С момента открытия Урана астрономы предполагали, что его орбита находится под сильным влиянием какого-то космического тела. В результате был открыт Нептун. Но выполненные расчеты продемонстрировали, что только его воздействия недостаточно для обычных орбитальных параметров планет. В 1930 г. Клайд Томбо открыл Плутон, и, казалось, на истории можно было поставить точку. Но многие астрономы утверждали, что не на все вопросы найдены ответы. Так возникла легенда о «планете X», планете-фантоме, находящейся за орбитой Плутона и оказывающей сильное гравитационное воздействие на движения планет. Несмотря на предпринятые усилия, она так и не была найдена.
Предположения, нашедшие подтверждение.
Далее события развивались следующим образом: Кеннет Е. Эджворт (ирландский астроном) и Джеральд П. Койпер (астроном, голландец по происхождению) в 1949 г. и, соответственно, в 1951 г. независимо друг от друга занимались изучением туманности, из которой возникла Солнечная система.
Считается, что наша Солнечная система возникла из туманности. Ученым показалось странным, что туманность очень резко заканчивается где-то в районе орбиты Нептуна. Они высказали предположение о существовании целой совокупности твердых небесных тел средних и малых размеров, располагающихся в этой части Солнечной системы. Гипотезы так и остались гипотезами, поскольку техника была несовершенна. Но за последние годы было найдено множество объектов, подтверждающих предположения Эджворта и Койпера.
Миллионы небесных тел.
Считается, что полоса Эджворта-Койпера имеет сплющенную форму и находится на расстоянии от 30 до 100 а.е. от Солнца. В ее состав на расстоянии 30-50 а.е. входят 70 тыс. небесных тел, причем их размеры превышают 10 км. Имеется большая вероятность существования и других объектов в более далеких областях, недоступных для наблюдения. Не исключено, что внутри полосы вращаются еще около 10 миллионов космических тел размером больше 10 км и 10 миллиардов тел больше 1 км.
Иногда орбита какого-нибудь из этих объектов поддается гравитационному воздействию планет-гигантов. В этой ситуации орбита может пересекаться с орбитой Нептуна. Из-за контакта с Нептуном небесное тело иногда устремляется за пределы Солнечной системы. Очень редко небесное тело из полосы Эджворта-Койпера может выйти на орбиту, которая приблизит его к планетам-гигантам или планетам земной группы. Небесные тела полосы Эджворта-Койпера (в последнее время их называют Кентавры) могут дать интересную информацию об условиях, существовавших на заре эволюции Солнечной системы. Койпер высказал предположение о том, что Кентавры могут представлять собой ядра короткопериодических комет.
Первый среди Кентавров.
Хирон - длинный и самых крупный среди небесных Кентавров. Это небесное тело носит имя самого мудрого среди мифологических Кентавров - полулюдей-полуконей. Хирон впервые был зафиксирован на фотопластинке в 1977 г. во время работ по изучению астероидов. Были определены его размеры: 160-200 км. Выяснилось, что его расстояние до Солнца в разных точках орбиты неодинаково, в афелии - 18,9 а.е., а в перигелии - 8,42 а.е. Период обращения составляет 50 лет. Это небесное тело было причислено к астероидам и получило название «2060 Хирон». Но его история только начиналась. В 1988 г. при сравнении новых данных со старыми ученые обнаружили, что яркость Хирона возросла вдвое.
Подобное явление не характерно для астероидов. Новые наблюдения подтвердили, что есть общие черты, объединяющие Хирон с кометами. Во всяком случае был замечен (хотя видимость составляла желать лучшего) хвост, правда совсем маленький. Учитывая размеры Хирона, его можно рассматривать как небесное тело кометного типа с необычными для кометы габаритами. Кометы по фактору 10 имеют меньшие размеры. Возникли некоторые колебания, к какому разряду отнести Хирон. Было предложено обозначить его P/Chirone, так фиксировали кометы. В настоящее время насчитывается около 10 подобных небесных тел.
Откуда они появляются?
Орбиты Кентавров нестабильные. Это можно объяснить тем, что эти небесные тела сформировались далеко за пределами тех мест, где их можно наблюдать в настоящее время. Вполне возможно, что они являются прародителями целой категории объектов, которые принято называть «проходящими кометами». Они могли сформироваться в полосе Койпера, а затем, попав в зону гравитационного влияния планет-гигантов, стать их пленниками и продвинуться в глубь Солнечной системы.
Современные астрономы задаются вопросом - только ли короткопериодические кометы образуются в полосе Койпера или какие-нибудь еще космические тела. В частности, представляет интерес вопрос о Плутоне, его спутнике Хароне и Тритоне, спутнике Нептуна. Эти три объекта имеют много общего и вместе с тем существенно отличаются от своих «соседей», к примеру от Нептуна. По сравнению с планетами-гигантами их плотность значительно выше, а их орбиты весьма необычны.
Кроме того, Плутон обладает и еще одной любопытной особенностью: его движение по отношению к Нептуну имеет резонанс 3 : 2. Это значит, что, пока Плутон совершает два оборота вокруг Солнца, Нептун делает 3 оборота. Эти три небесных тела могут являться и последними уцелевшими из целого блока космических объектов, вошедших в сферу притяжения Нептуна, который, с одной стороны, сильно притянул к себе Тритон, превратив его в собственный спутник, а с другой - «стабилизировал» орбиты тандема Плутон — Харон во избежание столкновения с планетами-гигантами. Орбита Плутона пересекается с орбитой Нептуна, и в некоторые периоды Плутон находится к Солнцу ближе, чем Нептун. Из-за существующего резонанса между орбитами столкновение исключается.
Резонанс орбит уже открытых Кентавров аналогичен существующему между Нептуном и Плутоном. Они могут приближаться к орбите Нептуна, но на неопасное расстояние. Такие Кентавры носят название «плутониевые». 35-40% из них в перигелии пересекают орбиту Нептуна, как Плутон. Расстояние в афелии составляет 39 а.е. Другие Кентавры (неплутониевые) находятся в большей удаленности от Солнца.
