Плутон. Общие сведения о Плутоне.
Подробно:
© Владимир Каланов,
сайт «Знания-сила».
Вскоре после открытия Непту́на, сделанного в сентябре 1846 года немецким астрономом Иоганном Галле по расчетам Адамса и Леверье, возникла идея поиска новой планеты за орбитой Непту́на. Предполагалось, что неведомая планета может иметь влияние на особенности движения Урана (наряду́ с влиянием Непту́на, Сатурна и Юпитера).
Плутон
Ещё в 1848 году американский математик и астроном Бенджамин Пирс (1809-1880) выдвинул гипотезу о существовании транснепту́новой планеты. В 1874 году другой американский астроном, Саймон Ньюкомб (1835-1909), разработал новую теорию движения Урана, которая учитывала тяготение неизвестной занепту́новой планеты.
Поиску этой планеты посвятил 14 лет упорного труда американский астроном, известный своими исследованиями Марса, Персиваль Лоуэлл (1855-1916). Он организовал масштабные поиски девятой планеты Солнечной системы, указал место в созвездии Близнецов, где следует искать неизвестную планету, но преждевременная смерть не дала ему возможности завершить начатую работу. Через 14 лет после смерти Лоуэлла, 13 марта 1930 года, американский астроном Клайд То́мбо, работавший в обсерватории возле города Флагстафф (штат Аризона), построенной в своё время на деньги Лоуэлла, обнаружил девятую планету. Она находилась точно в том месте, которое вычислил Персиваль Лоуэлл.
Считаем своим долгом отметить, что Клайд То́мбо, которому на момент открытия было только 24 года от роду, к этому выдающемуся успеху пришел в результате огромного, кропотливого труда, работая оператором блинк-компаратора — специального прибора, позволяющего сопоставлять два фотоснимка одного и того же участка неба, снятого в разное время с помощью фотографического телескопа, Клайд То́мбо должен был анализировать и сравнивать сотни фотопластинок, сидя за микроскопом блинк-компаратора.
На фотопласти́нках были отражения слабых звёзд, число которых по мере приближения к полосе Млечного пути составляло от 160 тысяч до 400 тысяч на каждой пластинке. Какой усидчивостью и каким трудолюбием надо было обладать, чтобы тщательно анализировать эти пластинки!
В дальнейшем оказалось, что Плутон могли открыть ещё при жизни Лоуэлла, а также в 1919 году. Обработка сохранившихся фотопластинок Флагстаффской обсерватории по современной технологии показала, что изображение новой планеты на одной из пластинок попало на дефект фотопластинки, а на других изображения были настолько нечёткими, что заметить их было просто невозможно.
В названии, точнее в астрономическом знаке планеты Плутон, просматривается определённая символика: две латинские буквы P и L совпадают с начальными буквами имени Персиваля Лоуэлла (Persival Lowell). Хотя такое совпадение наверняка случайное, но оно воспринимается как некая историческая справедливость. Если обратиться к мифологии, то Плутон у древних греков был богом подземного царства, обители мёртвых. Совсем не весёлое имя дали девятой планете, но не будем принимать это всерьёз, миф он и есть миф.
Прежде чем продолжить рассказ о Плутоне, сразу оговоримся, что термин «планета» по отношению к этому небесному телу теперь не применяется.
Общие сведения о Плутоне
Плутон — самая малая и самая дальняя планета Солнечной системы. Плутон находится на среднем расстоянии от Солнца в 5900 миллионов километров (39,9 а.е.). Характерной особенностью движения Плутона является большая вытянутость его околосолнечной орбиты и большой её наклон к плоскости эклиптики. Приближаясь к одному из крайних своих положений на орбите (к перигелию), Плутон оказывается на некоторое время ближе к Солнцу, чем Нептун. В самом деле: минимальное удаление Непту́на от Солнца составляет 4456 млн. км, а Плутона — 4425 млн. км. Последний такой период, когда Нептун был самой удалённой планетой, пришёлся на годы с 1979 до 1998.
Схема: орбиты Нептуна и Плутона
Удивляться большой продолжительности этого периода (19 лет) не нужно, ведь период обращения Плутона вокруг Солнца составляет 248 лет. Зато максимально удалённая точка орбиты Плутона отстоит от Солнца на 7375 млн. км. В этот момент Плутон находится уже несравненно дальше от Солнца, чем Нептун.
Получается, что при соответствующем расположении в пространстве относительно Солнца наша Земля может находиться на расстоянии от Плутона, равном приблизительно 7525 млн. км. На таком огромном расстоянии исследования планеты Плутон сильно затруднены́. В самый мощный телескоп Плутон со своим спутником выглядят с Земли в виде небольшой звёздочки, почти слитой с другой, ещё меньшей по размеру.
Правда, с помощью космического телескопа «Хаббл», выведенного на околоземную орбиту, учёные смогли получить определённый объём информации об этих далёких небесных телах. Например, определён диаметр Плутона — 2390 км, что почти в два раза меньше диаметра Меркурия (4878 км) и значительно меньше диаметра Луны (3480 км).
Период вращения Плутона вокруг собственной оси составляет 6 суток и 8 часов, т.е. сутки на Плутоне длятся 152 земных часа. Вращение Плутона вокруг оси имеет направление, обратное направлению его вращения по орбите. Это ещё одна особенность этой планеты.
Масса Плутона составляет 0,0025 от массы Земли (в 400 раз меньше массы Земли). Наклон плоскости орбиты к плоскости эклиптики — 17°2′. Такой большой наклон плоскости орбиты не имеет ни одна из остальны́х восьми планет Солнечной системы. Например, этот параметр составляет: у Непту́на — 1°8′, у Урана — 0°8′, у Сатурна — 2°5′, у Юпитера — 1°9′.
Период обращения вокруг Солнца, т.е. год на Плутоне составляет, как мы уже знаем, 248 земных лет, т.е. почти четверть тысячелетия.
Средняя скорость обращения вокруг Солнца составляет 4,7 км/с, или почти 17000 км/ч.
Мы можем представить себе лётчика за штурвалом реактивного самолёта, летящего со скоростью немного больше 1000 км/ч в течение нескольких часов. Но нельзя представить полёт такого самолёта вдоль орбиты Плутона. Такой полёт немыслим, потому что для облёта Солнца по орбите Плутона со скоростью около 1000 км/ч потребовалось бы 4200 лет: ведь нужно было бы пролететь около 22,2 млрд. км.
Этот фантастический расчет мы приводим потому, что речь идёт о самой далёкой планете Солнечной системы. Космос таит в себе много загадок, и кто знает, смогут ли люди открыть ещё одну планету. Возможно, орбиты Непту́на и Плутона — это и есть границы Солнечной системы. И вот чтобы дать читателям представление о размерах пространства, заключенного в этих границах, мы привели этот простой расчёт.
Атмосфера и поверхность Плутона
Атмосфера Плутона была обнаружена в 1985 году при наблюдении покрытия им звёзд. В дальнейшем наличие атмосферы было подтверждено́ наблюдениями за другими покрытиями в 1988 и 2002 годах.
Атмосфера Плутона очень разрежена и состоит в основном из смеси азота (99 %), монооксида углерода и метана (0,1%). Главным компонентом
атмосферы является молекулярный азот (N
В атмосфере присутствуют также образовавшиеся в результате фотохимических процессов и воздействия заря́женных частиц молекулы и ионы водорода, синильной кислоты, этана и других веществ. Считается, что метан существовал ещё при формировании планеты и вышел из её недр.
На высоте 1215 км атмосферное давление составляет около 2,3 микроба́ра. На этой высоте атмосфера как бы делится на две части. Выше находится слой аэрозоля из смеси перечисленных выше веществ. При удалении от Солнца сублимация поверхностных льдов уменьшается и, соответственно, падает давление.
Благодаря снимкам, переданным с телескопа «Хаббл», учёные имеют представление примерно о 85 процентах поверхности Плутона. Поверхность Плутона выглядит в виде контрастных зон — от светлых до тёмных. Некоторые тёмные участки можно считать образованиями, похожими на кратеры и углубления, появившиеся вследствие столкновений с крупными астероидами.
Поверхность Плутона
Поверхность Плутона состоит из водяного льда и замерзшего метана. Светлые зоны поверхности — это районы, предположительно покрытые твёрдым азотом. Состояние азота меняется по мере смены длинных сезонных циклов. Изменение структуры азота приводит к изменению яркости поверхности. В зависимости от температурных условий меняется и структура водяного льда. При приближении Плутона к Солнцу часть льда сублимирует, т.е. превращается в газ, и атмосфера становится более плотной. При удалении планеты от Солнца атмосфера частично конденсируется и выпадает в виде кристаллов, образуя своеобразный «снег» на поверхности. Так образуются более светлые участки поверхности.
Три вида Плутона
Фото поверхности на основе снимков телескопа Хаббл
Однородные сероватые пятна, которые удалось «рассмотреть» с помощью телескопа «Хаббл», образуются метаном. Это подтверждается спектроскопическими исследованиями, выполненными с Земли. Метан составляет около 1% массы планеты.
Одним из компонентов поверхности Плутона может быть двуокись углерода, содержание которой менее 1%. Возможно, что в состав поверхности, кроме указанных веществ, входят и другие составляющие, но пока их не удалось идентифицировать.
Плотность вещества на Плутоне в среднем составляет 2,03 (г/см³). Температура поверхности — от минус 228 до минус 238 °C. Давление на поверхности колеблется от 3 до 160 микроба́р. Освещённость поверхности слабая: слишком велика удалённость от Солнца. Тем не менее в дневное время поверхность Плутона освещена во много раз сильнее, чем наша Земля ночью освещена Луной.
Многое о Плутоне оставалось неизвестным до 2015 года, когда мимо него пролетел аппарат «Новые горизонты» (New Horizons)
Плутон. Снимок сделан зондом New Horizons
Неоднородность поверхности Плутона была подтверждена намного лучшими фотогра́фиями зонда New Horizons.
Закат на Плутоне. Снимок сделан зондом New Horizons
Альбедо разных участков его поверхности варьирует от 10 до 70 %, что делает его вторым по контрастности объектом Солнечной системы после Я́пета.
