А.Г. А по объему насколько?

М.М. По объему это примерно столько же, потому что плотность Юпитера около единицы.

Юпитер по размеру в 10 раз больше Земли, немножко больше, чем в 10 раз. Так вот, это мощнейшее гравитационное поле влечет к себе тело, оно входит в атмосферу с гораздо большей скоростью, чем в атмосферу Земли. Наибольший из фрагментов был, по-моему, размером порядка полутора километров, это процесс в миллион мегатонных бомб. И, конечно, тело не может остаться безучастным, это мощнейшее возмущение. Оно затягивается на нескольких дней, может быть, недель, то есть в конечном итоге атмосфера релаксирует, приходит в нормальное состояние.

Но сама динамика этих процессов исключительно интересна. Мы видим грандиозные циклоны и антициклоны, причем длительно существующие. И, кстати, очень интересно сравнить эти процессы – с учетом других масс, других энергетических соотношений. Получается, что если у нас средняя длительность циклона или антициклона – неделя-две, то их длительность на Юпитере – десятки тысяч лет. И об этом, в частности, свидетельствует большое красное пятно. Кстати, большое черное, темное пятно обнаружено и на Нептуне тоже, очень интересная конфигурация. И в значительной мере это связано с тем (это опять-таки открытие), что существует внутренний мощный тепловой поток из недр, который значительно превышает то, что такая планета получает от Солнца, превышает в разы.

Я упомянул о Плутоне. Плутон – это квазипланета, его поперечник примерно две с половиной тысячи километров. И это, наверное, одно из наиболее крупных тел в так называемом поясе Эджеворта–Койпера. Это пояс, который расположен за Нептуном на расстоянии от 30-ти до примерно тысячи астрономических единиц. Еще дальше, на периферии Солнечной системы – облако Оорта. И из облака Оорты и из пояса Койпера к нам приходят тела, носители первичной информации о ранних этапах зарождения и эволюции Солнечной системы – кометы. Исключительно интересные тела. Кстати, мы довольно много занимаемся у нас в отделе, в институте этими телами и с точки зрения механики, и с точки зрения физики, развиваем именно различные численные модели.

Так вот, Плутон… Вы знаете, интересно то, что каждое небесное тело в Солнечной системе имеет свои особенности, попытался их как-то упомянуть. Но сейчас очень хочется сказать о Плутоне. Плутон имеет огромный по размеру – в сопоставлении с самим телом – спутник Харон. И особенность этой двойной системы состоит в том, что Харон обращается точно на таком расстоянии, как геостационарный спутник на Земле. То есть вы имеете созданный самой природой, будем говорить, не гео-, а плутостационарный спутник, который все время смотрит в одну точку, то есть так, как мы подвешиваем на геостационарной орбите спутник специально для того, чтобы четко охватывать определенную область на Земле.

Ну, и наконец, я обещал несколько слов сказать об очень интересных вещах, связанных опять-таки с тем, что Земля не изолирована от остальной Солнечной системы. Это постоянные процессы обмена веществом, это выпадение вещества на Землю. Астероидов огромное количество. По оценкам, астероидов с размерами около одного километра порядка ста тысяч, и это, конечно, огромная цифра. Кстати, в каталоги занесено только 30 процентов. Хотя орбиты известны примерно у 50-ти процентов. Но нужно, чтобы астероид пришел не один раз, чтобы точно каталогизировать объект.

Так вот, очень интересно, что значительная часть астероидов из пояса Эджворта–Койпера – через промежуточный захват Юпитером или непосредственно – мигрирует…

А.Г. Столкновения, изменения орбит…

М.М. Даже не столкновение, а просто возмущение. Это я хочу настойчиво подчеркнуть. Дело в том, что не надо рассматривать Солнечную систему как некое застывшее стационарное образование. Это динамичное образование, в какой-то мере, к ней хорошо применимо даже такое понятие, как хаотическая динамика. Многие тела мигрируют через область Юпитера (или непосредственно) во внутренние области Солнечной системы. В частности, мы исходим из того, что такой процесс был наиболее сильным в конце периода формирования планет-гигантов, его еще называют периодом максимальной метеоритной бомбардировки, когда тысячи, десятки тысяч комет забрасывались во внутренние области и бомбардировали Землю, Венеру, Марс.

