Планета Фаэтон. Научные исследования планет Солнечной системы

Исследование планет - увлекательное занятие. Мы знаем о вселенной еще так мало, что во многих случаях можно говорить не о фактах, а только о гипотезах. Исследование планет - это область, в которой основные открытия еще впереди. Однако кое о чем все-таки можно рассказать. Ведь научные исследования планет Солнечной системы ведутся уже несколько столетий.

На фото ниже (слева направо) планеты Меркурий, Венера, Земля и Марс представлены в их относительных размерах.

Предположение о том, что между Юпитером и Марсом существует планета, впервые высказал в 1596 году Иоганн Кеплер. В своем мнении он основывался на том, что между этими планетами есть большое круглое пространство. Эмпирическая зависимость, описывающая примерное расстояние от Солнца различных планет, была сформулирована в 1766 году. Она известна как правило Тициуса-Боде. Еще не обнаруженная планета, согласно этому правилу, должна находиться примерно на расстоянии 2,8 а. е.

Предположение Тициуса, обнаружение астероидов

В результате изучения расстояний различных планет от Солнца, осуществленных во 2-й половине 18 века, Тициус, немецкий физик, сделал интересное предположение. Он высказал гипотезу о том, что между Юпитером и Марсом находится еще одно небесное тело. В 1801 году, то есть спустя несколько десятков лет, был обнаружен астероид Церера. Он двигался с поразительной точностью на расстоянии от Солнца, соответствующем правилу Тициуса. Через несколько лет были обнаружены астероиды Юнона, Паллада и Веста. Их орбиты находились очень близко к Церере.

Догадка Ольберса

Ольберс, немецкий астроном (портрет его представлен выше), на основании этого предположил, что между Юпитером и Марсом на расстоянии от Солнца примерно в 2,8 астрономических единиц когда-то существовала планета, сегодня уже распавшаяся на множество астероидов. Ее начали именовать Фаэтоном. Было высказано предположение о том, что на этой планете когда-то существовала органическая жизнь, и не исключено, что и целая цивилизация. Однако далеко не все о планете Фаэтон можно рассматривать как что-то большее, чем просто догадку.

Мнения по поводу гибели Фаэтона

Ученые 20 века предположили, что примерно 16 тыс. лет назад гипотетическая планета погибла. Множество споров вызывает сегодня такая датировка, как и причины, повлекшие за собой катастрофу. Некоторые ученые полагают, что гравитация Юпитера стала причиной разрушения Фаэтона. Другое предположение - вулканическая активность. Иные мнения, относящиеся к менее традиционному взгляду, - столкновение с Нибиру, у которой орбита проходит как раз через Солнечную систему; а также термоядерная война.

Жизнь на Фаэтоне?

Сложно судить о том, была ли жизнь на Фаэтоне, поскольку даже существование самой этой планеты трудно доказать. Однако научные исследования, проведенные в последнее столетие, показывают, что такая может быть верной. Умберто Кэмпинс, астроном, работающий в Университете Центральной Флориды, заявил на ежегодной конференции отдела планетарных наук о том, что его команда нашла воду на астероиде 65 Кибела. По его словам, этот астероид сверху покрыт тонким слоем льда (в несколько микрометров). А в нем были обнаружены следы органических молекул. В этом же поясе, между Юпитером и Марсом, расположен астероид Кибела. Вода несколько ранее была найдена и на 24 Фемиде. На Весте и Церере, больших астероидах, ее тоже обнаружили. Если окажется, что это обломки Фаэтона, вполне вероятно, что именно с этой планеты была занесена на Землю органическая жизнь.

Сегодня гипотеза о том, что в глубокой древности существовала планета Фаэтон, официальной наукой не признается. Однако имеется немало исследователей и ученых, которые поддерживают идею о том, что это не просто миф. Была ли планета Фаэтон? Ученый Ольберс, о котором мы уже упоминали, в это верил.

