Один из наших подписчиков прислал следующий вопрос:
Здравствуйте. Плутон периодически пересекает орбиту Нептуна и оказывается ближе к Солнцу, чем Нептун. Почему они еще не столкнулись? Будет ли столкновение в будущем? Если да, то как это будет выглядеть с Земли?
Чтож, давайте разбираться в этих вопросах вместе. Если мы посмотрим на проекцию орбит Нептуна и Плутона на орбитальную плоскость, то действительно можно увидеть, что их орбиты пересекаются:
Однако на самом деле орбита Плутона наклонена под углом 17.14 градусов к орбитальной плоскости, а орбита Нептуна — по отношению к орбите Нептуна поэтому на самом деле они не пересекаются:
Поэтому, когда Плутон в двумерной проекции приближается к орбите Нептуна на самом деле он находится довольно высоко над ней. Казалось бы что даже при таких прохождениях Плутона над или под орбитой Нептуна он должен был бы испытывать влияние гравитации Нептуна, которое в конечном счете привело бы Плутон к столкновению с Нептуном. Но этого не происходит и вот почему.
Плутон совершает полный оборот вокруг Солнца примерно за 248 лет. Нептун — за примерно 165 лет. Два года на Плутоне равны трём годам на Нептуне. Такое соотношение орбитальных периодов планет называется орбитальный резонанс. Помимо всего прочего это означает, что есть устойчивый паттерн в орбитальном движении Нептуна и Плутона и их взаимном расположении.
Когда Плутон находится ближе всего к Солнцу Нептун находится на расстоянии около третьей части своей орбиты от Плутона — этого достаточно, чтобы минимизировать какое-либо влияние Нептуна на Плутон.
Однако минимальное сближение между Нептуном и Плутоном происходит вовсе не тогда, когда Плутон ближе всего к Солнцу! Наоборот — это случается когда Плутон приближается к точке наибольшего удаления от Солнца. При этом даже в этот момент Плутон не сближается с Нептуном ближе, чем на расстояние равное 18 астрономическим единицам. Это примерно равно минимальному расстоянию между Землёй и Ураном.
Похожая ситуация наблюдается и с другими транснептуновыми объектами. Как минимум 30 астероидов и карликовых планет пояса Койпера находятся в орбитальном резонансе с Нептуном. Такие объекты получили название плутино.
Читайте также: Почему Луна отдаляется от Земли?
Подводя итог еще раз скажем, что Плутон и Нептун не столкнулись и не должны столкнуться в будущем, так как находятся в орбитальном резонансе 3:2.
Авторы: кандидат технических наук Александр Петров, астрофизик Фёдор Карасенко
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал на youtube. Каждую неделю там выходят видео, где я отвечаю на вопросы о космосе, физике, футурологии и многом другом!