Дослідження планет – захоплююче заняття. Ми знаємо про всесвіт ще так мало, що у багатьох випадках можна говорити не про факти, а про гіпотезах. Дослідження планет – це область, в якій основні відкриття ще попереду. Однак дещо все-таки можна розповісти. Адже наукові дослідження планет Сонячної системи ведуться вже кілька століть.
На фото нижче (зліва направо) планети Меркурій, Венера, Земля і Марс представлені в їх відносних розмірах.
Припущення про те, що між Юпітером і Марсом існує планета, вперше висловив в 1596 році Йоганн Кеплер. У своїй думці він ґрунтувався на тому, що між цими планетами є велике кругле простір. Емпірична залежність, що описує приблизну відстань від Сонця різних планет, була сформульована в 1766 році. Вона відома як правило Тіціуса-Боде. Ще не виявлена планета, згідно з цим правилом, повинна перебувати приблизно на відстані 2,8 а. е.
Припущення Тіціуса, виявлення астероїдів
У результаті вивчення різних відстаней планет від Сонця, здійснених у 2-й половині 18 століття, Тициус, німецький фізик, зробив цікаве припущення. Він висловив гіпотезу про те, що між Юпітером і Марсом знаходиться ще одне небесне тіло. В 1801 році, тобто через кілька десятків років, був виявлений астероїд Церера. Він рухався з вражаючою точністю на відстані від Сонця, відповідному правилу Тіціуса. Через кілька років були виявлені астероїди Юнона, Паллада і Веста. Їх орбіти знаходилися дуже близько до Церери.
Здогад Ольберса
Ольберс, німецький астроном (портрет його представлений вище), на підставі цього припустив, що між Юпітером і Марсом на відстані від Сонця приблизно в 2,8 астрономічних одиниць колись існувала планета, сьогодні вже розпалася на безліч астероїдів. Її почали іменувати Фаетоном. Було висловлено припущення про те, що на цій планеті колись існувала органічна життя, і не виключено, що і ціла цивілізація. Однак далеко не всі про планеті Фаетон можна розглядати як щось більше, ніж просто здогад.
Думки з приводу загибелі Фаетона
Вчені 20 століття припустили, що приблизно 16 тис. років тому гіпотетична планета загинула. Багато суперечок викликає сьогодні така датування, як і причини, які потягли за собою катастрофу. Деякі вчені вважають, що гравітація Юпітера стала причиною руйнування Фаетона. Інше припущення – вулканічна активність. Інші думки, які відносяться до менш традиційного погляду, – зіткнення з Нібіру, у якій орбіта проходить якраз через Сонячну систему; а також термоядерна війна.
Життя на Фаетоні?
Складно судити про те, чи було життя на Фаетоні, оскільки навіть існування самої цієї планети важко довести. Проте наукові дослідження, проведені в останнє століття, показують, що така може бути вірною. Умберто Кэмпинс, астроном, який працює в Університеті Центральної Флориди, заявив на щорічній конференції відділу планетарних наук про те, що його команда знайшла воду на астероїді 65 Кібела. За його словами, цей астероїд зверху покритий тонким шаром льоду (кілька мікрометрів). А в ньому були виявлені сліди органічних молекул. В цьому ж поясі, між Юпітером і Марсом, розташований астероїд Кібела. Вода дещо раніше була знайдена і на 24 Феміді. На Весті і Церери, великих астероїдах, її теж виявили. Якщо виявиться, що це уламки Фаетона, цілком імовірно, що саме з цієї планети була занесена на Землю органічна життя.
Сьогодні гіпотеза про те, що в давнину існувала планета Фаетон, офіційною наукою не визнається. Однак є чимало дослідників і вчених, які підтримують ідею про те, що це не просто міф. Була планета Фаетон? Вчений Ольберс, про який ми вже згадували, в це вірив.
