Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Пояс Койпера

Голосов: 0

Описана история открытия пояса Койпера - нового резервуара малых тел (астероидов и кометных ядер) Солнечной системы, основные свойства составляющих этот пояс объектов и рассказано о новых наблюдениях этих объектов, выполненных на 6-метровом телескопе России. Предсказанные новые популяции малых планет представляют заманчивый материал для будущих астрономических наблюдений.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
                                                                        ФИЗИКА

                                                             ПОЯС КОЙПЕРА

                                                                 Ю. Н. ГНЕДИН
                                        Санкт-Петербургский государственный технический университет



                                                                                         ВВЕДЕНИЕ
                      KUIPER BELT                                                  Под малыми телами (планетами) Солнечной системы
                                                                                   обычно подразумевают хорошо всем известные астеро-
                      Yu. N. GNEDIN                                                иды и кометы. В течение длительного времени счита-
                                                                                   лось, что в Солнечной системе существуют два главных
                      History of discovery of the Kuiper Belt which is             резервуара этих малых тел. Один из них – это Главный
                                                                                   астероидный пояс, который располагается между Мар-
                      a new reservoir of minor planets (asteroids and
                                                                                   сом и Юпитером, а другой – это Облако Оорта, находя-
                      cometary nuclei), basic properties of Kuiper                 щееся далеко на краю Солнечной системы. Если Глав-
                      Belt objects, and the results of new observa-                ный астероидный пояс в соответствии с его названием
                      tions of these objects made by 6 m Russian                   содержит только астероиды, то Облако Оорта является
                      telescope are described. New populations of                  главным резервуаром для комет. Кстати, само это обла-
                                                                                   ко носит имя знаменитого голландского астронома,
                      minor planets which are now predicted present                предсказавшего его существование.
                      new material for future astronomical observa-                    Традиционный интерес к исследованиям комет и
                      tions.                                                       астероидов состоит в том, что обычно считается, что
                                                                                   эти малые тела состоят из вещества, оставшегося еще
                      Описана история открытия пояса Койпера –                     со стадии протопланетного диска вокруг Солнца. Это
                      нового резервуара малых тел (астероидов                      значит, что излучение их дает информацию о процес-
                                                                                   сах, происходивших в Солнечной системе еще до обра-
                      и кометных ядер) Солнечной системы, ос-                      зования планет.
                      новные свойства составляющих этот пояс                           Астероиды – это малые планеты, имеющие диаме-
                      объектов и рассказано о новых наблюдени-                     тры в интервале от 1 до 1000 км. Их орбиты расположе-
                      ях этих объектов, выполненных на 6-мет-                      ны примерно между орбитами Марса и Юпитера. Ис-
                      ровом телескопе России. Предсказанные                        тория открытия этого Главного астероидного пояса
                                                                                   началась с предсказания в 1596 году великого астроно-
                      новые популяции малых планет представ-
                                                                                   ма Иоганна Кеплера, который считал, что между орби-
                      ляют заманчивый материал для будущих                         тами Марса и Юпитера должна существовать отдель-
                      астрономических наблюдений.                                  ная планета. В 1772 году немецкий ученый И. Тициус
                                                                                   предложил эмпирическую формулу, согласно которой
                                                                                   неизвестная планета должна находится на расстоянии
                                                                                   2,8 а.е. от Солнца (1 а.е. – это одна астрономическая
                                                                                   единица, равная расстоянию от Земли до Солнца в
                                                                                   ∼150 млн км). Закон, который описывается этой форму-
                                                                                   лой, получил название закона Тициуса–Боде. В 1796 го-
© Гнедин Ю.Н., 2000




                                                                                   ду на специальном конгрессе ученых-астрономов был
                                                                                   принят проект поиска этой неизвестной планеты, и
                                                                                   спустя четыре года итальянский астроном Дж. Пиацци
                                                                                   открыл первый астероид – Церера. Затем знаменитый
                                                                                   немецкий астроном Г. Ольберс (вспомним парадокс
                                                www.issep.rssi.ru                  Ольберса) открыл второй астероид, получивший на-
                                                                                   звание Паллады. Так состоялось открытие Главного



