Zamonaviy astronomiyada mitti sayyoralar
"Mitti sayyora" atamasi oddiydek tuyuladi — go'yo u shunchaki "kichikroq sayyora" degan ma'noni anglatadi. Ammo zamonaviy astronomiyada mitti sayyora uzoq munozaralar, kuzatish texnologiyalaridagi yutuqlar va odamlarning Quyosh tizimini xaritalash uslubidagi o'zgarishlar natijasida paydo bo'lgan ilmiy kategoriyadir. 21-asrning boshlaridan beri mitti sayyoralar eng qiziqarli tushunchalardan biriga aylandi, chunki ular o'sha "oraliq" fazoda mavjud: Yer kabi katta sayyora emas, balki ko'pgina asteroidlar kabi shunchaki kichik tosh ham emas. Ularning mavjudligi olimlarga Quyosh tizimining shakllanish tarixini, ulkan sayyoralarning migratsiyasini va tizimimiz chetidagi muzli jismlarning tarkibini tushunishga yordam beradi.
"Sayyora"dan "mitti sayyora"ga: ta'rifdagi o'zgarish
Asrlar davomida sayyora ta'rifi inson bilimlari bilan birga rivojlanib bordi. Masalan, Pluton 1930-yilda kashf etilganidan beri uzoq vaqtdan beri to'qqizinchi sayyora hisoblanib kelgan. Biroq, 1990-yillar va 2000-yillarning boshlarida kuchliroq teleskoplar va tizimli osmon tadqiqotlari Neptundan tashqarida muzli jismlarga boy bo'lgan Kuiper kamarida - Plutonga o'xshash ko'plab obyektlarni kashf eta boshladi. Quaoar, Sedna va ayniqsa Eris (uning massasi Plutonnikiga teng yoki hatto biroz kattaroq) kabi obyektlarning kashf etilishi fundamental savolni tug'dirdi: agar Pluton sayyora bo'lsa, barcha shunga o'xshash obyektlarni sayyoralar deb ham atash kerakmi?
2006-yilda Xalqaro Astronomiya Ittifoqi (XAU) sayyoraning rasmiy ta'rifini yaratdi. Ushbu ta'rifga ko'ra, sayyora quyidagilarni bajarishi kerak: (1) Quyosh atrofida aylanish, (2) deyarli sharsimon shaklni (gidrostatik muvozanatni) saqlab qolish uchun yetarli massaga ega bo'lish va (3) o'zining orbital atrofini o'xshash jismlardan "tozalash". Pluton dastlabki ikkita talabga javob beradi, ammo uchinchi talabga javob bermaydi, chunki uning orbital mintaqasi Koyper kamari jismlari bilan gavjum va Neptunning tortishish kuchi ta'sir qiladi. Shuning uchun Pluton mitti sayyora sifatida qayta tasniflandi.
Mitti sayyora nima?
XAU ma'lumotlariga ko'ra, mitti sayyora - bu quyidagi samoviy jism:
1. Quyosh atrofida aylanish.
2. O'zining tortishish kuchi tufayli deyarli yumaloq shaklga ega.
3. Orbital muhitini "tozalamagan".
4. Sun'iy yo'ldosh emas (boshqa sayyoraning yo'ldoshi emas).
"Orbital muhitni tozalash" degan gap asosiy farqdir. Yer yoki Yupiter kabi yirik sayyoralar o'z orbitalarida gravitatsiyaviy ravishda ustunlik qiladi: ular boshqa obyektlarni olib tashlaydi, ushlaydi yoki sochib yuboradi, bu esa atrofdagi hududni nisbatan "toza" qoldiradi. Boshqa tomondan, mitti sayyoralar o'z mintaqalarini boshqa ko'plab kichik jismlar bilan baham ko'rishadi. Bu shunchaki o'lcham masalasi emas, balki orbital dinamikaning ustunligi.
Ma'lum mitti sayyoralarga misollar
Bugungi kunga qadar XAA bir nechta yirik mitti sayyoralarni tan oladi, garchi nomzodlar ro'yxati yangi kashfiyotlar bilan o'sishda davom etmoqda.
