В целом можно сделать такой вывод: если орбита тела, обращающегося вокруг какой-либо планеты Солнечной системы либо вокруг Солнца, неустойчива, то возможны три варианта. В первом варианте тело будет выброшено либо из Солнечной системы, либо из области притяжения планеты, причем новая орбита, вероятнее всего, будет очень эксцентрической. Второй вариант: столкновение спутника с планетой. Математически это частный случай первого варианта, когда перед выбросом тело проходит столь близко от доминирующего центра тяготения, что «цепляет» поверхность планеты. Наконец, в третьем варианте тело переходит на резонансную орбиту, на которой может оставаться миллиарды лет.
Вопрос, какой из вариантов будет реализован на практике, это только вопрос времени и начальных условий. Множество спутников планет, астероидов и тел пояса Койпера уже находится на резонансных орбитах. Без сомнения, немало тел погибло или покинуло Солнечную систему. Однако у многих тел орбиты не резонансные, а у некоторых и неустойчивые. Как это понять?
Прежде всего, орбитальное движение может и не стать резонансным, если способствующие этому гравитационные силы весьма малы. Если же они достаточно велики для медленного дрейфа орбиты, то одно из двух: либо у тела еще все впереди, либо превращению орбиты тела в резонансную мешает некий посторонний фактор.
Что бы это могло быть? Действие фактора должно быть нерегулярным или вообще разовым, не то он превратится просто-напросто в еще одну силу, способствующую резонансному движению. Речь идет о вторжении во внутренние области Солнечной системы достаточно крупных тел со стороны.
В первую очередь это ледяные тела облака Оорта. Значительная часть их находится на резко эксцентрических орбитах, правда, перигелийные расстояния превышают несколько десятков астрономических единиц. Афелийные же расстояния могут достигать 100 тыс. а.е. Однако малейшее изменение скорости движения в афелии приведет к тому, что орбита изменится весьма сильно. В качестве факторов, способных придать телу облака Оорта некоторый «импульс», можно указать притяжение ближайших звезд и случайные тесные сближения этих тел друг с другом.
Мы знаем, что из облака Оорта к нам являются кометы с орбитами, близкими к параболическим. Но ледяные ядра комет сравнительно малы. Может ли пересечь, скажем, орбиту Юпитера тело размером с Плутон или хотя бы Квавар?
Не видно никаких причин, почему бы этого не могло быть в принципе. Тот факт, что за время существования наблюдательной астрономии таких явлений не отмечалось, не должен нас гипнотизировать: ведь четыре века с момента изобретения телескопа – сущий пустяк по астрономическим меркам. Конечно, пролет столь крупных тел вблизи планет (и искажения орбит их спутников) – явление наверняка чрезвычайно редкое, но «редко» не значит «никогда». Нельзя полностью исключить и такого сценария: на заре существования Солнечной системы одна или несколько газовых планет в результате взаимодействия с гравитационными полями Юпитера и Сатурна перешли на орбиту, характерную для долгопериодических комет. Период обращения такой планеты может составлять десятки и сотни тысяч, даже миллионы лет. Если в настоящий момент такое тело находится в десятках тысяч астрономических единиц от нас, то мы его, естественно, не видим. Без сомнения, юпитероподобная планета может быть зафиксирована с большого расстояния, но для этого надо знать, где ее искать. Обшаривать все небо в поисках планеты Икс, которой, возможно, и вовсе нет, никто не станет. У крупнейших наземных и космических телескопов и без того на редкость плотная программа.
Говоря о меньших «посторонних» телах, трудно обойти вниманием пресловутую планету Нибиру, разговоры о которой так сильно волнуют простаков. Вообще-то Нибиру упоминается в вавилонском сказании о сотворении мира «Энума элиш». Скорее всего, под Нибиру древние вавилоняне подразумевали Юпитер и считали эту планету обиталищем некоторых богов из их пантеона.
Каждый, кому неймется и кто не брезглив, может, покопавшись в Мифологическом словаре, выудить какую-нибудь древнюю легенду – любую, по вкусу, – и дать ей «новую жизнь». В случае с Нибиру это сделала в 1995 году Нэнси Лидер, заявившая о своих контактах с инопланетянами, которые вживили в ее голову специальный имплантат для передачи сообщений. В общем, получается, что Нибиру, тело красного цвета размером с небольшую планету, обращается вокруг Солнца по крайне вытянутой орбите, делая один оборот за 3600 лет и проникая в перигелии внутрь орбиты Юпитера (по другой версии – даже внутрь земной орбиты). Можно подсчитать, что большая полуось орбиты при этом составит примерно 235 а.е. Однако, по версии Нэнси Лидер, Нибиру не простое тело – это огромный космический корабль, населенный некими аннунаками, которых простодушные шумеры и аккадцы считали божествами. Приближение Нибиру к Земле, ожидающееся якобы в декабре 2012 года, грозит-де нам страшными катаклизмами: срывом атмосферной оболочки, сменой полюсов и т. д. Аннунаки со всем присущим разумным существам эгоизмом учиняют безобразия на Земле не просто так, а с целью обеспечить комфортные условия внутри своего корабля. По одной из версий, аннунаки охотятся за золотым запасом Земли, необходимым им для хорошего самочувствия (и мировой финансовый кризис, естественно, их рук дело), по другой же – нацелились на наш генетический материал, из которого намерены фабриковать гибридов. Само собой, их никак не устроит дефектный генетический материал, вот они и провоцируют на Земле катастрофы, дабы покончить с разного рода вредным производством (цунами в Японии и др.).