Внутреннее строение Плутона
Плутон — планета особенная, но скорее всего её можно отнести к планетам земной группы. По основной гипотезе считается, что под поверхностью, состоящей в основном из замерзших воды и метана, находится заледене́лая мантия толщиной до 250 км, состоящая изо льда (слой в 130 км), молекулярного азота и других структур. Глубже находится ядро из каменистых силикатов и частично изо льда и гидратов. По одной из версий, между заледене́лой мантией и силикатным ядром возможно наличие слоя органических веществ толщиной до 100 км.
Внутреннее строение Плутона
Лёд на поверхности и в мантии образовался из воды, поднятой из глубины планеты теплом, которое выделилось при радиоактивном распаде элементов, входящих в состав каменистых образований ядра. Другие предположения по этому вопросу заключаются в том, что вода выделилась из первичных окаменелостей планеты в результате столкновения с крупным астероидом.
© Владимир Каланов,
«Знания-сила»
Уважаемые посетители!
У вас отключена работа JavaScript. Включите пожалуйста скрипты в браузере, и вам откроется полный функционал сайта!Масса и размер Плутона
Плутон – планета, получившая имя мифологического божества. Долгое время являлся последней, девятой планетой Солнечной системы. Плутон считался не только самым маленьким, но и самым холодным и мало изученным. Но в 2006 году с целью его более детального исследования был запущен аппарат, который в 2015 добрался до Плутона. Его миссия завершится в 2026 году.
Размеры Плутона настолько малы, что с 2006 года его перестали считать планетой! Однако многие называют это решение надуманным и необоснованным. Возможно, вскоре Плутон вновь займет свое прежнее место среди космических тел нашей Солнечной системы.
Самые интересные факты о Плутоне, размеры его и новейшие исследования – ниже.
Еще в 19 веке ученые были уверены в том, что за Ураном находится еще одна планета. Мощность тогдашних телескопов не позволяла им обнаружить ее. Почему Нептун так рьяно искали? Дело в том, что искажения орбиты Урана и Нептуна можно было объяснить только наличием за ним еще одной планеты, которая оказывает влияние на него. Словно «тянет» на себя.
9 км³. Длина — 2370.
Для сравнения, диаметр Эриды, самой крупной карликовой планеты нашей Солнечной системы, составляет 1600 миль. Поэтому неудивительно, что Плутону в 2006 году решили присвоить статус карликовой планеты.
То есть он является десятым по тяжести объектом в Солнечной системе и вторым – среди карликовых планет.
Плутон и Меркурий
Меркурий – самая приближенная к Солнцу планета. Он является полной противоположностью ледяного малыша. При сравнении размеров Меркурия и Плутона последний проигрывает. Ведь диаметр самой близкой к Солнцу планеты составляет 4879 км.
Разнится и плотность двух «малышей». Состав Меркурия в основном представлен камнем и металлом. Плотность его составляет 5.427 г/см3. А Плутон при плотности 2 г/см3 содержит в своем составе преимущественно лед и камень. Он уступает Меркурию по силе тяжести. Если бы вам удалось побывать на карликовой планете, при каждом шаге вы бы отрывались от ее поверхности.
Когда в 2006 Плутон перестали причислять к полноценным планетам, титул космического малыша вновь достался Меркурию. А звание самого холодного получил Нептун.
Карликовая планета также меньше двух самых больших спутников нашей Солнечной системы – Ганимеда и Титана.
Размеры Плутона, Луны и Земли
Эти небесные тела также разнятся по размеру. Наша Луна – не самый крупный спутник Солнечной системы. В сущности, специалисты еще не определились с трактовкой термина «спутник», возможно, когда-то и ее назовут планетой. Однако размеры Плутона, в сравнении с Луной, явно проигрывают — он в 6 раз меньше земного спутника. Размер ее в километрах — 3474. А плотность составляет 60% земной и уступает первенство лишь спутнику Сатурна Ио среди небесных тел нашей Солнечной системы.
А насколько Плутон меньше Земли? Сравнение размеров Плутона и Земли наглядно показывает, насколько он мал. Оказывается, внутри нашей планеты поместилось бы 170 «плутончиков». NASA даже представило графическое изображение, где Нептун расположен на фоне Земли. Объяснить лучше, насколько разнятся их массы, невозможно.
Размеры Плутона и России
Россия – самая большая страна нашей планеты. Площадь ее поверхности равна 17 098 242 км². А площадь поверхности Плутона — 16 650 000 км². Сравнение размеров Плутона и России в человеческом понимании делают планету совсем незначительной. А является ли Плутон планетой вообще?
Ученые уверены, планетой может считаться то небесное тело, которое имеет чистое пространство. То есть гравитационное поле планеты должно либо поглощать ближайшие космические объекты, либо вышвыривать их из системы. Но масса Плутона составляет всего 0,07 от общей массы ближайших объектов. Для сравнения, масса нашей Земли в 1.7 миллиона раз превышает массу объектов на ее орбите.
Причиной причислить Плутон к списку карликовых планет стал еще один факт – в поясе Койпера, где локализуется и космический малыш, были обнаружены более крупные космические объекты. Финальным штрихом стало обнаружение карликовой планеты Эриды. Открывший ее Майкл Браун даже написал книгу под названием «Как я убил Плутон».
В сущности, ученые, причисляя Плутон к девятке планет Солнечной системы, понимали – это вопрос времени. Однажды космос идет исследован дальше Плутона – и обязательно найдутся более крупные космические тела. И называть Плутон планетой будет некорректно.
Формально Плутон называют карликовой планетой. Но на самом деле полноценные планеты под эту классификацию не попадают. Этот термин ввели в том же 2006 году. В список карликовых входят Церера (самый крупный астероид в нашей Солнечной системе), Эрида, Хаумеа, Макемаке и Плутон. В общем, пока с термином карликовых планет ясно далеко не все, так как точного определения его пока не придумали.
Но, несмотря на потерю статуса, ледяной малыш остается интересным и важным объектом для изучения. Рассмотрев, какого размера Плутон, перейдем к другим интересным фактам о нем.
Основные характеристики Плутона
Планета расположена у самой границы нашей Солнечной системы и удалена от Солнца на 5900 млн км. Его характерной особенностью является вытянутость орбиты и большой наклон к плоскости эклиптики. Благодаря этому Плутон может приближаться к Солнцу ближе, чем Нептун. Поэтому с 1979 по 1998 Нептун оставался самой удаленной от небесного светила планетой.
Сутки на Плутоне – это почти 7 суток на нашей Земле. Год на планете соответствует нашим 250 годам. Во время солнцестояния ¼ часть планеты непрерывно прогревается, а другие ее части находятся во тьме. Имеет 5 спутников.
Атмосфера Плутона
Он имеет хорошую светоотражающую способность. Поэтому, вероятно, покрыт льдом. Ледяная корка состоит из азота и отдельных пятен метана. Те области, которые согреваются солнечными лучами, превращаются в скопление разреженных частиц. То есть либо атмосфера Плутона заледеневшая, либо – газообразная.
Солнечный свет смешивает азот и метан, придавая планете загадочное голубоватое сияние. Вот так выглядит сияние планеты Плутон на фото.
Из-за небольших размеров Плутон не способен удерживать плотную атмосферу. Плутон теряет ее очень быстро – несколько тонн в течение часа. Удивительно, что до сих пор не растерял ее всю в просторах космоса. Откуда Плутон берет азот для образования новой атмосферы, пока неясно. Возможно, он присутствует в недрах планеты и сезонно вырывается на ее поверхность.
Состав Плутона
Что там, внутри, ученые заключают на основе данных, полученных за годы изучения планеты.
Расчет плотности Плутона заставил ученых предположить, что на 50-70% планета состоит из камня. Все остальное – лед. Но если ядро планеты каменистое, значит, внутри нее должно присутствовать достаточное количество тепла. Именно оно разделило Плутон на каменистую основу и ледяную поверхность.
Температура на Плутоне
Когда-то Плутон считался самой холодной планетой нашей Солнечной системы. За счет того, что он находится очень далеко от Солнца, температура здесь может падать до -218 и даже до -240 градусов по Цельсию. Средняя температура составляет – 228 градусов по Цельсию.
В точке, приближенной к Солнцу, планета разогревается настолько, что застывший ледяной коркой азот, присутствующий в атмосфере, начинает испаряться. Переход вещества из твердого состояния сразу в газообразное называют сублимацией. Испаряясь, он образует диффузные облака. Они замерзают и падают на поверхность планеты в виде снега.
Спутники Плутона
Самым крупным спутником Плутона является Харон. Это небесное тело также представляет для ученых огромный интерес. Он находится на расстоянии 20 000 км от Плутона. Примечательно, что они напоминают единую систему, состоящую из двух космических тел. Но при этом они были образованы независимо друг от друга.
Так как пара Харон-Плутон двигается в унисон, спутник никогда не меняет своего местоположения (если смотреть с Плутона). Он связан с Плутоном приливными силами. Ему требуется 6 суток и 9 часов, чтобы обойти планету вокруг.
Скорее всего, Харон являет собой ледяной аналог спутников Юпитера. Поверхность его, созданная из водяного льда, придает ей серый цвет.
Смоделировав планету и ее спутник на суперкомпьютере, ученые пришли к выводу, что большую часть времени Харон проводит между Плутоном и Солнцем. От солнечного тепла на поверхности Харона тает лед и образовывается разреженная атмосфера. Но почему лед на Хароне до сих пор не исчез? Вероятно, его подпитывают криовулканы спутника. Затем он «скрывается» в тени Плутона, и его атмосфера вновь застывает.
Кроме этого, за период изучения Плутона было обнаружено еще 4 спутника – Никта (39,6 км), Гидра (45,4км), Стикс (24,8 км) и Кербер (6,8 км). Размеры последних двух спутников могут быть неточны. Отсутствие яркости затрудняет определение массы и диаметра космического тела. Раннее ученые были уверены в их сферической форме, но сегодня предполагают, что они имеют форму эллипсоидов (то есть форму вытянутой сферы).
Каждый из крохотных спутников по-своему уникален. Никта и Гидра хорошо отражают свет (около 40%), так же, как и Харон. Кербер – самый темный из всех спутников. Гидра — полностью образована изо льда.
Изучение Плутона
В 2006 году NASA запустили космический аппарат, который позволил более детально изучить поверхность Плутона. Он получил название «Новые горизонты». В 2015, спустя 9,5 лет, он наконец встретился с карликовой планетой. Аппарат приблизился к объекту изучения на минимальное расстояние – 12 500 км.
