Как я убил Плутон и почему это было неизбежно - Майк Браун Страница 28

Порой очень трудно описать все эти орбиты и объяснить, что они означают. Попробуйте сделать вот что. Вам понадобится листок бумаги, карандаш и монета достоинством двадцать пять центов (или просто загляните в диаграмму помещенную ниже).

Положите монету в центр листа и обведите ее; нарисуйте маленькую точку в центре получившегося крута – это Солнце, а окружность вокруг него – это орбита, по которой движется Нептун. Внутри этой окружности – Солнечная система до того момента, когда в 1930 году был обнаружен Плутон. Если вы хотите изобразить на своем рисунке Плутон, найдите на окружности орбиты Нептуна положение «четыре часа» (как если бы это был циферблат часов) и поставьте в это место карандаш. Теперь нарисуйте овал так, чтобы он начинался и заканчивался в этой же самой точке, но помните, что его орбита вытянута и дальней точки на вашем рисунке он достигнет на расстоянии, чуть меньшем, чем два радиуса орбиты Нептуна. В этой точке орбиты Плутона можно мысленно поставить отметку «десять часов» (ну, а если вы хотите быть чересчур точными, с помощью чертежной линейки сделайте так, чтобы Плутон находился в 3,696 см от центра вашей окружности). Теперь мы готовы к тому, чтобы нарисовать внешнюю границу пояса Койпера. Для этого пунктирной линией нарисуйте не очень ровную окружность, так, чтобы она охватывала Солнце и самую дальнюю точку орбиты Плутона. И наконец, заштрихуйте все пространство между Нептуном и внешней границей пояса Койпера. Теперь пришло время добавить несколько рассеянных объектов. Поставьте карандаш, скажем, в точке где-то посередине радиуса пояса Койпера на положении «восемь часов» и нарисуйте большой овал вокруг Солнца так, чтобы он выходил далеко за пределы внешней границы пояса Койпера, начинался и заканчивался в этой точке, а противоположная точка находилась бы на положении «два часа». Вы можете совершенно свободно нарисовать столько рассеянных объектов, сколько хотите, только помните, что нужно начинать рисовать их орбиты из точек, которые находятся посередине пояса Койпера, овал должен также начинаться и заканчиваться в этой точке, перед тем как выйти за пределы Солнечной системы.

А вот сейчас пришло время нарисовать нашего Летучего голландца. Поставьте маленькую точку где-то на расстоянии, в три раза большем от Солнца, чем находится орбита Нептуна, это будет положение «один час» (если же вам снова хочется быть точными, поставьте точку на расстоянии б см от Солнца). Простительно, если вы решили нарисовать овал вокруг Солнца, который проходит через пояс Койпера перед тем, как снова вернуться в положение «один час». Но не делайте этого. Голландец никогда не приблизится к Солнцу так близко, как вы нарисовали. Наоборот, возьмите свой карандаш и нарисуйте овал вокруг Солнца так, чтобы он начинался и заканчивался там, где вы поставили точку, однако где-то в положении «семь часов», как раз там, где находится самая удаленная точка орбиты Голландца, овал должен быть сильно вытянутым. Насколько должен быть вытянут овал, спросите вы? Почти на 83,82 см, соответственно в три раза больше, чем ваш листок бумаги обычного формата! Голландец никогда не проходит через пояс Койпера и никогда не приближается к Нептуну. Все то время, пока Голландец движется по своей орбите, он находится так далеко от сравнительно небольшой области под названием «пояс Койпера», что с него Солнце будет выглядеть крошечной, но очень яркой звездой. В Солнечной системе нет ничего, что было бы похоже на Голландца.

Теперь возьмите ваш рисунок и уберите его в какое-нибудь надежное место, чтобы вернуться к нему позже и как следует изучить. Этот вопрос будет как раз на последнем экзамене.

Даже несмотря на то что никто никогда не видел ничего подобного Голландцу, я сразу понял, что это было такое.

Знаете, в преподавании такой сложной темы, как «Формирование и развитие планетарных систем», есть свои положительные стороны и преимущества. Одним из преимуществ является то, что, пока вы изучаете эту тему сами и готовитесь к лекциям, вы успеваете выучить все, что касается этого предмета. Большую часть времени в течение дня (да, впрочем, и поздней ночи, и раннего утра) я прокручивал в мозгу, что я буду говорить студентам. Каждый раз, когда я лежу в кровати, веду машину, готовлю ужин или завтракаю, я снова и снова мысленно составляю новый план моей следующей лекции. В голове я прокручиваю, как связать одно с другим, рационализирую и провожу вычисления, чтобы убедиться в том, что мои лекции понятны и имеют смысл.

В тот самый день, когда я понял, что Голландец уникален, я как раз обдумывал свою следующую лекцию, которая касалась происхождения комет. Орбита Голландца очень похожа на орбиту кометы. Кометы представляют собой небольшие шары, состоящие из грязного льда, которые прилетают из далеких уголков Солнечной системы и при сближении с Солнцем разворачиваются и двигаются по своей орбите дальше. С Голландцем дело обстояло точно так же, вот только он никогда не приближается к Солнцу так близко, как комета, и не удаляется так далеко от него. Как правило, кометы имеют такие непохожие на другие объекты орбиты благодаря их сложному «танцу» с планетами-гигантами и звездами. Таким образом, мне сразу стало ясно, что Голландец никогда не подходил близко к любой из таких планет, избежав участи партнера в таком замысловатом «танце». Однако, в то время когда я готовился к предстоящей лекции, я тут же осознал, что Голландец может двигаться по такой орбите в том случае, если четыре с половиной миллиарда лет назад, когда появилось Солнце, оно было не единственным во Вселенной, а скорее одной из появившихся звезд. Перед тем как все остальные звезды стали двигаться каждая по своей траектории, они могли оттолкнуть Голландца, и он бы двигался по своей орбите, пока не оказался в том месте, где находится сейчас. На протяжении многих десятилетий астрономы размышляли над такими вопросами и спорили о том, что же на самом деле правда. И вот сейчас я понял, что даст ответ на все вечные вопросы.

Открытие – это всегда волнующе, и совсем не имеет значения, какое оно: важное или не очень, близко ли находится обнаруженный вами объект или далеко. Тем не менее в конечном счете ничего не может быть лучше, когда вы находите что-то, что может изменить ваше представление о Солнце и Солнечной системе. Летучий голландец был не просто куском льда или горой на самом краю Солнечной системы. Он был древним, древним как Солнце. Как палеонтолог по окаменелой кости древнего Ти-Рекса может определить, как выглядела Земля семьдесят миллионов лет назад, точно так же и я был совершенно уверен в том, что мы способны досконально изучить эту древность, блуждающую в космосе, — объект, который появился в небе в момент зарождения Солнца, а также узнать как можно больше о жизни Солнца.

Та лекция была самой удивительной и необычной из всех, которые мне довелось когда-либо читать. Я подробно объяснил и подтвердил свои слова расчетами, почему кометы имеют такую необычную орбиту, и почему что-то вроде Голландца, о чьем существовании мои аспиранты еще не знают, возможно, даже не может существовать, по крайней мере согласно стандартному представлению о формировании Солнечной системы.