Мнение Ольберса о гибели Фаэтона

Мы уже рассказали в начале этой статьи, что астрономов еще во времена Генриха Ольберса (18-19 век) занимала мысль о том, что в прошлом существовало крупное небесное тело между орбитами Юпитера и Марса. Они хотели понять, что же представляла собой погибшая планета Фаэтон. Ольберс еще весьма общо сформулировал свою теорию. Он предположил, что кометы и астероиды образовались из-за того, что одна большая планета разлетелась на куски. Причиной этого мог быть как ее внутренний разрыв, так и внешнее воздействие (удар). Уже в 19 веке стало ясно, что если когда-то давно и существовала эта гипотетическая планета, то она должна была значительно отличаться от газовых гигантов, таких как Нептун, Уран, Сатурн или Юпитер. Скорее всего, она принадлежала к земной группе планет, находящихся в Солнечной системе, к которым относятся: Марс, Венера, Земля и Меркурий.

Способ оценки размеров и массы, предложенный Леверье

Количество открытых астероидов в середине 19 столетия было все еще невелико. Кроме того, размеры их не были установлены. Из-за этого было невозможно осуществить непосредственную оценку размеров и массы гипотетической планеты. Однако Урбен Леверье, французский астроном (портрет его представлен выше), предложил новый способ ее оценки, которым успешно пользуются исследователи космоса и по сей день. Для того чтобы понять суть данного метода, следует сделать небольшое отступление. Расскажем о том, как был открыт Нептун.

Открытие Нептуна

Это событие стало триумфом методов, применявшихся в исследовании космоса. Существование этой планеты в Солнечной системе сперва теоретически "вычислили", а потом уже обнаружили Нептун на небе именно в том месте, которое было предсказано.

Наблюдения Урана, открытого в 1781 году, казалось, предоставляли возможность создать точную таблицу, в которой положения планеты на орбите описывались в моменты, заранее определенные исследователями. Однако сделать это не получилось, так как Уран в первые десятилетия 19 в. постоянно забегал вперед, а в дальнейшие годы начал отставать от положений, которые были вычислены учеными. Анализируя непостоянство его движения по своей орбите, астрономы сделали вывод о том, что за ним должна существовать другая планета (то есть Нептун), которая и сбивает его с "пути истинного" благодаря своему тяготению. По отклонениям Урана от вычисленных положений требовалось определить, какой характер имеет движение этой невидимки, а также найти ее месторасположение на небе.

Французский исследователь Урбен Леверье и английский ученый Джон Адамс решили взяться за эту непростую задачу. Им обоим удалось добиться примерно одинаковых результатов. Однако англичанину не повезло - астрономы не поверили его расчетам и не начали наблюдений. Более благосклонной судьба была к Леверье. Буквально на другой день после получения письма с расчетами от Урбена Иоганн Галле, немецкий исследователь, обнаружил в предсказанном месте новую планету. Так, "на кончике пера", как обычно говорят, 23 сентября 1846 г. Нептун был открыт. Было пересмотрено мнение о том, сколько планет имеет Солнечная система. Оказалось, что их не 7, как считалось раньше, а 8.

Как Леверье определил массу Фаэтона

Урбен Леверье для определения того, какую массу имеет гипотетическое небесное тело, о котором говорил еще Ольберс, использовал тот же самый метод. Массу всех астероидов, включая не открытые еще в то время, оценить можно было, используя величину возмущающих действий, которые оказывал на движения Марса пояс астероидов. В этом случае, конечно, вся совокупность космической пыли и небесных тел, которые находятся в поясе астероидов, не будут учитываться. Нужно рассматривать именно Марс, так как воздействие на гигантский Юпитер пояса астероидов было очень мало.

Леверье занялся исследованием Марса. Он проанализировал необъяснимые отклонения, наблюдающиеся в движении перигелия орбиты планеты. Он вычислил, что масса пояса астероидов должна составлять не более 0,1-0,25 земной массы. Используя этот же метод, другие исследователи в последующие годы пришли к похожим результатам.