1. Pluto
Pluton eng mashhur mitti sayyora bo'lib qolmoqda. U Koyper kamarida joylashgan va boshqa sayyoralarning orbital tekisligiga nisbatan qiyshaygan elliptik orbitaga ega. Pluton shuningdek, Plutondan ancha katta bo'lgan Charonni o'z ichiga olgan murakkab sun'iy yo'ldosh tizimiga ega - shu qadar kattaki, u ko'pincha "qo'shaloq sayyora" tizimi deb hisoblanadi. "Yangi ufqlar" missiyasi (2015) Plutonning geologik jihatdan faol yuzasini, muzlagan azot tekisliklarini va muzli dunyoning "muzlik" versiyasiga o'xshash jarayonlar izlarini ochib berdi.
2. Serera
Serera Mars va Yupiter orasidagi asteroid kamaridagi mitti sayyoradir. U noyobdir, chunki u Neptundan tashqaridagi boshqa mitti sayyoralarning aksariyatiga qaraganda ancha yaqinroq. NASAning Dawn missiyasi o'tmishda tuz, muz va ehtimoliy kriovolkanik faollik ("muz vulqoni" turi) dalillarini topdi. Serera asteroid kamari nafaqat quruq toshlardan, balki suv va uchuvchan birikmalardan ham iborat ekanligi haqida muhim ma'lumotlarni beradi.
3.Eris
Eris Neptundan ancha uzoqda joylashgan va sayyoraning yangi ta'rifida asosiy omil bo'lgan. Uning o'lchami Plutonga deyarli o'xshash, ammo uning orbitasi uzoqroq va eksantrikroq. Erisning Dysnomia nomli yo'ldoshi bor. Uzoq masofasi tufayli uning yuzasi haqida batafsil ma'lumot cheklangan, ammo u metan va azot kabi muzlarga boy deb ishoniladi.
4. Haumea
Haumea o'zining cho'zilgan shakli bilan ajralib turadi, bu uning juda tez aylanishi bilan bog'liq deb taxmin qilinadi. Shuningdek, u yupqa halqalarga va bir nechta yo'ldoshlarga ega. Haumea mitti sayyoralar "mukammal sharsimon" bo'lmagan fizik xususiyatlarga ega bo'lishi mumkinligini, ammo baribir ma'lum chegaralar ichida gidrostatik muvozanat talablarini qondirishi mumkinligini misol qilib keltiradi.
5. Makemake
Makemake shuningdek, Koyper kamarida ham joylashgan. Bu obyektning yuzasi juda yorqin bo'lgani uchun qiziqarli, bu muzning ustunligini ko'rsatadi. Makemake kamida bitta aniqlangan sun'iy yo'ldoshga ega, bu esa olimlarga uning massasini baholashga yordam beradi.
Nima uchun mitti sayyoralar zamonaviy astronomiyada muhim ahamiyatga ega?
Mitti sayyoralar ko'pincha sayyoralarning shakllanishidan qolgan "qoldiqlar" deb hisoblanadi - ular hech qachon to'liq sayyoralarga aylanmagan qurilish bloklari. Ammo aynan shuning uchun ular juda qimmatlidir. Ko'pgina mitti sayyoralar nisbatan sovuq, "saqlovchi" mintaqalarda joylashgan bo'lib, ularning tarkibiy qismlariga dastlabki Quyosh tizimidan olingan kimyoviy va fizik ma'lumotlarni saqlash imkonini beradi.
Bundan tashqari, mitti sayyoralarni o'rganish ulkan sayyoralarning migratsiyasi modellarini sinab ko'rishga yordam beradi. Zamonaviy nazariya shuni ko'rsatadiki, Yupiter, Saturn, Uran va Neptun dastlabki koinotda o'z pozitsiyalarini o'zgartirib, Asteroid kamari va Koyper kamarini yuqoriga ko'targan. Mitti sayyora orbitalarining tarqalishi - moyilliklar, rezonanslar va eksantrikliklar - bu migratsiya hodisasining "izini" ta'minlashi mumkin.
