Кирилл Размыслович (kiri2ll) wrote,
Кирилл Размыслович
kiri2ll

На что еще можно посмотреть за орбитой Нептуна?

Разглядывая свежие снимки Плутона и представленную ниже анимацию, позволяющую вообразить  полет над его поверхностью, я задумался над тем, что «Новые горизонты» по сути  лишь посветили фонариком на крохотную часть верхушки айсберга под названием «транснептуновые объекты». Сюда в первую очередь входит пояс Койпера, но еще есть объекты рассеянного диска, есть Седна и подобные ей тела, ну а за ними уже начинается внутренняя часть облака Оорта.

Так что я решил вкратце перечислить самые крупные известные к настоящему моменту тела, которые находятся за орбитой Нептуна и которые я надеюсь рано или поздно дождутся своей космической миссии. В конце концов, если уж один Плутон сумел так удивить нас –  кто знает, какие сюрпризы могут преподнести эти сокрытые во мраке ледяные тела?


Эрида – это то самое небесное тело, которое поставило последний гвоздь в крышку гроба под названием «Плутон – девятая планета Солнечной системы». На момент открытия считалось, что Эрида крупнее Плутона. После переоценок выяснилось, что диаметр Плутона (2370 километров) все же примерно на 40 километров больше, чем у Эриды. Но зато масса Эриды на четверть больше чем у Плутона, а это значит, что она является самым тяжелым известным объектом пояса Койпера.

Эрида обладает крайне вытянутой орбитой – в перигелии она приближается к Солнцу на расстояния в 37.9 а.е., а в афелии удаляется на расстояние в 97.6 а.е. Последний афелий Эриды был пройден в 1977 году, так что в настоящее время это самый удаленный от Солнца объект Солнечной системы, который мы можем наблюдать. На один оборот вокруг Солнца у Эриды уходит 558 земных лет, у нее есть один известный спутник – 320-километровая Дисномия.

Поверхность Эриды покрыта метановым снегом и очень яркая – в Солнечной системе ярче только Энцела (именно поэтому изначальные оценки диаметра Эриды предполагали, что она больше Плутона). Можно предположить, что во время прохождения перигелия часть замороженных газов на поверхности Эриды оттаивает, что приводит к образованию у нее временной атмосферы как на Плутоне. Пролетной миссии, подобной «Новым горизонтам», потребуется примерно 25 лет  чтобы достичь Эриды (при условии гравитационного маневра у Юпитера для ускорения). Ближайшие окна для такого полета открываются в 2032 и 2044 году.

Следующей в списке идет 1430-километровая Макемаке. В настоящее время Макемаке близка к афелию своей орбиты – она находится на расстоянии 52 а.е. от Солнца. У Макемаке не обнаружено спутников и судя по данным наблюдений, у нее также нет атмосферы – по крайней мере, в данный момент. Возможно, что при прохождении перигелия (38 а.е.) она все таки обзаводится ей – правда с учетом того, что на один оборот вокруг Солнца ей требуется 310 лет, узнаем мы об этом еще нескоро. Интересно, что Макемаке является единственным объектом пояса Койпера, который теоретически можно было бы обнаружить во времена Клайда Томбо. Однако на тот момент она располагалась слишком близко к полосе Млечного пути, так что на практике это вряд ли было бы возможно.

Миссии, подобной «Новым горизонтам», потребуется примерно 16 лет  чтобы достичь Макемаке (при условии гравитационного маневра у Юпитера для ускорения). Ближайшие окна для такого полета открываются в 2024 и 2036 году. На практике конечно вряд ли  стоит ожидать отправки к ней аппарата, хотя было бы интересно сравнить ее с Плутоном, который в отличии от Макемаке обладает спутниковым семейством, атмосферой и недавно прошел перигелий.