Изучение Фаэтона в 20 веке

Новый этап изучения Фаэтона начался в середине 20 века. К этому времени появились подробные результаты исследования разных видов метеоритов. Это позволило ученым получить информацию о том, какое строение могла иметь планета Фаэтон. На самом деле, если предположить, что пояс астероидов является главным источником метеоритов, падающих на земную поверхность, нужно будет признать, что у гипотетической планеты строение оболочек было подобно тому, каким обладали планеты земной группы.

Три самых распространенных вида метеоритов - железные, железно-каменные и каменные - свидетельствуют о том, что в теле Фаэтона содержится мантия, кора и железно-никелевое ядро. Из разных оболочек планеты, которая распалась когда-то, образовались метеориты трех этих классов. Ученые считают, что ахондриты, так напоминающие минералы земной коры, вполне могли образоваться именно из коры Фаэтона. Хондриты могли сформироваться из верхней мантии. Железные метеориты тогда появились из его ядра, а из нижних слоев мантии - железно-каменные.

Зная процентное соотношение метеоритов различных классов, которые падают на земную поверхность, мы можем оценить толщину коры, размеры ядра, а также общие размеры гипотетической планеты. Планета Фаэтон, согласно таким оценкам, была небольшой. Около 3 тысяч км составлял ее радиус. То есть по размерам он был сопоставим с Марсом.

Пулковские астрономы в 1975 году опубликовали работу К. Н. Савченко (годы жизни - 1910-1956). Он доказывал, что планета Фаэтон по своей массе принадлежит именно земной группе. Согласно оценкам Савченко, она была близка в этом отношении к Марсу. 3440 км составлял ее радиус.

По этому вопросу единого мнения среди астрономов не существует. Некоторые, к примеру, считают, что всего лишь в 0,001 земной массы оценивается верхняя граница массы малых планет, расположенных в кольце астероидов. Хотя ясно, что за миллиарды лет, которые прошли со времени гибели Фаэтона, Солнце, планеты, а также их спутники притянули к себе множество его фрагментов. Многие останки Фаэтона за долгие годы были измельчены в космическую пыль.

Расчеты показывают, что гигант Юпитер оказывает большое резонансно-гравитационное воздействие, из-за которого за пределы орбиты могло быть выброшено значительное число астероидов. Согласно некоторым оценкам, сразу после катастрофы количество вещества могло быть в 10 тысяч раз больше, чем сегодня. Ряд ученых полагает, что масса Фаэтона в момент взрыва могла превышать массу сегодняшнего пояса астероидов в 3 тысячи раз.

Некоторые исследователи считают, что Фаэтон является взорвавшейся звездой, покинувшей когда-то Солнечную систему или даже существующей и сегодня и вращающейся по вытянутой орбите. Например, Л. В. Константиновская полагает, что период обращения этой планеты вокруг Солнца - 2800 лет. Эта цифра лежит в основе календаря майя и древнеиндийского календаря. Исследовательница отметила, что 2 тысячи лет назад именно эту звезду видели при рождении Иисуса волхвы. Они называли ее звездой Вифлеема.

Принцип минимального взаимодействия

Майкл Оувенд, канадский астроном, в 1972 году сформулировал закон, который известен как принцип минимального взаимодействия. Он предположил, основываясь на данном принципе, что между Юпитером и Марсом примерно 10 млн лет назад существовала планета, которая была в 90 раз массивнее, чем Земля. Однако по неизвестным причинам она была уничтожена. При этом существенная часть комет и астероидов была со временем притянута Юпитером. Кстати, масса Сатурна по современным оценкам составляет порядка 95 масс Земли. Ряд исследователей полагает, что в этом отношении Фаэтон все-таки должен значительно уступать Сатурну.

Предположение о массе Фаэтона, исходя из обобщения оценок

Итак, как вы заметили, весьма незначительным является разброс в оценках масс, а следовательно, и размеров планеты, которые колеблются от Марса до Сатурна. Другими словами, речь идет о 0,11-0,9 массы Земли. Это и понятно, так как наука все еще не знает о том, какой с момента катастрофы прошел отрезок времени. Без знания того, когда планета распалась, невозможно высказать более-менее точные заключения о ее массе.

