполне претендуют на «планетный» статус, а некоторые из них (как, например, Геркулина) даже имеют собственные спутники. Но астероиды, как известно, – каменные тела. А Плутон по своему строению близок к ядру кометы.

Для таких тел ученые предлагают ввести третий класс в систему классификации планет солярной группы: плутоны (именно так, с маленькой буквы!). Туда входят, кроме самого Плутона: Харон, до последнего времени считавшийся спутником Плутона, но почти такого же размера, и тот самый объект UB313, условно названный Зеной.

Давайте определимся!

Солнечная система

Как мы видим, под категорию планет подпадает огромное количество небесных тел, различающихся по массе, размерам (от небольших каменных глыб до гигантских газово-жидкостных «пузырей»), положению относительно звезд и других небесных тел, но тем не менее звездами не являющихся. Для всех этих объектов требуется единое, четкое определение, сделанное только на основе видимых характеристик и по возможности не затрагивающее их внутреннее строение.

В последнее время ученые склоняются к формулировке, предложенной Марком Буи, известным планетологом из обсерватории Лоуэлла в Аризоне, США. «Я полагаю, что определение планеты должно быть настолько простым, насколько это возможно, – говорит он, – таким образом, планета должна соответствовать следующим двум критериям.

Во-первых, она не должна быть слишком массивной, чтобы это приводило к термоядерной реакции внутри ее ядра – именно этим отличаются звезды от планет.

Во-вторых, планета должна быть достаточно большой для того, чтобы ее гравитация превышала силы сопротивления вещества, из которого она состоит. Проще говоря, планета должна быть круглой или по крайней мере не разваливаться». Если это определение будет принято МАС, в нашей Солнечной системе может оказаться вместо девяти целых двадцать планет, многие из которых ранее были классифицированы как спутники (например, Титан, Ио, Европа) или астероиды (Веста, Церера, Паллада).