Тайна «пятой» планеты.

Долгое время считалось, что между Марсом и Юпитером находилась еще одна планета. Она якобы погибла в результате какой-то древней катастрофы, разрушившей ее до основания. Эта гипотеза, которую поддерживали многие видные ученые, оказалась очень удобна для уфологов, пытающихся найти на Земле следы инопланетных существ.  Если в Солнечной системе, в «поясе жизни», существовала еще одна планета, на ней вполне могла возникнуть и развиться цивилизация. Гибель этой планеты должна была спровоцировать переселение части ее жителей ближе к Солнцу — на Марс или на Землю. Вполне может оказаться, говорят уфологи, что мы потомки этих переселенцев

1: ЛЕГЕНДА О ФАЭТОНЕ

Открытие астероидов

В астрономии не раз и не два бывало, что выдающемуся открытию помогало заблуждение. Вот как это произошло с малыми планетами, которые нынче принято называть астероидами (что по-гречески означает: «звездоподобные»).

Огромный и пустой промежуток между орбитами Марса и Юпитера давно привлекал внимание астрономов, которые подозревали, что здесь должна быть еще одна планета под номером «пять». Такую гипотезу выдвигал еще Иоганн Кеплер в XVII веке, и догадка его была подкреплена открытием так называемого «правила Тициуса-Боде», описывающее закономерность в расположении планет Солнечной системы. Через сто лет после Кеплера два немецких астронома — Иоганн Даниель Тициус и Иоганн Элерт Боде — предложили простое «эмпирическое» правило, позволяющее легко запомнить расстояние любой планеты от Солнца.

Пятую планету обнаружил в новогоднюю ночь 1801 года Джузеппе Пиацци, директор обсерватории в Палермо (Сицилия). Тут надо сказать, что у Пиацци была совсем другая задача — он хотел составить точную карту звездного неба в области созвездия Тельца. Сверяясь со звездным каталогом (как выяснилось позже, в каталоге была допущена опечатка), астроном никак не мог обнаружить одну из звезд. Неожиданно он заметил объект 7-й звездной величины, который медленно перемещался по небу. Когда вычислили орбиту космического тела (сделал это известный математик Карл Фридрих Гаусс), оказалось, что оно движется поразительно точно именно на том расстоянии от Солнца, какое было предсказано формулой Тициуса-Боде. Астрономы торжествовали: найдена недостающая планета. Ее назвали Церерой (Ceres), в честь римской богини плодородия.

Слишком слабый блеск Цереры говорил о том, что размер этого нового объекта очень мал по сравнению с большими планетами Солнечной системы (согласно современным данным размеры Цереры составляет 960 на 932 км), — между Марсом и Юпитером двигалась планета-крошка.

Казалось, недостающая планета найдена, но 28 марта 1802 года врач и астроном-любитель Генрих Вильгельм Ольберс неподалеку от Цереры обнаружил еще одну миниатюрную планетку. Ольберс дал ей название Паллада (Pallas), в честь Афины Паллады. Мало того, что Паллада двигалась на расстоянии 2,8 астрономических единиц от Солнца, уже занятом Церерой, ее орбита сильно отклонялась от плоскости эклиптики.

Однако и этим дело не ограничилось. Прошло несколько лет, и

В середине шестидесятых мало кто из ученых или фантастов сомневался в том, что Фаэтон существовал когда-то на самом деле. Мнения расходились только по вопросу о размерах планеты. Одни полагали, что она была размером с Луну, другие — что больше Марса и даже Земли. Однако со временем стала набирать силу другая гипотеза, вообще исключавшая факт возникновения «пятой» планеты в Солнечной системе...

ЧАСТЬ 2: ПРАВДА О ФАЭТОНЕ

Гипотеза Ольберса в развитии

Гипотеза Ольберса о том, что на месте астероидов существовала одна большая планета, получила поддержку в научных кругах. Особую популярность она получила в Советском Союзе, в середине 1950-х годов.

