Эрик Асфог - Когда у Земли было две Луны. Планеты-каннибалы, ледяные гиганты, грязевые кометы и другие светила ночного неба

Если Поздняя тяжелая бомбардировка все же имела место, то модель Ниццы дает ей объяснение. Идея состоит в том, что резонанс Юпитера и Сатурна произошел примерно через 650 млн лет после образования планет. Ранняя миграция сдвинула их близко к опасной зоне, но им потребовалось еще полмиллиарда лет, чтобы пройти последнюю долю астрономической единицы и достичь страшной точки резонанса 2:1. И только после того, как было достигнуто это грандиозное равнение, Солнечная система, которая, казалось, завершила свое формирование, вошла в последнюю стадию динамической активности и перестановки планет. Хаос продолжался до тех пор, пока Юпитер и Сатурн не вышли из резонанса, как два гигантских корабля, из созданного ими самими шторма, после чего все вернулось к норме.

Фундаментальная проблема модели Ниццы [192]была выявлена сразу после ее опубликования. Если планеты-гиганты сдвигались именно таким образом, в резонанс с ними вовлекались бы и землеподобные планеты. А если бы Юпитер, например, вошел в орбитальный резонанс с Землей, это могло бы привести эксцентриситет ее орбиты к значениям, превышающим сегодняшние в десять раз. Ситуацию с Венерой объяснить еще труднее: ее нынешний эксцентриситет равен почти нулю, тогда как ее орбита должна была бы быть очень вытянутой. Бедный Марс вообще таскали бы за собой как младшего брата в парке аттракционов, и, по некоторым расчетам, орбита этого тела могла бы пересекаться с земной. Во время перигелия (когда планета ближе всего подходит к Солнцу) он бы за два суперлетних месяца каждого года получал в два раза больше тепла, чем сейчас, а потом погружался бы в глубокую заморозку, пару земных лет странствуя по Главному поясу астероидов. Насколько мне известно, никто не моделировал климат такой заблудившейся планеты, но эти экстремальные температурные скачки, как у керамического горшка, который то ставят в морозилку, то разогревают, то снова замораживают, могли запустить процесс катастрофической эволюции рельефа, напоминающий таинственное мегазатопление древнего Марса.

Какие бы выводы мы не делали из этого наблюдения о Марсе, модель, где Земля и Венера оказываются на вытянутых наклонных орбитах, не имеет практического смысла. Либо все происходило не так, либо что-то помешало искажениям. Есть и другие проблемы. Согласно модели Ниццы, Поздняя тяжелая бомбардировка происходила по всей Солнечной системе, но тогда рои вторгнувшихся в чужое пространство малых тел уничтожили бы внутренние спутники Сатурна, много раз перемолов Энцелад и Мимас.

Несмотря на эти существенные нестыковки, модель Ниццы приобрела некоторую сопротивляемость благодаря своей непрестанной трансформации. В 2010 г. было высказано предположение, что вместо непрерывной миграции газовых гигантов их передвижение происходило рывками под действием трех или четырех толкаемых планетезималями нептуноподобных планет, из которых две уцелели. Эту версию назвали «моделью прыгающего Юпитера». Каждый раз, когда ледяной гигант приближался к Юпитеру или Сатурну, их взаимодействие приводило к «прыжку» (длительностью в несколько тысяч лет) на другую орбиту, как будто рукоятку настройки радиоприемника хорошенько крутанули в сторону. Это позволяет сохранить желательные характеристики исходной модели Ниццы, избежав моментов резонанса газовых гигантов с Землей и Венерой.

Если же никакой Поздней тяжелой бомбардировки не было, тогда вместо возникновения резонанса Юпитера и Сатурна примерно 3,9 млрд лет назад этот динамический взрыв в Солнечной системе мог произойти сразу после образования планет, перемешав их в последней встряске меняющихся орбит и резонансных пар. Такая более долгая история сотворения все равно позволяет отбросить наружу Уран и Нептун, отправить на свои орбиты объекты пояса Койпера и захватить имеющие неправильную форму спутники Юпитера, но все это происходит на ранней стадии. Тем не менее в конечном итоге в основе любой теории, касающейся внешней Солнечной системы, видимо, должна лежать именно связь Нептуна с Плутоном, потому что его плавный сдвиг наружу необходим, чтобы захватить Плутон и другие плутино. Нам еще только предстоит увязать все эти сюжеты между собой.

Орбита Марса ограничивает зону планет-гигантов изнутри, так что Марс служит воротами во внешнюю Солнечную систему. У него есть два очень странных спутника, открытых в 1877 г. Асафом Холлом, который использовал только что построенный 66-сантиметровый телескоп-рефрактор Военно-морской обсерватории США. Холл дал спутникам названия Фобос и Деймос в честь двух преданных и кровожадных сыновей бога войны Ареса. С этого начинается одна из самых странных историй в науке о планетах. Полутора столетиями ранее, задолго до того, как эти спутники можно было разглядеть в какой-либо телескоп, Джонатан Свифт упомянул в «Путешествиях Гулливера» две небольшие луны Марса, открытые астрономами летающего острова Лапута, – «две маленькие звезды, или два спутника, обращающихся около Марса» [193], которые он далее описал. Свифт не мог ничего обо этом знать, но в «Путешествиях Гулливера» он поместил спутники очень близко к их реальному положению [194]. В книге говорится, что внутренний спутник обращается на расстоянии трех марсианских радиусов от центра планеты каждые десять часов. В действительности орбита Фобоса проходит на расстоянии 2,8 радиуса, а его период обращения равен восьми часам. Внешний спутник у Свифта отстоит от Марса на 5 радиусов, тогда как Деймос – на 6,9.