Долгое время система колец Сатурна считалась уникальным космическим объектом. Но во второй половине XX века были предсказаны, а затем обнаружены кольца и у других планет Солнечной системы — Юпитера, Урана и Нептуна. В последнее время поступают сообщения о возможном наличии системы колец даже у астероидов (например, у Харикло).

Имеет ли кольца Плутон?

кольца Харикло

На этом рисунке изображен астероид Харикло, один из кентавров между орбитами Сатурна и Урана, который имеет систему узких колец. Плутон, возможно, также имеет кольца. Источник: ESO/L. Calçada/M. Kornmesser/Nick Risinger

Это далеко не праздный вопрос. Кольца у Плутона могут существовать — основания для подобного предположения были получены в 2005 году, когда были открыты второй и третий спутники карликовой планеты, Никта и Гидра.

Это небольшие спутники, их размер оценивается в 45-60 км. Масса их ничтожна даже в сравнении с Хароном, крупнейшим спутником Плутона. Находятся Никта и Гидра дальше от Плутона, чем Харон, но не слишком далеко. Влияние, которое, несомненно, оказывает на них массивный спутник, поставил вопрос, как вообще могла образоваться подобная система?

Интерес ученых умножился после того, как выяснилось, что Никта и Гидра вращаются вокруг Плутона по орбитам, которые находятся в резонансе с орбитой Харона. Что это значит? Харон совершает виток вокруг Плутона за 6,4 суток (на самом деле Харон настолько массивен, что правильнее говорить о том, что Плутон и Харон обращаются вокруг общего центра масс). Никта делает один оборот вокруг Плутона за 24,9 суток, а Гидра — за 38,2 суток. Получается, что период обращения Никты почти точно в 4 раза больше периода обращения Харона, а Гидры — в 6 раз. Это и есть резонанс: периоды обращения спутников соотносятся друг с другом, как целые числа.

Такая правильная система спутников должна быть очень устойчивой. Но как она образовалась? Наиболее разумное предположение заключалось в том, что Харон, Никта и Гидра образовались одновременно в результате космического столкновения в далеком прошлом, когда неизвестное тело вырвало из Харона материю, из которой сформировались меньшие спутники.

Эта идея предполагала, что на орбите вокруг Плутона должно остаться много следов от былого столкновения — камней и мелких спутников. И вот в 2011, а затем в 2012 гг. были открыты еще два спутника Плутона, Кербер и Стикс. Эти совсем крошечные спутники также вращались вокруг карликовой планеты по орбитам, находящимся в резонансе с орбитой Харона: период обращения Стикса в 3 раза больше периода обращения Харона, а за один оборот Кербера Харон успевает обежать вокруг Плутона 5 раз.

После открытия Кербера и Стикса осталась незаполненной еще одна орбита с резонансом 2:1 к орбите Харона. Могут ли на ней присутствовать какие-либо тела? Вполне возможно. На ней может находиться маленький, еще не обнаруженный спутник, либо же… тонкое кольцо, состоящее из пыли и мелких ледяных и каменных частиц! Нет, оно не осталось со времен древней катастрофы: за это время частицы давно рассеялись в пространстве. Но кольцо могло бы подпитываться в результате бомбардировки маленьких спутников Плутона метеоритами. Дело в том, что сила тяготения на спутниках настолько мала, что они не могут удержать выбитое ударами метеоритов вещество. Оно выбрасывается на орбиту вокруг Плутона, где может скапливаться на «островке стабильности», коим и является орбита с резонансом 2:1 к орбите Харона! Расчеты показывают, что пыль и мелкий мусор, выброшенный в момент удара, может находиться в системе Плутона до 100 тысяч лет.

Так есть ли кольца у Плутона? Пока на этот вопрос ответить однозначно нельзя. С Земли обнаружить их не удалось; наблюдения, которые провел космический аппарат «Новые Горизонты» на подлете к Плутону в мае 2015 года, также дали отрицательный результат. Кольца, если они и существуют, либо очень узки, менее 1000 километров шириной, либо очень темны и отражают ничтожную долю падающего на них солнечного света.