100 знаменитых загадок природы - Владимир Сядро

Пролить свет на поиск загадочной планеты помогла случайность. В 1766 году немецкий астроном, физик и математик Иоганн Тициус сформулировал, а другой немецкий астроном, Иоганн Боде, обосновал числовую закономерность в расстояниях планет от Солнца. По этой закономерности между Марсом и Юпитером должна существовать «планета № 5». То что правило Тициуса-Боде работает, доказали последующие открытия Урана, Нептуна и Плутона. В конце XVIII века на конгрессе в немецком городе Готе было решено начать поиск недостающей планеты. Однако никому из тех астрономов, которым поручили наблюдения, не повезло. Планету обнаружил в 1801 году Джузеппо Пьяцци, директор обсерватории в Палермо (о. Сицилия). Когда вычислили орбиту этого космического тела, оказалось, что оно движется точно на том расстоянии от Солнца, которое предсказано правилом Тициуса-Боде. Астрономы ликовали: найдена недостающая планета. Ее назвали Церерой, в честь богини – покровительницы Сицилии.

Однако вскоре радость ученых была омрачена цепью новых открытий. В 1802 году была обнаружена между Юпитером и Марсом еще одна малая планета – Паллада. В 1804 году – третья планета – Юнона, а в 1807 году – Веста. Итак, там, где ожидали найти одну большую планету, обнаружили 4 маленькие. Между тем поток открытий малых планет (их еще называют астероидами, то есть «звездоподобными») не прекращался, и к 1890 году их было известно уже свыше 300. Астрономы пришли к твердому убеждению, что между Марсом и Юпитером по орбитам вокруг Солнца вращается целый рой малых планетарных тел. На сегодняшний день известно около 2000 астероидов. И по некоторым оценкам их число может превышать 7000.

Все они двигались примерно на одном и том же расстоянии от Солнца, что и Церера, – 2,8 астрономической единицы (одна астрономическая единица равна расстоянию Земли от Солнца, что составляет 150 млн километров). Именно это обстоятельство позволило немецкому астроному Г. Ольберсу еще в 1804 году высказать гипотезу о том, что малые планеты произошли в результате распада на куски одной большой планеты, которой он дал имя Фаэтон.

Так, согласно древнегреческому мифу, звали сына бога Солнца Гелиоса. Однажды Фаэтон упросил отца позволить ему управлять золотой колесницей Солнца, в которой Гелиос совершал свой каждодневный путь по небосводу. Отец долго не соглашался, но наконец уступил желанию юноши. Но Фаэтон потерял путь среди небесных созвездий. Кони, почувствовав неуверенную руку возницы, понесли. И когда колесница приблизилась на опасное расстояние к Земле, пламя охватило нашу планету. Бог Зевс-Громовержец, чтобы спасти Землю, метнул молнию в колесницу. Фаэтон упал на Землю и погиб.

Таким образом красивая легенда получила реальное научное обоснование. Хотя некоторые современники Г. Ольберса (В. Гершель, Лаверье, П. Лаплас) высказывали другие предположения о происхождении астероидов, но наибольшей популярностью пользовалась точка зрения Ольберса, которая наилучшим образом объясняла все известные к тому времени факты.

Гипотеза немецкого ученого оказалась настолько правдоподобной, что существование Фаэтона считалось общепризнанным до 1944 года, до появления космологической теории О. Ю. Шмидта, который трактовал возникновение астероидов иначе. Согласно этой теории, астероиды – не обломки Фаэтона, а материя некой необразовавшейся планеты. На заре рождения планет, примерно 4 миллиарда лет назад, молодое Солнце было окружено газопылевым облаком. Из-за относительно небольших скоростей пылинки начали быстро слипаться, образовав космические тела, по размерам сравнимые с современными астероидами. Быстрее всего процесс рождения этих тел шел в районе орбиты нынешнего Юпитера, где образовалась самая крупная планета. Растущий Юпитер со временем стал выталкивать протоастероиды из зоны своего влитания, породив среди них хаотическое движение. Они уже не могли объединиться, процесс дробления стал преобладать над процессом роста. Часть протоастероидов покинула Солнечную систему, другая часть время от времени возвращается в виде комет, достигая Земли.

Изучение упавших метеоритов стало одним из способов выяснить, существовала ли планета Фаэтон. Академик А. Заварницкий, опираясь на анализ состава метеоритов, попытался реконструировать строение погибшей планеты. Железные метеориты он считал осколками планетного ядра, каменные – остатками коры, а железокаменные – мантии.

Наука, доказывая реальность существования в прошлом Фаэтона, опирается на тот факт, что выпавшие на Землю метеориты имеют только два класса значений средних плотностей, которые могли возникнуть только при разрушении оболочки и ядра небесного тела, то есть метеориты являются частью одной планеты, в составе которой они прошли процессы уплотнения, переплавки, смешивания и кристаллизации.

Палеонтологи обнаружили в каменных материях окаменевшие бактерии, похожие на земные цианобактерии. Подобного рода микроорганизмы живут в горных породах и горячих источниках, питаясь за счет химических реакций и не нуждаются в кислороде и солнечном свете. Этот факт доказывает, что метеоритное вещество было образовано на крупном небесном теле и на нем существовала жизнь.

Несмотря на вышеизложенные аргументы, большинство современных ученых ставят под сомнение теорию Г. Ольберса. В 70-х годах XX века стало преобладать мнение, что Фаэтона не существовало, а были остатки непрореагировавшего первичного вещества протосолнечной туманности, из которого и возникло Астероидное кольцо между Марсом и Юпитером.

Московский астроном А. Н. Чибисов, используя методы небесной механики, попытался «собрать» астероиды вместе и определить приблизительную орбиту родительской планеты. Он пришел к выводу, что невозможно определить ни область, где взорвалась планета, ни орбиту, по которой она двигалась до взрыва.

Азербайджанский ученый И. Ф. Султанов подошел к этому вопросу с другой стороны. Он рассчитал, как должны распределиться в пространстве осколки при взрыве планеты. Полученные данные сравнили с существующим распределением астероидов. Результат оказался не в пользу теории Г. Ольберса.

Но в начале 70-х годов XX века астрономы вычислили гипотетическую массу планеты и предположили, что разрушение произошло приблизительно 16 млн лет назад. За столь длительное время под воздействием планет орбиты астероидов запутались настолько, что восстановить начальные условия просто невозможно.

Многие защитники Фаэтона ставят под сомнение эту дату. Если Фаэтон взорвался 16 млн лет назад, то откуда взялся след от астероида, упавшего на Землю 65 млн лет назад? В качестве альтернативы они предлагают более позднюю дату – 4 млрд лет.