Солнечная система – это шкатулка с сюрпризами. И иногда учёные находят их в совершенно неожиданных местах. И если Вы так не считаете, скажите об этом Джузеппе Пьяцци, который в 1801 году открыл карликовую планету Церера. И не просто открыл, а открыл 1 января. Работая в ущерб своему здоровью (шутка).
Именно с этого момента начинается наша история. Потому что Церера – это без сомнения просто чемпион по всяким странностям в Солнечной системе.
Когда-нибудь к нам в гости прилетят инопланетяне. Они попросят показать им нашу планетную систему. Мы с радостью согласимся это сделать, но пролетая мимо Цереры скажем нашим гостям: это Церера. Карликовая планета. Она у нас…ммм особенная. Посещать мы её не будем, поскольку нас очень ждёт Марс. Он даже запустил по этому поводу вулкан Олимп – крупнейший в Солнечной системе! Инопланетные гости пожмут плечами и скажут: «Ну Марс, так Марс. Нам главное место найти, где мы железо будем добывать. С ущербом для окружающей среды, конечно же».
Главный встречающий из землян сделает вид, что не заметил последнюю фразу пришельца, и незаметно погрозит в панорамный экран космического корабля сделавшей придурковатое лицо Церере кулаком, дабы та ничего снова не выкинула. Как в прошлый раз (шутка).
Церера хихикнет и скроется среди других астероидов.
Из одного в другое
Но это всё шуточки, конечно. На самом деле, независимо от других обстоятельств и просто глядя в историю, становится понятно, что у Цереры она была довольно бурная.
Когда этот космический объект был обнаружен, его сначала назвали планетой, поскольку астрономы подозревали, что между орбитами Марса и Юпитера она должна быть. Ну вот Церера и пригодилась.
Но наступила вторая половина 19 века, и Церера перешла в другую категорию – её понизили до астероида. Потому что на орбитах, подобных орбите Цереры, стали обнаруживаться и другие тела. И поэтому пришлось создавать новый класс космических тел. Для того, чтобы как-то систематизировать новообразованные вновь обнаруженные тела, число которых продолжало стремительно расти. К ним отнесли и Цереру.
И, наконец, в 2006 году Церера снова сменила свой статус и стала карликовой планетой. Но почему? Да потому что она соответствует только двум из трех условий для того, чтобы считаться планетой. Первое – планета должна вращаться вокруг Солнца (соответствует). Второе – она должна иметь сферическую форму из-за своей большой массы, что позволяет ей находится в состоянии гидростатического равновесия и придаёт ей такой вид (соответствует). Однако третье требование, которое заключается в том, чтобы очистить свою орбиту от других тел, Церера не выполняет.
Но история с классификацией Цереры – это всё ерунда. Потому есть еще более удивительный нюанс, касаемый этого объекта.
Аномалия Цереры
Дело в том, что Пояс астероидов, место, где находится Церера, состоит из миллионов каменистых тел, «оставшихся» от формирования планет Солнечной системы. Этот огромный запас окаменелостей буквально содержит в себе историю первых мгновении жизни нашей планетарной системы.
Но при изучении свойств Пояса учёные неожиданно выяснили кое-что странное. Оказалось, что плотность Цереры не соответствует средней плотности обыкновенного каменистого объекта, и составляет около 2,15 г/см3. Тогда как у Земли, например, плотность – 5,5 г/см3. А у Марса – 3,9 г/см 3.
Но если Церера – твёрдое каменистое тело, и оно находится в поясе астероидов, почему оно тогда имеет такую низкую плотность? Может ли объект такого размера быть, например, настолько пористым, что его плотность от этого сильно падает? Нет, так быть не может. Поскольку Церера достаточно крупное тело, и большинство пор из-за этого должны были «схлопнутся» под воздействием собственной гравитации. А может она просто полая внутри? И это инопланетная космическая станция?
Да нет же, конечно. Впоследствии оказалось, что дело тут вот в чём: по крайней мере четверть массы Цереры даёт водяной лёд. И это очень высокий процент, если сравнить его с подобной характеристикой других тел, которые находятся в Поясе астероидов. И отсюда проистекает низкая плотность карликовой планеты. Мало того, в последние годы было обнаружено, что часть этого льда сублимируется, переходя из твёрдого состояния в газообразное, минуя жидкое. Это происходит за счёт энергии, которую Церера получает от Солнца.
Этот факт чем-то напоминает нам о кометах, телах, образованных льдом различных летучих веществ (аммиак, водяной пар, углекислый газ…), которые при приближении к Солнцу, из-за сублимации «отращивают» очень характерный хвост. И когда они снова удаляются, теряют его.
Учитывая все эти факты, возникает вопрос – а может быть Церера образовалась вовсе не в поясе астероидов?
Есть такая вероятность
Именно этому вопросу посвящена статья, опубликованная в одном из научных изданий. В ней исследователи предполагают, что Церера возникла не в поясе астероидов. А на самом деле сформировалась намного дальше, и затем мигрировала в Солнечную систему.
По мнению авторов, Церера могла образоваться далеко за орбитой Сатурна, где было много летучих веществ, таких как аммиак. И где температура была достаточно низкой, чтобы летучие вещества, такие как окись углерода, двуокись углерода и аммиак начали конденсироваться, и сливались вместе с водяным паром, образуя всё более и более крупные тела. Этот процесс, по сути, подобен тому, что происходил во внутренней части Солнечной системы. Только вместо каменистых или металлических материалов в нём участвовали частицы самых разных льдяных соединений.
Чтобы прийти к такому выводу, исследователи использовали компьютерное моделирование. Такой подход позволил рассчитать вероятность того, что Церера прибыла откуда-то с окраин Солнечной системы. Для этого исследователи начали с процесса формирования газовых гигантов, расставив тела, подобные Церере, в самых разных точках, чтобы изучить, каким будет их орбитальное поведение с течением времени, пока эти гиганты продолжают расти и перемещаться по Солнечной системе.
Полученные результаты моделирования позволили предположить, что различные механизмы, такие как орбитальные возмущения, вызванные пролётом рядом с другими телами, такими как газовые гиганты, взаимодействие с другими планетами в процессе их формирования или даже трение о частицы, которые все еще находились вокруг Солнца на этих этапах было бы достаточно, чтобы переместить объект, образовавшийся за пределами Сатурна, во внутреннюю часть Солнечной системы.
Но учёные не остановились на достигнутом. Команда исследователей утверждает, что тел, подобных Церере, в Поясе астероидов может быть невероятно много. Возможно – десятки тысяч!
Хотя подобные методы исследований могут показаться несерьёзными, они на самом деле очень хорошо помогают реконструировать сложную динамику формирования планет, о которой нам ещё многое предстоит узнать.
И которая, без сомнения, позволит нам точнее узнать различия между некоторыми телами Солнечной системы.
Всем добра!