Точные снимки, отправленные аппаратом на Землю, рассказали намного больше, чем самые мощные телескопы. Ведь он слишком мал для того, что хорошо просматриваться с Земли. Удалось обнаружить множество интересных фактов о планете Плутон.
Ученые со всего мира отмечают, что поверхность Плутона невероятно интересна. Здесь множество кратеров, ледяных гор, равнин, зловещих тоннелей.
Солнечный ветер
Оказывается, космический малыш обладают уникальными свойствами, которых лишены другие планеты Солнечной системы. Они заключаются в его взаимодействии с солнечным ветром (тем самым, который вызывает магнитные бури). Кометы рассекают солнечный ветер, а планеты в буквальном смысле слова ударяются об него. Плутон демонстрирует оба типа поведения. Это делает его больше похожим на комету, чем на планету. При таком сценарии развития событий образуется так называемая плутопауза. Она характеризуется образованием обширной области, в которой скорость солнечного ветра постепенно увеличивается. Скорость ветра составляет 1,6 млн км/час.
Подобное взаимодействие образовало у Плутона хвост, наблюдаемый у комет. Ионный хвост состоит в основном из метана и других частиц, составляющих атмосферу планеты.
«Паук» Плутона
Замороженная поверхность Плутона должна выглядеть мертвой, уверены ученые. То есть испещренной кратерами и трещинами. Большая часть его поверхности именно так и выглядит, но есть область, которая кажется на удивление гладкой. Вероятно, на нее оказало влияние что-то, находящееся во внутренних слоях планеты.
А один из покрытых трещинами участков напоминает паука с шестью лапками. Подобного ученые не видели никогда. Некоторые «лапки» длиною до 100 км, другие — длиннее. А длина самой большой «лапки» составляет 580 км. Удивительно то, что эти точки имеют одно основание, а глубины трещин подсвечиваются красноватым цветом. Что это? Возможно, это говорит о наличии какого-то подземного материала.
«Сердце» Плутона
На планете есть так называемая область Томбо, которая имеет… форму сердца. Этот регион отличается гладкой поверхностью. Вероятно, он относительно молодой и геологические процессы на нем происходили не так давно.
В 2016 году ученые подробно объяснили, каким образом появилась на планете область Томбо. Вероятно, ее причиной стали сочетание двух факторов — атмосферные процессы и геологические особенности. Глубокие кратеры ускоряют застывание азота, который, вместе с оксидом углерода, покрывает область длиною более тысячи километров и уходит вглубль Плутона на 4 км. Возможно, в ближайшие десятилетия большая часть ледников на планете исчезнет.
Еще одна загадка Плутона
На Земле, в высокогорьях тропиков и субтропиков, встречаются снежные пирамиды. Раньше ученые считали, что этот феномен встречается только на поверхности Земли. Их называют «кающимися снегами», так как они напоминают фигуры со склоненной головой. Однако такие образования на нашей планете достигают максимум 5-6 метров в высоту. Но поверхность Плутона оказалась изрезана этими фигурами, высота которых составляет до 500 км. Эти игольчатые фигуры образованы из метанового льда.
Как объясняют ученые, на Плутоне присутствуют вариации климата. Они считают, что процесс образования метановых игл совпадает с процессами, происходящими на планете. Как образовываются наши «кающиеся снега»?
Солнце освещает лед под большим углом, одна его часть тает, а другая — остается нетронутой. Образуются своеобразные «ямки». Они не отражают свет и тепло в атмосферу, а, напротив, удерживают их. Таким образом, процесс таяния льда начинает резко усиливаться. Это становится причиной образования структур, похожих на пики и пирамиды.
На Плутоне происходит нечто подобное. Эти иглы лежат поверх еще более крупных ледяных образований и, вероятно, являются отголосками ледникового периода. Их аналогов, считают наши специалисты, в Солнечной системе нет.
Эта горная долина, названная Тартар, соседствует с еще одним предметом интереса ученых — долиной Томбо, которая описана выше.
Океан на Плутоне?
Ученые считают, что океаны в нашей Солнечной системе достаточно распространены. Но может ли присутствовать океан под замерзшим слоем поверхности карликовой планеты? Оказывается, такое вполне возможно.
Западная часть региона Томбо выглядит достаточно странно, в сравнении с остальной поверхностью Плутона. Размер в км ее составляет около 1000. Регион именуют «Спутник Планиция». Поверхность ее отличается ровной, относительно свежей коркой льда и отсутствием ударных кратеров. Возможно, этот древний бассейн является кратером, тепло которого просачивается изнутри и заставляет лед таять, словно обновляя его.
Примечательно, что «Спутник Платиния» тяжелее своего окружения. Ученые объясняют это наличием подповерхностного океана. Данным вопросом занимается команда Ниммо. Вероятно, океан Плутона находится на глубине 100 километров и содержит большой процент жидкого аммиака. Возраст его может насчитывать миллиарды лет. Если бы океан не был скрыт прочной коркой льда, в нем могла бы зародиться жизнь. В любом случае, найти и исследовать его в ближайшие сотни лет не представляется возможным.
Метановый снег
Аппарат «Новые горизонты» представил ученым подробные, невероятно интересные снимки. На изображениях можно увидеть равнины и горы. Одна из самых крупных гор Плутона носит неофициальное название Cthulhu Regio. Простирается она почти на 3 000 км. Размер планеты Плутон настолько мал, что горная цепь практически полностью опоясывает его.
С высоты аппарата «Новые горизонты» горы напоминают скопление ям, кратеров, затемненных участков. Покрывает эту горную цепь метановый свет. Он виднеется ярким пятном на фоне низменностей, имеющих красный оттенок. Скорее всего, снег здесь формируется по тому же принципу, что и на Земле.
Заключение
Аппарат «Новые горизонты» стал исследователем, который встретился с Плутоном. Он поведал об этой загадочной планете множество интересных, ранее неизвестных нам фактов о ледяном малыше. Исследования продолжаются, и, возможно, вскоре ученые узнают об этой планете еще больше.
Сегодня мы обсудили факты, известные нам на данный момент. Сравнили размеры Плутона с Луной, Землей и другими космическими телами нашей Солнечной системы. В процессе исследования возникает множество вопросов, на которые ученые пока не имеют ответов.
Карлику Плутону 13 лет
24 августа 2006 года Плутон был лишен статуса планеты Солнечной системы. Решением XXVI Генеральной ассамблеей Международного астрономического союза (МАС), которая проходила с 14 по 25 августа 2006 года в Праге (Чехия), Плутон отнесли к категории «планет-карликов». Мировой форум астрономов также принял решение о классификации небесных тел. В Солнечной системе кроме «традиционных планет» и «планет-карликов» появились «малые небесные тела». К ним астрономы отнесли астероиды и кометы.
Почему Плутон не планета?
Плутон не смог расчистить пространство вокруг своей орбиты от других объектов и это явилось главной причиной, чтобы исключить его из статуса планеты Солнечной системы и возглавить новый класс небесных тел – планет-карликов.
Чтобы объект Солнечной системы считался планетой, он должен соответствовать четырем требованиям, определенным Международным астрономическим союзом (МАС):
- Объект должен обращаться по орбите вокруг Солнца — И Плутон проходит.
- Он должен быть достаточно массивным, чтобы своей силой гравитации обеспечить себе сферическую форму — И здесь с Плутоном, похоже, все в порядке.
- Он не должен быть спутником другого объекта — Плутон сам имеет 5 спутников.
- Он должен суметь расчистить пространство вокруг своей орбиты от других объектов — Вот! Это правило и нарушает Плутон, это главная причина того, почему Плутон не планета.
Любой объект, который не соответствует четвертому критерию, считается карликовой планетой. Поэтому Плутон — это карликовая планета.
Итак, 24 августа 2006 года день рождения первой и самой крупной карликовой планеты – Плутон.
Плутон
Плутон (134340 Pluto) — крупнейшая известная карликовая планета Солнечной системы.
У Плутона известно пять естественных спутников: Харон, Никта, Гидра, Кербер и Стикс. Самый большой – Харон, с массой, равной половине массы Плутона.
Как и большинство тел пояса Койпера, Плутон состоит в основном из камня и льда и он относительно мал: его масса меньше массы Луны в шесть раз, а объём меньше объема Луны в три раза. Площадь поверхности Плутона примерно равна площади России.
5 карликовых планет
Международным астрономическим союзом официально признаны 5 карликовых планет: крупнейший астероид Церера и транснептуновые объекты Плутон, Эрида, Макемаке, Хаумеа.
Миссия New Horizons (МКА Новые Горизонты)
Интересно, что NАSА в январе 2006 года отправило межпланетный космический аппарат New Horizons (МКА Новые Горизонты) в гости к Плутону, когда он еще был девятой планетой Солнечной системы. 15 июля 2015 года, после 9,5 лет и 5 млрд км пути МКА Новые Горизонты достиг Плутона, ставшего уже карликовой планетой и впервые в истории человечества сфотографировал Плутон крупным планом.
14 июля 2015 года МКА Новые Горизонты совершил пролёт на расстоянии около 12,5 тысяч километров от поверхности Плутона, получив массу фотографий и научных данных о поверхности и атмосфере карлика. МКА Новые Горизонты проводил наблюдения всего 9 дней, за которые собрал примерно 50 гигабит информации.
Передача на Землю всех собранных научных данных продолжалась до 25 октября 2016 года.
5 декабря 2017 года, находясь на расстоянии 6,12 млрд км (40,9 а. е.) от Земли, МКА Новые Горизонты сделал снимки транснептуновых объектов 2012 HZ84 и 2012 HE85 с расстояния 0,50 и 0,34 а. е. соответственно, диаметр отснятых тел составляет примерно 42 и 51 км.
Август 2018 года — МКА Новые Горизонты произвел очередные измерения и обнаружил увеличение излучения в ультрафиолетовом диапазоне с противоположного Солнцу направления. Этот эффект может объясняться существованием окружающей Солнечную систему «водородной стены» — области уплотнения межзвёздного вещества на границе распространения солнечного ветра. Подобные наблюдения были сделаны и аппаратом Вояджер 30 лет назад.