Как сюжет для фантастического романа это не выдерживает никакой критики – чересчур примитивно. Годится лишь для ядовитой пародии. Если Нэнси Лидер попросту делает бизнес на своих «контактах с аннунаками», то приходится отметить, что она плохо подготовилась, а если ее случай психиатрический, то бывают и более интересные навязчивые идеи.
Любопытно другое: сколько людей, и необязательно слабоумных, рассуждает о Нибиру с выпученными глазами и всерьез опасается глобальных катастроф! А между тем, если визит этой планеты «намечен» на декабрь 2012 года, то она уже несколько лет должна быть прекрасно видна даже в скромный телескоп, а начиная минимум с 2011 года – и невооруженным глазом! Однако ее нет как нет. Так и хочется спросить этих людей: вы когда-нибудь в средней школе учились? А если да, то зачем вы это делали?
10. Вместо одной – множество. Каменные полчища
С глубокой древности людям были известны пять планет (не считая Земли): Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн. Эта пятерка так въелась в массовое сознание ученых, что никто и не помышлял о том, что вокруг Солнца могут обращаться и другие планеты. Но 13 марта 1781 года Гершель открыл планету Уран, каковую тоже поначалу не признал планетой, решив, что открыл комету, – и великим свойственна слепая вера в старые штампы! Однако недоразумение скоро разъяснилось, и в Солнечной системе стало шесть общепризнанных планет. Но коли так, то почему их только шесть? Может, больше? В конечном счете именно открытие Урана подвигло астрономов на поиски новых планет.
Где их искать – было примерно ясно. Во-первых, на «задворках» Солнечной системы, за орбитой Урана. Во-вторых, астрономов давно интриговала «дыра» между орбитами Марса и Юпитера. Казалось, на весьма значительном расстоянии между ними вполне могла поместиться орбита еще одной планеты. Но почему же она не наблюдалась? Возможно, потому что имеет малые размеры и/или низкое альбедо?
Если дело в малых размерах, то как тогда открыть эту неизвестную планету? Ответ очевиден: воспользоваться буквальным переводом с греческого языка слова «планета», что значит «блуждающая» или попросту «бродяга». Как бы ни мала была планета, на небе она все равно будет выглядеть звездочкой, пусть слабой. Надо только следить за положением слабых звезд в некоторой полосе вблизи эклиптики, и если отыщется звезда, чье смещение на небе резко – на порядки – превышает смещение звезд из-за собственного движения, то кандидат в планеты найден.
Казалось бы, просто. На деле это чрезвычайно долгая, кропотливая и нудная работа, связанная с точным измерением местоположения многих сотен слабых звезд, повторным измерением их местоположения спустя некоторое время и сравнением результатов. Право, на свете есть куда более интересная работа, в том числе и в астрономии. С другой стороны, кому не хочется увековечить свое имя, открыв новую планету?
Еще до открытия Урана немецкий астроном И. Тициус эмпирически нашел, а другой немецкий астроном И. Боде широко распропагандировал правило, связывающее порядковый номер планеты с расстоянием ее от Солнца: Rn = 4 + 3 × 2n, где Rn – средний радиус орбиты в астрономических единицах, а п = о для Венеры, 1 для Земли, 2 для Марса и т. д. (Для Меркурия п равен минус бесконечности.) Действительность как будто подтверждала правило Тициуса – Боде: максимальное отличие среднего радиуса орбиты от реального едва превышало 5 % (для Марса). Орбита открытого Гершелем Урана также хорошо вписывалась в правило Тициуса – Боде. Лишь орбита Нептуна резко не согласуется с правилом Тициуса – Боде, но Нептун был открыт лишь в 1846 году, так что правило, оказавшееся впоследствии ошибочным, в конце XVIII столетия принималось многими за истину. Имелась только одна странность: отсутствовала планета с п = 3.
Бытовавшие с глубокой древности представления о «гармонии сфер» и о том, что «природа не терпит пустоты», побуждали астрономов верить: неизвестная планета между Марсом и Юпитером действительно существует, вопрос лишь в том, как найти ее. Пусть планета мала, пусть темна – это чисто наблюдательная задача. В распоряжении астрономов уже имелись достаточно крупные телескопы, чтобы решить ее. И вот барон Франц Ксавер фон Цах, бывший в то время главным астрономом Австрийской империи, начал методические поиски недостающей планеты. Увы – для одного астронома эта задача оказалась непосильной. Представьте себе, сколько звездочек ярче, скажем, 9-й звездной величины находится в полосе плюс-минус 10° от эклиптики, и вы поймете всю громоздкость задачи, а если вы когда-нибудь смотрели на небо в телескоп, то не только поймете, но и ужаснетесь. Ведь необходимо было дважды тщательно измерить координаты каждой звездочки! Тогда Цах понял, что для поисков новой планеты необходимы скоординированные усилия многих астрономов.