Думка Ольберса про загибель Фаетона
Ми вже розповіли на початку цієї статті, що астрономів ще за часів Генріха Ольберса (18-19 століття) займала думка про те, що в минулому існувало велике небесне тіло між орбітами Юпітера і Марса. Вони хотіли зрозуміти, що ж являла собою загибла планета Фаетон. Ольберс ще досить загально сформулював свою теорію. Він припустив, що комети і астероїди утворилися через те, що одна велика планета розлетілася на шматки. Причиною цього могла бути як її внутрішній розрив, так і зовнішній вплив (удар). Вже в 19 столітті стало ясно, що якщо коли-то давно і існувала ця гіпотетична планета, то вона повинна була значно відрізнятися від газових гігантів, таких як Нептун, Уран, Сатурн або Юпітер. Швидше за все, вона належала до земної групи планет в Сонячній системі, до яких відносяться: Марс, Венера, Земля і Меркурій.
Спосіб оцінки розмірів і маси, запропонований Леверье
Кількість відкритих астероїдів в середині 19 століття було все ще невелика. Крім того, розміри їх не були встановлені. З-за цього було неможливо здійснити безпосередню оцінку розмірів і маси гіпотетичної планети. Однак Урбен Леверье, французький астроном (портрет його представлений вище), запропонував новий спосіб її оцінки, якими успішно користуються дослідники космосу і донині. Для того щоб зрозуміти суть цього методу, слід зробити невеликий відступ. Розповімо про те, як був відкритий Нептун.
Відкриття Нептуна
Ця подія стала тріумфом методів, що застосовувалися в дослідженні космосу. Існування цієї планети в Сонячній системі спершу теоретично “вирахували”, а потім вже виявили Нептун на небі саме в тому місці, яке було передбачене.
Спостереження Урану, відкритого в 1781 році, здавалося, надавали можливість створити точну таблицю, в якій положення планети на орбіті описувалися в моменти, заздалегідь визначені дослідниками. Однак зробити це не вийшло, так як Уран у перші десятиліття 19 ст. постійно забігав вперед, а в подальші роки почав відставати від положень, які були знайдені вченими. Аналізуючи непостійність його руху по орбіті, астрономи зробили висновок про те, що за ним повинна існувати інша планета (тобто Нептун), яка і збиває його з “шляху істинного” завдяки своєму тяжінню. По відхиленнях Урану від обчислених положень потрібно визначити, який характер має рух цієї невидимки, а також знайти її розташування на небі.
Французький дослідник Урбен Леверье і англійський вчений Джон Адамс вирішили взятися за цю непросту задачу. Їм обом вдалося досягти приблизно однакових результатів. Однак англійцю не пощастило – астрономи не повірили його розрахунками і не почали спостережень. Більш прихильною доля була до Леверье. Буквально на другий день після отримання листа з розрахунками від Урбена Йоганн Галле, німецький дослідник виявив у передбаченому місці нову планету. Так, “на кінчику пера”, як зазвичай кажуть, 23 вересня 1846 р. Нептун був відкритий. Було переглянуто думка про те, скільки планет має Сонячна система. Виявилося, що їх не 7, як вважалося раніше, а 8.
Як Леверье визначив масу Фаетона
Урбен Леверье для визначення того, яку масу має гіпотетичне небесне тіло, про яке говорив ще Ольберс, використовував той же самий метод. Масу всіх астероїдів, включаючи не відкриті ще в той час, оцінити можна було, використовуючи величину збурюючих дій, які надавав руху Марса пояс астероїдів. У цьому випадку, звичайно, вся сукупність космічного пилу і небесних тіл, які знаходяться в поясі астероїдів, не будуть враховуватися. Потрібно розглядати саме Марс, так як вплив на гігантський Юпітер поясу астероїдів було дуже мало.
Леверье зайнявся дослідженням Марса. Він проаналізував незрозумілі відхилення, що спостерігаються в рух перигелію орбіти планети. Він вирахував, що маса поясу астероїдів повинна становити не більше 0,1-0,25 земної маси. Використовуючи цей метод, інші дослідники в наступні роки прийшли до схожих результатів.