В эти годы ее поддерживали такие крупные ученые, как астроном Василий Григорьевич Фесенков (1952), геолог Александр Николаевич Заварицкий (1951), астроном Николай Павлович Барабашов, астроном и популяризатор научного познания Виталий Александрович Бронштэн.

Выдвигались самые различные гипотезы, объясняющие разрушение «пятой» планеты. Одни ученые считали, что ее разрушил вулканизм, другие — что причиной стало падение на Фаэтон крупного космического объекта (например, сопоставимого по размерам естественного спутника).

Но кроме гипотез требовались серьезные доказательства. Одним из таких доказательств могли стать метеориты — ведь очевидно, что многие из них должны быть камнями с Фаэтона.

И действительно в коллекциях метеоритов стали обнаруживать так называемые «тектиты» — стекловидные природные тела разнообразной формы и размеров, целиком оплавленные и обладающие характерной структурной поверхностью. До сих пор нет общепринятой гипотезы их происхождения: одни считают их метеоритами, другие — что они образовались в результате падения на Землю метеоритов. По своему составу, строению, обезвоженности и всем остальным параметрам они удивительно похожи на стекловидные шлаки, образующиеся при наземных ядерных взрывах. Как указывал Феликс Зигель — один из исследователей данной проблемы: «Если тектиты — действительно стеклянные метеориты, придется признать, что образование их из каких-то крупных космических тел сопровождалось ядерными взрывами».

Теоретически наличие тектитов доказывало, что где-то в Солнечной системе произошел мощнейший взрыв. Однако связан он с гипотетическим Фаэтоном или нет, оставалось неизвестным.

В те же пятидесятые годы гипотеза Ольберса впервые подверглась серьезной проверке. Так, ее попытался рассмотреть с позиций небесной механики молодой азербайджанский астроном Гаджибек Фараджуллаевич Султанов. Примечательно, что первые публикации Султанова назывались «Теоретические распределения элементов орбит осколков гипотетической планеты Ольберса» — таким образом, в начале своих исследований Султанов исходил из упомянутой гипотезы, задавшись целью определить исходные параметры орбиты Фаэтона.

Однако выводы, сделанные Султановым после двенадцати лет упорного труда, были неутешительны: «Установлено, что распадом одной планеты нельзя объяснить наблюдаемое распределение астероидов». В своей работе Султанов показал, что 12 групп известных астероидов настолько независимы друг от друга, что могли возникнуть только если на орбите было 12 (а то и больше) фаэтонов.

Изучение железных метеоритов опять же указывало на то, что существуют различные группы этих «небесных камней», которые формировалось в различных условиях: при различных значениях температуры и давления и даже при разных обстоятельствах нагрева и остывания — что никак не могло происходить в недрах одной планеты. Больше того, из анализов состава метеоритов следовало, что они сохранили свою кристаллическую структуру, а в недрах массивной планеты такая структура неминуемо была бы разрушена. Более детальные исследования доказали, что метеоритное вещество могло сформироваться и прийти к сегодняшнему состоянию только в небесных телах размером с астероид.

Несмотря на серьезные возражения со стороны небесных механиков и специалистов по метеоритам, в начале 1970-х годов за рубежом появились работы, в которых делались попытки возродить гипотезу Ольберса на совершенно новых основаниях. Началось все с того, что в 1972 году английский астроном Майкл Овенден чисто математически показал, что если применить закономерности в движении спутников крупных планет к Солнечной системе, то получится неожиданный результат: в Солнечной системе должна существовать еще одна планета массой в 90 масс Земли (!), расположенная в районе пояса астероидов. Эта планета, по расчетам Овендена, должна была распасться 16 миллионов лет назад.

Гипотезу Овендена поддержал американский астроном Ван Фландерн. Он предположил, что в результате распада Фаэтона образовались не только астероиды, но и долгопериодические кометы. Анализ орбит таких комет показал, что большинство из них проходит через место распада — то есть через пояс астероидов. Однако из расчетов Ван Фландерна следовало, что время распада планеты составляет не 16, а 5 миллионов лет, — это окончательно запутывало вопрос.

