Вулкан (планета)
Вулка́н — гипотетическая малая планета, предполагаемая орбита которой располагалась между Меркурием и Солнцем. Эта космическая гипотеза возникла в XIX веке для объяснения аномалий в движении Меркурия, не поддававшихся трактовке классической небесной механикой[1].
Несмотря на многочисленные попытки обнаружения, существование Вулкана не подтвердилось. Загадка меркурианской орбиты была разрешена лишь в начале XX века с появлением общей теории относительности, без необходимости введения дополнительных небесных тел.
История
В середине XIX столетия астрономическое сообщество столкнулось с загадкой: прецизионные наблюдения за Меркурием выявили аномалии в смещении его перигелия, не поддающиеся объяснению законами классической небесной механики. Урбен Леверье, французский астроном и математик, выдвинул гипотезу о существовании неизвестной планеты между Меркурием и Солнцем, влияние которой могло бы объяснить эти отклонения. По предложению физика Жака Бабинэ, этот гипотетический объект получил наименование «Вулкан»[2].
Согласно правилу Тициуса — Боде (при значении параметра 𝐷𝑖=-3), существование Вулкана теоретически допустимо, с предполагаемым радиусом орбиты 0,1 астрономической единицы. Однако, как демонстрирует пример гипотетического Фаэтона и реального пояса астероидов, на этой орбите могли бы находиться лишь фрагментированные небесные тела, получившие название «вулканоиды».
1859 год ознаменовался интригующим событием: Леверье получил корреспонденцию от астронома-любителя Лескарбо, утверждавшего, что 25 марта он наблюдал перемещение тёмного круглого объекта по солнечному диску. Заинтригованный Леверье лично посетил Лескарбо для детального расспроса. Дополнив данные Лескарбо ещё пятью наблюдениями, которые, по его мнению, не могли быть отнесены к транзитам Меркурия или Венеры, Леверье в том же году вычислил орбиту предполагаемой планеты-невидимки, официально назвав её Вулканом.
Леверье ушёл из жизни в 1877 году, так и не увидев подтверждения существования Вулкана, в которое он верил неизменно. Однако история на этом не закончилась. Во время солнечного затмения 29 июля 1878 года сразу несколько астрономов заявили о наблюдении загадочного объекта. Джеймс Уотсон, профессор астрономии Мичиганского университета, утверждал, что обнаружил даже две планеты внутри орбиты Меркурия. Льюис Свифт, известный открытием кометы, носящей его имя, также сообщил о наблюдении светящегося объекта, напоминающего планету. Тем не менее, расчётные орбиты этих объектов не совпадали ни между собой, ни с вычислениями Леверье, что вызвало скептицизм в научных кругах.
Несмотря на многолетние усилия астрономов, Вулкан так и остался неуловимым. Хотя периодически появлялись сообщения о его наблюдениях, они не согласовывались между собой и не находили подтверждения у других исследователей. Разгадка тайны пришла лишь в начале XX века, когда общая теория относительности Эйнштейна полностью объяснила поведение Меркурия без необходимости введения дополнительных небесных тел.
Интересно отметить, что в 2012 году, когда был открыт новый спутник Плутона, возникло предложение назвать его Вулканом, поскольку это имя осталось вакантным. Однако идея была отвергнута из-за отсутствия прямой связи между мифологическим Вулканом и подземным царством Плутона. В итоге спутник получил название Стикс, более соответствующее тематике подземного мира.
Вулканоиды
Вулканоиды представляют собой гипотетическую группу астероидов, чьё существование предполагается в зоне динамической стабильности между 0,08 и 0,21 астрономических единиц от Солнца, то есть во внутренней области орбиты Меркурия. Своё наименование эти загадочные небесные тела получили в честь Вулкана — мифической планеты, поиски которой велись астрономами XIX столетия для объяснения аномального смещения перигелия Меркурия. Впоследствии, с появлением общей теории относительности Эйнштейна, необходимость в гипотезе о существовании Вулкана отпала, так как новая теория смогла объяснить особенности орбиты Меркурия без привлечения дополнительных небесных тел[3].
Несмотря на интенсивные поисковые усилия с использованием наземных телескопов и даже специальных экспедиций НАСА на высотных самолётах F/A-18 и суборбитальных ракетах Black Brant, вулканоиды до сих пор остаются неуловимыми. Основным препятствием в их обнаружении выступает ослепительная яркость Солнца, затрудняющая наблюдения в этой области космического пространства. Согласно текущим оценкам, если вулканоиды и существуют, их диаметр не должен превышать 5,7 км, учитывая предполагаемое альбедо — более крупные объекты были бы обнаружены ранее существующими методами наблюдения.
Тем не менее, гипотеза о существовании вулканоидов не теряет своей актуальности. Этому способствуют два фактора: во-первых, область их предполагаемого нахождения является гравитационно стабильной; во-вторых, поверхность Меркурия, испещрённая множеством кратеров, может свидетельствовать о том, что вулканоиды могли существовать на ранних этапах формирования Солнечной системы. Перспективы будущих исследований связаны с использованием малогабаритных космических телескопов, способных вести наблюдения за околосолнечным пространством, что может пролить свет на эту астрономическую загадку.