175 лет назад открыт Нептун

Вечером 23 сентября 1846 года сотрудник Берлинской обсерватории Иоганн Галле навел 24-сантиметровый рефрактор на заранее определенный участок небесной сферы восточнее звезды δ Козерога и начал внимательно рассматривать попадающие в поле зрения светила, сверяя их с недавно составленной звездной картой. Очень скоро он нашел то, что искал — «лишнюю» звезду 8-й величины, у которой при более детальном рассмотрении обнаружился диск диаметром около двух угловых секунд. Так 175 лет назад была открыта планета Нептун.

Нептун, сфотографированный зондом Voyager 2. Источник: NASA/JPL-Caltech/Kevin M. Gill

В научно-популярной литературе уже неоднократно писалось о том, как в 1821 году французский астроном Алексис Бувар обнаружил несоответствия между предвычисленными и наблюдаемыми положениями на небе Урана — самой далекой из всех известных тогда планет. Он предположил, что отклонения вызваны гравитационным воздействием еще одной пока не открытой планеты. К сожалению, ученый не дожил всего три года до блестящего подтверждения своей догадки, но работу по вычислениям возможного положения нового небесного тела продолжил его соотечественник Урбен Леверье и англичанин Джон Адамс. Расчеты Леверье оказались точнее, и именно ими руководствовался Галле, наводя на небо телескоп Берлинской обсерватории. Менее известен тот факт, что у него был предшественник — британский астроном Джеймс Челлис, осуществлявший поиски в июне-августе 1846 года, но безуспешно.

Так или иначе, Нептун стал второй планетой, открытой в телескопическую эпоху, и первым небесным телом, обнаруженным «на кончике пера». Раньше к таким телам относили еще и Плутон, однако после 1978 года, когда у него выявили спутник, позволивший измерить общую массу плутонианской системы, стало ясно, что «самая далекая планета» слишком мала, чтобы вызывать гравитационные возмущения в движении значительно более массивных ледяных гигантов. Сейчас считается, что эти возмущения связаны с неравномерностями распределения объектов в поясе Койпера, а Плутон пришлось перевести в категорию карликовых планет.

Схема гравитационного влияния Нептуна на движение Урана. Источник: wikipedia.org

Обнаружение пояса Койпера (также вначале предсказанного теоретически) стало лишь одним из немногих серьезных изменений в наших представлениях о Солнечной системе, произошедших с момента открытия Нептуна. Тогда астрономам было известно всего о пяти астероидах, а теперь мы знаем, что они также образуют целый пояс между орбитами Марса и Юпитера.

Позже было доказано, что межпланетное пространство представляет собой не девственную пустоту, а заполнено пылевыми частицами и солнечным ветром — нейтральными атомами и ионами, испускаемыми Солнцем. И все это время ученые не переставали искать следующую «большую планету». В какой-то момент это почетное место занял Плутон, но в 2006 году его, как уже было сказано, официально «разжаловали», хотя противников этого решения по-прежнему немало.

Тем не менее энтузиасты продолжения поисков делают все новые попытки, просто теперь они немного сменили тактику. В 2015 году исследователи из Калифорнийского технологического института Майкл Браун и Константин Батыгин, проанализировав орбиты нескольких десятков тел пояса Койпера, пришли к выводу, что их необычное распределение лучше всего объясняется гравитационным воздействием некоего достаточно тяжелого объекта (с массой от 4 до 10 земных), движущегося по сильно наклоненной к эклиптике орбите с периодом обращения 10-20 тысяч лет. При таких параметрах его сдвиг относительно фоновых звезд должен происходить довольно медленно, что затрудняет обнаружение гипотетической «Планеты X». К тому же она сейчас, согласно расчетам, проецируется на область вблизи центра Млечного Пути и теряется среди множества более ярких звезд. Верны ли предположения калифорнийских астрономов — покажут дальнейшие наблюдения. Пока же количество планет Солнечной системы остается равным восьми.

Орбиты известных транснептуновых объектов с необычными траекториями и предполагаемая орбита девятой планеты. Источник: wikipedia.org

На данный момент самую дальнюю планету изучал с близкого расстояния только один космический аппарат — американский зонд Voyager 2, сблизившийся с ней в августе 1989 года. А в июле 2011-го Нептун отпраздновал свой первый «собственный год»: он сделал ровно один оборот вокруг Солнца с момента открытия.

…Интересно, что Нептун вполне мог быть открыт намного раньше. На зарисовке Юпитера и его спутников, сделанной Галилео Галилеем 28 декабря 1612 года, присутствует слабая «посторонняя» звездочка, находящаяся в том месте, где, согласно современным данным, именно тогда должна была быть видна восьмая планета. Однако незадолго до этого дня она прошла конфигурацию стояния и двигалась по небу очень медленно, поэтому с использованием первых примитивных телескопов ее почти невозможно было отличить от звезд фона. Возможно, если бы великий ученый оказался немного внимательнее, история астрономии сложилась бы по-другому.