1 января 2019 года, после пролета Плутона, МКА Новые Горизонты пролетел всего в 3500 км от поверхности объекта пояса Койпера MU69 2014 названного «Ultima Thule» (что означает «за пределами известного мира»). В это время он находился в 6,6 млрд. км от Солнца. Анализ снимков, сделанных при ближайшем пролете, показал, насколько необычной является форма этого небесного объекта, похожего на снеговика или на цветок с двумя лепестками длиной 35 км: большой лепесток (по прозвищу «Ультима») соединен с более мелким круглым лепестком (по прозвищу «Туле»). Эта странная форма была самым большим сюрпризом миссии. Ничего подобного не встречалось пока нигде в Солнечной системе.
Карта поверхности Плутона
В 2015 году по изображениям с АМС Новые горизонты на Плутоне обнаружены обширная светлая зона в форме символа сердца размером 1800×1500 км; в экваториальной зоне — резко возвышающиеся над в целом сглаженной ледяной поверхностью 3,5-километровые горы, состоящие, предположительно, из водяного льда, и много других деталей поверхности. Им были даны предварительные имена. Самый примечательный геологический объект, обнаруженный на Плутоне, — равнина Спутника. Это впадина размером больше 1000 км, занимающая 5 % его поверхности, — вероятно, сильно разрушенный ударный кратер. Она заполнена замёрзшими газами (в основном азотом) и пересечена множеством борозд, которые делят её на ячейки размером в десятки километров.
В 2017 году Международный астрономический союз официально утвердил первые четырнадцать названий различных деталей на Плутоне, а в 2018 году был одобрен набор из двенадцати имен для Харона.
В 2019 году Международный астрономический союз присвоил официальные названия очередным четырнадцати деталям рельефа карликовой планеты Плутон, открытым межпланетной станцией New Horizons в 2015 году. Теперь на поверхности Плутона есть названия, посвященные советским межпланетным миссиям, астрономам, изучавшим Плутон, а также героям мифов, связанных с подземным миром, сообщается на сайте миссии New Horizons (http://pluto.jhuapl.edu/News-Center/News-Article.php?page=20190808).
Космос: Наука и техника: Lenta.ru
В апреле в Философском обществе Вашингтона (округ Колумбия, США) между научным руководителем миссии New Horizons Аланом Стерном и бывшим президентом Международного астрономического союза (МАС) Роном Экерсом состоялись дебаты по определению того, что называть планетой. Предметом дискуссии стали формальные определения планеты и карликовой планеты, принятые XXVI Ассамблеей МАС в августе 2006 года. Тогда после решения, утвержденного в ходе международной конференции, Плутон, к которому в январе 2006 года отправилась станция New Horizons, стал считаться не планетой, а карликовой планетой, с чем не согласился Стерн. «Лента.ру» рассказывает о дискуссии ученых и аргументах сторон.
Согласно решению МАС, небесное тело может называться планетой, если удовлетворяет трем условиям: (a) находится на орбите вокруг Солнца, не являясь спутником другого небесного тела, (б) обладает массой, достаточной для принятия за счет самогравитации шарообразной формы, и (в) очистило окрестности собственной орбиты от посторонних небесных тел, например, сделав их своими спутниками. Под это определение формально попали всего восемь небесных тел — Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, а Плутон, не удовлетворяющий условию (в), оказался карликовой планетой. Согласно тому же МАС, небесному телу, чтобы называться карликовой планетой, нужно удовлетворять лишь условиям (а) и (б). С такой точки зрения основное отличие планеты от карликовой планеты заключается в том, что первая очистила собственные окрестности от посторонних небесных тел, тогда как вторая — нет.
Материалы по теме
00:21 — 5 апреля 2016
Подобная классификация подкрепляется несколькими количественными критериями, из которых напрямую следует, что Плутон нельзя считать планетой подобно, например, Земле или Юпитеру. В дискуссии ученых особое внимание уделялось одному из таких предложенных критериев, а именно — представленному в июле 2015 года в публикации астронома Жан-Люка Марго из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США). Согласно работе этого ученого, для проверки наличия статуса планеты у спутника звезды достаточно знания трех параметров: массы звезды, массы спутника и периода его обращения вокруг светила. Метод Марго учитывает время, в течение которого небесное тело расчищает свою орбиту вокруг материнской звезды, и применим к экзопланетам (которые по условию (а) автоматически не попадают под определение планеты, принятом МАС, поскольку находятся вне пределов Солнечной системы).
Параметр П у планет и карликовых планет отличается минимум на три порядка (взято из работы астронома Жан-Люка Марго)
Изображение: Jean-Luc Margot
Тем не менее метод калифорнийского ученого позволяет считать планетами 99 процентов планет и экзопланет. В Солнечной системе подход Марго оставляет, в частности, Цереру, Плутон и Эриду карликовыми планетами. «Разрыв между планетами и непланетами поражает. Резкое различие предполагает фундаментальное расхождение в том, как эти тела формировались, а сам факт их классификации демонстрирует нечто глубокое в наших знаниях о природе», — заявлял еще в июле 2015 года ученый.
Однако, если оставить в стороне дискуссию, развернувшуюся между спикерами, касающуюся механизма принятия решения в августе 2006 года (тогда на конференции присутствовало не так много профессиональных геофизиков, как того бы хотел научный руководитель New Horizons), а также исторический экскурс Экерса про историю астрономии (в нем, в частности, говорилось, что долгое время с момента открытия Плутона в феврале 1930 года его размеры считались сопоставимыми с земными), то стоит отметить позицию последнего, согласно которой решение МАС, принятое в августе 2006 года, касалось не научной стороны вопроса, а затрагивало всего лишь вопрос наименования.
Пожалуй, главным аргументом, который Стерн неоднократно использовал в ходе дебатов, критикуя решение МАС, стало то, что теперь «определение планеты зависит от ее окружения». На первый взгляд, согласно Стерну, это выглядит абсурдом. Действительно, рассуждает ученый, если, например, Землю поместить в облако Оорта, то ее уже нельзя будет считать планетой (согласно работе Марго, масса планеты должна расти по мере ее удаления от материнской звезды). В качестве наглядной иллюстрации своих соображений научный руководитель миссии New Horizons привел пример с горой, которая не перестает считаться таковой даже в случае, если она располагается не одиночно, а вместе с другими горами в составе горного массива. Как продолжение соображений, касающихся зависимости определения Земли (как планеты или карликовой планеты) от ее расстояния от Солнца, следующего из критерия Марго, Стерн заметил, что «размер [небесного тела] не важен».
Земля и Луна
Фото: NASA
Вместо принятого МАС определения научный руководитель New Horizons фактически предложил другое определение планеты. Последней, согласно Стерну, должно считаться небесное тело, которое обладает субзвездной массой, достаточной для формирования шарообразной формы, и в котором никогда не протекали термоядерные реакции. Таким образом Стерн автоматически предложил рассматривать экзопланеты в качестве планет и исключил третье условие (в), входящее в определение планеты по МАС. Спутники планет, размеры которых сопоставимы с размерами собственно планет, Стерн уже давно предложил называть планетами-спутниками.
Стоит отметить, что в ходе дискуссии Экерс и Стерн пришли к своеобразному консенсусу, признав, что фактически говорят о «двух определениях», основывающихся на разных подходах. Позиция МАС отдает предпочтение «динамическому определению», то есть во главу угла ставит орбитальную динамику (учитывающую конкретное небесное тело во взаимодействии с окружающими его другими небесными телами), тогда как точка зрения главы New Horizons предполагает использование «геофизического определения» планеты (основывающегося на внутренних свойствах небесного тела). Также Экерс признал разумным то, что определение планет могло бы быть расширено и на случай экзопланет. По его мнению, в будущем МАС может принять такое решение.
Материалы по теме
00:26 — 21 января 2016
Однако нельзя не учесть то обстоятельство, что в ходе дебатов позиция Экерса критиковалась намного чаще, чем Стерна (об этом — ниже). С другой стороны, бывшему главе МАС, по всей видимости, все же удалось показать спорность точки зрения сторонника «геофизического определения» в части, касающейся ненужности учета окружения небесного тела для того, чтобы считать его планетой. В частности, как заметил Экерс, гора в океане скорее будет считаться не горой, а островом. Следуя такой точке зрения, гипотетическую Планету Х, о существовании которой заявляют астрономы Майк Браун и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США), все же следует считать планетой, поскольку именно она, как показывают расчеты ученых, отвечает за ряд наблюдаемых орбитальных параметров карликовых планет, находящихся за пределами орбиты Нептуна. Именно Планета Х, если ее существование будет подтверждено, станет настоящей девятой планетой Солнечной системы, заняв место Плутона, вдруг ставшего карликовой планетой.
Также важно отметить отношение участников дискуссии к профессиональной принадлежности ученых, которые в августе 2006 года проголосовали за текущее определение планеты. Экерс уверен, что решение, принятое специалистами различных областей астрономии, не должно находиться в исключительной компетенции геофизиков, на чем настаивает Стерн.
Дебаты ученых, прошедшие в Философском обществе Вашингтона, в части обоснованности определения планеты, принятого в августе 2006 года МАС, «Ленте.ру» прокомментировал доктор физико-математических наук, заведующий отделом физики и эволюции звезд Института астрономии Российской академии наук (ИНАСАН) Дмитрий Вибе.
«Начну с того, что я прежде всего не понимаю, насколько обосновано вообще желание дать «официальное» определение термину «планета». Особенно с учетом того, что все остальные астрономические объекты — галактики, звезды, туманности и прочее — прекрасно существуют без определений, и это отсутствие определений не приводит ни к какой путанице», — полагает астрофизик.
Экзопланета Глизе 667 C c
По его мнению, «оба определения плохие». «Недостаток определения МАС — и в этом можно согласиться со Стерном — состоит в том, что оно привязано к Солнечной системе, то есть правильнее было бы называть его не определением планеты, а определением планеты Солнечной системы, больше того, определением планеты в современной Солнечной системе. Последний пункт определения МАС о способности планеты расчистить свое окружение предполагает, что процесс расчистки длится во времени, и в начале эволюции Солнечной системы был интервал времени, в течение которого планеты расчищали пространство вокруг себя. Означает ли это, что они стали планетами только по окончании этого процесса? Про другие недостатки достаточно сказал Стерн», — считает Вибе.