                                                             Г Н Е Д И Н Ю . Н . П О Я С К О Й П Е РА                                      59


                                                              ФИЗИКА
     астероидного пояса Солнечной системы. К началу                          никших на ранней стадии образования Солнечной си-
     1984 года число астероидов этого пояса с надежно уста-                  стемы. Являясь остатками протопланетного диска, эти
     новленными параметрами орбит достигло 3000. Науч-                       предсказанные объекты должны были концентриро-
     ная работа по открытию новых астероидов и уточне-                       ваться на орбитах с малыми эксцентриситетами и угла-
     нию их орбит продолжается и по сей день.                                ми наклона непосредственно вокруг Нептуна. Гипоте-
         Другой вид малых тел – кометы также принадлежит                     тический резервуар таких объектов и получил название
     Солнечной системе. Кометы, как правило, движутся                        пояса Койпера (КП, Kuiper Belt).
     вокруг Солнца по вытянутым эллиптическим орбитам
     различных размеров, произвольно ориентированным в                             ОТКРЫТИЕ ПОЯСА КОЙПЕРА:
     пространстве. Размеры орбит большинства комет в ты-                           ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА
     сячи раз больше поперечника планетной системы.                                СОСТАВЛЯЮЩИХ ЕГО ОБЪЕКТОВ
     Большую часть своего времени кометы находятся в са-
                                                                             Начнем с того факта, что исследование орбиты знаме-
     мых удаленных точках своих орбит (афелиях), образуя,
                                                                             нитой кометы Галлея позволило дать грубую оценку
     таким образом, кометное облако на далеких окраинах
                                                                             массы пояса Койпера в пределах до 50 а.е. от Солнца.
     Солнечной системы. Это облако и получило название
                                                                             Она должна составлять довольно малую часть массы
     Облака Оорта. Это облако простирается далеко от
                                                                             Земли.
     Солнца, достигая расстояний в 105 а.е. Считается, что
     Облако Оорта содержит до 1011 кометных ядер. Перио-                         Многочисленные фотографические поиски мед-
     ды обращения наиболее удаленных комет вокруг Солн-                      ленно движущихся объектов пояса Койпера (ОК) долго
     ца могут достигать значений 106–107 лет. Напомним,                      не приводили к успеху. Наконец, в 1930 году астроном
     что знаменитая комета наших дней – комета Хейла–                        Томба открыл первый новый объект за пределами ор-
     Боппа прибыла к нам из ближайших окрестностей Об-                       биты Нептуна. Это была планета Плутон. Следует сразу
     лака Оорта, так как ее орбитальный период составляет                    заметить, что масса Плутона необычайно мала и со-
     всего (!) около трех тысяч лет.                                         ставляет всего 0,0017 МЗемли , в то время как масса Неп-
         Проблема происхождения малых тел Солнечной                          туна равняется 17,2 МЗемли . В 1979 году был открыт вто-
     системы тесно связана с проблемой происхождения са-                     рой объект 2060 Хирон, который относится к группе
     мих планет. В 1796 году французский ученый П. Лаплас                    объектов, получивших название Кентавров. Кентавр –
     выдвинул гипотезу об образовании Солнца и всей Сол-                     это объект, орбита которого лежит в области между
     нечной системы из сжимающейся газовой туманности.                       Юпитером и Нептуном. Неудача в поиске ОК была
     Согласно Лапласу, часть газового вещества отделилась                    связана с недостаточной эффективностью фотографи-
     от ядра туманности под действием возросшей при сжа-                     ческого метода наблюдений. После появления полу-
     тии центробежной силы, что прямо следует из закона                      проводниковых твердотельных приемников излучения
     сохранения момента количества движения. Это веще-                       (так называемых ПЗС-приборов с зарядовой связью)
     ство и послужило материалом для образования планет.                     стало возможным проведение более глубоких обзоров
     Эта гипотеза встретилась с трудностями, которые были                    неба. Появилась возможность регистрации света, отра-
     преодолены в работах американских ученых Ф. Муль-                       женного от естественных космических малых тел с раз-
     тона и Т. Чемберлена. Они показали, что более вероят-                   мером порядка 100 км и меньше в районе орбиты Неп-
     ным является образование планет не прямо из газа, а                     туна и далее.
     скорее из малых твердых частиц, названных ими пла-                          Астрономы создали специальную программу поис-
     нетозималями. Поэтому в настоящее время считается,                      ка таких тел – Программу наблюдения космического
     что процесс образования планет Солнечной системы                        пространства (Spacewatch program). И в результате ра-
     проходил в два этапа. На первом этапе из пылевого                       боты этой программы были открыты еще два объекта,
     компонента первичного облака околосолнечного ве-                        принадлежащие к группе Кентавров – это 5145 Фолус и
     щества образовалось множество промежуточных тел                         1993НА2 .
     размером в сотни километров (планетозималей). И                             Решающий прорыв произошел в 1992 году, когда
     лишь затем на втором этапе из роя промежуточных тел                     американские астрономы Давид Джуитт и Джейн Лу,
     и их обломков аккумулировались планеты.                                 работающие в обсерватории на Гавайских островах в
         В Солнечной системе может существовать несколь-                     Мауна-Кеа, обнаружили первый медленно движущий-
     ко резервуаров таких промежуточных тел, или плането-                    ся малый космический объект и по его собственному
     зималей. В 1949 году астроном К.Е. Эджворт (K.E. Edge-                  движению доказали, что он принадлежит поясу Койпе-
     worth), а затем в 1951 году астроном Дж.П. Койпер                       ра. За этим открытием последовали новые обнаруже-
     (G.P. Kuiper) предсказали существование другого ре-                     ния объектов из пояса Койпера. В результате успешной
     зервуара – семейства транснептуновых объектов, воз-                     работы астрономов в обсерваториях Мауна-Кеа и



