Обнаружены гигантские пылевые кольца вокруг Солнца

Во внутренней Солнечной системе, где движутся каменистые планеты, в том числе и наша, новые открытия делаются далеко не каждый день. В первую очередь, это касается таких больших структур, как те, о которых американские астрономы сообщили в издании Astrophysical Journa. В своей статье они описывают огромные пылевые кольца, которые потянулись вокруг Солнца на орбитах Меркурия и Венеры. И одно из этих колец исследователи рассматривают, как признак того, что на орбите Венеры может находиться целая группа астероидов, о которой никто ничего не знал.

К определению планеты относится и то, что она очистила свой орбитальный путь от других более крупных объектов. Но при этом планеты движутся сквозь дымку пыли. Иллюстрация: NASA's Goddard Space Flight Center/Mary Pat Hrybyk-Keith

Система, полная колец

Уже четверть века ученым известно, что и на орбите Земли имеется такое пылевое кольцо. Материал, которым оно подпитывается, может поступать в основном из пояса астероидов между Марсом и Юпитером. В результате столкновений между отдельными астероидами материал непрерывно взрывается, а затем мигрирует во внутреннюю часть Солнечной системы.

Взаимодействие гравитационных сил заставляет пыль на орбитах планет формировать круги вокруг Солнца — Центр космических полетов имени Годдарда NASA сравнивает такой эффект накопления с формациями, в которые пыль в домах собирается в углах и вдоль полок в мебели. Однако ее концентрация в межпланетных пылевых кольцах намного слабее. Такое кольцо представляет собой зону, в которой содержание пыли всего лишь на несколько процентов выше, чем в окружающем пространстве. Тем не менее, такие кольца вполне различимы в телескоп.

Ранее считалось, что Меркурий слишком мал, чтобы накопить такое кольцо. Но ведь, в конце концов, даже у Ганимеда и Титана есть по две луны, которые по размеру даже больше, чем самая внутренняя планета Солнечной системы. Как бы там ни было, Гильермо Стенборг и Рассел Говард из Военно-Морской исследовательской лаборатории в Вашингтоне смогли доказать существование такого кольца.

Как признается Стенборг, произошло это случайно. Обычно астрономам присуща тенденция отфильтровывать все данные измерений, связанные с пылью. Ведь космическая пыль отражает солнечный свет, скрывая то, на что обычно смотрят астрономы, глядя на центр Солнечной системы: а именно, на процессы в солнечной короне.

Крупномасштабное распространение

На самом деле Стенборг и Говард собирались показать, как солнечный ветер и магнитные силы защищают пространство вокруг нашего центрального светила от пыли. Но при этом они обнаружили, что Меркурий располагается в этой зоне не так, как ожидалось. Более того, оказалось, что пыль даже накапливается на его орбите. Это кольцо имеет на пять процентов более высокую концентрацию пыли, чем в прилегающем к нему пространстве, что удалось определить по отраженному свету. Оно протянулось вокруг всего Солнца и имеет ширину около 15 миллионов километров (что составляет около четверти среднего расстояния между Меркурием и Солнцем). То есть Меркурий также, как выражаются исследователи, «протискивается» сквозь пыль.

В кольце на венерианской орбите, которое было обнаружено ранее, плотность пыли оказалась на десять процентов выше. Кольцо Венеры, которое также вращается вокруг Солнца, имеет эллиптическое поперечное сечение 25 x 9,6 миллиона километров. Это впечатляющие размеры, но, как подчеркивают исследователи, при этом весь материал, распределенный по кольцу, можно сжать до размеров астероида диаметром всего три километра.

Откуда материал?

И вот новое исследование по этому кольцу было опубликовано в Astrophysical Journal. Как оказалось, сказать, откуда взялась эта пыль, не так уж и просто. Но тот источник, который питает пылевое кольцо Земли, то есть пояс астероидов, здесь, скорее всего, не при чем.

Марк Кучнер и Петр Покорный из Центра космических полетов Годдарда провели компьютерное моделирование и рассмотрели всевозможные источники пыли: от пояса астероидов до объектов из различных семей комет, вплоть до облака Оорта на самом краю Солнечной системы. Но ни один из результатов моделирования никак не вписывался в такое фактически существующее распределение пыли.

Наконец, оба исследователя пришли к мысли, что источником пыли могут быть астероиды, расположенные гораздо ближе к Венере, чем космические глыбы в поясе астероидов — возможно, даже коорбитальные объекты. И снова были рассмотрены и смоделированы различные варианты, но лучший результат был получен от группы астероидов, которые движутся вокруг Солнца по орбите Венеры одновременно с самой планетой.

Надежда на следующее открытие

Согласно Кучнеру и Покорному, маловероятно, что такие — пока гипотетические — астероиды мигрировали из внешней Солнечной системы на орбиту Венеры. Более вероятно, что они могли бы представлять собой остатки от хаотического раннего периода Солнечной системы, то есть летают они здесь уже около четырех с половиной миллиарда лет.

И эта группа астероидов может стать ближайшим следующим открытием во внутренней Солнечной системе (после обнаружения пылевых колец). Но для начала их следует все-таки обнаружить. Телескоп Hubble NASA или стереофонический спутник NASA на солнечной энергии, который уже помог Стенборгу и Говарду обнаружить пылевое кольцо Меркурия, должны быть в состоянии отследить и эти скрытые астероиды — если они, конечно, действительно существуют.