Теория Овендена сразу же после ее «рождения» была подвергнута острой критике. Оппонентам удалось показать, что она совершенно не объясняет многие явления, происходящие в поясе астероидов, а значит, остается умозрительной и не может быть применена к реальным объектам. К тому же, ни Овенден и Фландерн не сумели внятно объяснить, по каким причинам разрушилась, причем совсем недавно (по космическим масштабам 5 миллионов лет — это вчера!) такая массивная планета, чуть меньше Сатурна. Проделанный астрономами Эдинбургской обсерватории анализ показал, что ни внезапное выделение химической или ядерной энергии, ни давление газов в недрах планеты не могли привести к ее разрыву. Если же причиной разрыва Фаэтона было воздействие сил притяжения Юпитера, то ответное воздействие гипотетической планеты должно было бы сказаться на система его спутников. На восстановление стабильности в ней даже такой гигант, как Юпитер, затратил бы 2 миллиарда лет! Но, как было сказано выше, катастрофа произошла не более 16 миллионов лет назад...

С еще более сокрушительной критикой гипотезы Овендена выступил известный ирландский астрофизик (эстонец по происхождению) Эрнст Юлиус Эпик. Простым подсчетом он показал, что если бы действительно произошел взрыв Фаэтона (независимо от его физической причины), это привело бы к гибели жизни на Земле. Лучистая энергия взрыва испепелила бы поверхность нашей планеты, а спустя три месяца после взрыва на Землю обрушился бы поток частиц и газов. Такой же поток, достигнув Солнца, вызвал бы разогрев нашего дневного светила. Энергии только от притока вещества — остатков планеты, сопоставимой по размерам и массе Сатурну, —оказалось бы достаточно, чтобы испарить на Земле слой воды толщиной 20 м. Однако по данным палеонтологии никаких глобальных катастроф на Земле в это время не было.

Взрыв планеты столь большой массы имел бы в Солнечной системе еще одно немаловажное последствие. Плотность вещества в Солнечной системе (а особенно в поясе астероидов) была бы намного выше наблюдаемой. Небо светилось бы в 5000 раз ярче, чем на самом деле.

Но самое важное — при взрыве такой планеты не смогли бы образоваться астероиды. Все ее вещество перешло бы в пар и мелкие осколки не больше 25 м в диаметре. Если же астероиды существовали до взрыва Фаэтона, то они были бы давно «вычерпаны» ею — то есть выпали бы на ее поверхность при случайных встречах и под действием ее притяжения.

Гипотеза Шмидта

Однако пояс астероидов все же существует, и его существованию должно быть найдено объяснение.

Первую теорию, объясняющую возникновение астероидов без привлечения Фаэтона, выдвинул Отто Юльевич Шмидт — математик, вице-президент Академии наук и один из создателей Большой Советской Энциклопедии. Пытаясь объяснить некоторые особенности устройства Солнечной системы, Шмидт выдвинул предположение, что изначально Солнце не имело планет, а приобрело их после того, как в своем движении вокруг центра Галактики вошло в гигантское облако «темной материи» (пыль, метеориты) и захватило часть этого облака, заставив его вращаться вокруг себя. Постепенно гравитационные силы заставили крупные метеориты притягиваться друг к другу, образуя планетезимали (каменистые зародыши планет), — из этих «зародышей» и сформировались со временем все планеты и их естественные спутники. По мнению Шмидта, изначально новорожденные планеты были холодны (как и облако темного вещества, из которого они возникли) и разогрелись позднее за счет распада радиоактивных веществ.

В рамках этой необычной теории, получившей большое признание как в СССР, так и на Западе, предполагалось, что кометы и астероиды являются планетезималями.

«Двум группам планет, — писал Шмидт, — резко различающимся по химическому составу, соответствуют две группы малых тел — кометы, образовавшиеся в холодной внешней зоне облака, и астероиды, образовавшиеся на границе внутренней и внешней зон. Ледяные ядра комет помогают нам понять состав зародышей планет-гигантов и их спутников. В то же время обломки астероидов — метеориты <...> помогают нам понять процессы многократного дробления и объединения твердых тел и частиц, которые происходили на ранних стадиях эволюции облака».

