Астровитянка (сборник) - Николай Горькавый

– Если вы хотите узнать, чем мы, планетологи, занимаемся, то лучше всего послушать доклады семинара, который сейчас проходит в Институте Солнечной системы, – сказала Салли. – Они не о Венере, а о других объектах, но это неважно.

– Давайте послушаем, – согласился Анатоль, и на экране появился зал института и высокий рыжий парень – Александр Мечел, согласно надписи на экране.

Александр рассказывал о предлагаемой программе изучения спутников.

– Астероиды и планеты земной группы выращивают спутники из собственного тела, потому что планетезимали, которые падают на твёрдые земные планеты, двигаются гораздо быстрее первой космической скорости вылета обломков. У жидких планет-гигантов механизм образования спутников сложнее. Гиганты обладают настолько сильной гравитацией, что не выпускают вещество с планетной поверхности, зато могут захватить в свою потенциальную яму много газа с гелиоцентрических орбит.

Этот газ образует околопланетный диск в экваториальной плоскости гиганта. Диск остывает, из него конденсируются частицы, которые во внутренней части образуют планетные кольца, а в массивной середине диска – системы регулярных спутников, подобные четырём галилеевым спутникам Юпитера. Такой механизм лунообразования менее эффективен, чем у планет земной группы, поэтому спутники планет-гигантов такие крошечные.

– Крошечные? – Кто-то из слушателей не поверил своим ушам.

– Да, относительная масса самых крупных спутников планет-гигантов составляет всего десятитысячные доли от планетной массы, в то время как у Земли масса Луны более одной сотой доли, а Плутон обладает ещё более относительно массивным Хароном. Но я хочу остановиться на нерегулярных спутниках планет-гигантов. Такие спутники обычно очень малы и располагаются на самой окраине спутниковой системы.

Нерегулярные спутники двигаются по сильно вытянутым и наклонным орбитам, и часто даже в обратную сторону – по сравнению с вращением планеты и движением регулярных спутников. Нерегуляры часто образуют хорошо заметные группы, поэтому сначала думали, что они представляют обломки случайно столкнувшихся тел. Позже доказали, что они захвачены планетой из межпланетного пространства. Но почему они образуют группы и почему среди них так много обратных спутников?

Камера отодвинулась и показала зал, в котором было около ста человек. Анатоль с удивлением увидел королеву Гринвич, сидящую в первом ряду. Она тоже внимательно слушала рыжего парня, и вокруг неё не ощущалась никакого пиетета – королева была здесь просто одним из слушателей семинара.

– Эта загадка была изящно решена в рамках небесной механики. Пусть на планету летит однородный поток мелких астероидов. Часть из них попадает в планету и сгорает. Но один поток огибает планету справа, а другой – слева. И тут начинается самое интересное. Какие астероиды, споткнувшись о газовый диск вокруг планеты, не полетят дальше, а останутся возле планеты в качестве её нерегулярных спутников?

Оказалось, что эффективно переводят астероиды в спутники лишь избранные подлётные орбиты со специфическими наборами петель, витков и возвращений к планете. Каждая группа нерегулярных спутников связана с определёнными захватными траекториями. В конце двадцатого века из небесномеханического анализа пролётных орбит удалось даже предсказать ещё не открытые нерегулярные группы сатурнианских и нептунианских спутников, успешно найденные несколько лет спустя.

– А почему самые дальние спутники всегда обратные? – спросила королева. Парень охотно пояснил:

– Внешние нерегуляры обратны, потому что Солнце дестабилизирует прямые спутниковые орбиты, расположенные дальше половины радиуса Хилла. Во внешних областях сферы Хилла самыми стабильными оказываются обратные квазикруговые орбиты, близкие к эпициклическим траекториям астероидов. Поэтому самые дальние спутники планет-гигантов могут считаться одновременно и спутниками, и астероидами.