Пояс Койпера: странное предположение

В 1992 году астроном Дэвид Джевитт за пределами Солнечной системы обнаружил объект, названный 1992 QB₁. В течение следующих пяти лет он засвидетельствовал наличие еще 40–50 подобных объектов. К середине 2016 года число таких объектов составило уже 2 тыс. Область их обитания получила название «пояс Койпера».

Пояс Койпера – это регион в Солнечной системе, который начинается за Нептуном, а где он заканчивается, ученые не знают по сей день. Нам неизвестно, что происходит на наружном крае пояса Койпера и где он находится, но мы знаем, что он очень далеко: некоторые объекты пояса Койпера, уже открытые, имеют весьма необычные орбиты.

Никто не предсказывал обнаружение пояса Койпера. Никто не написал работу, в которой бы говорилось: «Ищите здесь объекты такой-то яркости, такого-то размера и в таком-то количестве». Были только предположения. Самое известное из них – это предположение Джерарда Койпера, американского астронома голландского происхождения. В 1951 году он написал статью, в которой удивлялся: странно, что Солнечная система заканчивается на Плутоне, возможно, она продолжается и за ним. Для современных читателей это звучит достаточно разумно.

Койпер также сказал: «Если бы на границе Солнечной системы были малые объекты, гравитация Плутона (который мы считаем таким же массивным небесным телом, как Земля) давным-давно дестабилизировала бы их орбиты и эта область пространства была бы пуста».

Однако Койпер заблуждался по поводу Плутона: он не так массивен, содержит лишь 0,2 % массы Земли и не оказывает описанного Койпером влияния на окружающие небесные тела. Ирония состоит в том, что Койпер не предположил существования того, что впоследствии стало называться поясом Койпера. Он предположил, что его там нет. Что это, как не яркий пример закона Стиглера?

Были ученые и до Койпера, которые выдвигали, в общем, сходные предположения. Одно из них было сделано во время Второй мировой войны Кеннетом Эджвортом. В своей статье он написал: «Возможно, существуют какие-то небесные тела на краю Солнечной системы, слишком тусклые, чтобы мы могли их видеть (он назвал их кластерами), и, возможно, они относятся к кометам». Во многом это заявление походило на катрены Нострадамуса, которому в XVI веке удалось предсказать Вторую мировую войну и убийство президента Кеннеди: если вы пишете что-то расплывчатое, вы оставляете для будущих поколений простор для предположений. Кто-то из потомков может решить, что вы знали, о чем говорили, хотя на самом деле это было не так.

Когда в 1986 году начались поиски пояса Койпера, компьютеры были такими слабыми, что не могли в полном объеме отразить динамику Солнечной системы. Нужно было работать с приблизительными цифрами, которые складывались аналитически, а это очень сложно. В то время проявлялся большой интерес к тому, откуда приходят короткопериодические кометы, потому что их предполагаемый источник – облако Оорта – еще не был найден.

В 1980 году уругвайский астроном Хулио Фернандес предположил, что за Нептуном может располагаться область, откуда приходят короткопериодические кометы. Эта статья уже была похожа на научное предположение. В отличие от работ Койпера и Эджворта, она кажется убедительной в ретроспективе. Но она не мотивировала ученых на поиски, став просто еще одной статьей.

В астрономии почти ничего не открывается на основе предположений и почти все важное открывается случайно. Теории часто создаются, чтобы описать новые явления, которые поддаются наблюдениям. Редко бывает так, что выдвинутая гипотеза подтверждается наблюдениями. Но уже в 1985 году предположение, что на границах Солнечной системы пусто, казалось достаточно странным. За Сатурном были Уран, Нептун и Плутон – три объекта. При этом внутренняя часть Солнечной системы полна разных объектов: астероидов, комет, других планет. Странным было такое положение: почему Солнечная система должна быть пустой с краю и полной объектов внутри? Вот эта странность и заставила ученых проводить исследования экстрасатурного пространства. Они не думали о поясе Койпера за Нептуном, исследование было нацелено на то, чтобы найти что-то за Сатурном. Тем более что сам Койпер утверждал, что никакого пояса Койпера нет.

Годами шли исследования и поиски «медленных объектов». И годами не находилось ничего интересного. За это время было найдено еще много объектов внутри Солнечной системы, но не за Сатурном, а искали именно там. Вплоть до 1992 года не было обнаружено ничего интереснее случайных астероидов. И тут вдруг – неизвестный объект! И найден не просто за орбитой Сатурна – далеко за пределами известного региона Солнечной системы. Это был самый далекий объект, который когда-либо наблюдался в Солнечной системе.

После обнаружения 1992 QB₁, как уже говорилось, были обнаружены и другие объекты – целых 2 тыс. Это очень много.

Это был он, тот самый пояс Койпера, которого «не могло быть» на границах Солнечной системы.

Более поздние исследования увязали объекты пояса Койпера и миграцию планет. По сути, теперь Солнечная система представляется уже сложной динамической структурой. Кроме того, Нептун воздействует на пояс Койпера своим гравитационным полем. Также было доказано, что Плутон – это просто один из немаленьких объектов того же пояса Койпера, ибо было установлено распределение размеров и масс в поясе. И сейчас уже известно, что это только верхушка айсберга: в поясе Койпера около 100 тыс. объектов диаметром больше сотни километров и 1 млрд объектов больше одного километра. Просто поразительно, что вплоть до недавнего времени о них ничего не было известно.

Исследования пояса Койпера продолжает большая группа ученых. Его первооткрыватель – Дэвид Джевитт. Однако сама эта грандиозная даже по космическим масштабам область названа именем человека, который отрицал ее существование!