Как это обычно бывает, вероятнее всего следующее: истина находится посередине. Размеры и масса погибшего Фаэтона могли быть соизмеримы с точки зрения науки с размерами и массой нашей Земли. Некоторые исследователи утверждают, что Фаэтон был примерно в 2-3 раза больше по последнему показателю. Это означает, что он мог превышать по размерам нашу планету где-то в 1,5 раза.

Опровержение теории Ольберса в 60-х годах 20 века

Следует отметить, что многие ученые уже в 60-х годах 20 столетия стали отказываться от предложенной Генрихом Ольберсом теории. Они считают, что легенда о планете Фаэтон - не более чем догадка, которую легко опровергнуть. Сегодня большинство исследователей склоняются к тому, что из-за близости к Юпитеру она не могла появиться между орбитами Юпитера и Марса. Следовательно, нельзя вести речь и о том, что когда-то произошла гибель планеты Фаэтон. Ее "зародыши", согласно данной гипотезе, были поглощены Юпитером, сделались его спутниками или же были отброшены в иные области нашей Солнечной системы. Главным "виновником" того, что мифическая исчезнувшая планета Фаэтон не могла существовать, считается, таким образом, именно Юпитер. Однако в настоящее время признается, что кроме этого имели место и иные факторы, по которым аккумуляция планеты так и не состоялась.

Планета V

Интересные открытия в астрономии сделали и американцы. На основании результатов, полученных с применением математического моделирования, Джек Лиссо и Джон Чемберс, ученые NASA, предположили, что между астероидным поясом и Марсом 4 млрд лет назад существовала планета с весьма нестабильной и эксцентричной орбитой. Они назвали ее "Планета V". Ее существование, однако, не подтвердили пока никакие другие современные исследования космоса. Ученые считают, что пятая планета погибла, упав на Солнце. Однако это мнение в настоящее время никому не удалось проверить. Интересно, что согласно этой версии с этой планетой не связывается образование пояса астероидов.

Таковы основные воззрения астрономов на проблему существования Фаэтона. Научные исследования планет Солнечной системы продолжаются. Вполне вероятно, учитывая достижения последнего столетия в освоении космоса, что в самом ближайшем будущем мы получим новые интересные сведения. Кто знает, сколько планет ждут своего открытия...

В заключение расскажем красивую легенду о Фаэтоне.

Легенда о Фаэтоне

У Гелиоса, бога Солнца (на фото выше), от Климены, матерью которой была морская богиня Фетида, родился сын, которого назвали Фаэтон. Эпаф, сын Зевса и родственник главного героя, однажды усомнился в том, что отцом Фаэтона действительно является Гелиос. Тот разгневался на него и попросил своего родителя доказать, что он его сын. Фаэтон хотел, чтобы тот позволил ему прокатиться на его знаменитой золотой колеснице. Гелиос пришел в ужас, он сказал, что даже великий Зевс не в состоянии править ею. Однако Фаэтон настаивал, и он согласился.

Сын Гелиоса вскочил на колесницу, но не смог править конями. В конце концов он выпустил вожжи. Кони, почуяв свободу, понеслись еще быстрее. Они то проносились очень близко над Землей, то поднимались к самым звездам. Землю охватило пламя от опустившейся колесницы. Погибали целые племена, горел лес. Фаэтон в густом дыму не понимал, где он едет. Начали пересыхать моря, и от зноя стали страдать даже морские божества.

Тогда Гея-Земля воскликнула, обратившись к Зевсу, что скоро все вновь превратится в первобытный хаос, если так будет продолжаться дальше. Она попросила спасти всех от гибели. Зевс внял ее мольбам, взмахнул своей десницей, метнул молнию и потушил пожар ее огнем. Колесница Гелиоса также погибла. Упряжь коней и осколки ее разбросаны по небу. Гелиос в глубокой скорби закрыл свой лик и не появлялся целый день на голубом небе. Землю освещал лишь огонь от пожара.