Еще больше чудес обнаружено у другой карликовой планеты – (136108) Хаумеа. Помимо двух спутников, Хииака (Hнiaka) и Намака (Nāmaka), этот объект окружен кольцом диаметром около 4600 километров, имеющим толщину порядка 70 километров. Подобная структура у транснептуновых объектов была обнаружена впервые. Хаумеа, входящая в тройку (или четверку) самых крупных объектов за орбитой Нептуна, после Плутона, Эриды и, возможно, Макемаке (текущая точность расчетов пока не дает однозначного ответа), вращается с поразительной скоростью, делая полный оборот вокруг своей оси всего за 3,9 часа [118]! Обнаружение более мелких транснептуновых объектов на орбитах, подозрительно схожих с орбитой самой Хаумеа, привело ученых к выводу, что эта карликовая планета является самым крупным фрагментом разрушившегося в далеком прошлом более крупного тела, сравнимого по диаметру с Плутоном или Эридой. После катастрофического столкновения Хаумеа потеряла до 20 % своей массы в основном за счет приповерхностных льдов, а выброшенное вещество сформировало кольцо и спутники, которые, вполне возможно, очень похожи по своему строению на Аррокот. Пока что это единственное обнаруженное в поясе Койпера столкновительное семейство, включающее в себя на данный момент 17 небольших астероидов. Саму карликовую планету Хаумеа долгое время относили к кьюбивано, но после уточнения ее орбиты был найден слабый орбитальный резонанс 7:12 с Нептуном, что перевело этот объект в список «резонансных» объектов пояса Койпера, к которым мы и переходим.

Среди всех известных целочисленных резонансов с восьмой планетой Солнечной системы наиболее сильными являются два: 2:3 и 1:2. В первом случае транснептуновый объект совершает два оборота вокруг центра Солнечной системы, в то время как Нептун совершает три. Главный представитель этой группы объектов – сам Плутон. Средний период обращения для этого типа объектов составляет 247,3 года, а среднее расстояние до Солнца – 39,4 а. е .[119], то есть они располагаются перед той областью пространства, которое занимают «классические» объекты пояса Койпера (42–47 а. е.). По главному и самому крупному представителю эту группу транснептуновых объектов, находящихся в резонансе 2:3 с Нептуном, называют «плутино» (plutino). Помимо Плутона в число плутино входят такие крупные объекты, как (90482) Orcus (Оркус) (диаметр 917 ± 25 км), (208996) 2003 AZ84 (диаметр 727 ± 65 км) и (28978) Ixion [120] (диаметр 617 ± 25 км). Как и сам Плутон, плутино могут пересекать орбиту Нептуна, на какое-то время становясь ближе к Солнцу, чем планета-гигант [121]. В настоящий момент стабильный резонанс 2:3 на протяжении сотен миллионов и даже нескольких миллиардов лет подтвержден у почти четырех сотен обнаруженных транснептуновых объектов.

Распределение транснептуновых объектов по среднему расстоянию от Солнца

С противоположной стороны от плутино находится вторая по численности группа «резонансных» объектов пояса Койпера – тутино (twotino). Это объекты, находящиеся с Нептуном в орбитальном резонансе 1:2. Средний период обращения объектов, входящих в эту группу, составляет 329,4 года, а их среднее расстояние от Солнца приблизительно равно 47,7 а. е. Как и плутино, тутино были «пойманы» в резонанс миллиарды лет назад, когда сам Нептун, согласно модели Ниццы [122], мигрировал к периферии Солнечной системы. Это менее стабильный резонанс, чем резонанс 2:3, поэтому здесь, что логично, меньше обнаруженных объектов – всего около сотни. Математические расчеты показывают, что за четыре миллиарда лет в этой группе сохранилось около 15 % от первоначальной популяции объектов, захваченных в резонанс, в отличие от 28 % для плутино. Среди тутино нет особо крупных объектов. На настоящий момент самым большим из них может считаться астероид (55565) 2002 AW197 диаметром порядка 700 ± 50 километров.

Помимо двух основных «резонансных» семейств ученые выделяют еще как минимум два десятка подобных, но значительно менее многочисленных групп. Порядка 50–60 известных объектов находятся в резонансах 2:5, 3:5 и 4:7, три десятка – в резонансе 3:4, в два раза меньше – в резонансе 1:3. Хаумеа, как выяснили ученые, находится в очень слабом периодическом резонансе 7:12. Приблизительно каждые 2,3 млн лет она выходит из него, чтобы через 100 тысяч лет попасть в него снова. Помимо нее в этом странном «резонансном» танце кружит еще один из известных объектов – 2015 RP278, но его размеры совсем невелики.

Перейти на страницу:

Все книги серии Подпишись на науку. Книги российских популяризаторов науки

Нет соединения с сервером, попробуйте зайти чуть позже