Tumšie mēneši. Saules sistēmas hipotētiskie ķermeņi_1

Igora Kraja raksts no žurnāla "Mir fantastiki" 2013. gada janvāra numura. Nobeigums. Iepriekšējo lasiet šeit.

Venēra Daiļā.

Daudz raižu astronomiem sagādāja arī nenotveramie Venēras pavadoņi. Vēl 1645. gadā divus objektus orbītā ap mums tuvāko planētu pamanīja itālis Frančesko Fontana, kura noslieci vēlamo pasniegt kā patieso jau agrāk bija novērojuši viņa kolēģi. Taču pēc tam, 1672. un 1686. gadā, Venēras vienas ceturtās daļas no planētas lielu mēnesi skaidri pamanīja slavenais itāļu astronoms Džovanni Kasīnī, kura nopelni un reputācija neradīja šaubas. Zvaigžņu skaitītāji pieplaka pie okulāriem un... nekas.

Saulei tuvo un, tāpēc redzamo tikai tikai tūlīt pēc Saules rieta vai neilgi pirms ausmas, Venēru novērot ir grūti. XVIII gadsimta gaitā noslēpumaino pavadoni izdevās ieraudzīt dažiem pazīstamiem astronomiem, bet daudz lielākam pētnieku skaitam nenotveramais objekts rādīties nevēlējās.

Galīgo verdiktu lēma 1761. gadā kad Venēra gāja pāri Saules diskam. Ja pavadonis eksistētu, tad to noteikti redzētu kā tumšu plankumu, kas seko planētas ēnai. Taču Venēra savu ceļu veica vienatnē.

 

 

Tomēr, šaubas palika un pat pieauga pēc gadsimta, kad tika atklāti Marsa pavadoņi. Ja Venērai nav pavadoņu, tad kāpēc? Pavadoņa eksistence tika pieļauta ar noteikumu, ja pavadonis ir mazs – un tiek pieļauta arī pašreiz. Vēl pirms pusgadsimta brāļi Strugacki romānā “Ugunīgo mākoņu valstībā” pieminēja Venitu (nosacīts Venēras pavadoņa nosaukums), cerībā, ka drīz arī realitātē šis pavadonis tiks atrasts.

Planēta rodas, kad saķeras kopā pa līdzīgām orbītām lidojoši planetoīdi, līdzīgi Cerēra no asteroīdu joslas. Kad notiek sadursme, kosmosā tiek izsviestas milzums šķembu, kas veido ap topošo planētu disku, no kura vēlāk veidojas pavadoņi. Tāpēc pavadoņu esamība ir norma, bet to trūkumu nākas izskaidrot.

Visdrīzāk, Venērai mēnesis kādreiz ir bijis un ir bijis tik liels, lai to varētu novērot no Zemes. Lai gan tajos laikos nebija ne astronomijas, ne cilvēces kā tādas. Pēc tam Saules gravitācijas ietekme izraisīja pavadoņa krišanu uz Venēras virsmas.

Planēta “Iks”.

2012. gadā cilvēcei nezināmo Saules sistēmas ķermeņu sarakstu varēja papildināt planēta Nibiru, kas parasti apslēpta necaurskatāmā tumsā 235 astronomisko vienību attālumā no Saules., un tuvojas Zemei tikai reizi 3600 gados. Taču nepapildinājās. Kas nav nekāds brīnums, ja personas, kas pasaulei par to ir paziņojušas, atsaucas, gan uz šumēriem, gan citplanētiešiem. Pirms trīs tūkstošiem gadu izzudušo tautu nav kam aizstāvēt pret apmelošanu, bet no citplanētiešiem daudz neprasīsi. Tomēr, vēl ir par agru teikt, ka mūsu sistēmā nav citu planētu, ja neskaita zināmās.

Reālais stāsts par planētas “X” meklēšanu ir jāsāk ar 1846. gadu, kad, mēģinot izskaidrot Urāna orbītas īpatnības ar ārējas planētas eksistenci, tika atklāts Neptūns – iepriekš aprēķinātā, debess juma vietā. 1915. gadā, lai izskaidrotu paša Neptūna kustību, matemātiķis Persivals Lovels izskaitļoja vēl tālāku planētu X. Pēc 15 gadiem amerikāņu astronoms Klaids Tombo netālu no aprēķinātā punkta atklāja Plutonu. Pēc tam meklēšana uz laiku apstājās.

Taču drīz zinātniekus sāka mākt neskaidras šaubas. Plutons likās pārāk mazs hipotētiskai planētai X, kuras masa nevarēja būt mazāka par Zemes masu. 1977. gadā, kad tika atrasts Plutona pavadonis Harons, kļuva skaidrs, ka devītā planēta ir vairākas reizes vieglāka par Mēnesi un iedarboties ar savu gravitācijas lauku uz Neptūna orbītu nespēj.

Planētu X sāka meklēt atkal un 1987. gadā likās, pat atrada, taču uzreiz pazaudēja, bet pēc diviem gadiem meklējumi atkal tika pārtraukti. Kad Neptūnam pietuvojās automātiskā starpplanētu stacija “Voyager” tika atklāta kļūda iepriekšējos giganta masas aprēķinos. Tagad Neptūna trajektoriju varēja izskaidrot arī bez planētas X esamības.