60                             С О Р О С О В С К И Й О Б РА З О В АТ Е Л Ь Н Ы Й Ж У Р Н А Л , Т О М 6 , № 7 , 2 0 0 0


                                                 ФИЗИКА
Сьерра-Тололо в Чили (Межамериканская астрономи-                нительных наблюдений ПК с целью поиска малых ко-
ческая обсерватория IAO) полное количество плането-             смических тел. Вместе с тем различные оценки, в том
зималей – ОК в настоящее время превышает 40.                    числе с динамической точки зрения, позволяют опре-
    Д. Джуитт и Дж. Лу в обсерватории Мауна-Кеа на              делить нижний предел количества небольших косми-
телескопе с диаметром зеркала 2,2 м зафиксировали               ческих тел диаметром 5–10 км: N(d > 5–10 км) > 3 ⋅ 109.
собственное движение одного из первых ОК в течение              Это число значительно больше числа астероидов Глав-
4,6 часа. Видимая звездная величина этого объекта в             ного пояса (ГП) с диаметром d > 1 км. Считается, что
полосе R (эффективная длина волны λ = 0,7 мкм) со-              ожидаемое число всех астероидов с d > 1 км и с орбита-
ставляла 21,7. Его гелиоцентрическое расстояние в мо-           ми, скрещивающимися с орбитой Земли, должно пре-
мент наблюдения равнялось 34,5 а.е.                             вышать 3000.
    Дальнейшие наблюдения показали, что объекты                     Рисунок 1 определяет поверхностную плотность
пояса Койпера представляют собой довольно крупные               ОК n (число объектов на один квадратный градус) в за-
тела диаметром 200–300 км, напоминающие астерои-                висимости от видимой звездной величины в полосе R.
ды, причем наиболее крупные из них (кентавры) про-              Как следует из этого рисунка, поверхностная плот-
являют признаки кометной активности. Это означает,              ность крупных астероидов составляет n(d = 100–300
что физические свойства транснептуновых тел могут               км) ≈ 10. Поверхностная плотность более мелких кос-
заметно отличаться от свойств астероидов Главного по-           мических тел оценивается как n(d = 5–10 км) ≈ 3 ⋅ 104.
яса. Более того, не исключается и эволюционная связь            Эти данные позволяют сделать оценку полной массы
транснептуновых объектов с другими известными объ-              всех объектов, содержащихся в ПК: МПК > 0,02МЗемли .
ектами Солнечной системы. В настоящее время счита-              Но, пожалуй, самый впечатляющий результат состоит
ется, что пояс Койпера является источником коротко-             в том, что почти 40% транснептуновых объектов имеют
периодических комет.                                            орбиты, лежащие в области 3 : 2 резонанса с Нептуном.
    Анализ открытых ОК, а также объектов популяции              На языке небесной механики это означает, что отноше-
кентавров позволил установить основные параметры                ние орбитальных периодов этих астероидов и Нептуна
пояса Койпера. Видимая ширина этого пояса пред-                 составляют РА : РН = 3 : 2. Любопытно, что в эту область
ставляется величиной ∼10°. Однако после коррекции               резонанса попадает и орбита планеты Плутон (см. рис. 2
наблюдательной селекции его истинная ширина оце-                из работ Джуитта и Лу). Именно поэтому Джуитт и Лу
нивается в 30° по отношению к плоскости эклиптики.              выделили этот класс объектов в отдельную популяцию
Общее число ОК с размерами >100 км оценивается                  и назвали эти объекты «плутино».
как N ∼ 106. Эта оценка относится к области между 30 и
