Инопланетные кентавры
В настоящее время, когда пачками открываются планеты у других звезд, а земляне отправили первые звездолеты, кажется, что наша домашняя Солнечная система уже хорошо изучена и знакома. Однако, временами появляются новости, которые если не шатают устои мировоззрения, то как минимум порождают восклик «а-хри-неть!» Именно такую реакцию у меня вызвало новое исследование, согласно которому в Солнечной системе находится два десятка космических тел прилетевших от других звезд.
Классическая теория образования Солнечной системы предполагает, что все тела, которые обращаются вокруг Солнца образовались из одного газопылевого диска. Сам газопылевой диск — это остатки процесса звездообразования, породившего наше светило. Диск формируется из протопланетного облака, под действием центробежной силы приобретающего плоскую форму, поэтому все планеты, большие спутники и большинство астероидов имеют орбиты близкие к плоскости солнечного экватора. Эту плоскость называют плоскостью эклиптики, и считается, что Земля лежит точно на ней, а у других планет имеется некоторое отклонение.
У астероидов отклонение от плоскости эклиптики больше, т.к. они переживают больше возмущающих воздействий, прежде всего от гравитации планет. Кометы же прилетают из дальних окраин Солнечной системы, куда они были выброшены на этапе формирования планет из газопылевого диска. Однако кроме каменных астероидов внутренней Солнечной системы, и долгопериодических ледяных комет, сегодня известно несколько семейств различных космических тел, которые нельзя отнести ни к одному привычному классу.
Например Плутон и несколько других достаточно крупных тел теперь считаются карликовыми планетами, большинство которых находится в поясе Эджворта-Койпера вместе со множеством относительно мелких тел за орбитой Нептуна. Дальше пояса Эджворта-Койпера лежит рассеянный диск, а еще дальше Облако Оорта, а ближе орбиты Нептуна вокруг Солнца обращаются т.н. «кентавры». Кентавры — это особая группа малых космических тел, которые лишь условно подходят под определение астероидов, потому что содержат значительное количество водяного и другого льда, и приближаясь к Солнцу обрастают комой, как кометы. Не похожи они и на кометы, поскольку их орбита не отличается большой эллиптичностью, и ближайшая её точка лежит далеко от Солнца, а средняя плотность этих тел ближе к камню чем ко льду. Размеры у некоторых кентавров тоже совсем не кометные — несколько штук больше 200 км в поперечнике, что позволяет им претендовать на звание карликовых планет.
Серые — троянские астероиды Юпитера; зеленые — кентавры; оранжевые — рассеянный диск; голубые — пояс Эджворта-Койпера.
Некоторые данные говорят о том, что и карликовая планета Церера, которая сейчас находится в Главном поясе астероидов, могла быть кентавром. Хотя сами ученые до конца не определились, какие именно тела относить к кентаврам, но общее представление, что это малые космические тела, чьи орбиты лежат в пределах орбит Юпитера и Нептуна или чуть дальше.
Ни один из кентавров не сфотографирован вблизи, что еще больше добавляет загадочности. Зато известно, что некоторые обладают собственной системой колец. Единственное, что у нас есть, кроме наблюдений с Земли — это снимки спутника Сатурна Фебы, которая, предположительно, является захваченным кентавром.
Несмотря на необычность кентавров, из четырех сотен известных, сегодня поговорим всего о 17, но самых удивительных. Один кентавр с непроизносимым названием Каэпаокаавела ведет себя настолько необычно, что в 2018 году ученые заподозрили его инопланетное происхождение. Его орбита довольно близка к юпитерианской, но в отличие от большинства тел Солнечной системы обращение ретроградное, т.е. он летит навстречу всем астероидам, которые имеются в тех местах.
Астрономы попытались смоделировать его будущее и прошлое, чтобы понять как он сумел приобрести такие орбитальные характеристики. Для этого провели моделирование миллиона сценариев, которые отличались незначительными вариациями гравитационных параметров. Оказалось, что примерно половина сценариев приводит в выкидыванию кентавра из Солнечной системы за несколько миллионов лет. Вторая половина сценариев приводит к его обрушению на Солнце за то же время. И лишь 46 сценариев показали возможность сохранения на протяжении всей жизни Солнечной системы. Но в эти сценарии входил захват Каэпаокаавелы Солнцем из какой-то другой планетной системы. То есть нашлись косвенные признаки внесолнечного происхождения этого кентавра.
Вдохновленные первым успехом, астрономы решили прогнать моделирование по другим необычным кентаврам и нескольким транснептуновым объектам, чья орбита почти перпендикулярна плоскости эклиптики или обращение вокруг Солнца ретроградное. И оказалось, что либо они все прилетели извне Солнечной системы в последние 100 млн лет, и в следующие 100 млн улетят дальше (или упадут на Солнце), либо они оказались захвачены 4,5 млрд лет назад у какой-то другой звезды.
Вариант недавнего захвата (100 млн лет по космическим меркам — это недавно) ученые считают маловероятным, т.к. он предполагает постоянное подновление семейства кентавров внесолнечными объектами. Остается древний захват и постепенная эволюция орбиты.
В любом сценарии, можно предполагать, что для изучения космическими аппаратами других солнечных систем теперь нам не надо покидать собственную. Это открывает возможности для современной космонавтики, которой еще далеко до околосветовых скоростей, в совершении межзвездных экспедиций. Зато теперь можно отправиться к тому объекту, который сам совершил такую экспедицию.
Сегодня открыто уже два космических тела, которые недавно пролетели через нашу систему из межзвездного пространства: астероид 1I/Оумуамуа и комета 2I/Борисова. Но заметили их слишком поздно, и улетят они слишком быстро чтобы успеть отправить к ним хотя бы малый исследовательский зонд. С кентаврами ситуация намного проще, хотя их орбита тоже не обещает легкого полета.
Внимание современной космонавтики направлено к более близким телам: Меркурию, Луне, Марсу, астероидам, Юпитеру, но если замахиваться на более сложные задачи, то достижение внесолнечного кентавра — одна из самых достойных. Ближайшая программа, которая похожа на полет к этим «инопланетянам» — NASA Lucy.
Этот зонд должен отправиться к троянцам Юпитера — еще одному семейству астероидов, которое гравитационно связано с планетой-гигантом. Сама Lucy не сможет рассмотреть Каэпаокаавелу подробнее, но аппарат такой сложности мог бы, если б его запустили с этой целью.
