В 2001 году группа американских астрономов дежурила, как обычно ночью, у главного телескопа на вершине Мауна-Кеа на Гавайях и между делом заспорила на тему: «Сколько еще «лун» осталось неоткрыто в Солнечной системе?».
Астроном Джюитт тут же сделал ставку в 100 долларов в пользу того, что в Солнечной системе осталось обнаружить не более 10 новых «лун».
В обоснование своей «нормы» Джюитт сослался на статистику по XX веку, когда астрономы нашли только несколько таких космических объектов.
Астроном Шеппард, руководитель ночного бдения, высказался более оптимистично, увеличив «норму» до 20 новых «лун» в надежде на повышение чувствительности новых астрономических инструментов.
"Космический улов"
С того времени астрономы Шеппарда обнаружили дополнительно аж 62 «луны»! На долю других наблюдательных групп выпало дополнительно 24 «луны». Строго говоря, эти объекты являются не «лунами», а спутниками гигантских планет, а настоящая Луна есть только у Земли. Но астрономы по привычке называют их «лунами».
Никто не предполагал, что семейство Солнечной системы содержит так много «лун». Большинство их астрономы классифицируют как нерегулярные, отличающиеся огромными вытянутыми эллиптическими орбитами с наклоном их плоскостей под углом к плоскости экваторов «материнских» планет. Кроме того, многие нерегулярные «луны» имеют ретроградные орбиты, то есть они обращаются вокруг «материнской» планеты в обратном направлении по отношению к ней.
К так называемым регулярным «лунам» относят земную Луну и четыре крупных Галилеевых спутника Юпитера, отличающихся сравнительно тесным расположением, круговой орбитой и вращением в экваториальной плоскости «материнской» планеты.
Взгляд на Северный полюс
В этом случае мы обнаружим, что наша Луна обращается вокруг Земли против часовой стрелки, то есть в том же направлении, в котором вращается вокруг оси наша планета при движении вокруг Солнца. Другие планеты тоже вращаются против часовой стрелки, что свидетельствует о таком же кружении газопылевого диска, породившего планеты 4,5 миллиарда лет назад. Регулярные «луны» тоже двигаются аналогичным образом, то есть они тоже, как считают астрономы, образовались в газопылевом диске, вращающемся вокруг соответствующей планеты. Таким образом, иное «поведение» нерегулярных «лун» свидетельствует и об ином их происхождении.
Нерегулярные «луны»
Итак, большинство планетарных «лун» образовались в газопылевых дисках, обращающихся вокруг соответствующих планет, воспроизводя в миниатюре формирование самой Солнечной системы. Эти «луны» вращаются в плоскости экваторов соответствующих планет и в том же направлении. «Луны», не выполняющие эти условия, считаются нерегулярными.
Недавний поток астрономических открытий, обусловленный созданием цифровых наблюдательных приборов, показал громадное количественное преобладание нерегулярных «лун» перед регулярными. Их замысловатые орбиты свидетельствуют о том, что они сформировались не в точке, где они были замечены, а на орбите вокруг Солнца. Возможно, эти небесные тела являются астероидами или кометами, захваченными соответствующими планетами. Но точное их происхождение и механизм «захвата» планетами неизвестны. Некоторые астрономы не исключают их прилета из зоны пояса Койпера (за Нептуном). Их «захваты» могут сопровождаться столкновениями между собой в «молодых» зонах, где соответствующие объекты еще не разлетелись.
Кстати, странные свойства орбит нерегулярных «лун» объясняются первоначальным кружением их вокруг Солнца с последующим «пленением» какой-нибудь из приблизившихся планет. Астрономы предлагают три варианта «пленения», но все они начинаются со стадии образования так называемых планетезималей (тел, похожих по размерам на астероиды). Оставшиеся «отходы производства» идут на формирование скальных оболочек планет-гигантов.
Нерегулярные «луны» пока не получили объяснения с позиций стандартной модели мироздания, но теоретические аспекты этой проблемы уже разрабатываются. Эти разработки относятся к давно минувшим временам, когда гравитационные воздействия только что народившихся планет рассеивали или, наоборот, концентрировали в одном месте будущие «луны».
Изучение особенностей этой эпохи прольет дополнительный свет на проблему происхождения Солнечной системы.
История исследования
Хотя первая известная нерегулярная «луна» Тритон (спутник Нептуна) была обнаружена в 1846 году, большинство таких «лун» избежали обнаружения вплоть до наших дней. К тому же они оказались рассеянными на громадных пространствах. К примеру, крайняя регулярная «луна» Юпитера Каллисто вращается на расстоянии 1,9 миллиона километров от планеты, в то время как известные нерегулярные «луны» Юпитера удалены от него на 30 миллионов километров! Это расстояние сравнимо с радиусом гравитационной «сферы» Юпитера, за которой «луны» могут уйти безвозвратно! Если бы эту «сферу» можно было увидеть, она заняла бы 10 дуговых градусов небосвода, что в 20 раз превосходило бы угловые размеры полной Луны. Результативное сканирование такой обширной области небосвода требует создания новейших цифровых наблюдательных инструментов.
Четыре гигантские планеты в Солнечной системе - Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун - имеют, как оказалось, похожие системы нерегулярных «лун». Совершив экстраполяцию от общего количества обнаруженных посей день небесных тел такого типа, получим сто нерегулярных «лун» диаметром более километра! А меньшего диаметра их еще больше!
Орбиты этих небесных тел, как всем понятно, представляют собой невероятное сплетение маршрутов!
Столкновения
Итак, у Юпитера сейчас числятся 8 регулярных «лун» и 55 нерегулярных, у Урана - 18 регулярных и 9 нерегулярных, у Нептуна - 6 регулярных и 7 нерегулярных и у Сатурна - 21 регулярная и 26 нерегулярных «лун». Астроном Дэвид Несворный из штата Колорадо с сотрудниками смоделировали ситуацию столкновений между «лунами» и обнаружили, что на сегодняшний день, к нашему счастью, такие космические катаклизмы случаются крайне редко.
Одна из немногих нерегулярных «лун» около Сатурна, а именно Феба, изучена наиболее основательно. Тем более что в июне 2004 года ее «навестил» космический аппарат НАСА «Кассини», сделавший множество снимков «луны» с очень высоким разрешением, и зарегистрировал спектр отраженного солнечного света, свидетельствующий о наличии там воды и двуокиси углерода в виде льда, а также изобилие кратеров!
Две нерегулярные «луны» у Нептуна - Нереиду и Тритон - сфотографировал космический аппарат «Вояджер-2», обнаруживший на них ледяную поверхность. Присутствие льда означает, что эти небесные тела образовались сравнительно далеко от Солнца. А нерегулярные «луны» Юпитера оказались черными как смоль, что означает отсутствие на них льда. Стало быть, они сформировались сравнительно близко к Солнцу и лед мог растаять.