50 а.е. Любопытно, что таких крупных астероидов в                     102
Главном астероидном поясе намного меньше. Их коли-
чество оценивается как N ∼ 230.
                                                                      101
    Однако остается открытым вопрос о количестве
типичных астероидов с размерами 1–10 км в поясе
Койпера. Эту проблему попыталась решить группа ас-                    100
трономов во главе с Анитой Кохран с помощью спе-
циальной программы наблюдений на Космическом                          10–1                        K
телескопе им. Э. Хаббла. Естественно невозможно заре-                                                           N
гистрировать такие малые космические тела непосред-                      –2
                                                                      10
ственно. Поэтому группа Аниты Кохран использовала
статистический подход. Изучая распределение шумовых                                       U
сигналов, они обнаружили усиление шума в направле-                    10–3
нии на пояс Койпера. Этот факт они интерпретировали                                  J
как результат наличия в поясе Койпера (ПК) большого                   10–4
количества малых тел диаметром 1–10 км, отраженный                               S
солнечный свет от которых создает усиление сигналов                   10–5
регистрирующей аппаратуры. Однако не все ученые                               16     18   20     22     24      26    mR
согласны с такой точкой зрения. Многие из них счита-
ют, что Кохран и др. зарегистрировали усиление собст-                 Рис. 1. Распределение поверхностной плотности
венных шумов регистрирующей аппаратуры. Поэтому                       объектов пояса Койпера (сплошная линия) и Кентав-
                                                                      ров (штриховые линии) в зависимости от звездной
Научный комитет Космического телескопа им. Э. Хаб-                    величины в полосе R. J, S, U и N обозначают Юпитер,
бла выделил специальное время для проведения допол-                   Сатурн, Уран и Нептун, К – объекты из пояса Койпера




                                          Г Н Е Д И Н Ю . Н . П О Я С К О Й П Е РА                                          61


                                                                    ФИЗИКА
                         e
                                          6:5 5:4               4:3 7:5             3:2        5:3                 2:1
                        0,4
                                MKCT
                                JL95
                                Прочие
                        0,3

                                                                                          Плутон




                                                                          1995QY9
                                                                                                     1994JS

                        0,2
                                                      1995DA2


                        0,1



                                                                                                                  1995WY2
                         0
                          30                     35                                   40                  45                50
                                                                                       a

            Рис. 2. Зависимость большой полуоси а орбиты от эксцентриситета е для известных объектов пояса Койпера