Mitti sayyoralar, shuningdek, kichik jismlar har doim geologik jihatdan "o'lik" degan fikrga qarshi chiqadi. Pluton va Serera ichki isitish, suvning to'lqinlari o'zaro ta'siri yoki murakkab muz kimyosi tufayli faollik belgilarini ko'rsatadi. Boshqacha qilib aytganda, mitti sayyoralar muzli olamlarning geologiyasini va organik materiallarni qo'llab-quvvatlaydigan muhitlarning mavjudligini o'rganish uchun tabiiy laboratoriyalardir.
Mitti sayyoralar va texnologik rivojlanish
Zamonaviy astronomiyadagi yutuqlar — sezgir CCD kameralaridan tortib avtomatlashtirilgan tadqiqotlargacha va kosmik teleskoplargacha — mitti sayyoralarni kashf etishni tobora ko'proq imkon bermoqda. Pan-STARRS va trans-Neptun obyektlarini qidirish loyihalari kabi tadqiqotlar Quyosh tizimining chekkasida yangi nomzodlarni aniqlashga yordam bermoqda.
Kelajakka nazar tashlasak, Vera C. Rubin rasadxonasi (uning Fazo va Vaqtning Legacy Survey/LSST bilan) kichik, uzoq obyektlarni qidirishda inqilob qilishi kutilmoqda. Ko'pgina astronomlar nomzod mitti sayyoralar soni, ayniqsa, Koiper kamari va tarqoq disk mintaqalarida sezilarli darajada o'sishi mumkinligini taxmin qilmoqdalar. Bu shuningdek, gipotetik "To'qqizinchi sayyora" - mitti sayyora emas, balki kashf etilmagan, ulkan sayyora - mavjudligi uzoq obyektlarning orbital naqshlaridan kelib chiqqan holda paydo bo'lishi mumkinligini ham ochib beradi. Agar bu nazariya to'g'ri bo'lsa, ekstremal orbitaga ega mitti sayyora bu fikrni isbotlash uchun kalit bo'ladi.
Tasniflashning munozarasi va kelajagi
IAU ta'rifi tasnifni soddalashtirishga yordam bersa-da, bu munozara to'liq hal qilinmagan. Ba'zi olimlarning ta'kidlashicha, "orbitani tozalash" ta'rifi joylashuvga juda bog'liq (masalan, Kuiper kamarida obyektlarning zichligi tufayli "orbitani tozalash" qiyinroq bo'ladi). Shuningdek, boshqa yulduzlar atrofida aylanib yuradigan minglab ekzoplanetlar kashf etilganini hisobga olsak, sayyora ta'rifi faqat Quyosh atrofida aylanib yuradigan obyektlarga nisbatan qo'llanilishi kerakmi yoki yo'qmi degan munozaralar mavjud.
Terminologiya munozarasiga qaramay, mitti sayyoralar yaxshi tashkil etilgan va samarali toifaga aylandi. Ular sayyoralar, asteroidlar, kometalar va trans-Neptun obyektlarini o'rganishni Quyosh tizimining evolyutsiyasini tushunish uchun yagona asosga bog'laydi.
Yopish
Zamonaviy astronomiyadagi mitti sayyoralar shunchaki "katta muvaffaqiyatsizliklar"dan ko'proq narsani anglatadi. Ular kosmik tarix arxivlari, halqalar, yo'ldoshlar, yupqa atmosferalar va potentsial geologik faollikka ega noyob olamlardir. Asteroid kamaridagi Sereradan tortib, Quyosh tizimining chekkasidagi Pluton va Erisgacha, mitti sayyoralar bizning "sayyora" haqidagi fikrlash tarzimizni kengaytiradi va Quyosh tizimi 20-asrda tasavvur qilinganidan ancha xilma-xil ekanligini tasdiqlaydi. Teleskoplarning yangi avlodlari va kelajakdagi kosmik missiyalar bilan mitti sayyoralar diqqat markazida bo'lishda davom etadi - bu Quyosh atrofidagi olamlarning kelib chiqishi, dinamikasi va xilma-xilligi haqidagi katta savollarga javob berishga yordam beradi.
Agar xohlasangiz, men jadval shaklida "mitti sayyoralar ro'yxati va ularning xususiyatlari" kichik bo'limini qo'shishim yoki o'rta maktab o'quvchilari uchun maqolaning yanada mashhur versiyasini yozishim mumkin.