Вивчення Фаетона в 20 столітті
Новий етап вивчення Фаетона почався в середині 20 століття. До цього часу з’явилися докладні результати дослідження різних видів метеоритів. Це дозволило вченим отримати інформацію про те, яку будову могла мати планета Фаетон. Насправді, якщо припустити, що пояс астероїдів є головним джерелом метеоритів, що падають на земну поверхню, потрібно буде визнати, що у гіпотетичної планети будова оболонок було подібно до того, яким володіли планети земної групи.
Три найпоширеніших види метеоритів – залізні, залізно-кам’яні і кам’яні – свідчать про те, що в тілі Фаетона міститься мантія, кора і залізно-нікелеве ядро. З різних оболонок планети, яка розпалася колись, утворилися метеорити трьох цих класів. Вчені вважають, що ахондриты, так що нагадують мінерали земної кори, цілком могли утворитися саме з кори Фаетона. Хондрити могли сформуватися з верхньої мантії. Залізні метеорити тоді з’явилися його ядра, а з нижніх шарів мантії – залізно-кам’яні.
Знаючи процентне співвідношення метеоритів різних класів, які падають на земну поверхню, ми можемо оцінити товщину кори, розміри ядра, а також загальні розміри гіпотетичної планети. Планета Фаетон, згідно з такими оцінками, була невеликою. Близько 3 тисяч км складав її радіус. Тобто за розмірами він був порівнянний з Марсом.
Пулковські астрономи в 1975 році опублікували роботу К. Н. Савченко (роки життя – 1910-1956). Він доводив, що планета Фаетон по своїй масі належить саме земної групи. Згідно з оцінками Савченко, вона була близькою в цьому відношенні до Марса. 3440 км складав її радіус.
З цього питання єдиної думки серед астрономів не існує. Деякі, наприклад, вважають, що лише 0,001 земної маси оцінюється верхня межа маси малих планет, розташованих в кільці астероїдів. Хоча зрозуміло, що за мільярди років, які пройшли з часу загибелі Фаетона, Сонце, планети, їх супутники притягли до себе безліч його фрагментів. Багато останки Фаетона за довгі роки були подрібнені в космічну пил.
Розрахунки показують, що гігант Юпітер має велике резонансно-гравітаційний вплив, з-за якого за межі орбіти могло бути викинута значна кількість астероїдів. Згідно з деякими оцінками, відразу після катастрофи кількість речовини могло бути в 10 тисяч разів більше, ніж сьогодні. Ряд вчених вважає, що маса Фаетона в момент вибуху могла перевищувати масу сьогоднішнього поясу астероїдів в 3 тисячі разів.
Деякі дослідники вважають, що Фаетон є вибухнула зіркою, яка залишила колись Сонячну систему або навіть існуючої і сьогодні і обертається по витягнутій орбіті. Наприклад, Л. В. Костянтинівська вважає, що період обертання цієї планети навколо Сонця – 2800 років. Ця цифра лежить в основі календаря майя і давньоіндійського календаря. Дослідниця зазначила, що 2 тисячі років тому саме цю зірку бачили при народженні Ісуса волхви. Вони називали її зіркою Віфлеєма.
Принцип мінімального взаємодії
Майкл Оувенд, канадський астроном, в 1972 році сформулював закон, який відомий як принцип мінімального взаємодії. Він припустив, грунтуючись на цьому принципі, що між Юпітером і Марсом приблизно 10 млн років тому існувала планета, яка була в 90 разів масивніше, ніж Земля. Однак з невідомих причин вона була знищена. При цьому істотна частина комет і астероїдів була згодом притягнута Юпітером. До речі, маса Сатурна за сучасними оцінками становить близько 95 мас Землі. Ряд дослідників вважає, що в цьому відношенні Фаетон все-таки повинен значно поступатися Сатурну.
Припущення про масі Фаетона, виходячи з узагальнення оцінок
Отже, як ви помітили, вельми незначною є різниця в оцінках мас, а отже, і розмірів планети, які коливаються від Марса до Сатурна. Іншими словами, мова йде про 0,11-0,9 маси Землі. Це і зрозуміло, так як наука все ще не знає про те, який з моменту катастрофи пройшов відрізок часу. Без знання того, коли планета розпалася, неможливо висловити більш-менш точні висновки про її масі.