Следующая в нашем списке это Хаумеа, которая является одним из самых необычных объектов пояса Койпера  - она совершает один оборот вокруг своей оси менее чем за 4 земных часа. Это самое быстровращающееся тело в Солнечной системе  диаметром свыше 100 километров. При этом, Хаумеа имеет форму не шара, а скорее больше похоже на какое-то гигантское яйцо – ее размеры составляют 1960 на 1520 на 990 километров.

Считается, что такая форма и период вращения обусловлены большим столкновением. Некогда Хаумеа была похожа на Плутона и представляла собой классическое шарообразное тело диаметром 1600 – 1700 километров. Столкновение закрутило Хаумею  и выбило порядка 20% ее вещества – из него сформировалось два ее спутника (310-километровая Хииака и 170-километровая Намака), остальные обломки сформировали одноименное семейство астероидов.

Хаумеа обладает яркой поверхностью, которая покрыта водяным льдом, возможно с примесями циановодорода и филлосиликатных пород.   Судя по данным оптических наблюдений, на поверхности Хаумеи имеется большое темное пятно – скорее всего, след от столкновения, сформировавшего ее нынешний облик. В перигелии Хаумеа приближается к Солнцу на расстояние 34.5 а.е., в апофелии  удаляется от него на 51.5 а.е. Миссии, подобной «Новым горизонтам», потребуется примерно 14 лет,  чтобы достичь Хаумеи (при условии гравитационного маневра у Юпитера для ускорения). Ближайшие окна для такого полета открываются в 2026, 2037 и 2038 годах.

Об объекте 2007 OR10 известно не так и много. Его диаметр оценивается где-то в 1300 ± 200 – 300 километров, сейчас он находится на расстоянии 87 а.е. от Солнца и приближается к своему афелию, который составляет 100 а.е. В перигелии же он приближается к Солнцу на расстояние всего лишь 33 а.е. На один оборот вокруг Солнца 2007 OR10 требуется 546 земных лет.

У 2007 OR10 не найдено спутников, судя по данным наблюдений его поверхность имеет ярко выраженный красный цвет. В дополнении к вышеперечисленному стоит сказать, что 2007 OR10 это самое крупное небесное тело в Солнечной системе, не имеющее собственного имени. Ее первооткрыватель Майк Браун как-то не торопится предлагать название (наверно он устал искать еще не занятые имена божеств  для всех найденных его командой объектов пояса Койпера), так что не удивлюсь, если рано или поздно будет организован конкурс вроде «Придумай название для 2007 OR10».

По сравнению со всеми вышеперечисленными объектами, 1100-километровый Квавар может показаться достаточно скучным. Он обладает на удивление почти круговой орбитой – перигелий 41 а.е., афелий 44 а.е. с относительно небольшим (разумеется по сравнению с остальными крупными транснептуновыми объектами) наклонением. Поверхность Квавар имеет красноватый оттенок, у него есть 100-километровый спутник Вейвот. Судя по данным спектрометрии, на поверхности Квавара имеются следы аморфного льда. Поскольку данная  модификация льда образуется при температуре не менее −160 °C, что на 60 °C больше, чем средняя температура на поверхности Квавара, есть предположение, что несмотря на его относительно небольшие размеры, там может существовать криовулканизм.

Благодаря своей орбите, Квавар является одним из самых простых для достижения крупных объектов пояса Койпера – пролетной миссии вроде «Новых горизонтов» потребуется 13.5 земных лет, чтобы добраться до него (как обычно, с учетом маневра у Юпитера). Ближайшие окна для такого запуска открываются в 2016, 2027, 2028, 2030 и 2040 годах.

1000-километровая Седна является одним из самых загадочных объектов Солнечной системы. Ее перигелий пролегает на расстоянии 76 а.е. от Солнца, в то время как  афелий -   на расстоянии более 1000 а.е. На один оборот вокруг Солнца Седне требуется 11 400 земных лет.

