На краю Солнечной системы «Пионеров» притормозила загадка

Этот рисунок стал знаменитым после того, как его выгравировали на табличке, унесенной в космос "Пионером-10", первым зондом, способным покинуть пределы Солнечной системы. Слева направо: расстояния от Солнца до других звезд, ряд планет вокруг Солнца (внизу), люди на фоне контура аппарата (сзади за фигурами). По сути это первая материальная посылка другим цивилизациям - хотя "Пионер-10" достигнет Альдебарана не раньше, чем через два миллиона лет.

Аномальное ускорение «Пионеров» – так называется этот феномен, впервые обнаруженный еще 1998 году. Космические аппараты «Пионер-10» и «Пионер-11», впервые в истории человечества направившиеся за пределы Солнечной системы, по некоторой неясной причине начали замедляться – на ничтожно малую, но заметную для чувствительного оборудования величину.

Ученые предложили для объяснения этой загадки несколько разных объяснений, и одним из наиболее очевидных было воздействие гравитационного поля от неизвестного астрономам объекта. Еще не открытые астероиды, пыль, даже темная материя – все это могло, теоретически, приводить к замедлению межзвездных зондов. Но, как показали расчеты Лоренцо Йорио из итальянского Национального института ядерной физики, гравитация тут, судя по всему, ни при чем.

Гравитация ни при чем

В своих расчетах Йорио использовал тот факт, что гравитация одинаково действует на все тела, чем бы они не являлись. Поэтому, если неизвестная сила тормозит космический аппарат и эту силу порождает гравитационное поле, то и на планеты Солнечной системы с их спутниками должна действовать сила той же природы.

Ученый решил проверить, что будет, если создаваемое неким неизвестным источником гравитационное поле будет действовать как на «Пионеры», вызывая их торможение, так и на спутники Нептуна.

Физик выбрал Нептун за его удаленность от Солнца, поскольку наблюдения показали, что вблизи Солнца загадочная сила практически не работает, на траекторию космических аппаратов влияет что-то за пределами орбиты Нептуна.

Расчеты Йорио показали, что если бы торможение «Пионеров» вызывало просто притяжение какого-то массивного тела или целого облака рассеянной на границах Солнечной системы пыли, то и спутники Нептуна двигались бы иначе. Их орбита напоминала бы не ровный эллипс, а, скорее, волнистую линию, – правда, с очень маленькой, всего километр (по меркам космоса ничтожная величина) амплитудой колебаний. Но это противоречит опытным данным, а следовательно, причина не в гравитационном поле.

Что это может быть

Автор исследования, которое пока что не принято к публикации в каком-либо журнале и доступно лишь в электронной базе arXiv.org, говорит, что его расчеты сугубо предварительны. О том, что на самом деле тормозит «Пионеры», Йорио и вовсе не высказывает каких-либо твердых предположений. И в этом он далеко не одинок, так как феномен «Пионеров» до сих пор не получил внятного объяснения. Все предположения, озвученные учеными, делятся на две группы.

Первая группа – это объяснения через вполне прозаичные вещи. Например, едва заметная утечка топлива вполне могла бы дать такое же торможение – величина аномальной силы, действующей на «Пионеры» составляет около одной трехмиллионной доли ньютона, это примерно в десять раз меньше силы комара. Возможно также, что тормозит аппарат электростатическое взаимодействие с заряженными частицами (недавно на границе Солнечной системы был найден целый пояс таких частиц).

Некоторые и вовсе списывают все на ошибки эксперимента – что, впрочем, плохо согласуется с измерениями, проведенными на других аппаратах: на «Вояджерах», «Галилео» и даже «Кассини» ученые тоже обнаружили нечто подобное («нечто» – поскольку измерить точно силу, уступающую комариной, путем наблюдения за полетом аппарата в несколько центнеров, а то и тонн, далеко не просто).

Вторая группа предположений, к которой подталкивает работа Йорио, – это новая физика. Возможно, в аномальном поведении космических зондов кроется ключ к новой теории гравитации (потому что расчеты Йорио исключают гравитационное поле, описываемое обычной моделью) или вовсе какой-то новой, ранее неизвестной силы. На всякий случай надо подчеркнуть, что «старую» физику это в любом случае не отменит и говорить об опровержении ньютоновской механики или теории относительности Эйнштейна все равно будет нельзя – ученые просто дополнят существующие модели чем-то еще. Чем – не знает пока никто.

Оригинал статьи находится на сайте GZT.ru