Загадки астрономии полностью

Из теории Лагранжа следует интересный вывод: такие спутники могут существовать и у любой другой планеты, хотя до настоящего времени они и не обнаружены. Однако совсем маленькие тела, невидимые даже в телескоп, могут сопровождать Венеру, Марс, Сатурн и даже Землю в их движении по орбитам. По плану астрономических наблюдений в космосе равносторонние точки земной орбиты будут наблюдаться в телескопы для обнаружения «троянцев» Земли^[21].

У Юпитера — девять спутников-троянцев в головной группе и пять в задней. Их диаметры от 15 до 80 км, что дает нам некоторый ключ к разгадке их происхождения: скорее всего это захваченные планетой астероиды. Но как Юпитер мог пленить их, не нарушив законов небесной механики?

Одна из гипотез дает такое объяснение. Перемещаясь вдоль пояса астероидов, Юпитер время от времени захватывал блуждающие астероиды, которые отважились проникнуть в сферу его гравитационного влияния. Четыре астероида стали настоящими спутниками (см. гл. VI), а другие все же остались наполовину во власти Солнца. После напряженной гравитационой борьбы между двумя гигантами крупнейшие из подвергшихся возмущениям астероидов приобрели эксцентрические орбиты (Эрос, Гермес и т. д.), а другим посчастливилось ускользнуть в две зоны, где обе силы гравитации уравновесили друг друга. Там они остаются и по сей день.

По мнению сторонников другой гипотезы, каждый троянец — это смесь метеорных тел и космических осколков, захваченных из-за пределов солнечной системы действием солнечного тяготения. На пути к Солнцу некоторые из мелких осколков, пересекавших орбиту Юпитера, были собраны вместе его мощным притяжением. Бóльшая часть вещества затем упала на поверхность планеты, а остатки удерживались Солнцем, до тех пор пока не нашли покой в нейтральных точках. Непосредственное посещение космонавтами этой области позволит установить, из чего состоят троянцы, и разрешит спор.

Спутники Юпитера, особенно четыре самых крупных, ставят перед нами другой вопрос, ответ на который ревниво охраняется Вселеной.

Эти спутники называются «галилеевскими», в честь открывшего их в 1610 г. Галилея. Из четырех спутников три по размерам больше Луны, а два — больше Меркурия. Ио и Европа, диаметры которых соответственно равны 3720 и 3140 км, ничем не выделяются. Что касается Ганимеда и Каллисто, то, несмотря на значительные размеры диаметров — соответственно 5230 и 5150 км^[22], — масса каждого из них в два раза меньше, чем у Меркурия. Оба спутника характеризуются высокими значениями альбедо, которые не могут быть обусловлены сияющими облачными атмосферами, так как атмосферы у них полностью или почти полностью отсутствуют.

Теория объясняет малые массы и высокие альбедо Ганимеда и Каллисто тем, что их недра и поверхностные слои состоят из белого вещества низкой плотности — такой, как у снега или льда. Поэтому эти два спутника больших размеров, но малой массы, вероятно, не что иное, как снежные гиганты с очень маленькими каменными ядрами.

Спутникам Юпитера и других внешних планет присуща другая особенность, не наблюдающаяся у спутников четырех внутренних планет до Марса включительно.

Почти все тела в солнечной системе — планеты, спутники, кометы, астероиды, метеорные тела — обращаются вокруг Солнца против часовой стрелки, если смотреть из северного полюса эклиптики. То же самое можно сказать и о направлении вращения этих тел вокруг своих осей.

Иначе обстоит дело с четырьмя внешними спутниками Юпитера, не имеющими собственных имен и обозначенными римскими цифрами: VIII, IX, XI и XII. Эти необычные спутники имеют обратное обращение вокруг Юпитера — по часовой стрелке. Теория, согласно которой они являются «плененными» астероидами, дает простое объяснение этому факту. Если они были захвачены из пояса астероидов притяжением Юпитера, то направление их орбитального движения определялось бы моментами количества движения этих тел относительно планеты.

Рис. 10. Четыре внешних спутника Юпитера (отмечены буквой О) имеют обратное движение (по часовой стрелке). Предполагается, что это захваченные гигантом астероиды.