После открытия Седны было обнаружено еще несколько тел (они получили название седноиды), обладающих такими же вытянутыми орбитами, однако Седна по-прежнему является крупнейшим из них. Как именно возникла эта популяция объектов остается предметов дискуссий, в числе основных версий называют:

 * Гравитационное влияние еще неоткрытого массивного транснептунового объекта. Правда, несмотря на все поиски, такие объекты так и не были найдены – но возможно что это тело было затем выкинуто из Солнечной системы, а седноиды осталась в качестве свидетельства его существования.

* Рождение Солнца в звездном скоплении.

* Очень близкое прохождение звезды.

* И как дальнейшее развитие предыдущей версии – Седна и подобные ей тела были захвачены Солнцем при близком прохождении небольшой звезды или коричневого карлика. Т.е. другими словами – эти тела происходят из другой звездной системы.

В 2076 году Седна пройдет перигелий своей орбиты.  Пролетной миссии, подобной «Новым горизонтам», потребуется около 25 лет, чтобы добраться до нее. Окна для полета к ней открываются в 2033 и 2046 году. Остается помечтать, что кто-нибудь захочет воспользоваться этой редкой возможностью и проверить последнюю версию.

Последние в нашем списке - 2002 MS4 и Орк. О 2002 MS4 известно совсем мало – его диаметр составляет 900 – 1000 километров, в перигелии он приближается к Солнцу на расстояние 36 а.е., в афелии удаляется на 42 а.е. На один оборот вокруг Солнца 2002 MS4 требуется 271 земной год.

Орк изучен несколько лучше. Его диаметр оценивается в 920 километров, известно что у него есть спутник Вант, имеющий диаметр в 380 километров. Возможно, что подобно Плутону и Харону, Орк и Вант находятся в приливном захвате по отношению к друг другу, но это пока что не доказано. В перигелии Орк приближается к Солнцу на расстояние 30 а.е., в афелии удаляется на расстояние в 48 а.е. На один оборот вокруг светила ему требуется 245 земных лет. Спектрометрия выявила, что поверхность Орка покрыта водяным льдом, возможно с примесями метана или аммиака, что может свидетельствовать о наличии там криовулканизма.

Ну и в завершение обзора, в качестве исторической справедливости стоит упомянуть про крупнейший известный объект пояса Койпера, который правда давно уже находится не в поясе Койпера. Речь о спутнике Нептуна – 2700-километровом Тритоне. Когда-то, он входил в состав популяции тел, из которых сформировался современный пояс Койпера. Однако в ходе пертурбаций, которыми сопровождалось формирование Солнечной системы, он был захвачен Нептуном и теперь является его спутником – и будет оставаться в этом статусе примерно еще 3.5 миллиарда лет.

Дело в том, что Тритон постепенно приближается к Нептуну, и когда он перейдет предел Роша, то гравитация ледяного гиганта разорвет его, после чего осколки Тритона сформируют вокруг Нептуна красивое кольцо. А если бы Тритон продолжал свободный полет, то по всей видимости именно он, а не Плутон, считался бы сейчас крупнейшим транснептуновым объектом.


К какому из вышеперечисленных тел вы бы отправили исследовательскую миссию?

Эрида
6(8.5%)
Макемаке
0(0.0%)
Хаумеа
8(11.3%)
2007 OR10
0(0.0%)
Квавар
0(0.0%)
Седна
53(74.6%)
2002 MS4
1(1.4%)
Орк
3(4.2%)



Tags: Астрономия, космос
Subscribe

Posts from This Journal “Астрономия” Tag

promo kiri2ll december 18, 2015 20:00 56
Buy for 30 tokens
Небольшое объявление. В настоящее время я рассматриваю предложения по поводу возможной работы/сотрудничества. Желательная тематика — примерно как у меня в блоге : космос, высокие технологии или же кино и все что с ним связано. Впрочем, учитывая реалии, вполне могу рассмотреть и другие…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 21 comments