Сегодня мы поговорим на одну весьма интересную тему: могут ли столкнуться Плутон и Нептун?
Любой, кто интересуется астрономией возможно слышал, что Нептун — самая удаленная от Солнца планета. И это вовсе не Плутон. Ведь всем известно, что Плутон вообще больше не классическая, а карликовая планета. И споры на эту тему не утихают до сих пор. В период с 7 февраля 1979 г. по 11 февраля 1999 г. Плутон был ближе к Солнцу, чем Нептун. И только последние 23 года он снова находится за пределами орбиты Нептуна.
Но если Плутон иногда находится ближе к Солнцу, чем Нептун, а иногда дальше, значит орбиты двух небесных тел должны пересекаться? А если они пересекаются, то существует вероятность, что планеты могут столкнуться?
Столкнутся ли Плутон и Нептун?
Ну в общем-то да. Но в реальности все происходит по-другому. Действительно, Плутон проводит 20 лет из своей почти 248-летней орбиты вокруг Солнца внутри орбиты Нептуна. Но орбиты планет пересекаются только в том случае, если смотреть на них в двух измерениях. Однако это большая ошибка. Особенно в случае с Плутоном!
Все орбиты планет вокруг Солнца находятся более или менее в одной плоскости Она называется плоскостью эклиптики. И в первом приближении их наклоном можно пренебречь. Однако орбита Плутона наклонена очень сильно. На целых 17 градусов от плоскости эклиптики! Орбита этой карликовой планеты очень похожа на орбиту астероида. И это одна из причин, по которой Плутон классифицируется как астероид/карликовая планета. Но именно этот крутой наклон орбиты Плутона не позволяет ей пересекаться с орбитой Нептуна.
Когда Плутон достигает своей ближайшей точки к Солнцу, он находится высоко над орбитой Нептуна. И столкновение просто невозможно. Просто нет такой точки, которой два небесных тела могли бы достичь одновременно. И столкнуться.
Конечно, гравитационные возмущения могут вызвать изменение орбит с течением времени. Что в конечном итоге, рано или поздно, приведет к столкновению. Но и здесь есть особенность, противодействующая такому столкновению: Плутон и Нептун находятся в так называемом резонансе 3:2. Это означает, что Нептун совершает три оборота вокруг Солнца за то же время, что Плутон делает два оборота. Такие резонансы играют чрезвычайно важную роль в движении небесных тел в Солнечной системе.
Снова и снова
Один оборот Плутона вокруг Солнца занимает почти 248 лет. Для Нептуна это значение составляет почти 165 лет. То есть два оборота Плутона или три оборота Нептуна занимают почти 500 лет. Таким образом, через 500 лет две планеты снова занимают то же положение относительно друг друга, что и раньше. Когда Плутон достигает ближайшей к Солнцу точки на первом круге, Нептун оказывается всего на 50 градусов позади Плутона. Это очень далеко. После второго оборота Нептун всего на 50 градусов опережает Плутон, когда он достигает ближайшей точки к Солнцу. Затем Нептун снова появляется перед Плутоном и т. д. Резонанс заставляет это взаимное положение повторяться снова и снова. Эти две планеты никогда не смогут подобраться достаточно близко друг к другу для столкновения.
Мало того, они всегда находятся достаточно далеко друг от друга! Минимальное расстояние между Нептуном и Плутоном составляет целых 17 астрономических единиц! Даже к Урану Плутон иногда подходит ближе, чем к Нептуну (минимальное расстояние составляет 11 а.е.).
Резонанс 3:2 — очень эффективный механизм. Фактически он гарантирует, что расстояния между двумя небесными телами всегда остаются предсказуемыми.
Плутон и Нептун не могут столкнуться друг с другом. Потому что их орбиты, на самом деле, не пересекаются. Хотя иногда Плутон находится ближе к Солнцу, чем Нептун, его орбита настолько наклонена, что не пересекается с орбитой Нептуна. Кроме того, резонанс 3:2 гарантирует, что они всегда находятся далеко друг от друга и никогда не сближаются. Плутон и Нептун не могут столкнуться! Если бы они могли это сделать, то 4,5 миллиарда лет вполне хватило бы для этого. Плутон совершил уже почти 20 миллионов оборотов вокруг Солнца с момента своего образования. И вдвое чаще «пересекал» орбиту Нептуна.
И если бы столкновение было возможно, оно бы уже давно произошло.