Материалы по теме
09:10 — 18 июля 2015
Живой Плутон
Что узнала станция New Horizons об окраинах Солнечной системы
С другой стороны, полагает доктор физико-математических наук, определение МАС легко критиковать из-за его детальности, тогда как «большую часть выступления Стерн посвятил не защите своего определения, а недостаткам определения МАС». «Его определение лишено этих недостатков, но в данном случае, на мой взгляд, отсутствие недостатков само по себе является большим недостатком. А давайте, говорит Стерн, называть планетой все круглое и без термоядерных реакций. Ну, давайте. И какой в этом смысл? Кстати, про определение Стерна один из моих коллег пошутил, что ему не соответствует Земля, поскольку на Земле происходили термоядерные реакции (при взрывах бомб)», — говорит ученый.
Определения планеты российский астрофизик логичным видит строить с опорой на ее происхождение. «Как-то, может быть, так: планетой считается тело, обращающееся или обращавшееся вокруг звезды, возникшее позже звезды в окружающем ее газо-пылевом диске, достаточно массивное, чтобы принять округлую форму, и способное со временем расчистить пространство вокруг себя от вещества исходного протопланетного диска. Это очень хорошее определение с единственным недостатком: в большинстве случаев его невозможно или крайне трудно проверить», — заключает Вибе.
И повторяет, что любое определение планеты на самом деле «не нужно».
ПЛУТОН (планета) — это… Что такое ПЛУТОН (планета)?
ПЛУТО́Н, планета, среднее расстояние от Солнца 39,4 а. е., период обращения 247,7 лет, период вращения 250,6 года, диаметром ок. 3000 км, масса ок. 1,79.1022 кг. На Плутоне обнаружен метан. Плутон — двойная планета, его спутник, примерно в 3 раза меньший по диаметру, движется на расстоянии всего ок. 20 000 км от центра планеты, делая 1 оборот за 6,4 сут. Статус Плутона как планеты является дискуссионным. В 2006 на Генеральной ассамблее III отдела Международного астрономического союза он лишен статуса планеты, хотя значительная часть астрономов с этим не согласна и выступила с протестами.* * *
ПЛУТО́Н, девятая от Солнца большая планета Солнечной системы (см. СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА).
Некоторые параметры планеты
Плутон движется вокруг Солнца по эллиптической орбите со значительным эксцентриситетом (см. ЭКСЦЕНТРИСИТЕТ (в геометрии)), равным 0,25, превосходящим даже эксцентриситет орбиты Меркурия (0,206). Большая полуось орбиты Плутона (среднее расстояние от Солнца) составляет 39,439 а. е. или примерно 5,8 млрд. км. Плоскость орбиты наклонена к эклиптике (см. ЭКЛИПТИКА) под углом 17,2°. Одно обращение Плутона вокруг Солнца длится 247,7 земных лет.
Экваториальный радиус Плутона (1500 км) примерно вчетверо, а его масса (ок. 1,79·1022 кг) в несколько сотен раз меньше, чем у Земли (см. ЗЕМЛЯ (планета)). Для плотности получаются расчетные значения порядка 0,17 г/см3 . Существует гипотеза, что Плутон, подобно ряду спутников планет-гигантов, состоит преимущественно из замерзших летучих веществ. Высказывались также предположения, основанные на данных спектрального анализа, что поверхность Плутона образована слоем метанового льда.
В 1978 появилось сенсационное сообщение: на фотографии, полученной Д. Кристи с помощью 155-сантиметрового телескопа, изображение Плутона выглядело удлиненным, то есть имело небольшой выступ. Это дало основание утверждать, что у Плутона есть довольно близко расположенный от него спутник. Этот вывод позже получил подтверждение на снимках с космических аппаратов. Спутник, названный Хароном (согласно греческой мифологии, таким было имя перевозчика душ в царство Плутона Аид через реку Стикс), имеет значительную массу (ок. 1/30 массы планеты), находится на расстоянии всего ок. 20 000 км от центра Плутона и обращается вокруг него с периодом 6,4 земных суток, равным периоду обращения самой планеты. Таким образом, Плутон и Харон вращаются как целое, и поэтому они часто рассматриваются как единая двойная система, что позволяет уточнить значения масс и плотностей.
Плутон заметно отличается от всех далеких от Солнца планет. И по размерам, и по многим другим параметрам он скорее похож на захваченный в Солнечную систему астероид (или систему из двух астероидов).
Плутон находится примерно в 40 раз дальше от Солнца, чем Земля, поэтому, естественно, поток солнечной лучистой энергии на этой планете более чем в полторы тысячи раз слабее, чем на Земле. Однако это не значит, что Плутон окутан вечной мглой: Солнце на его небосклоне выглядит более ярким, чем Луна для обитателей Земли. Но, конечно, температура на планете, до которой свет от Солнца идет более пяти часов, низка — ее среднее значение порядка 43 К, так что в атмосфере Плутона, не испытывая сжижения, может оставаться только неон (более легкие газы из-за малой силы тяготения из атмосферы улетучиваются). Диоксид углерода, метан и аммиак затвердевают даже при максимальной для этой планеты температуре. В атмосфере Плутона могут быть и незначительные примеси аргона, и еще в более малых количествах азота. Давление у поверхности Плутона по имеющимся теоретическим оценкам составляет менее 0,1 атмосферы.
Данные о магнитном поле Плутона пока отсутствуют, но по теории бароэлектрического эффекта его магнитный момент на порядок ниже, чем у Земли. Приливные взаимодействия Плутона и Харона должны приводить и к возникновению электрического поля.
Поиск и догадки
Открытие планеты Нептун (см. НЕПТУН (планета)) и уточнение параметров ее орбиты позволило в десятки раз уменьшить расхождения между расчетными значениями и результатами наблюдений (так называемые невязки) в движении Урана (см. УРАН (планета)). Однако полностью устранить, точнее, свести эти невязки до уровня, который бы определялся только ограниченной точностью элементов орбиты и ошибками наблюдений, все еще не удавалось.
Первым обратил на это внимание в 1848 американский астроном Б. Пирс (см. ПИРС Бенджамин), а в 1874 другой астроном, С. Ньюком (см. НЬЮКОМ Саймон), приступил к построению новой теории движения Урана, которая учитывала бы возмущающие воздействия на эту планету со стороны Юпитера, Сатурна и Нептуна. Обсуждался и вопрос о возможном влиянии транснептуновой планеты.
К этому же вопросу обратился в 1879 в книге «Популярная астрономия» и французский астроном К. Фламмарион (см. ФЛАММАРИОН Камиль), опиравшийся на анализ движения трех комет (см. КОМЕТЫ). Он предсказывал существование большой планеты, движущейся по орбите в 43 раза большего радиуса, чем у Земли, и совершающей полный оборот вокруг Солнца за 330 лет.
Однако в большей степени, чем этим исследованиям, открытие девятой планеты обязано П. Ловеллу (см. ЛОВЕЛЛ Персиваль). В 1915 он опубликовал «Трактат о транснептуновой планете», в котором отражены (почти без упоминания об авторстве) итоги огромной проделанной им работы. Проведенные Ловеллом задолго до 1915 вычисления послужили побудительной причиной начатых еще в 1905 поисков «планеты Х», как он ее называл. После того, как в 1916 Ловелла не стало, работа была продолжена. Тщательная обработка фотографических пластинок с изображением тех участков звездного неба, где предполагалось найти новую планету, однако, успеха тогда не принесла. (Впоследствии, когда Плутон уже был открыт, пластинки 1919 повторно были обработаны, и на них-таки обнаружились четыре очень слабых и потому не замеченных ранее изображения этой планеты).
В начале 1929 в Ловелловскую обсерваторию поступил 32,5-сантиметровый объектив с фокусным расстоянием 169 см, что значительно улучшило возможности обнаружения искомого объекта. Наблюдения начались 1 апреля, а первые исследования пластинок — в сентябре 1929. Съемка области Водолея (см. ВОДОЛЕЙ (зодиакальное созвездие)) продолжалась месяц за месяцем с продвижением в восточном направлении через созвездия Рыб, Овна и Тельца. Обычно интервал между съемками равнялся двум суткам, однако между первым снимком окрестности d Близнецов (21 января 1930) и последующим прошло на четыре дня больше. Когда снимки были обработаны, 18 февраля 1930 проводивший их исследование астроном-любитель К. Тибо смог убедиться, что открыта новая планета. По ее перемещению в течение четырех дней было установлено, что объект расположен за орбитой Нептуна. Опасения, что объект быстро переместится, то есть является каким-то необычным астероидом или кометой, рассеялись, когда подтвердилось, что он неизменно обнаруживается на предвычисленном месте.
12 марта 1930 директором Ловелловской обсерватории В. М. Слайфером (см. СЛАЙФЕР Весто Мелвин) была послана телеграмма: «Систематические многолетние поиски, дополняющие исследования Ловелла по транснептуновой планете, привели к обнаружению объекта, который в течение семи недель имел скорость движения и траекторию, согласующиеся с данными транснептунового тела на предписанном ему расстоянии. Пятнадцатая величина. Положение 12 марта в 3 часа Гринвичского среднего времени было семь секунд к западу от d Близнецов в согласии с долготой, предвычисленной Ловеллом».
Любопытно, что объявление об открытии новой планеты совпало с днем рождения Ловелла и с 149 годовщиной открытия Урана У. Гершелем (см. ГЕРШЕЛЬ).
Новая планета имела желтоватый цвет, заметно отличающийся от голубоватого цвета Нептуна. В честь греческого бога тьмы, способного становиться невидимым, ее назвали Плутоном. В качестве символа планеты весьма удачно был избран знак, составленный из латинских букв P и L, которые совпадают с монограммой инициалов П. Ловелла.
Открытие Плутона было встречено с энтузиазмом астрономами, хотя появились и скептические высказывания. По мнению ряда исследователей открытие Плутона явилось даже в определенной степени случайным, так как его масса недостаточна, чтобы оказать заметное влияние на движение Урана.
Многие проблемы, касающиеся Плутона, получили разрешение только на качественно новом этапе исследований, связанном с появлением космических аппаратов. После открытия пояса Койпера (см. КОЙПЕРА ПОЯС) многие ученые ставят под сомнение статус Плутона как планеты: по их мнению, возможно, это крупный объект пояса Койпера.
