На закате истекшего тысячелетия астрономы узрели занептунные астероидные табуны. Они, конечно, прибежали из дисковой протопланетной прерии, чахлые койперовы пустоши не раскормили б такие жирные туши, решили неприятную проблему планетные теоретики. Однако, на заре наступившего третьего тысячелетия проклюнулись чересчур «убежавшие» транснептуновые объекты, необъяснимые планетарным изгнанием. Необъяснимые гравитационным воздействием восьми известных планет, уточнили теоретики. Стало быть, в занептунном пространстве рыщет покамест неведомая планета от десятка земных масс. Через пару десятков тысячелетий – таков примерно орбитальный период планеты «Икс» она пролетает через койперов пояс, распугивая зазевавшихся койпероидов с насиженных орбит, и улетая после набега в облако Оорта – ищи-свищи её там.
Беспроигрышная непотопляемая теория. Просканировать далёкие оортовы дебри для нахождения гипотетической планеты (координат теоретики не указывают) в состоянии лишь пара-тройка крутейших обзорных телескопов на всём свете. Пока эти загруженные работами инструменты удосужатся обозреть небосвод, пройдут как минимум годы – сдохнут и ишак и падишах. А при окончательной неудаче поиска есть спасительная соломинка – планета, дескать, натворив делов, перескочила на пролетевшую рядом звезду и умчалась на другой край Галактики. Не столь давно подобное сближение звёзд рассматривалось как несусветная ересь – шанс мизерный, а ныне пролётная звезда становится универсальной палочкой-выручалочкой, на которую в частности списывают происхождение таинственной планеты – ведь если астероиды не могли образоваться непосредственно за Нептуном, то огромная планета тем более не могла. Стало быть, девятая планета – подкидыш, подаренный Солнцу сторонней звездой, либо же эта планета – изгнанница нашей собственной системы, повёрнутая вспять опять же близкой звездой.
А не могли ли астероиды всё же образоваться непосредственно в Занептунье без экзотики пролётных звёзд и приблудных планет? Нет, никак не могли. Протопланетный диск обрывался на орбите Нептуна. И хоть и за этой границей льдинок и пылинок в общем и целом было немеряно, но вся эта материя была размазана в огромном пространстве, так что ледяной кометный шарик размером в жалкие километры никак не вырос бы до сотен километров в диаметре. Попробуй-ка скатать снежную бабу при толщине снега, скажем, в миллиметр.
Планетные мудрецы не могут скатать снежную бабу, поскольку до сих пор лепят небесные тела по допотопной кантовской методике постепенного обрастания сплошного каменно-ледяного шарика-планетезимали налипающими пылинками и снежинками. А размер такого монолита ничтожен в космических масштабах и потому крошечной планетезимали недостаёт распылённого корма. Неведомый планетарным мыслителям способ прокормления в скудной питательной среде знает безмозглая стрекоза. Вместо того, чтобы ловить мошкару разинутой пастью, крылатая хищница ловит её широко раскинутой корзинкой мохнатых лапок. Этот прогрессивный метод добычи кормов обеспечил сотню миллионов лет процветания стрекозиного племени.
Схожим манером растут в реале и астероиды. Подвергаясь частым ударам не столь крупных каменьев, компактные планетезимали дробятся в протяжённые гравитационно-связанные рои, заметающие каменно-ледяную пыль несравненно эффективнее монолитных катышков. Такой вот способ и позволяет астероидам образовываться даже в захолустном Занептунье.
Три особенности койперова пояса указывают, что на самом деле астероиды растут по стрекозиному, а не кантовскому сценарию. Первая особенность – большой процент койпероидов, находящихся в орбитальных резонансах с Нептуном. По Канту резонансные орбиты неблагоприятны для формирования небесных тел, поскольку резонансное гравитационное возмущение орбит приводит к большому разбросу скоростей и планетезимали при столкновении дробятся, а не объединяются. Однако, столкновения равных планетезималей случается не столь уж часто, в сравнении со столкновением планетезима с малым булыжником, при котором планетезим просто раскалывается на множество кусков, не улетающими однако окончательно друг от друга из-за сил гравитации. А такой гравитационно связанный ансамбль поглощает материю эффективнее компактного тела. К тому же распределённому ансамблю не страшна встреча с массивной планетезималью – она просто прошьёт его без последствий как самолёт облако. Так что резонансные орбиты, вопреки теориям, выгодны для астероидного роста.
Вторая особенность в подтверждение метода стрекозы – резкая ограниченность койперова пояса пятьюдесятью астрономическими единицами (радиусами земной орбиты). За этой границей как будто крутой обрыв – астероидов вдруг почти не остаётся в сравнении с равномерным распределением от Нептуна – 30 а.е. до 50 а.е. Такая особенность согласно стрекозе вызвана крупнейшим астероидным семейством Плутино, главным членом которого является двойной койпероид Плутон-Харон. Орбиты астероидов этого семейства как раз распространены от нептуновой орбиты до границы среза 50 а.е. (в частности именно такова плутонова орбита). Осколки этих астероидов, оторвавшиеся в своё время от распределённых роёв, дробили встречные планетезимали, превращая в активно растущие мелкораздробленные ассоциации. За пределами 50-ти астрономической границы активаторов практически не было и образовывались кометообразные мелкие тела, неуловимые телескопами на такой дистанции.