         Существование плутино позволяет сформулировать                                   ки i = 17°. Однако недавно было установлено, что один
     интересную идею динамического развития протопла-                                     из объектов ОК, а именно 1995QZ9 , имеет еще больший
     нетного диска в фазе аккреции. Суть этой идеи, разви-                                наклон i = 19,5°. Джувит и Лу оценивают число таких
     ваемой некоторыми известными специалистами-пла-                                      плутино (с диаметром d > 100 км) как ∼10 000 объектов.
     нетологами из США, состоит в том, что в результате                                       Вместе с тем, несмотря на обнаружение довольно
     передачи углового момента планетозималям в этой фа-                                  большого количества ОК, исследователи пока имеют
     зе возможен процесс радиальной миграции образую-                                     больше вопросов, чем ответов. Пространственные ха-
     щихся планет Солнечной системы в направлении от                                      рактеристики наблюдавшихся объектов статистически
     Солнца. Это означает, что по крайней мере планеты-                                   не очень хорошо обоснованы. Позиционных измере-
     гиганты образовались не на тех местах, где мы их ви-                                 ний недостаточно для уверенного расчета их орбит. По-
     дим, а значительно ближе к Солнцу. Численные расче-                                  этому проблема динамического поведения ОК требует
     ты американского ученого Р. Малхотра показали, что                                   своего разрешения.
     Нептун мигрировал от своего первоначального места
                                                                                              Центральной задачей является исследование фи-
     примерно на 5 а.е. в течение десятков миллионов лет.
                                                                                          зических свойств объектов Койпера как фотометриче-
     Во время этого движения Нептун захватывал плането-
                                                                                          скими, так и спектроскопическими методами. Прямой
     зимали из протопланетного диска на свои сильнейшие
                                                                                          способ решения этой задачи – это получение спект-
     резонансные орбиты, причем в течение этого процесса
                                                                                          рального и фотометрического распределения отражен-
     окончательно устанавливались значения эксцентриси-
                                                                                          ного от них солнечного излучения, что позволит на-
     тетов и углов наклона орбит захваченных планетозима-                                 прямую выяснить химический состав их наружных
     лей. Окончательное распределение орбитальных пара-                                   слоев. Задача далеко не простая, поскольку это доволь-
     метров (e, i) захваченных планетозималей целиком                                     но слабые объекты 25–27 звездной величины. Поэтому
     определялось типом радиальной миграции.                                              для фотометрических и спектральных наблюдений тре-
         Что касается самой планеты Плутон, то она по мас-                                буются весьма большие телескопы.
     се довольно близка к ОК. Кроме того, хорошо извест-                                      Первые такие наблюдения уже осуществлены на
     но, что его орбита пересекает орбиту Нептуна, причем                                 Канадско-Французско-Гавайском телескопе (CFHT) с
     перигелий Плутона составляет 29,58 а.е., в то время как                              диаметром зеркала 3,6 м (Мауна-Кеа, Гавайские остро-
     полуось орбиты Нептуна равна 30,06 а.е. До самого по-                                ва), а также на английском инфракрасном телескопе
     следнего времени считалось, что именно орбита Плу-                                   (UKIRT) с диаметром зеркала около 4 м, расположен-
     тона имеет наибольший наклон к плоскости эклипти-                                    ном в обсерватории на Канарских островах. Ряд ОК