Плутон — все статьи и новости
Плутон — транснептуновый объект, крупнейшая из известных карликовая планета, до 2006 года считавшаяся девятой планетой Солнечной системы. После восьми планет и Эриды — десятое по массе небесное тело, обращающееся вокруг Солнца. Находится в поясе Койпера и считается его самым крупным объектом. Масса Плутона в шесть раз меньше массы Луны, а по размерам (средний радиус равен 1187 км) он уступает ей в три раза. Орбита сильно вытянута: Плутон максимально приближается к Солнцу на 4,4 млрд км (29,7 а. е.) и максимально удаляется от него на 7,4 млрд км (49,3 а. е.). Имеет пять спутников, крупнейший из которых — Харон. Часто Плутон и Харон рассматриваются как двойная карликовая планета, поскольку центр масс их системы находится вне обоих объектов.
Период обращения Плутона вокруг Солнца — 248 лет. Как и у Венеры с Ураном, направление вращения вокруг оси — обратное, то есть противоположное движению вокруг Солнца. Сутки на Плутоне длятся 6,4 земных суток.
Плотность Плутона составляет 1,860 г/см³. Предполагается, что недра Плутона состоят из камня (50-70%) и льда (30-50%). По одной из гипотез, там есть каменное ядро, окруженное трехсоткилометровойметровой толщей льда. Поверхность очень неоднородна по составу, спектральные данные свидетельствуют о наличии там водяного и азотного льда, замерзших метана и моноксида углерода.
Плутон, как и Нептун, был открыт «на кончике пера»: в 1906-1916 годах его предсказал американский астроном Персиваль Лоуэлл, а в 1930 году он был обнаружен. После открытия трансплутонового объекта Эрида, положение Плутона как полноценной планеты зашаталось. 24 августа 2006 года, когда Международный астрономический союз утвердил определение классической планеты, которому ни Эрида, ни Плутон не соответствуют, Плутон потерял статус девятой планеты.
Систему Плутона посетил пока только один космический аппарат — автоматическая межпланетная станция New Horizons, которая приблизилась к нему 14 июля 2015 года.
Фото: NASA
Плутон — это планета? 16 самых интересных фактов о Плутоне
Что на самом деле такое Плутон? Это планета или просто другой транснептуновый объект (карликовая планета)? Неопределенность в отношении планетарности Плутона, несомненно, является одной из самых острых проблем среди исследователей и космических фанатиков. Уже более десяти лет ученые спорят о том, как точно классифицировать Плутон.
Плутон был открыт в феврале 1930 года американским астрономом Клайдом У. Томбо и вскоре получил статус планеты, став девятой планетой Солнечной системы. В 1931 году, примерно через год после его открытия, группа исследователей оценила массу Плутона, которая оказалась очень похожей на массу Земли.
Затем, в 1948 году, планетолог Жерар П. Койпер провел свои собственные исследования, но на этот раз масса Плутона была около 1/10 от массы Земли. В этой области было проведено еще два отдельных исследования, и оба раза расчетная масса Плутона была резко снижена.
К 1992 году была обнаружена группа новых транснептуновых объектов, обладающих Плутоноподобными характеристиками. Важный поворотный момент в этом вопросе произошел в 2005 году, когда группа исследователей обнаружила более массивный транснептуновый объект под названием Эрида. Примерно в это же время был поставлен под сомнение планетарный статус Плутона.
Это открытие вызвало горячие споры среди астрономического сообщества о том, следует ли назвать Эриду десятой планетой или переклассифицировать Плутон в карликовую планету.
Плутон в истинном цветном изображении, сделанном New HorizonsРешающий шаг, наконец, был сделан в августе 2006 года, когда МАС или Международный астрономический союз приняли своеобразную резолюцию. Согласно этой резолюции, существует три условия, которые объект Солнечной системы должен выполнить, чтобы считаться планетой.
Этими условиями являются:
1. Рассматриваемый объект должен вращаться вокруг Солнца.
2. Это должно быть достаточно массивно, чтобы быть круглым; собственная гравитация должна привести его в четко определенное (гидростатическое равновесие) состояние.
3. Объект должен был очистить окрестности вокруг своей орбиты.
Последнее уточнение насчет свободного пространства, добавленное на ассамблее, означает, что на орбите планеты нет небесных тел, не являющихся её спутниками.
Ассамблея явно декларировала, что Плутон не является планетой. Он удовлетворяет только двум первым критериям, использовавшимся ранее, и не удовлетворяет новому критерию. Его классификация изменена на «карликовая планета». К этой группе также отнесли Эриду, Цереру, а позднее — Макемаке и Хаумеа.
Хотя это решение было одобрено членами астрономических обществ во всем мире, оно также вызвало негативную реакцию со стороны многих астрономов. Одним из главных критиков резолюции МАС является Алан Стерн, который в настоящее время является главным следователем миссии «Новые горизонты».
Он высмеял это решение, сказав, что;
«Введенное определение в корне неверно. Как ученый, я смущен» — Алан Стерн.
Стерн продолжал и утверждал, что по новому определению ни Земля, ни Марс, ни Юпитер, ни Нептун, все из которых сосуществуют с рядом других тел вблизи своих орбит, не превратятся в планету. Он также критикует тот факт, что только около 5% от общего числа 9000 (приблизительно) членов МАС проголосовали по этому вопросу. Другие выдающиеся астрономы, такие как Марк Уильям Бьюи, протестовали против этого решения.
Со времени реклассификации Плутона было опубликовано много исследований и разработок, дающих что-то новое в этом деликатном вопросе. В исследовательской работе, опубликованной в сентябре 2018 года, указывалось на наличие более сложной геологии на Плутоне, которая является более динамичной, чем большинство других планет в нашей Солнечной системе.
Ниже мы собрали некоторые из самых интересных фактов о Плутоне.
Профиль планеты
- Диаметр: 2,372 км
- Масса: 1,31 × 10 22 кг
- Афелий: 49,305 А.Е.
- Перигелий: 29,658 А.Е.
- Известные спутники: 5
- Средняя температура поверхности: -230 ° C
- Среднее расстояние до Солнца: 5,9 млрд км.
16. Клайд Уильям Томбо искал планету X
Все началось в 1840-х годах, когда многие астрономы, в том числе Урбен Ле Верье, размышляли о наличии необнаруженной планеты, которая мешает орбитам наиболее известных планет. Помня об этом, бизнесмен и исследователь Персиваль Лоуэлл основал знаменитую Лоуэллскую обсерваторию в 1906 году и начал поиск таинственной планеты, которую он назвал «Планета X» . После смерти Лоуэлла поиски были возобновлены Клайдом Томбо в 1929 году, которому тогда было всего 23 года.
15. Плутон назван в честь греческого бога подземного мира
В классической греческой мифологии Плутон изображается как правитель Подземного мира, который впервые появился в греческой литературе в произведениях Платона и других древнегреческих драмах. Это имя было предложено Венецией Берни, школьницей из Оксфорда, Англия, которая очень интересовалась древней мифологией.
Предложение Венеции было передано через ее дедушку, который поделился им с профессором астрономии, который затем отправил это имя своим коллегам-исследователям в Обсерватории Лоуэлла в Соединенных Штатах.
14. Его уже посетил один космический аппарат
Впечатление Художника Новые горизонты Предоставлено: NASA«Новые горизонты» НАСА, запущенные еще в 2006 году, — единственный космический корабль, когда-либо отправленный для исследования холодной и далекой карликовой планеты. Зонд впервые столкнулся с Плутоном в январе 2015 года. Потребовалось еще шесть месяцев для того, чтобы «Новые горизонты» приблизились к Плутону, в течение которых он сделал несколько снимков и других важных данных.
После успешного выполнения своих первоначальных задач миссия «Новые горизонты» была расширена, и ей было поручено изучить другие близлежащие объекты пояса Койпера. Знаете ли вы, что «Новые горизонты» является одним из самых отдаленных искусственных объектов в космосе? В настоящее время он движется в направлении созвездия Стрельца.
13. Самая большая карликовая планета в Солнечной системе
После открытия Эриды в 2005 году Плутон стал второй по массе карликовой планетой, сохранив при этом свою метку самой большой в Солнечной системе. Это делает Плутон в настоящее время девятым по величине и десятым массивным объектом, вращающимся вокруг Солнца. Наименее массивной карликовой планетой, с другой стороны, является Церера, которая была открыта еще в 1801 году.
12. Плутон меньше, чем несколько лун
Это хорошо известный факт, что Плутон намного меньше, чем все известные планеты в Солнечной системе, но вы знаете, что он меньше, чем даже некоторые Луны или планетные спутники. Эти спутники — Ганимед, Каллисто, Ио, Европа, Титан и Тритон.
Диаметр Плутона 2376 км составляет всего лишь около 66% от диаметра Земли, в то время как масса 1,303×1022 кг составляет всего лишь около 0,22%. В перспективе общая площадь поверхности Плутона будет примерно такой же, как и у России.
11. Поверхность Плутона в основном состоит из водяного льда
Водяной лед на Плутоне Изображение предоставлено: NASAОдним из наиболее важных открытий, сделанных космическим кораблем «Новые горизонты», является обнаружение водяного льда на поверхности Плутона, который гораздо более распространен по всей его поверхности, чем считалось ранее. Эти водяные льды состоят из азота, метана или окиси углерода. Его горы также сделаны из водяного льда.
Многие исследователи выдвинули гипотезу о подземном океане воды под обнаженным водяным льдом, что может быть возможно из-за продолжающегося внутреннего нагрева Плутона. Однако важно отметить, что до сих пор не ясно, имеет ли Плутон магнитное поле или нет.
10. Инверсия температуры на Плутоне
Многочисленные исследования атмосферы Плутона показали возможную температурную инверсию на карликовой планете. Одно из таких исследований было проведено еще в 2009 году, когда был сделан вывод, что средняя температура верхней атмосферы Плутона (около 100° к) значительно выше, чем его поверхность.
Однако более недавние наблюдения, проведенные миссией New Horizons, показали, что верхняя атмосфера Плутона намного холоднее, чем предполагалось ранее (около 70° K вместо 100° K). Это, скорее всего, связано с присутствием метана на карликовой планете.
9. Плутон обладает удивительно устойчивой атмосферой
Рентгеновское изображение Плутона (синее пятно), полученное в результате взаимодействия газов вокруг планеты-карлика с солнечным ветром. Изображение предоставлено: NASA JPLДолгое время считалось, что у Плутона может не быть никакой атмосферы из-за его маленьких размеров и огромного расстояния от Солнца. А если и будет, то периодические изменения его орбиты постепенно заморозят его атмосферу в землю. Однако исследование, основанное на данных, полученных в ходе миссии «Новые горизонты», указывает на обратное.
Согласно исследованию, карликовая планета, скорее всего, останется в газообразном состоянии по всей своей орбите. Ученым также удалось вычислить его поверхностное давление, которое составляет около 1 Па, что примерно в 100 000–1 миллион раз меньше, чем у Земли. На сегодняшний день Плутон является единственным известным транснептуновым объектом, обладающим атмосферой.
8. Орбитальный период Плутона
Эллиптическая орбита Плутона (в красном)Период обращения Плутона (время, за которое он совершает один оборот вокруг Солнца) составляет около 248 лет, самая длинная из всех известных планет. Карликовая планета также обладает уникальной орбитальной характеристикой. В отличие от большинства других планет в солнечной системе, которая вращается вокруг Солнца в плоской плоскости (для справки), орбита Плутона слегка наклонена (чуть более 17 ° относительно плоскости).
7. Своеобразные отношения с Нептуном
Один взгляд на орбиты Нептуна и Плутона сверху создаст впечатление, что они должны столкнуться в ближайшее время, но на самом деле эти два планетных тела расположены таким образом, что они никогда не смогут опасно приблизиться друг к другу. Однако исследования и компьютерное моделирование показали, что ситуация может измениться в течение длительного времени.
Одна из причин, по которой столкновение Плутона и Нептуна никогда не происходило в прошлом, обусловлена орбитальным резонансом Плутона 2:3 с Нептуном: на каждые три орбиты, которые Нептун совершает вокруг Солнца, Плутон делает только две. Такой тип орбит предотвращает столкновение планетарных тел.
Некоторые короткие факты
6. В отличие от большинства планет нашей Солнечной системы (кроме Урана), вся Плутон-Харон система наклонена на свою сторону из-за гораздо более высокого осевого наклона (более 120°). Это делает сезонные колебания на Плутоне более сильными. Около одной четверти поверхности Плутона остается в постоянной темноте, в то время как другая четверть — в постоянной дневной.
Изображение предоставлено: NASA Spaceplace5. Расстояние Плутона от Земли значительно отличается из-за его странной орбиты вокруг Солнца. На своем самом близком расстоянии Плутон находится примерно в 4,2 миллиарда километров, в то время как он находится почти в 7,5 миллиарда километров от Земли на самом дальнем расстоянии. Космическому зонду потребуется чуть меньше 10 лет, чтобы достичь карликовой планеты, как в случае с новыми горизонтами.
4. На расстоянии 39,5 АЕ или 5,9 миллиардов километров Солнцу требуется около 5,3 часов, чтобы достичь Плутона. Он (солнечный свет) также примерно в 2000 раз тусклее на карликовой планете, чем на Земле.
3. Астрономический символ Плутона ♇ сделан путем объединения букв Р и L. он обозначает первые две буквы карликовой планеты, а также инициалы астронома Персиваля Лоуэлла, который первоначально начал поиски планеты за пределами Нептуна.
2. Плутону требуется чуть более 6 земных дней (6 дней, 9 часов и 17 минут), чтобы завершить один оборот, что делает его вторым самым медленным вращающимся планетарным объектом в Солнечной системе после Венеры, что занимает около 243 дней для завершения одного оборота. С другой стороны, самой быстро вращающейся планетой в Солнечной системе является Юпитер, вращающийся каждые 10 земных часов.
1. Многие эксперты и ученые-планетологи считают, что Плутон может быть просто сбежавшей луной планеты Нептун. Эта гипотеза в значительной степени подпитывается необычными характеристиками самой большой луны Нептуна, Тритона, которая вращается вокруг своего родителя в ретроградном движении: вращается в противоположном направлении вращения первичного объекта.
Хотя в настоящее время неизвестен механизм, который мог бы объяснить образование такой орбиты, предполагается, что причиной этого может быть столкновение Плутона и Тритона в прошлом.
Следите за New-Science.ru на нашем канале Telegram, и на странице Вконтакте. Не пропустите ни одной нашей статьи и обновления, касающиеся аэрокосмической отрасли и освоения космоса.Информационный бюллетень оПлутоне
Информационный бюллетень о ПлутонеПлутон / Земля в сравнении
Массовые параметры
| Плутон | Земля | Соотношение (Плутон / Земля) | |
|---|---|---|---|
| Масса (10 24 кг) | 0,01303 | 5,9724 | 0,0022 |
| Объем (10 10 км 3 ) | 0.702 | 108,321 | 0,0065 |
| Экваториальный радиус (км) | 1188 | 6378.1 | 0,186 |
| Полярный радиус (км) | 1188 | 6356,8 | 0,187 |
| Средний объемный радиус (км) | 1188 | 6371,0 | 0,186 |
| Эллиптичность (сплющивание) | 0,0000 | 0.00335 | 0,0 |
| Средняя плотность (кг / м 3 ) | 1854 | 5514 | 0,336 |
| Поверхностная гравитация (м / с 2 ) | 0,62 | 9,80 | 0,063 |
| Ускорение поверхности (м / с 2 ) | 0,62 | 9,78 | 0,063 |
| Скорость убегания (км / с) | 1,21 | 11.19 | 0,108 |
| GM (x 10 6 км 3 / с 2 ) | 0,000870 | 0,39860 | 0,0022 |
| Альбедо связки | 0,72 | 0,306 | 2,35 |
| Геометрическое альбедо | 0,52 | 0,434 | 1,2 |
| Величина V-диапазона V (1,0) | -1,0 | -3.99 | – |
| Солнечное излучение (Вт / м 2 ) | 0,873 | 1361,0 | 0,00064 |
| Температура черного тела (К) | 37,5 | 254,0 | 0,147 |
| Количество естественных спутников | 5 | 1 | |
| Планетарная кольцевая система | Нет | Нет |
Параметры орбиты
| Плутон | Земля | Соотношение (Плутон / Земля) | |
|---|---|---|---|
| Большая полуось (10 6 км) | 5869.656 | 149,596 | 39,237 |
| Сидерический период обращения по орбите (сут) | 90 560 | 365,256 | 247,94 |
| Период тропической орбиты (сут) | Неизвестно | 365,242 | – |
| Перигелий (10 6 км) | 4434,987 | 147.092 | 30,151 |
| Афелий (10 6 км) | 7304.326 | 152.099 | 48,023 |
| Синодальный период (дни) | 366,73 | – | – |
| Средняя орбитальная скорость (км / с) | 4,67 | 29,78 | 0,157 |
| Макс. орбитальная скорость (км / с) | 6,10 | 30,29 | 0,201 |
| Мин. орбитальная скорость (км / с) | 3,71 | 29.29 | 0,127 |
| Наклон орбиты (град) | 17,16 | 0,000 | – |
| Эксцентриситет орбиты | 0,2444 | 0,0167 | 14,635 |
| Звездный период вращения (ч) | -153,2928 | 23,9345 | 6,405 |
| Продолжительность светового дня (часы) | 153,2820 | 24,0000 | 6.387 |
| Угол наклона орбиты (град.) | 122,53 | 23,44 | – |
| Наклон экватора (град.) | 57,47 | 23,44 | 2.452 |
Параметры наблюдения Плутона
Первооткрыватель: Клайд Томбо
Дата открытия: 18 февраля 1930 г.
Расстояние от Земли
Минимальная (10 6 км) 4284,7
Максимум (10 6 км) 7528.0
Видимый диаметр с Земли
Максимум (угловые секунды) 0,11
Минимум (угловые секунды) 0,06
Средние значения при противостоянии с Земли
Расстояние от Земли (10 6 км) 5750,54
Видимый диаметр (угловые секунды) 0,08
Видимая визуальная величина 15.1.
Максимальная видимая визуальная величина 13,65.
Средние орбитальные элементы Плутона (J2000)
Большая полуось (AU) 39,48168677 Эксцентриситет орбиты 0.24880766 Наклонение орбиты (град) 17,14175 Долгота восходящего узла (град.) 110.30347 Долгота перигелия (град.) 224.06676 Средняя долгота (град.) 238.92881
Положительный полюс вращения
Прямое восхождение: 132,99 Склонение: -6,16 Дата обращения: 12:00 UT, 1 января 2000 г. (JD 2451545.0)
Плутон Атмосфера
Поверхностное давление: ~ 13 микробар Температура поверхности: 24-38 K (-247-233 C) Масштаб высоты: ~ 50 км Средняя молекулярная масса: ~ 28 Состав атмосферы: 99% азота (N 2 ), 0.5% метана (CH 4 ), 0,05% окиси углерода (CO), следы HCN, C 2 H x углеводороды
Харон (P1)
Среднее расстояние от Плутона (км) 19 596 Сидерический период обращения по орбите (сут) 6.3872 Сидерический период вращения (дни) 6.3872 Наклонение орбиты к Плутону (град.) 0,00005 Орбитальный эксцентриситет 0,0 Экваториальный радиус (км) 606 Масса (10 21 кг) 1.586 Средняя плотность (кг / м 2 3 ) 1700 Плотность на поверхности (м / с 2 ) 0,29 Скорость убегания (км / с) 0,59 Связанное альбедо 0,25 Видимая визуальная величина 16.8.
Другие спутники Плутона
| Полу-мажор Ось (км) | Период обращения (дни) | Вращение Период (дни) | Средний диаметр (км) | Альбедо | |
|---|---|---|---|---|---|
| Стикс (P5) | 42 650 | 20.16 | 3,24 | 16 х 9 х 8 | 0,65 |
| Nix (P2) | 48 690 | 24,85 | 1,83 | 48 х 33 х 30 | 0,56 |
| Kerberos (P4) | 57 780 | 32,17 | 5,31 | 19 х 10 х 9 | 0,56 |
| Гидра (P3) | 64 740 | 38,20 | 0,43 | 50 х 36 х 32 | 0.83 |
Примечания к информационным бюллетеням — определения параметров, единиц измерения, примечания к нижним и верхним индексам и т. д. Планетарная таблица фактов — метрические единицы
Таблица планетарных фактов — единицы США
Таблица планетарных фактов — Коэффициент земной
Домашняя страница Плутона
Справочник по другим планетным информационным бюллетеням
Автор / куратор:
д-р Дэвид Р. Уильямс, [email protected]
NSSDCA, почтовый код 690.1
NASA Goddard Space Flight Center
Greenbelt, MD 20771
+ 1-301-286-1258
Официальный представитель НАСА: Эд Грейзек, Эдвин[email protected]
Последнее обновление: 25 ноября 2020 г., DRW
Насколько велик Плутон? — Объяснение плотности, массы и объема
После 76 лет классификации в качестве планеты Плутон в 2006 году был понижен в звании до карликовой планеты, отчасти из-за своего размера, но также из-за его незначительного гравитационного воздействия на окружающие его тела. Когда в 2015 году посетила миссия NASA New Horizons, было проведено самое точное измерение мира, которое показало, что он больше, чем считалось ранее, но все же недостаточно велик, чтобы его можно было квалифицировать как полноценную планету.Плутон остается одним из самых известных внепланетных тел Солнечной системы.
