Седна может быть самым первым известным объектом из Внутреннего Облака Оорта. Но время на создание и запуск миссии истекает.
В 2003 году ученые обнаружили за пределами Нептуна объект, не похожий ни на один другой: Седну. В то время как за пределами Нептуна были более крупные карликовые планеты и кометы, которые уходили бы дальше от Солнца, Седна была уникальна тем, что всегда оставалась далеко от Солнца. Он всегда оставался более чем в два раза дальше от Солнца, чем Нептун, и достигал максимального расстояния, почти в 1000 раз превышающего расстояние от Земли до Солнца. И, несмотря на все это, он чрезвычайно велик: возможно, 1000 километров в диаметре. Это первый обнаруженный нами объект, который мог возникнуть из облака Оорта. И у нас будет только два шанса, если мы захотим отправить туда миссию: в 2033 и 2046 годах. Прямо сейчас нет даже предполагаемой миссии НАСА, рассматривающей эту возможность. Если мы ничего не будем делать, возможность просто ускользнет от нас.
По мере того, как мы удаляемся от Солнца, мимо скалистых планет, пояса астероидов и газовых гигантов, Солнечная система не просто подходит к концу. Есть пояс Койпера, дом для бесчисленных ледяных тел, размером от карликовых планет, таких как Эрида и Плутон, до объектов размером с комету и даже меньше. За ним лежит рассеянный диск: тела, которые когда-то приблизились к Нептуну и были брошены на более эксцентричные орбиты, часто унося их на сотни астрономических единиц (где 1 а.е. - расстояние от Земли до Солнца) от Солнца. Еще дальше идут отдельные объекты: тела, которые никогда не приближаются ни к одной из больших планет и имеют даже больший перигелий, чем что-либо из пояса Койпера или рассеянного диска. Но самыми удаленными из всех будут объекты, происходящие из облака Оорта: тысячи а.е. далеко и представитель края нашей Солнечной системы.
Существование облака Оорта еще не было продемонстрировано, хотя есть убедительные теоретические и косвенные наблюдательные причины (например, обнаруженные нами кометы со сверхдолгопериодическими или гиперболическими орбитами) полагать, что это настоящий. Теоретически сферически распределенный набор тел, сформировавшихся очень рано, в то же время, что и Солнечная система, должен существовать примерно с 1000 а.е. далеко, возможно, на световой год или два. В 2003 году группа Майка Брауна, Чада Трухильо и Дэвида Рабиновича обнаружила первый объект-кандидат в облако Оорта: Седну. У Седны есть афелий (самое дальнее расстояние от Солнца) около 900 а.е., одна из самых далеких известных афелий. Но его ближайшее расстояние до Солнца (перигелий) составляет очень большие 76 а.е. Седна никогда не подходит достаточно близко ни к одной из крупных планет, чтобы гравитационное взаимодействие могло рассеять ее.
Поэтому ходят слухи, что Седна - это первый обнаруженный нами объект, происходящий из облака Оорта. За 15 лет, прошедших с момента его открытия, был обнаружен еще только один подобный Седне объект: 2012 VP113 с перигелием 80 а.е. Но самая большая разница заключается в размерах: Седна огромна, ее диаметр составляет 1000 км, что делает ее немного больше, чем карликовая планета Церера. Мы смогли обнаружить Седну только благодаря тому, насколько она большая, яркая и отражающая; на сегодняшний день это единственный отдельный объект (или за его пределами), который был обнаружен прямым наблюдением. И даже при этом мы видели его только потому, что в момент открытия он оказался довольно близко к перигелию, а не к афелию.
Седне требуется около 11 000 лет, чтобы совершить полный оборот вокруг Солнца, и это примерно 85 A. У. отсутствует с сегодняшнего дня. Он приближается к Солнцу и достигнет перигелия в 2075 году. Благодаря размеру Седны, характеристикам орбиты и ее происхождению ее часто считают самым важным с научной точки зрения транснептуновым объектом из когда-либо обнаруженных. И если мы захотим, мы можем отправить миссию во внешнюю часть Солнечной системы, чтобы добраться до нее, когда она приближается к своему перигелию. Но из-за особенностей орбит всех планет в нашей Солнечной системе у нас действительно есть только два шанса. Они оба приближаются быстро: 2033 и 2046 годы, если мы действительно хотим узнать об этом увлекательном реликте формирования нашей Солнечной системы.
Причины просты. Предстоящее близкое сближение Седны означает, что у нас не будет возможности изучать ее так близко к Солнцу еще много тысячелетий. В настоящее время НАСА даже не рассматривает никаких миссий по исследованию Седны. Однако для того, чтобы добраться до Седны, наиболее энергоэффективным путем было бы использование гравитационного сопровождения Юпитера, и есть только два окна, в которых Земля, Юпитер и Седна должным образом выровнены для осуществления такого запуска: май 2033 года. и июнь 2046 г. Если мы выберем одно из этих окон, то сможем прибыть в Седну после 24,5-летнего путешествия в космосе. Если мы выберем запуск в 2033 году, это будет соответствовать прибытию в конце 2057 года, когда Седна будет находиться на расстоянии 77,27 а.е. от солнца. Окно 2046 года появится там в декабре 2070 года, чуть ближе к 76,43 а.е.
Подумайте обо всем, что мы узнали из миссии «Новые горизонты». Мы знаем, как выглядит Плутон, какова его геология, из чего состоит его атмосфера, о его различных льдах, составе, погоде, которую он испытывает, полную протяженность его лунной системы, его топографию и многое, многое другое. Теперь мы знаем больше о том, как формировалась наша Солнечная система, и о молодых объектах, образовавшихся на ее окраинах, чем когда-либо прежде. И мы сделали это с инструментами, которые были спроектированы и изготовлены в начале 2000-х годов.
А теперь представьте, что вы узнаете то же самое о совершенно новом классе объектов: телах, которые произошли далеко за пределами того места, где сформировался протопланетный диск нашей Солнечной системы. Представьте, какие инструменты мы могли бы спроектировать и построить, и на какие научные вопросы мы могли бы ответить, если бы мы построили миссию в 2020-х или 2030-х годах. Это наш лучший шанс исследовать, возможно, самый уникальный и счастливый объект, который будет проходить рядом с нашим Солнцем в течение тысяч лет, и если мы когда-либо верили в дух освоения космоса, это наша прекрасная возможность.
Существует ли облако Оорта? Отличается ли Седна по составу и своим геофизическим свойствам от объектов, образовавшихся в поясе Койпера? Имеет ли он свое происхождение в облаке Оорта? Каковы его планетарные научные свойства при его экстремальных размерах? У него есть спутники или атмосфера? Он вращается или кувыркается, и есть ли на нем ингредиенты для жизни? Это вопросы, на которые, если нам интересно, мы могли бы разработать и построить миссию, которая даст нам ответы. Седна вернется только через 10 000 лет, и это может быть самый большой и самый далекий объект, с которым у нас будет возможность близко познакомиться до его возвращения. На разработку, планирование и выполнение миссий уходит очень много времени, особенно на самые амбициозные. Если мы хотим отправиться в 2033 год, самое время начать планировать сейчас.