Ученые раскрыли тайну странной орбиты Плутона
Орбита Плутона имеет эксцентриситет — отклонение от идеального круга — 0,25. Для сравнения, эксцентриситет орбиты Земли составляет всего 0,0167, что означает, что она почти круглая. У Сатурна и Марса значение эксцентриситета немного выше — 0,054 и 0,093 соответственно, то есть их орбиты вытянуты, но незначительно. Кроме того, орбита Плутона наклонена от горизонтальной плоскости на внушительные 17,4 градуса по сравнению с 1,5 градусами у Земли и примерно 2 градусами у Меркурия.
«Необычный эксцентриситет и наклон Плутона, вероятно, связаны с его взаимодействием с соседним Нептуном и другими планетами-гигантами», — объясняет Рену Малхотра, планетолог из Университета Аризоны, которая подробно изучала орбиту Плутона.
Ученые считают, что решающую роль в формировании орбиты Плутона сыграла миграция Нептуна из-за гравитационных взаимодействий с его гигантскими соседями. В какой-то момент планеты мигрировали, и Плутон «оказался на такой орбите, потому что орбита Нептуна сместилась наружу и захватила Плутон», — рассказывает Малхотра.
Планетолог приводит простую аналогию: «Представьте плоскую поверхность. Если вы случайным образом бросаете на нее камни, они окажутся где угодно. Но если на поверхности есть углубления, камни с большей вероятностью окажутся в этих углублениях». В случае с планетами миграция Нептуна создала гравитационную яму для Плутона.
Несмотря на странную орбиту, Нептун держит Плутон под контролем. В течение 20 лет из своего 248-летнего орбитального периода Плутон находится внутри орбиты Нептуна. Две планеты находятся в орбитальном резонансе 3:2, что означает, что Плутон совершает два оборота каждый раз, когда Нептун совершает три. «Эта конфигурация очень стабильна и защищает Плутон от дальнейшего смещения», — говорит Уилл Гранди, астроном из обсерватории Лоуэлла в Аризоне и участник миссии NASA New Horizons к Плутону.
У орбиты Плутона есть еще одна странность. Когда карликовая планета достигает перигелия — своей ближайшей точки к Солнцу — она всегда находится над плоскостью планет. Обычно планеты и другие карликовые планеты со временем поднимаются и опускаются относительно плоскости — чего, как показывают симуляции, Плутон никогда не делал. Это вызвано своеобразным взаимодействием Плутона, Юпитера и Урана, которое удерживает Плутон от хаотических движений.
«Раньше мы думали, что только Нептун и Плутон взаимно влияют друг на друга, но оказывается, что другие планеты тоже вносят свою лепту в жизнь Плутона», — объясняет Малхотра.
Впрочем, Плутон не одинок в своей странности. Например, открытая в 2005 году карликовая планета Эрида, которая тоже является одним из объектов нашей Солнечной системы, имеет эксцентриситет 0,45 и наклон около 43 градусов, и это гораздо более экстремальная орбита по мнению ученых.
Пояс Койпера, уникальная зона Солнечной системы, в которой обитают Плутон и множество других карликовых планет и ледяных тел, наверняка таит еще больше загадок. «На объектах размером 100 километров и больше в поясе Койпера больше ландшафта, чем на всех твердых поверхностях в остальной части Солнечной системы вместе взятых», — отмечает Гранди. Ученые продолжают свои исследования этих объектов.
Тем временем ученые собрались запустить к Плутону зонд для проверки гипотезы о подземном океане.