Понятно, что Шмидт и его последователи отрицали существование Фаэтона. Для них астероиды были зародышами планет, из которых так и не «вызрели» полноценные планеты. Процессу формирования «пятой» планеты помешало, соответственно, гравитационное воздействие Юпитера.

Теория Отто Шмидта не раз подвергалась критике, и в конечном итоге была признана ошибочной. В процессе дальнейшего изучения вопроса выяснилось (в том числе и путем непосредственного наблюдения протопланетных облаков), что планетная система формируется вместе со звездой из единого газопылевого облака, состоящего преимущественно из водорода. Под действием гравитационных сил газовая туманность сжимается таким образом, что центральная область становилась наиболее плотной. Уже пять миллиардов лет назад Солнечная система практически сформировалась в том виде, в каком мы ее сегодня знаем.

Планета Резанова

В то время, как теория Шмидта теряла сторонников, гипотеза Ольберса их вновь обрела.

В настоящее время ее подробно разрабатывает геолог Игорь Александрович Резанов. Он учел практически все возражения, высказанные учеными по поводу Фаэтона, и нашел им объяснение в рамках новой картины формирования и гибели гипотетической планеты.

Резанов предположил, что Фаэтон формировался из газопылевого облака вместе и одновременно с другими планетами и был он размером с Марс (радиус — 3000 км). При этом гипотетическая планета была окружена мощной водородной атмосферой — что в начальный период формирования планет было не такой уж редкостью.Dactil) и Гаспра (Gaspra). Американский космический аппарат «НИАР-Шумейкер» («NEAR Shoemaker») сфотографировал астероиды Матильда (Mathilde) и Эрос (Eros), после чего 12 февраля 2001 года даже опустился на поверхность Эроса, успев передать самые подробные снимки поверхности астероида в истории. В настоящее время японский космический аппарат «Хаябуся» («Hayabusa») изучает с близкого расстояния астероид Итокава (Itokawa).

Все эти астероиды вполне соответствуют теории их возникновения из обломков Фаэтона. И тем не менее похоже, что теорию придется пересматривать. Фаэтон, оказывается, вовсе не погиб и продолжает существовать в Солнечной системе наряду с другими планетами.

Дело в том, что 8 сентября 2005 года в очередном номере журнала «Nature» была опубликована научная работа, подготовленная Питером Томасом из Центра радиофизики и космических исследований Корнельского университета. В этой работе приведены новейшие данные, полученные в ходе наблюдений за крупнейшим астероидом Церера с помощью орбитального телескопа «Хаббл». Эти данные позволяют предположить, что Церера — это небесное тело, которое относится к категории «мини-планет», а кроме того, обладает значительными запасами чистого водяного льда, скрытого под внешней корой.

Как хорошо видно на изображениях, полученных «Хабблом», Церера отличается такой же шарообразной формой, что и настоящие планеты, а также, возможно, обладает дифференцированным внутренним строением, когда более плотное ядро четко отделено от сравнительно тонкой и рыхлой внешней мантии. Что касается запасов воды, то, если хотя бы четверть объема мантии приходится на водяной лед, это означает, что по своим запасам воды Церера превосходит даже Землю!

По мнению Люси Макфадден, астронома из Университета Мэриленда, Церера — планетный «эмбрион», остановившийся в своем развитии из-за влияния мощного гравитационного поля Юпитера, который не позволил ему набрать нужное количество вещества, чтобы превратиться в полноразмерную планету.

Если будет доказано, что Церера — это протопланета, то придется вносить поправки в гипотезу Ольберса и Резанова о гибели Фаэтона, а то и вообще отказаться от нее. Правы окажутся те, кто говорил о том, что астероиды — это остатки строительного мусора, из которого так и не получилось настоящей планеты...

Антон ПЕРВУШИН