62                              С О Р О С О В С К И Й О Б РА З О В АТ Е Л Ь Н Ы Й Ж У Р Н А Л , Т О М 6 , № 7 , 2 0 0 0


                                                   ФИЗИКА
оказались более красными, чем многие известные                    зультат, полученный нашими астрономами, – это
кометные ядра и астероиды, например, такие, как                   довольно резкое падение отражательной способности в
5145 Фолус и 1993НА2 , в то время как некоторые из                длинноволновой области.
них, например 1993SC, имеют такое же спектральное                     Интересно отметить, что нашим астрономам по-
распределение, как у многих известных кометных ядер               везло. И в ходе их наблюдений случилась удачная не-
и астероидов. Однако таких наблюдений еще сравни-                 ожиданность. Во время наблюдений объекта 1993SC в
тельно мало, чтобы можно было сделать выводы о хи-                ночь с 14 на 15 июля всего в 20″ от объекта был зафикси-
мическом составе наружных слоев ОК.                               рован проходящий в поле зрения слабый (не ярче 20-й
                                                                  звездной величины) астероид Главного пояса. Вследст-
    НАБЛЮДЕНИЯ ОБЪЕКТОВ ПОЯСА КОЙПЕРА
                                                                  вие большой видимой скорости за время экспозиции
    НА РОССИЙСКОМ БТА-6м                                          он оставил на матрице след в виде штриха. За 40 минут,
В нашей стране также были начаты наблюдения на                    в течение которых проходили наблюдения в четырех
6-метровом телескопе (БТА-6м) Специальной астро-                  фильтрах, неизвестный астероид описал в поле зрения
физической обсерватории (САО) Российской Акаде-                   дугу в 18″. В результате измерений опорных звезд и
мии наук, расположенном в горах на Северном Кавказе               каждого из четырех следов (помните, четыре фильтра)
вблизи станицы Зеленчукская. Такие наблюдения со-                 зафиксированного астероида были получены прямо-
стоялись в июле 1996 года. В наблюдениях участвовали              угольные координаты объекта и опорных звезд. Далее
как астрономы САО РАН С.В. Жариков и Н.А. Тихонов,                традиционными методами астрометрии были вычисле-
так и астроном Пулковской обсерватории К.Л. Мас-                  ны его сферические координаты, определены парамет-
ленников. Они использовали ПЗС-камеру отечествен-                 ры его видимого движения и элементы возможной эл-
ного производства с матрицей 1000 Ч 1000 пикселей и               липтической орбиты. При расчете вероятной орбиты и
обычные широкополосные фильтры В(λэф = 0,44 мкм),                 ее элементов был использован специальный эффек-
V(λэф = 0,55 мкм), R(λэф = 0,70 мкм), I(λэф = 0, 90 мкм).         тивный метод расчета орбит, так называемый метод
Продолжительность наблюдений в каждом фильтре со-                 параметров видимого движения (ПВД), разработан-
ставляла 10 мин. Необходимое координатное обеспе-                 ный в Пулковской обсерватории А.А. Киселевым и
чение программы было выполнено с помощью специ-                   О.П. Быковым.
альной программной системы CERES, разработанной                       Такое неожиданное появление в поле наблюдения
в Институте теоретической астрономии РАН в Санкт-                 буквально рядом друг с другом Койперовского астерои-
Петербурге.                                                       да и астероида Главного пояса предоставило уникаль-
    Первоначально была решена задача отождествле-                 ную возможность прямого, непосредственного без фо-
ния уже известных объектов 1993SC, 1993SB и 1993RO.               тометрических редукций, и тем самым наиболее точного
Это можно было сделать по видимому движению ОК                    сравнения цветов этих объектов. Результаты такого
среди звезд. Это довольно медленное движение, и его               прямого сравнения действительно подтверждают явле-
скорость составляет величину около 2″ в час, что экви-            ние покраснения малых планет Солнечной системы по
валентно примерно 5 км/с. Поэтому надежного отож-                 мере их удаления от Главного пояса.
дествления удалось добиться путем сравнения изобра-
жений полей наблюдения, полученных в разные ночи.
                                                                        ОТКРЫТИЕ НОВЫХ КРУПНЫХ
Во время этих наблюдений самый яркий из астероидов
                                                                        ТРАНСНЕПТУНОВЫХ МАЛЫХ ПЛАНЕТ,
ПК, а именно 1993SC, был виден на ПЗС-кадрах как
                                                                        ВОЗМОЖНЫЕ НОВЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ МАЛЫХ
отчетливый звездообразный объект. 1993SB выглядел
                                                                        ПЛАНЕТ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
уже значительно более слабым и размытым. А объект
1993RO с трудом увидели лишь в полосах V и R.                     В июне 1997 года Д. Джуитт и Дж. Лу распространили
    В результате этих наблюдений удалось существен-               по системе ИНТЕРНЕТ волнующее сообщение об от-
но уточнить параметры их орбит и значения их скоро-               крытии новой удивительной популяции транснептуно-
стей движения. Таким образом, был заполнен сущест-                вых малых планет с помощью 2,2-метрового телескопа
венный пробел в распределении позиционных данных                  обсерватории на Гавайских островах. Первый из этих
этих объектов, не позволявший точно вычислить их ор-              объектов был открыт 9 октября 1996 года благодаря
биты. Кроме того, были получены новые оценки блес-                применению в наблюдениях ПЗС-детектора с широко-
ка и показатели цвета этих объектов. По полученным                форматной матрицей 8192 Ч 8192 пикселей. Его звездная
фотометрическим оценкам были построены кривые                     величина в полосе R составила ∼ 20, 9. Таким образом,
                                                                                                    m