Taču tad jau sanāk, ka Tombo atrada Plutonu, vadoties pēc acīmredzami nepareiziem aprēķiniem! Tātad, aiz Neptūna orbītas ir jābūt ļoti daudziem maziem ķermeņiem , ja viens no tiem nejauši atradās vajadzīgā laikā, vajadzīgā vietā. “Ledus gredzena” eksistenci Saules sistēmas pierobežā, starp citu, pareģoja jau Hērbigers, kas uzskatīja, Piena Ceļš ir kosmisku aisbergu sakopojums. Kas attiecas uz kompetentākiem zinātniekiem, tad tādu hipotēzi izteica 1930. gadā Frederiks Leonards, 1943. gadā – Kenets Edžvorts, bet 1951. gadā – Džerards Koipers.

Slaveno Kiopera joslu sāka meklēt un – 1992. gadā atklāja. Iespējams, ka ledaino planetoīdu, dažs no kuriem ir pat vairāk pamanāms par Plutonu, riņķa danci atklātu vēl 1930. gados, ja Tombo nebūtu apmierinājies ar sasniegto un būtu turpinājis novērojumus.

Taču, kā tas notiek, tad jaunas zināšanas rada tikai jaunus jautājumus. Daudz rūpīgāki aprēķini tomēr parādīja, ka ir niecīgas, taču grūti izskaidrojamas anomālijas, ne tikai Neptūna, bet arī Urāna orbītu trajektorijās. “Voyager”-i, pametot Saules sistēmu, pēkšņi uzdūrās uz kāda gravitācijas cinīša, ko neparedzēja lidojuma plāns un “aizrāvās” uz citu pusi. Un, jo plašāks kļūst atrasto Transplutona objektu saraksts, jo dīvaināka izskatās kopējā aina. Paskaidrosim – Transplutona objekts ir neliels ķermenis, kas griežas orbītā ap Sauli, turklāt tā vidējais attālums līdz Saulei ir lielāks par attālumu no Saules līdz Neptūnam.

Koipera josla izrādījās burtiski saraustīta. Daži tās ķermeņi, ko nosauca par “kentauriem”, ir iesviesti sistēmas iekšpusē, Saturna orbītas tuvumā. Daži objekti kustās pa neiedomājami izstieptām orbītām, aizejot tālu izkliedētās kopas apgabalā. Trešo orbītām ir milzīgs – līdz 78 grādiem – slīpums pret ekliptikas plakni. Asteroīdu josla, protams, neizskatās labāk. Taču to var izskaidrot ar Jupitera klātbūtni. Neptūns tomēr ir daudzas reizes tālāks un tam ir daudz mazāka masa. Tas nespētu tā izmētāt smagos planetoīdus.

Lai izskaidrotu šos faktus, tiek piedāvātas vairākas hipotēzes. Saskaņā ar vienu no tām, kad veidojās Saules sistēma, Neptūns atradās Koipera joslā, pirms planētas ieņēma stabilas orbītas. Pēc citas, nekārtības pundurplanētu vidū radīja zvaigzne, kas tuvu palidoja garām Saules sistēmai. Trešā saka, ka Saule piedzima zvaigžņu sakopojumā un “nolaupīja” šo to no sistēmas perifērijas, kad devās no tās laukā.

Ar novērojumiem ievērojami labāk saskan hipotēzes, kas paredz, ka Saules sistēmā atrodas vēl neatklāts ķermenis – zvaigzne Nemezīda vai gāzes gigants Tihe, tā nosaukts par godu grieķu veiksmes dievei. Ja Oorta joslā atrastos ķermenis, kas būtu pusotras reizes masīvāks par Jupiteru (tas ir, pus gaismas gada attālumā no Saules), tad visas redzamās ainas dīvainības tiktu izskaidrotas. Taču Tihei rasties nebija no kā. Līdzīga planēta nevarēja izveidoties no tā paša diska kā citas planētas, bet Saule nespētu “nolaupīt” tik masīvu ķermeni no citas zvaigznes sistēmas. Pašas no sevis, tālu no spīdekļa, planētas nerodas.

Ticamāka liekas zvaigznes Nemezīdas eksistence. Doma, ka Saulei ir “māsa”, kas griežas pa izstieptu orbītu, tika izteikta sen un pavisam cita iemesla dēļ – kā izskaidrojums periodikām, masveida dzīvnieku izmiršanām uz Zemes. Zvaigznes ielaušanās Oorta joslā reizi 26 vai pēc citiem aprēķiniem 60 miljonos gadu tiešām varētu izprovocēt komētu bombardēšanu. Taču daudz vēlāki pētījumi pierādīja, ka masu izmiršanām un citām mūsu planētu pārsteidzošām katastrofām nav astronomiska pulksteņa stingri periodiskais raksturs. Tomēr, pat paliekot 1-1,5 gaismas gadu attālumā no Saules, Nemezīda var izskaidrot Saules sistēmas objektu orbītu īpatnības.

Ja Nemezīda ir sarkanais punduris, tad astronomi to noteikti jau pazīst. Vienkārši, nepiegriež uzmanību, jo blāvu zvaigžņu ir pārāk daudz. To izdalīt citu zvaigžņu vidū var tikai izrēķinot paralaksi, pamatojoties uz datiem, ko savācis orbitālais teleskops WISE. Grūtāk būtu atrast planētu Tihe, kas atklātu sevi tikai ar siltuma starojumu. Taču WISE tieši ir infrasarkanais teleskops. Faktiski, gan Nemezīda, gan Tihe, ja tās vispār eksistē (un daudzi tūkstoši Transplutona objekti kopā ar tām), jau ir atrasti. Lai apstrādātu WISE iegūtos datus, būs vajadzīgi vēl daudzi gadi.

Tālā Sedna.

Kustoties pa orbītu ar afēliju1000 a. v. Un perihēliju 76 a. v. (divas reizes tālāk par Plutona orbītu), Sedna ir viens no pašiem noslēpumainākajiem Saules sistēmas ķermeņiem. Nav izslēgts, ka starp Sednas sasalušo gāzu garozu un klinšu kodolu slēpjas šķidra ūdens okeāns.

Astronomi pieļauj, ka Sednu Saule ir nolaupījusi no kādas citas zvaigznes svītas. Vismaz, planetoīds nevarētu rasties tajā orbītā, kurā atrodas pašlaik. Lielu ķermeņu veidošanās notiek tikai orbītās, kas tuvas riņķim un atrodas ekliptikas plaknē. Pretējā gadījumā daļu sadursmes ātrums pieaug un tā vietā, lai rastos planetoīds, notiek iztvaikošana.

Saules sistēmas robežas.

Kad veidojas zvaigzne, centrālā ķermeņa sastāvā neiegājušā gāzu-putekļu mākoņa daļa sagriežas un pārvēršas plakanā diskā, kas pēc tam izveido atsevišķus gredzenus. Putekļi ar aplipušām sasalušu gāzu daļiņām izveido meteorus un savstarpējā pievilkšanās “savelk” ķermeņu orbītas. Saduroties un aprijot vienai otru, komētas pārvēršas planetoīdos, bet planetoīdi – planētās.

Jo tālāk no zvaigznes, jo izkliedētāks un attiecīgi biezāks paliek gāzu-putekļu disks, un platāki gredzeni. Aiz Neptūna riņķojošie planetoīdi atrodas pārāk tālu viens no otra, lai izveidotu planētu. Tā radās Koipera josla. Vēl tālāk, attālumā no 60 līdz 1000 a. v. Putekļu un gāzu blīvums paliek pārāk mazs, lai izveidotu lielākus objektus. Protoplanētu diska perifērijā rodas tikai komētas un meteorīti, kas veido tā saukto izkliedēto kopu, kas pēc masas ir salīdzināma ar Jupitera masu.

Vēl tālāk – līdz 50 000 a. v. - atrodas gandrīz sfērisks, nedaudz izstiepts uz Galaktikas centra pusi (jo Saules gravitācija te tikpat nav jūtama) Oorta mākonis, kas sastāv no klinšu atlūzām, ko klāj sasalušu gāzu cepures. Kad veidojās planētas, šīs atlūzas tika izsviestas no sistēmas ar ātrumu, kas bija tuvs trešajam kosmiskajam. Kopējā, ilga perioda komētu (ar periodu virs 200 gadi) masa pēc pēdējiem aprēķiniem piecas reizes pārsniedz Zemes masu.

Pašlaik var droši teikt, ka Plutona orbītas robežās ir atklāti visi debess ķermeņi, kas lielāki par 500 kilometriem diametrā. Lielas planētas mēs redzam pat citu zvaigžņu sistēmās. Taču meklēt “transneptūnus” daļēji ir pat grūtāk, tā kā planētas tikai atstaro gaismu, kas desmitiem astronomisko vienību attālumā no Saules praktiski nav. Koipera joslas planetoīdu virsmas temperatūra ir apmēram 40 Kelvina grādi, praktiski nekādu siltumu no tā nevar iegūt.

Tomēr, mūsdienu līdzekļi spēj ieraudzīt 800 kilometru lielu ķermeni 100 a. v. attālumā, bet Zemes lieluma objektu – 400 a. v., Jupiteram līdzīgu gigantu – 1000 a. v. attālumā. Jau atklāti simtiem kosmisku ķermeņu Saules sistēmas robežās: tikai vienā pašā Koipera joslā “peld” tūkstošiem lielu planetoīdu un līdz pusmiljonam lielu asteroīdu ar diametru virs 50 kilometriem. Izkliedētās kopas “iedzīvotāju” skaits ir kā minimums desmit reizes lielāks.

Vispār, pat mūsu sistēmas lielo objektu uzskaitījumu nevar saukt par pilnīgu. Daudz ledainu krāteru izrobotu ķermeņu joprojām klaiņo, gaidot pirmatklājējus tur, kur Saule liekas tikai kā viens no spilgtākajiem punktiem debesīs.