Ознакомительная версия. Доступно 20 страниц из 98
Астероиды представляют собой таинственную часть Солнечной системы. Если бы первичный протопланетный диск равномерно, без пробела, продолжался за пределами области землеподобных планет, тогда между Землей и Юпитером следовало бы ожидать существования в несколько раз превосходящего по массе Землю небесного тела. Вместо этого на расстоянии 1,5 а.е. от Солнца у нас имеется Марс, за ним – Главный пояс астероидов, а за ним – Юпитер. Этот резкий переход от сходящей на нет области землеподобных планет к внешней Солнечной системе пока необъясним, и именно это в первую очередь заставляет Японское космическое агентство планировать посадку космического аппарата «Марс Мунз Эксплорер» (Mars Moons Explorer, MMX) на Фобосе и доставку на Землю проб его грунта.
Смотреть на Солнце с Юпитера – это словно стоять на краю обрыва или выплыть в море из-за океанского рифа. Перед тобой почти ничего нет – немного астероидов на отметках 2,4–3,5 а.е. общей массой всего в несколько процентов от массы Луны, а потом Марс. Кроме того, в химическом составе горных пород Солнечной системы также существует явный разрыв: геохимик Пол Уоррен из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе доказал, что углистые хондриты возникли относительно поздно и прилетают из внешней Солнечной системы, из чего некоторые делают вывод, что Юпитер сформировался вокруг каменистого ядра и предопределил это грандиозное разделение по составу.
В любом случае наша Солнечная система, кажется, является аномалией, и эти пробелы, физический и химический, могут помочь понять, что же произошло. Большинство планетных систем, которые мы открыли около других звезд, упакованы куда плотнее: планеты размером с Юпитер обращаются там на расстоянии сильно меньше 1 а.е. от светила. Конечно, в большой мере это систематическая ошибка отбора, потому что массивные планеты, расположенные близко к звезде, обнаружить намного проще. Тем не менее, если рассматривать тысячи уже открытых планет, делая поправку на эту систематическую ошибку, создается впечатление, что у большинства планетных систем имеются внутренние планеты-гиганты в сотни раз массивнее Земли. Это так называемые «горячие Юпитеры», коллекция странных чудищ с орбитальными периодами в несколько дней. Только небольшая доля[218] планетных систем имеет внешние планеты-гиганты, сопоставимые с Юпитером или Сатурном.
Большинство уже открытых нами планет – это «суперземли» и «мини-нептуны», превышающие по массе Землю в три – десять раз. Необычно, что в нашей Солнечной системе планет такого размера нет; нам приходится судить о том, что они собой представляют, только по теоретическим выкладкам и очень ограниченным экспериментальным данным. Хотя некоторые из них, кажется, находятся в зоне обитаемости, многие с поправкой на яркость своих звезд расположены к ним гораздо ближе, чем Меркурий (0,4 а.е.). Что же до планет земной массы, обращающихся примерно на расстоянии 1 а.е. от похожих на Солнце звезд – планет Златовласки, – то это огромное белое пятно на наших диаграммах. Единственные известные нам примеры – это Земля и Венера.
Что-то сделало нашу систему именно такой: событие или период, свидетельством которого, возможно, является этот пробел между Землей и Юпитером. Есть Марс, который в десятки раз меньше, чем мы могли бы ожидать, и есть астероиды, которых теперь по крайней мере в тысячу раз меньше, чем когда-то. Образцы астероидов Главного пояса мы получаем совершенно бесплатно, когда они входят в околоземное пространство. Резонансное воздействие Юпитера или Сатурна изменяет их орбиты, а возникающий из-за теплового излучения эффект Ярковского заставляет мелкие астероиды менять свою орбиту[219], подталкивая их, пока они не окажутся в околоземном пространстве. Родственный ЯОРП-эффект (эффект Ярковского – О'Кифа – Радзиевского – Пэддэка), также связанный с нагревом, может заставить астероиды диаметром менее километра крутиться все быстрее и быстрее, как вертушки на палочке; если этому вращению ничто не препятствует, такая вертушка может разделиться на две, выбросив спутник – это похоже на то, что представлял себе Дарвин, но в 10 000 раз меньшем масштабе[220]. И конечно, по астероидам выбивают барабанную дробь более мелкие астероиды, порождая при этом еще более мелкие, так что в конце концов остаются только совсем уж бросовые обломки, которые называют метеоритами.
На этой гравюре по дереву показан легендарный метеорный поток Леониды 1833 г. – проход Земли через хвост кометы Темпеля – Туттля. Это зрелище тогда напугало всех, но не причинило никакого ущерба и не привело к падению метеоритов. Реальная картина напоминала вид через лобовое стекло автомобиля, движущегося сквозь снежную пургу.
Adolph Völlmy (1889)
* * *
Современный взгляд на космохимию метеоритов состоит в том, что они по большей части представляют собой образцы астероидов Главного пояса или то, что от них осталось. Но до начала XIX в. метеориты относили к атмосферным явлениям[221] (древнегреческое слово Μετεώρος означает «из воздуха»). На протяжении истории (и предыстории) человечества их почитали как священные объекты, а из железных метеоритов по всему миру делали ножи и топоры. Одной из первых научных идей о происхождении метеоритов была гипотеза, что они извергаются из вулканов и пролетают сотни или даже тысячи километров, пока не падают вниз. В 1864 г. примитивный черный камень взорвался высоко над городом Оргей в Пиренеях. Пока остатки этого мягкого объекта не исчезли в почве и растительности, став частью грунта, в этом районе находили куски весом до 14 кг. Оргей стал первым метеоритом, который привлек внимание научной общественности. Частично это произошло из-за того, что аналитическая химия была к этому готова, но сыграло свою роль и то, что свежие фрагменты были такими странными и пахли как торф, как органическое вещество. Откуда же все это взялось?
Ознакомительная версия. Доступно 20 страниц из 98