Кстати, оценки принесенного вещества для этих планет сопоставимы. И здесь возникают две интереснейших проблемы…

Луна

Участник:

Владислав Владимирович Шевченко – доктор физико-математических наук

Владислав Шевченко: К сожалению надо сказать, что это совсем не так. И виной здесь, пожалуй, сам тот интерес, о котором вы только что сказали. Потому что, когда начались первые наблюдения с помощью телескопа (вспомним Галилея), одним из первых объектов естественно была Луна. Начались космические исследования – Луна опять-таки стала первым объектом за пределами земных орбит, к которому устремились космические аппараты. Луна стала и первым объектом, куда ступила нога человека.

Но этот прорыв случился в очень сжатые сроки. Действительно, от первого спутника, от первых фотографий обратной стороны Луны до того, как по Луне стали ходить люди, прошло порядка десятилетия – очень мало времени. Утвердилось мнение: все, Луна известна, по Луне уже люди ходили – неоднократно я слышал эту фразу от людей, которые принимают кардинальные решения о том, какие будут программы, какие исследования, на что надо тратить средства. По Луне гуляли люди – ну, что еще? Что еще надо? И из-за этого получилось так, что, например, Марс изучен куда лучше, подробнее, детальней, чем наша Луна.

Хотя Луна, наверное, заслуживает большего, ведь Луна все-таки, возвращаясь к нашей формулировке, ближайшее к нам тело. Но если даже не говорить о фундаментальных проблемах – Луна это естественная инфраструктура Земли, которая вот-вот, через 10, 20, 30, 40 лет станет инфраструктурой Земли. Но прежде чем она станет таковой, ее нужно изучать.

Ну, а что собой представляет собой Луна именно в фундаментальном плане? Прежде всего, она, конечно, интересна тем, что это космический музей, естественный музей, хранящий экспонаты очень давнего времени. Такие экспонаты, которые нигде больше не существуют. За исключением, может быть, Меркурия, мы немножко этого коснемся потом. Но Меркурий далек, во-первых, во-вторых, труден для полета к нему, потому что нужно лететь в сторону Солнца. А Луна вот, рядом. Три дня, которые мы летим до Луны, это время, которое мы тратим, передвигаясь по Земле. Даже в пределах территории нашей страны, и то дольше бывает.

Если мы попытаемся наглядно представить, что собой представляет Луна, можно обратиться, скажем, к астероидам, которые падают на Землю. Это внеземное вещество, доставляемое самым экономичным путем – само прилетает. И в то же время осколки астероидов – метеориты, то, что в результате мы находим – показывают историю Солнечной системы. Вот на экране один из образчиков очень древнего астероида. И стрелочками указаны светлые включения, это породы, обогащенные кальцием и алюминием. По оценкам происхождения эти светлые включения примерно на 50-100 миллионов лет старше, чем наша Земля. Но это, конечно, условно, потому что Земля родилась не в один момент, проходили миллионы лет, пока она сформировалась и стала Землей. Но за 100 или за 50 миллионов лет до того, как появилась наша планета, эти фрагменты уже существовали.

Следующий слайд покажите, пожалуйста, это кусок породы, доставленный с Луны. На Земле собственно земных пород (а не тех, что прилетают с астероидами) старше, чем примерно 3 миллиарда лет, не находится. Во-первых, Земля прошла длинный путь развития, своей эволюции как планеты. Во-вторых, на Земле такие агрессивные среды, как гидросфера, атмосфера разрушали, перекраивали поверхность, работал вулканизм, происходили тектонические движения. В общем, все очень сильно переработано. На Луне все это происходило в гораздо меньшей степени. И здесь, на этой картинке вы тоже видите светлые включения. Если Солнечная система, в том числе и наша Земля, и другие планеты, имеют возраст приблизительно 4,6 миллиарда лет, то представленный здесь кусок породы возник на Луне 4,4 миллиарда лет назад. Этот кусок, его ровесники и многое-многое другое – вот экспозиция Луны как музея.