Два каменистых заледеневших мира, обитающих на задворках Солнечной системы, оказались практически идентичны по величине. За курьёзным, на первый взгляд, совпадением кроется удивительная тайна: несмотря на внешнее сходство, строение этих объектов отличается радикально и объяснения такому расхождению пока нет.
6 ноября 2010 года карликовая планета Эрида прошла перед слабой звёздочкой в созвездии Кита. С учётом огромного числа звёзд на небе это могло быть рядовым событием, но нет: Эрида довольно мала и удалена от нас на расстоянии в 14 миллиардов километров, так что затмение ею звезды — вещь крайне редкая.
Тень от крохотной планеты, пробежавшая по поверхности Земли, была в пять раз меньше, чем диаметр нашего родного дома. И хотя пересечение на небесной сфере Эриды и звезды было предсказано заранее, из-за некоторой неопределённости в траектории тени можно сказать: звездочётам повезло, что событие оказалось запечатлённым камерами.
Сразу три группы астрономов из Европы и Южной Америки сумели заснять затмение при помощи 60-сантиметрового телескопа в обсерватории Ла-Силья (La Silla), а также 40- и 50-сантиметровых аппаратов обсерватории в Сан-Педро-де-Атакама (San Pedro de Atacama Celestial Explorations).
В первом случае затмение длилось 27 секунд, во втором 76 с. Зная скорость перемещения Эриды по небосводу и расстояние до неё, каждое такое исчезновение звезды давало длину одной хорды, проведённой через диск крошечного мира. А вот затмение, снятое с двух точек, да ещё отстоящих друг от друга на 740 километров, уже даёт диаметр небесного тела (в том, что оно очень близко по форме к сфере, сомневаться не приходится).
Правда, всё это с поправкой на погрешность. Ведь кривые блеска звезды, записанные аппаратурой, не идеальны и дают небольшую свободу в вычислении времени. И главное — съёмка велась чередой кадров с большой выдержкой, а значит, в расчёты добавляется ошибка длиной в интервал между снимками.
И вот оказалось, что Эрида чуть меньше, чем принято считать. Спланировавший наблюдение Бруно Сикарди (Bruno Sicardy) из Парижской обсерватории (Observatoire de Paris) полагает, что планетка в диаметре не больше 2320-2340 километров. А это хоть немножко, но меньше, чем поперечник Плутона (2344 км).
Получается, корону первенства в величине среди пятёрки карликовых планет пора вновь отдать богу подземного мира? Ещё не ясно. Мало того что нынешний замер Эриды обладает некой погрешностью, так ведь и диаметр Плутона астрономы «исправляют» до сих пор. Указанное выше число, к примеру, обладает допуском «плюс-минус 20 км».
Дело, однако, вовсе не в том, кого поставить на первую строчку в рейтинге, а кого на вторую. Хотя точный диаметр Эриды остаётся предметом дискуссий, никто не оспаривает, что масса «десятой планеты» более чем на четверть превышает массу Плутона. Отсюда следуют интересные выводы. Но сначала – краткое отступление.
Астроном Майкл Браун (Michael E. Brown) из Калифорнийского технологического института, один из первооткрывателей Эриды, вспоминает, что сперва диаметр нового мира оценили по тепловому излучению. Получилось 3 тысячи километров, плюс-минус 300 км.
Потом пришёл снимок с телескопа Hubble. На нём далёкая планетка занимала всего несколько пикселей, так что погрешность получалась приличная. Тем не менее появилась ещё одна оценка диаметра: 2400 км с погрешностью в 100 км. «Скорее всего, она чуть-чуть больше Плутона», — довольно потирали руки учёные.
И этот вывод выглядел очень логичным: Эрида на 25-27% массивнее, потому что на 5-7% крупнее. Предполагалось, что оба тела устроены схожим образом, и не было никаких оснований считать иначе. Средняя плотность Эриды (2,22-2,3 грамма на кубический сантиметр) так «красиво» оказывалась близкой к средней плотности Плутона (2 г/см3) и ряда других тел пояса Койпера.
Теперь же Эрида «похудела». Заодно открытие привело к переоценке её отражающей способности (выше 90%). Кроме того, астрономы считают, что ось вращения Эриды в данное время указывает на Солнце и потому, мол, её освещённая сторона нагрета сильнее, чем было бы при смене дня и ночи. А это привело к переоценке диаметра, когда его пробовали измерить по тепловому излучению.
Итак, теперь средняя плотность возмутительницы спокойствия оценивается минимум в 2,5 г/см3, а скорее и выше. Вывод: Плутон и Эрида — совсем разные по начинке тела.
В первом после скального центра идёт весьма солидный слой водного льда, снаружи сдобренного тонким слоем замёрзшего азота и метана. Богиня раздора, напротив, почти полностью состоит из скальной породы, лишь с тонким слоем различных видов льда на поверхности. Как два объекта, настолько похожие внешне и, вероятно, имеющие сходное происхождение, оказались столь отличны внутри? Браун честно заявляет: «Понятия не имею».
Беспокойство учёных вызывает ещё одно обстоятельство. Два других весьма крупных обитателя внешних пределов Солнечной системы — карликовая планета Хаумеа и транснептуновый объект Квавар — тоже, по всей видимости, состоят преимущественно из камня с тонким слоем льда снаружи. Их средняя плотность по последним вычислениям находится в районе 3 г/см3.
Ранее астрономы готовы были объявить указанную парочку исключением и соорудить для неё особые гипотезы образования. Но тут поспевает Эрида. «Тенденция делать специальные объяснения становится неприятной», — заключает Майкл.