Як це зазвичай буває, найімовірніше наступне: істина знаходиться посередині. Розміри і маса загиблого Фаетона могли бути сумірні з точки зору науки з розмірами і масою нашої Землі. Деякі дослідники стверджують, що Фаетон був приблизно в 2-3 рази більше за останнім показником. Це означає, що він міг перевищувати за розмірами нашу планету десь в 1,5 рази.
Спростування теорії Ольберса в 60-х роках 20 століття
Слід зазначити, що багато вчених вже в 60-х роках 20 сторіччя стали відмовлятися від запропонованої Генріхом Ольберсом теорії. Вони вважають, що легенда про планеті Фаетон – не більш ніж здогадка, яку легко спростувати. Сьогодні більшість дослідників схиляються до того, що з-за близькості до Юпітера вона не могла з’явитися між орбітами Юпітера і Марса. Отже, можна вести мову і про те, що колись сталася загибель планети Фаетон. Її “зародки”, згідно з цією гіпотезою, були поглинені Юпітером, зробилися його супутниками або ж були відкинуті в інші області нашої Сонячної системи. Головним “винуватцем” того, що міфічна зникла планета Фаетон не могла існувати, вважається, таким чином, саме Юпітер. Проте в даний час визнається, що крім цього мали місце і інші фактори, за якими акумуляція планети так і не відбулася.
Планета V
Цікаві відкриття в астрономії і зробили американці. На підставі результатів, отриманих із застосуванням математичного моделювання, Джек Лиссо і Джон Чемберс, науковці NASA, припустили, що між астероидным поясом і Марсом 4 млрд років тому існувала планета з досить нестабільною і ексцентричної орбітою. Вони назвали її “Планета V”. Її існування, однак, не підтвердили поки що ніякі інші сучасні дослідження космосу. Вчені вважають, що п’ята планета загинула, впавши на Сонці. Однак ця думка в даний час нікому не вдалося перевірити. Цікаво, що згідно цієї версії з цією планетою не зв’язується освіта поясу астероїдів.
Такі основні погляди астрономів на проблему існування Фаетона. Наукові дослідження планет Сонячної системи тривають. Цілком імовірно, враховуючи досягнення останнього століття в освоєнні космосу, що в найближчому майбутньому ми отримаємо нові цікаві відомості. Хто знає, скільки планет чекають свого відкриття…
На закінчення розповімо красиву легенду про Фаетоні.
Легенда про Фаетоні
У Геліоса, бога Сонця (на фото вище), від Клімени, матір’ю якої була морська богиня Фетіда, народився син, якого назвали Фаетон. Епаф, син Зевса і родич головного героя, одного разу засумнівався в тому, що батьком Фаетона дійсно є Геліос. Той розгнівався на нього і попросив свого батька довести, що він його син. Фаетон хотів, щоб той дозволив йому покататися на його знаменитої золотої колісниці. Геліос прийшов в жах, він сказав, що навіть великий Зевс не в змозі правити нею. Однак Фаетон наполягав, і він погодився.
Син Геліоса скочив на воза, але не зміг правити кіньми. Врешті-решт він випустив віжки. Коні, зачувши волю, понеслися ще швидше. Вони проносилися дуже близько над Землею, то піднімалися до самих зірок. Землю охопило полум’я від опустилася колісниці. Гинули цілі племена, горів ліс. Фаетон у густому диму не розумів, де він їде. Почали пересихати моря, і від спеки стали страждати навіть морські божества.
Тоді Гея-Земля вигукнула, звернувшись до Зевса, що скоро все знову перетвориться в первісний хаос, якщо так буде продовжуватися далі. Вона попросила врятувати всіх від загибелі. Зевс почув її благання, махнув своєю десницею, метнув блискавку і загасив пожежу її вогнем. Колісниця Геліоса також загинула. Упряж коней і осколки її розкидані по небу. Геліос в глибокій скорботі закрив свій лик і не з’являвся цілий день на блакитному небі. Землю висвітлював лише вогонь від пожежі.