нормированной отражательной способности этих асте-                по яркости это третий среди трансурановых объектов
роидов, которой обычно и характеризуется спектраль-               после самого Плутона и Харона. Последующие наблю-
ное распределение их энергий. Существенно новый ре-               дения, выполненные с помощью уже других телескопов,



                                            Г Н Е Д И Н Ю . Н . П О Я С К О Й П Е РА                                         63


                                                               ФИЗИКА
     позволили определить орбиту этого необычного объек-                      могут образовать такую популяцию в течение жизни
     та. Оказалось, что эта орбита имеет период в 1000 лет,                   Солнечной системы. Оценка массы предсказанного но-
     полуось в 81 а.е., эксцентриситет е = 0,58 и угол накло-                 вого астероидного пояса дает величину 5 ⋅ 10− 4МЗемли , что
     на 24°. Таким образом, была открыта новая популяция                      оказывается весьма близко к полной массе Главного ас-
     транснептуновых объектов, которая располагается еще                      тероидного пояса. Таким образом, перед современной
     дальше от Нептуна на расстояниях заметно больше                          астрономией возникают новые интересные задачи не
     30–50 а.е., то есть характерного размера пояса Койпе-                    только в весьма популярных и приоритетных областях
     ра. Астрономы сумели оценить характерный размер                          исследований, таких, как физика звезд и галактик, кос-
     этого необычного объекта, который оказался ∼ 500 км.                     мология, но и в области исследования нашей Солнеч-
     Для плотности 1000 кг/м3 его масса составит 6 ⋅ 1019 кг,                 ной системы.
     то есть 10− 5МЗемли ! Астрономы также оценивают при-
     близительно возможное количество этих объектов,                                ЛИТЕРАТУРА
     которое может составлять величину в 6500 объектов.
     Тогда полная масса этой новой популяции может со-                        1. Физика космоса: Маленькая энциклопедия / Гл. ред. Р.А. Сю-
                                                                              няев. М.: Сов. энциклопедия, 1986.
     ставить 0,07МЗемли .
                                                                              2. Jewitt D.C., Luu J.X. The Solar System beyond Neptune // As-
         Наконец, самая последняя новость из этой области                     tron. J. 1995. Vol. 109. Р. 4.
     исследований – это идея, выдвинутая канадским уче-
     ным М. Холманом и опубликованная в известном меж-
                                                                                              Рецензент статьи В.М. Липунов
     дународном журнале “Природа” (“Nature”). Выполнив
     численные расчеты, он показал возможность существо-
     вания динамически устойчивой новой популяции ма-                                                              ***
     лых планет в области 24–27 а.е. от Солнца, расположен-                   Юрий Николаевич Гнедин, доктор физико-математи-
     ной между орбитами Урана и Нептуна. Согласно этим                        ческих наук, профессор Санкт-Петербургского госу-
     расчетам, примерно 0,3% от первоначальной популя-                        дарственного технического университета. Область на-
     ции планетозималей, которые движутся по орбитам с                        учных интересов – астрофизика, космомикрофизика.
     малыми эксцентриситетами и малыми углами наклона,                        Автор более 160 научных публикаций и монографий.




64                              С О Р О С О В С К И Й О Б РА З О В АТ Е Л Ь Н Ы Й Ж У Р Н А Л , Т О М 6 , № 7 , 2 0 0 0



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика