18 лютого 1930 року американський астроном Клайд Томбо зробив головну знахідку у своєму житті. Він відкрив Плутон, який протягом багатьох років вважався дев’ятою планетою Сонячної системи.
А потім у 2006 році Міжнародний астрономічний союз (МАС) ухвалив скандальне рішення виключити Плутон зі списку планет. Але чому астрономи повстали проти нього? І чи може Плутон знову повернути статус планети в майбутньому?
Незвичайний мандрівник на краю Сонячної системи
Вже відразу після його відкриття стало зрозуміло, що Плутон помітно відрізняється від інших планет Сонячної системи. Якщо вони рухаються по кругових орбітах, що лежать у площині екліптики, то з Плутоном все не так. У його орбіти набагато більший ексцентриситет (0,2488) і нахил до площини екліптики (17,14°). Через це іноді Плутон підходить до Сонця ближче, ніж Нептун. Також астрономи довго не могли роздивитися його диск, через що вважалося, що Плутон має дуже темну поверхню, а за масою він близький до Землі.
Орбіта Плутона. Джерело: Astrobites
У процесі нових спостережень і поліпшення техніки оцінки діаметра і маси Плутона постійно переглядалися в менший бік. Після відкриття 1976 року його найбільшого супутника Харона, астрономи нарешті змогли точно визначити її. Виявилося, що маса Плутона в 450 разів менша за масу Землі. Для порівняння, маса Місяця всього у 81 раз менша за масу нашої планети. Що стосується його діаметра, то він становить 2375 км. Для порівняння, діаметр того ж Місяця становить 3475 км.
Порівняння розмірів Місяця, Землі та Плутона. Джерело: wikipedia
Втім, до певного часу все це жодним чином не впливало на статус Плутона, оскільки його, як і раніше, вважали самотнім крижаним мандрівником на узбіччі Сонячної системи.
Відкриття пояса Койпера
Ще в 1930-ті —1940-ті деякі вчені висловлювали обережні припущення, що, можливо, Плутон — це не поодинокий об’єкт, а частина чогось більшого — гіпотетичного поясу крижаних об’єктів, що залишилися після формування Сонячної системи. Однак тоді у них не було жодної можливості перевірити свої здогадки.
Пояс Койпера в уявленні художника. Джерело: ESO/M. Kornmesser
Ситуація почала змінюватися в 1990-х. Цифрова революція і введення в дію нових телескопів дали змогу підтвердити гіпотезу про пояс крижаних тіл за орбітою Нептуна, названий поясом Койпера. Знахідки пішли одна за одною. Щоправда, спочатку астрономи знаходили об’єкти діаметром у сотні кілометрів, які не могли похитнути домінуючий статус Плутона. Потім на сцену вийшов американський астроном Майк Браун.
Майк Браун з дитинства мріяв знайти десяту планету — і йому майже вдалося здійснити свою мрію. На початку XXI століття очолювана ним команда почала штампувати гучні відкриття. Вони виявили такі об’єкти пояса як Квавар (1300 км), Седну (900 км), Хаумеа (2100 км) і Макемаке (1400 км). Важливо зазначити, що діаметр більшості з них на момент відкриття оцінювався вище, ніж у реальності. Вінцем кар’єри Брауна стало виявлення 2005 року Ериди, чий діаметр спочатку оцінювали у 3000 км (зараз ми знаємо, що її діаметр становить 2325 км і вона трохи менша за Плутон).
Ерида та її супутник на знімку телескопа Hubble. Джерело: NASA, ESA, and M. Brown (California Institute of Technology)
Всі ці знахідки поставили перед астрономічною спільнотою закономірне питання про їхню класифікацію. Адже якщо раніше вважалося, що Плутон — це нехай і вельми незвичайний, але все ж таки поодинокий об’єкт, то тепер виявилося, що на кордоні Сонячної системи є ще ціла низка порівнянних за розмірами тіл. Передбачалося, що в поясі Койпера можуть ховатися ще десятки «Плутонів», які будуть знайдені вже в найближчі роки.
У цій ситуації астрономи постали перед необхідністю «наведення порядку». По суті, у них було два основних варіанти: або визнати Ериду (яку тоді вважали більшою за Плутон) і, можливо, інші великі об’єкти пояса Койпера планетами. Або ж виключити Плутон зі списку планет і скоротити їхню кількість до восьми.
Засідання в Празі
Доля Плутона вирішувалася на XXVI сесії Міжнародного астрономічного союзу (МАС), що проходила в Празі в період з 14 по 25 серпня 2006 року. Вона проходила в досить напруженій атмосфері. Низка астрономів хотіли «врятувати» Плутон і запропонували чернетку резолюції, в якій містилося таке визначення планети:
Планета — це небесне тіло, яке має (а) достатню масу, щоб увійти в гідростатичну рівновагу (набути круглої форми) і яке (б) обертається орбітою навколо зорі, водночас не являючись зорею або супутником планети.
Якби документ було затверджено, у Сонячній системі стало б 12 планет — компанію вісьмом класичним планетам і Плутону мали скласти Ерида, Церера, а також Харон (його пропонувалося класифікувати як планету на тій підставі, що центр мас системи Плутон — Харон лежить за межами Плутона).
Однак ця пропозиція не влаштувала дуже велику кількість астрономів, які підкреслили, що якщо виходити зі сферичного критерію, то в Сонячній системі знайдеться ще кілька десятків тіл, які зможуть претендувати на статус планети. Визначення також критикували за те, що згідно з ним коричневі карлики є планетами, а викинуті з системи планети вже не можуть ними вважатися. Також вказували на те, що в далекому майбутньому в міру віддалення Місяця центр мас системи зміститься від Землі — і, отже, вона теж стане планетою. Що кумедно, до числа тих, хто критикував запропоноване формулювання, увійшов і сам Майк Браун.
Голосування, за результатами якого Плутон втратив статус планети. Джерело: IAU/Robert Hurt (SSC)
У підсумку після низки дискусій і суперечок було підготовлено інший варіант резолюції, голосування за яким відбулося в останній день засідання МАС. Астрономи ухвалили таке визначення планети:
Планета — це небесне тіло, яке (а) обертається навколо Сонця, (б) має достатню масу, щоб увійти в гідростатичну рівновагу (прийняти майже сферичну форму) і (в) поблизу орбіти якого є «простір, вільний від інших тіл».
Отже, Плутон був виключений з числа планет на тій підставі, що поблизу його орбіти немає простору, вільного від інших тіл. У результаті його було перекласифіковано в карликову планету. Такий самий статус отримали Церера, Макемаке, Хаумеа та Ерида.
Планета чи не планета?
Зрозуміло, рішення виключити Плутон із числа планет не обійшлося без критики. Його опоненти справедливо вказували на те, що якби Земля перебувала на місці Плутона, то теж не змогла б розчистити околиці своєї орбіти. То що ж, вона перестала б вважатися планетою? Іншим об’єктом критики стало те, що голосування було проведене в останній день сесії, коли більшість астрономів роз’їхалася по домівках, і в ньому взяло участь менше ніж 5% членів МАС.
Акція протесту проти позбавлення Плутона статусу планети. Джерело: physics.unlv.edu
Але, хоча ці аргументи цілком справедливі, вони все ж таки не враховують загального контексту. Можливо МАС справді обрав далеко не найідеальніше формулювання. Однак основним завданням засідання було наведення ладу і припинення плутанини з кількістю планет і нерозумінням того, чи вважати Ериду планетою, чи ні.
У цій ситуації астрономи, по суті, скористалися прецедентом із XIX століття. Річ у тім, що перші кілька відкритих астероїдів, спочатку теж вважалися планетами. Але після того, як астрономи продовжили відкривати все нові й нові астероїди, стало зрозуміло, що йдеться про зовсім іншу групу тіл, які некоректно продовжувати іменувати планетами.
У 2006 році сталося рівно те ж саме. Як і Церера, Плутон спочатку вважався нехай і дуже дивною, але все ж таки планетою, орбіта якої пролягає в регіоні, де, крім нього і його супутників, більше нічого немає. Як і у випадку з Церерою, надалі з’ясувалося, що насправді це не так, і він насправді є найбільшим представником абсолютно нової раніше невідомої популяції тіл. Як і Церера, після цього Плутон був виключений зі списку планет.
Рівнина Супутника на Плутоні. Джерело: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute
Водночас не можна не визнати, що якби рішення було відкладено на кілька років, то, можливо, Плутон усе ще був би планетою. Ще раз нагадаємо, що в момент голосування вважалося, що Ерида більша за Плутон. Ба більше, передбачалося, що вже найближчим часом у поясі Койпера будуть знайдені нові порівнянні за розмірами об’єкти. Однак цей прогноз поки так і не виправдався. А знімки місії New Horizons, яка відвідала Плутон, продемонстрували дивовижний і ні на що не схожий світ, який перевершив усі очікування вчених.
Цікаво, що астроном Майк Браун, який відкрив Ериду, пізніше видав книгу з вельми красномовною назвою «Як я вбив Плутон». Він так і не відмовився від своєї дитячої мрії. У 2016 році Браун опублікував гіпотезу, що в Сонячній системі існує поки що не відкрита дев’ята планета (не виключено, що він навіть придумав назву для своєї наступної книжки «Як я знайшов справжню дев’яту планету»). Однак пошуки цього тіла поки що ні до чого не привели. Отже, через 19 років після свого пониження у званні, Плутон, як і раніше, залишається найбільшим відомим нам об’єктом Сонячної системи за орбітою Нептуна.
Книга Майка Брауна. Джерело: anotherbookontheshelf.com
Чи може Плутон знову повернути собі звання планети? Деякі вчені активно виступають на підтримку перегляду його статусу, однак подібні ініціативи поки не отримали широкої підтримки в науковому середовищі. Як показує практика, астрономи зазвичай наважуються на значні зміни в небесній ієрархії лише після якихось гучних відкриттів, що вимагають зміни наявних класифікацій.
Плутон у природних кольорах. Джерело: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Alex Parker
Але все ж не можна повністю виключати ймовірність того, що в майбутньому статус Плутона може бути знову змінений. Наприклад, якщо з’ясується, що він радикально відрізняється від інших об’єктів пояса Койпера. Або ж якщо астрономам вдасться виявити нову дев’яту планету. У будь-якому разі не варто забувати, що офіційна класифікація ніяк не впливає на значущість того чи іншого небесного тіла. А Плутону вже давно нікому й нічого не потрібно доводити. Він по праву зайняв своє місце в серцях усіх шанувальників астрономії.
UST | Космос
