Головна » 2009»Травень»23 » СТЕРЕО охотится за остатками древней планеты, ближайшей к Земле
14:35
СТЕРЕО охотится за остатками древней планеты, ближайшей к Земле
СТЕРЕО охотится за остатками древней планеты, ближайшей к Земле
9 апреля 2009 года: два космических зонда-близнеца СТЕРЕО (STEREO) НАСА
проникают в загадочную зону космического пространства для того, чтобы
отыскать остатки древней планеты, которая некогда двигалась по орбите
вокруг Солнца, недалеко от Земли. Если они что-нибудь обнаружат, это
поможет разгадать главную загадку - историю происхождения Луны...
"Название
планеты Тея (Theia)," говорит Майк Кайзер (Mike Kaiser), ученый -
участник проекта СТЕРЕО (STEREO) из Центра космических полетов имени
Годдарда. "Это - гипотетический мир. На самом деле, мы никогда не
видели его, тем не менее, некоторые исследователи верят, что он
существовал 4.5 миллиарда лет назад и что в результате его столкновения
с Землей образовалась Луна."
Справа: один из космических зондов СТЕРЕО (STEREO) в представлении художника.
"Гипотеза существования Теи" - это плод размышлений теоретиков из
Принстона Эдварда Белбруно (Edward Belbruno) и Ричарда Готта (Richard
Gott). Она начинается с популярной теории происхождения Луны в
результате Великого столкновения. Многие астрономы поддерживают
предположение, что в годы формирования солнечной системы протопланета,
размерами с Марс, врезалась в Землю. Обломки от столкновения,
представляющие собой смесь веществ обоих тел, растянулись по орбите
Земли и, соединившись, сформировали Луну. Такой сценарий хорошо
объясняет многие аспекты лунной геологии, включая размеры ядра Луны, а
также плотность и изотопный состав лунных скальных пород.
Это хорошая теория, правда, она оставляет без ответа один щекотливый
вопрос: откуда взялась эта огромная протопланета?
Белбруно (Belbruno) и Готт (Gott) полагают, что она появилась из
лагранжевой точки системы Солнце-Земля.
Лагранжевы точки системы Солнце-Земля представляют собой зоны
космического пространства, в которых силы тяготения Солнца и Земли
объединяются, образуя "гравитационный колодец". Плавающие космические
обломки имеют тенденцию скапливаться в таких колодцах подобно тому, как
вода собирается на дне колодца на Земле. Математик 18 -го столетия
Джозеф Лагранж (Josef Lagrange) доказал, что существует пять таких
колодцев в системе Солнце-Земля: L1, L2, L3, L4 и L5, которые
расположены, как показано ниже на схеме.
В те времена, когда Солнечная система была совсем молодой, лагранжевы
точки были заселены, главным образом, планетезималями, «строительными
блоками» размерами с астероид, из которых формировались планеты.
Белбруно (Belbruno) и Готт (Gott) предполагают, что в одной из точек
Лагранжа, L4 или L5, планетезимали соединились и сформировали Тейю
(Theia), получившую свое название в честь греческой богини, которая с
греческим мифологическим титаном породила богиню Луны Селену.
На картинке: Лагранжевы точки
системы Солнце-Земля. Космические зонды STEREO готовы к прохождению
через точки L4 и L5. Солнечные обсерватории часто «останавливаются» в
L1, в то время как обсерватории по изучению глубокого космического
пространства предпочитают L2.
"Их компьютерные модели показывают, что Тейя (Theia) вполне могла
вырасти до таких огромных размеров, чтобы породить Луну, если бы она
формировалась в зонах L4 или L5, в которых равновесие сил позволяло
сконцентрировать достаточное количество вещества", - говорит Кайзер
(Kaiser). "Впоследствии Тейя (Theia) могла быть вытолкнута из зон L4
или L5 под действием растущих сил тяготения других развивающихся
планет, таких как Венера, и выведена на траекторию, которая
впоследствии привела к столкновению с Землей."
Если эта догадка и верна, то Тейи (Theia) там, конечно, уже давно нет,
но некоторые древние планетезимали, которые не успели присоединиться к
Тейе (Theia), могут до сих пор оставаться в окрестностях точек L4 или
L5.
"Космические зонды СТЕРЕО (STEREO) сейчас входят в эти зоны
космического пространства", - говорит Кайзер (Kaiser). "Это ставит нас
в выгодную позицию с точки зрения возможности исследования остатков
Тейи (Theia), размеры которых соответствуют размерам астероидов".
Просто назовем их "астероиды Тейи."
Астрономы уже вели поиск астероидов Тейи с помощью наземных телескопов,
но ничего не обнаружили, впрочем, результаты их поисков исключают
только объекты километровых размеров. Когда аппараты СТЕРЕО (STEREO)
реально приблизятся к точкам L4 и L5, они смогут отыскивать тела
намного меньших размеров на относительно близком расстоянии.
Справа: Это динамическое моделирование демонстрирует, как астероиды
удерживаются в гравитационном колодце лагранжевой точки системы
Солнце-Юпитер. Принцип определения лагранжевых точек системы
Солнце-Земля такой же. Автор: Проф. Альдо Витаглиано (Aldo
Vitagliano)/СОЛЕКС (SOLEX).
"Фактически поиск начался в прошлом месяце, когда оба космических зонда
развернулись на 180 градусов так, что смогли сделать ряд снимков
главных участков зон L4/L5 с 2-часовой экспозицией. В первых блоках
снимков астрономы-любители обнаружили кое-какие известные астероиды, а
изображение новой кометы Итагаки (Itagaki) было получено всего лишь
через пару дней после того, как было объявлено об её открытии. Впрочем,
ни одного астероида Тейи так и не обнаружено".
Поиск астероидов Теи не является первостепенной миссией СТЕРЕО
(STEREO), - подчеркивает он. "СТЕРЕО (STEREO) - это солнечная
обсерватория. Два зонда «обстреливают» Солнце с флангов с двух
противоположных сторон, чтобы получить объемное изображение солнечной
активности. Просто нам посчастливилось пройти через лагранжевы точки L4
и L5, так как это по пути. Так сказать, научный бонус".
"Мы могли бы ничего не увидеть", - продолжает он, - "но если мы
обнаружим множество астероидов в окрестностях лагранжевых точек L4 или
L5, это может подтолкнуть к миссии по проведению детального анализа
состава этих астероидов. Если эта миссия обнаружит, что астероиды имеют
такой же состав, как Земля и Луна, то это будет подтверждением
справедливости версии Белбруно (Belbruno) и Гота (Gott) в отношении
теории гигантского столкновения."
Поиск будет продолжаться многие месяцы. Точки Лагранжа вовсе не
являются бесконечно малыми точками в космическом пространстве; они
представляют собой довольно большие области шириной порядка 50
миллионов километров. Космические зонды СТЕРЕО (STEREO) сейчас только
приближаются к ним. Самый близкий подход ко дну гравитационных колодцев
ожидается в сентябре-октябре 2009. "Нам предстоит провести множество
наблюдений", - замечает Кайзер (Kaiser).