Внеземной. В поисках инопланетного разума

Бильярдный шар стоит, не двигаясь, на бильярдном столе – он будет оставаться неподвижным, пока кто-нибудь не поднимет один край стола.

Бильярдный шар стоит, не двигаясь, на бильярдном столе – пока в середине стола внезапно не появится коническая впадина.

В двух последних случаях сила тяжести берет свое, и шар приходит в движение. Начав движение, он продолжит двигаться вдоль вектора действующей на него силы, пока на него не подействует другая сила.

Оумуамуа вошел в Солнечную систему по траектории, примерно перпендикулярной плоскости орбиты Земли и остальных планет. Солнце оказывает гравитационное воздействие на эти восемь планет, как и на все остальное, что вращается вокруг него, естественно, оно оказывало воздействие и на Оумуамуа. 9 сентября 2017 года Оумуамуа обогнул Солнце, двигаясь при этом со скоростью почти 200 000 миль в час – и продолжая набирать скорость за счет использования гравитации Солнца, а затем сменил направление движения. После этого он продолжил свое путешествие через Солнечную систему и дальше, за ее пределы.

Универсальные законы физики позволяют с уверенностью предсказывать, какой будет траектория объекта, движущегося вокруг Солнца. Но движение Оумуамуа не оправдало наши прогнозы.

В июне 2018 года исследователи сообщили, что движение Оумуамуа отклонялось – немного, но на статистически значимую величину – от траектории, определяемой воздействием лишь гравитации Солнца. Это было вызвано тем, что, уходя от Солнца, объект ускорился под действием дополнительной силы, уменьшавшейся пропорционально примерно квадрату его расстояния от Солнца. Какая отталкивающая сила, противоположная силе гравитационного притяжения, может исходить от Солнца?

Траектория полета Оумуамуа через Солнечную систему, с указанием взаимного расположения объекта и планет на 19 октября 2017 года (в овальной вставке) – день, когда он был обнаружен телескопом Pan-STARRS. В отличие от всех ранее наблюдаемых астероидов и комет, объект не был заторможен гравитацией Солнца. Оумуамуа возник из межзвездного пространства и снова вернулся туда, набрав попутно дополнительную скорость с помощью гравитационного маневра около Солнца. Изображение предоставлено Mapping Specialists, Ltd., получено Европейской южной обсерваторией/К. Meech и др. (CC BY4.0).

Кометы, принадлежащие Солнечной системе, также могут отклоняться от гравитационной траектории, как Оумуамуа, но у них есть кометные хвосты из пыли и водяного пара, образуемого испарением кометного льда под влиянием солнечного излучения.

При определенной доле удачи вы могли наблюдать одну из комет прямо со своего двора. Вам наверняка знакомы фотографии комет или же их художественные изображения – с центральными частями, или ядрами, с размыто блестящими, светящимися хвостами, тянущимися далеко за ними. Свечение и тянущийся позади хвост – следствие того, что кометы представляют собой по сути ледяные скалы разного размера. Лед этот состоит в основном из воды, но его состав, отражая случайное распространение разных химических соединений в космосе, нередко включает в себя и другие вещества вроде аммиака, метана и углерода. Из чего бы ни состоял этот лед, когда комета проходит близко к Солнцу, он начинает испаряться и выделять пыль, которые рассеивают солнечный свет. Эти процессы вызывают образование комы кометы – окутывающей ядро оболочки, которая состоит из испаряющегося льда и обломков, придает комете ее свечение и переходит в характерный кометный хвост.

Если этот хвост напоминает вам факел горящего топлива, вырывающийся из задней части ракеты, то ваша аналогия верна. Испаряющийся лед действует как реактивная струя, толкая комету вперед. Из-за этого эффекта «дымящая» комета может отклоняться от траектории, заданной воздействием гравитации Солнца. И когда мы наблюдаем такую комету, становится возможным довольно точно рассчитать ее параметры. Заметив «дымящую» комету и измерив степень ее отклонения от расчетной траектории, можно вычислить, какая часть массы кометы была израсходована на то, чтобы придать ей дополнительный импульс.