Третья труднообъяснимая кантианцами особенность койперова пояса – диспропорция астероидных размеров. По теориям мелких койпероидов должно быть несравненно больше, чем крупных. Мелких и в самом деле больше, но совершенно не в такой степени, как предсказывают теории кантового типа. По этим теориям скорость роста пропорциональна площади астероидного поперечника, возрастающей с ростом астероида не слишком быстро. Скажем, масса астероида возросла восьмикратно, значит, диаметр удвоился, а площадь поперечного сечения, пропорциональная квадрату диаметра учетверилась. Масса возросла восьмикратно, а скорость роста лишь четырёхкратно – кантовский способ не даёт слишком большого преимущества в росте крупных планетезималей в сравнении с мелкими, а из-за малого сечения крупные планетезимали не могут встретится со всей мелочью, поглотив её. Так что видимые в телескоп крупные койпероиды должны по идее составлять лишь верхушку айсберга, а на долю мелких телец должна приходится львиная доля койперовой массы в десяток или более земель. Однако расчёты ограничивают массу койперова пояса десятой долей земной массы. По стрекозе же ситуация вполне объяснима – столкновение с крупным булыжником необратимо рассыплет чересчур мелкую планетезималь – её массы не хватит для образования гравитационно-связанного ансамбля. А вырвавшиеся вперёд крупные гравитационные ассоциации, имеющие громадное поперечное сечение подавят мелких пищевых конкурентов.
Однако, астероиды-транснептуны имеются и за границей 50 а.е. И хоть плотность их распределения весьма мала сравнительно с плотностью распределения до границы среза, но общее количество во всём огромном занептуновом регионе отнюдь не мизерно. Может ли стрекоза объяснить происхождение этих дальних транснептунов?
Транснептуновые астероиды частично заходящие внутрь 50 а.е., понятное дело, объяснимы активирующими ударами обломков Плутиносов и прочих койпероидов пояса. Но как быть с астероидами в пояс (внутрь границы 50 а.е.) не заходящими? Обратим внимание, что и за границей среза имеются резонансные (с Нептуном) астероиды, родившиеся на круговых орбитах этих резонансов по активационному механизму (распыление в рой ударами сравнительно мелких булыжников), а впоследствии резонансно «раскачавшиеся» на эллиптические орбиты. Большинство нерезонансных транснептунов также объяснимы аналогичным механизмом – образовавшись на резонансных орбитах, позже покинули их, наглотавшись нерезонансного кометного вещества. Остаётся объяснить всего-то пару седноидов: Седну и объект 2012 VP113. Но с этой парочкой у стрекозы наибольшая заморочка. Седноиды не заходят в пояс Койпера и у них громадные орбитальные периоды в тысячи лет, так что никакими резонансами, казалось бы, даже не пахнет. Однако, дело всё-таки в резонансах.
Афелии обоих седноидов различаются кардинально, перигелии же очень близки: Седна - 76 а.е., 2012 VP113 – 80 а.е. Эти числа близки к значению большой полуоси резонансного объекта 2003 LA7 (76 а.е.), орбитальный период которого вчетверо длиннее периода Нептуна. Хотя орбита 2003 LA7 весьма эллиптична, по теории стрекозы он народился на круговой резонансной орбите 76а.е. И был не одинок, раз условия благоприятствовали зарождению одного, значит и многих резонёров. Со временем 2003 LA7 как и некоторые необнаруженные либо исчезнувшие его товарищи ушёл с круговой на эллиптическую орбиту, оставшись при этом в том же резонансе 4:1. Однако, часть объектов, родственных астероиду 2003 LA7 пошла по другому пути. Наглотавшись кометного материала, они стали седноидами.
Однако, глотать компактные кометы распределённые гравитационно-связанные ассоциаты не в состоянии. Комету сперва нужно измельчить, ударом космического булыжника. Но таковые образуются не всюду, а лишь на выделенных резонансных орбитах, в частности таковой была орбита 76а.е. в пору формирования Солнечной системы.
Большинство комет быстро проскакивало через узкие активные резонансные зоны и вероятность напороться на булыжник была для них мизерна. Интенсивному дроблению подвергались кометы с перигелием в резонансной зоне, поскольку они задерживались в опасной области длительное время. Осколки таких комет и были рационом резонансных ассоциатов.
При поглощении осколков комет на резонансных орбитах гравитационные ансамбли переходили на нерезонансные вытянутые орбиты, но про этом их перигелии оставались на резонансной круговой орбите, их породившей. Эта особенность даёт возможность статистической проверки стрекозиной модели. Стрекоза предсказывает существование астероидных транснептуновых семейств, члены которых при громадном разбросе афелиев и периодов обращения объединены общим свойством – близостью значений дистанций перигелиев. В частности стрекоза ожидает множество аналогов Седны с перигелием, близким к значению 76а.е. – большой полуоси резонансного транснептуна 2003 LA7.
Девятая планета в таком случае оказывается излишней сущностью.