Мир-кольцо
Земли в форме бублика: добро пожаловать на обруч и пончик – планеты, знаменитые самыми живописными закатами во вселенной!
Полвека назад, на заре космонавтики, вряд ли кто-то мог представить, что сегодняшним ученым придется на полном серьезе опровергать теорию плоской Земли. Впрочем, и идеально круглой нашу планету не назовешь – еще Ньютон в «Началах» указывал, что из-за вращения вокруг своей оси планета должна чуть расширяться в области экватора. Французская академия наук даже снарядила экспедицию, которая в 1735–1739 годах, пережив массу опасных приключений, измерила протяженность части дуги меридиана в районе экватора в Южной Америке. Сравнив ее с длиной части меридиана, измеренной в Лапландии, географы подтвердили выкладки Ньютона. Если считать от уровня моря, то радиус Земли на экваторе примерно на 21 км больше, чем на полюсах. Плоской ее никак не назовешь, но слегка сплющенной – вполне.
Все массивные небесные тела стремятся приобрести округлую форму под действием собственной гравитации, которая старается как можно плотнее «утрамбовать» вещество к центру. Ледяные тела радиусом больше 200 км, а каменистые – начиная с 450 км становятся более или менее сферическими. Эта форма диктуется естественным балансом сил, гидростатическим равновесием между направленным в сторону центра притяжением, с одной стороны, и упругостью вещества – с другой. Центробежные силы помогают противостоять гравитационному сжатию – и чем быстрее крутится планета, тем более сплюснутой окажется она вдоль оси вращения. Огромный Сатурн делает полный оборот вокруг оси всего за 10,6 часа, и его экваториальный радиус примерно на 10% больше полярного.
Дырка от бублика
Понятно, что Сатурн – газовый и «податливый» гигант, но и небольшим каменным планетам вроде Земли ничто не препятствует сильно сплющиться при быстром вращении, а при экстремальном и вовсе превратиться в кольцо (тор). Такой сценарий не раз рассматривался теоретически: понятно, что он не отличается стабильностью и может реализоваться лишь при определенных скоростях вращения планеты. Недостаток центробежной силы – и кольцо тут же схлопнется к центру; избыток – и оно разорвется. Образование планеты-кольца можно назвать событием практически невероятным. Но в принципе где-то на просторах Вселенной вполне способны появиться и такие «дырявые» миры. У этих планет будет два экватора, внутренний и внешний, и полюса, вытянутые кругами вдоль противоположных сторон.
Как могла бы выглядеть такая Земля? Несколько лет назад этим заинтересовался известный ученый-универсал, художник, философ и футуролог из Оксфорда Андерс Сандберг, который в то время еще работал над диссертацией по нейробиологии в Стокгольмском университете. Используя упрощенные компьютерные модели, он показал, что на поперечном срезе тор такой планеты образует форму сильно сплющенного яйца с направленным внутрь чуть более острым концом. И если мы использовали ту же массу вещества, что и у Земли, то, раскрутившись, она превратится в «пончик» со сравнительно небольшим отверстием в центре.