Радиус, диаметр и окружность
Когда «Новые горизонты» достигли Плутона, он измерил диаметр мира и составил 1473 мили (2370 километров) в поперечнике, примерно две трети диаметра Луны Земли. Это делает ее больше, чем карликовая планета Эрида, которую когда-то считали больше Плутона. Эрида имеет диаметр 1445 миль (2326 км).
«Это решает спор о самом большом объекте в солнечной системе [за Нептуном]», — сказал главный исследователь New Horizons Алан Стерн из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо, во время пресс-конференции НАСА, посвященной обзору полета миссии.[См. Видео, на котором Алан Стерн обсуждает размер Плутона]
В отличие от многих планет Солнечной системы, таких как Земля, Плутон не выпячивается в центре; его радиус — 1185 км (737 миль) — одинаков на полюсах и экваторе.
Окружность : Если бы вы совершили прогулку вокруг экватора Плутона, вы бы проехали около 4627 миль (7445 км). Это чуть меньше, чем расстояние от Денвера до Лондона (4683 мили).
Считается, что у Плутона есть скалистое ядро, покрытое льдом, что означает, что характеристики его поверхности будут меняться в зависимости от температуры по мере того, как он приближается к Солнцу и удаляется от него.Фактически, когда лед тает, атмосфера крошечного тела расширяется наружу.
Плотность, масса и объем
Хотя все планеты за Марсом являются газовыми гигантами, Плутон маленький и каменистый. Крошечное тело имеет массу всего 1,31 x 10 22 килограммов, что составляет около двух десятых процента земной. Его объем составляет 1,5 миллиарда кубических миль (6,4 миллиарда кубических километров).
Небольшой размер и малая масса Плутона означают, что, согласно недавним измерениям New Horizons, он имеет плотность 1,86 грамма на кубический сантиметр, что составляет около 40 процентов плотности Земли.
На этом рисунке представлен вид Плутона и Харона в том виде, в каком они выглядели бы, если бы их поместили немного выше поверхности Земли и наблюдали бы с большого расстояния. (Изображение предоставлено НАСА)Понижен статус планеты
С момента его открытия в 1930 году статус Плутона как планеты обсуждался. Он менее массивен, чем семь лун в Солнечной системе — Луна Земли, четыре галилеевых спутника Юпитера, спутник Нептуна Тритон и спутник Сатурна Титан. [Инфографика: объяснение пяти спутников Плутона]
В 2003 году ледяное тело Эриды было найдено далеко за поясом Койпера.Первоначально он казался больше Плутона. Открытие вызвало споры о том, что значит быть планетой.
В 2006 году Международный астрономический союз сформулировал четыре критерия, по которым объект классифицируется как карликовая планета. Карликовая планета:
- Обращается вокруг Солнца
- Обладает достаточной массой, чтобы принять почти круглую форму
- Это не луна
- Не очищает окрестности вокруг своей орбиты
Согласно этим критериям, низкая масса Плутона напрямую не влияет на удерживать его от полного планетарного статуса, но тот факт, что он не может подмести, очистить окружающую его территорию.Конечно, причина, по которой он не может очистить пояс Койпера, через который он движется, заключается в том, что ему не хватает гравитационной силы для этого, что связано с его массой.
Следуйте за Нолой Тейлор Редд в Twitter @NolaTRedd или Google+ . Подписывайтесь на нас: @Spacedotcom , Facebook или Google+ . Первоначально опубликовано на Space.com .
Примечание редактора : Эта статья была обновлена 18 марта 2016 года, чтобы исправить массу, объем и плотность Плутона.
Расчет массы Плутона с помощью снимков с новых горизонтов
Другая важная идея — рассмотреть ускорение объекта, движущегося по кругу — да, и Плутон, и Харон движутся по кругу вокруг общего центра. Вот диаграмма (но не в масштабе).
Любой объект, движущийся по кругу (даже с постоянной скоростью), будет ускоряться. Направление этого ускорения будет направлено к центру круга, и оно будет иметь величину, которая зависит как от угловой скорости, так и от радиуса круга.Это ускорение можно записать как:
Здесь ω — угловая скорость объекта в радианах в секунду. Но я думаю, есть еще одна физическая вещь, на которую стоит обратить внимание: взаимосвязь между силой и ускорением. Проще говоря, чем больше результирующая сила, действующая на объект, тем больше ускорение.
Теперь, чтобы собрать все воедино. Сила — это сила тяжести, а ускорение обусловлено круговым движением. Есть одна загвоздка. Если я напишу это для движения Харона, тогда сила тяжести будет использовать расстояние от Харона до Плутона, но ускорение будет использовать расстояние от Харона до центра вращательного движения.Для ясности я назову расстояние между объектами r , а радиус круговой орбиты Харона будет r c . Кроме того, поскольку гравитационная сила (единственная сила) направлена в том же направлении, что и ускорение, я могу записать это как скалярное уравнение.
Масса Харона сокращается, и поэтому я могу найти массу Плутона.
Итак, все, что мне нужно, это два расстояния и угловая скорость орбиты Харона.
Поиск значений
Я уже сказал, что собирался посмотреть расстояние от Плутона до Харона.Однако мне нужно расстояние от Харона до центра орбитального круга. Пропуская кадры анимации, я могу найти тот, который показывает наиболее удаленные друг от друга Харон и Плутон — именно в этот момент я могу видеть полный размер орбиты (без перспективы). Используя это изображение и расстояние от Плутона до Харона, я получил радиус круговой орбиты 1,69 x 10 7 м.
Теперь мне нужна только угловая скорость орбиты. Если я возьму кадр с Хароном почти над Плутоном, а затем когда он окажется почти под ним, это будет половина орбиты.Если посмотреть на отметки времени на каждом кадре, это даст время около 3,2 дня (276 480 секунд). Таким образом, угловая скорость будет выглядеть так:
Используя гравитационную постоянную G = 6,67 x 10 -11 Н * м 2 / кг 2 Я могу ввести все свои значения для расчета массы . Перебирая числа, я получаю массу Плутона 1,24 x 10 22 кг. БУМ. Это довольно близко к значению, указанному в 22 22 Википедии со значением 1.3 х 10 22 . Я считаю, что это достаточно близко, чтобы считаться победой.
А как насчет массы Харона? Вы можете использовать ту же идею и орбитальное расстояние для орбиты Плутона и получить оценку массы. Это домашнее задание для вас.
Числовая модель
Ради удовольствия, вот численная модель, показывающая движение Плутона и Харона.
Приведенный выше код находится на trinket.io. Это означает, что вы можете как посмотреть на код, так и изменить его. Попробуйте изменить массы планет и посмотрите, что произойдет.Обратите внимание: если начальный импульс двух планет не дает в сумме нулевого вектора, центр масс не остается неподвижным. Это весело.
Плутон | Вики Сообщества
Плутон
Вид на планетуПериод обращения
247,7 земных лет
Продолжительность светового дня
9,4 земных часа
Местоположение: Млечный Путь / Местное скопление / Солнечная система / Девятая планетаКолония
Население
9300 (станции сопряжения)
Описание []
Плутон — один из многочисленных «ледяных карликовых» миров Солнца.Это в основном примечательно тем, что является гравитационным «якорем» для реле массы к Арктуру. Плутон и Реле Харона (ранее заключенные в ледяную оболочку и считавшиеся луной) вращаются друг вокруг друга. Орбита Плутона была сделана циркуляризованной в 2157 году как побочный эффект операций по восстановлению Реле массы Харона.
Месторождения полезных ископаемых []
Первоначальный результат сканирования: Умеренный
| Минеральное | Сумма | Приблизительное значение |
|---|---|---|
| Палладий | Высокая | 10 000 |
| Платина | Средний | 6 100 |
| Иридий | Низкий | 4 200 |
| Нулевой элемент | Нет | 0 |
Общая информация []
- Когда разрабатывалась Mass Effect, астрономы из реального мира считали Плутон девятой планетой Солнца.Поэтому игра рассматривает Плутон как таковой. Однако в 2006 году, во время разработки Mass Effect, астрономы изменили определение термина «планета» таким образом, что Плутон больше не подходил. [1] Согласно этому определению, Солнце имеет только восемь планет, а Плутон отнесен к категории «карликовых планет», а не как настоящая планета. Это решение изначально было спорным, и внутриигровое описание не изменилось. Однако в Mass Effect 2 и более поздних версиях Плутон назван «ледяным карликом» в описании карты галактики, а его орбитальный путь был удален с карты галактики.Кроме того, четких фотографий Плутона не существовало до 2015 года, а Mass Effect 3 был выпущен в 2012 году, поэтому все три игры показывают Плутон с неточной окраской. Текстуры Плутона в Mass Effect 2 были обновлены для Mass Effect Legendary Edition, чтобы отразить гораздо более точные и подробные фотографии, сделанные зондом NASA New Horizons в 2015 году.
- Хотя на самом деле у Плутона пять естественных спутников, в Mass Effect дело обстоит иначе, поскольку Харон, самый большой спутник Плутона, оказывается замкнутым во льду реле массы.
Обнаружен Плутон — ИСТОРИЯ
Плутон, который когда-то считался девятой планетой, открыт в обсерватории Лоуэлла во Флагстаффе, штат Аризона, астрономом Клайдом В. Томбо.
Существование неизвестной девятой планеты было впервые предложено Персивалем Лоуэллом, который предположил, что колебания орбит Урана и Нептуна были вызваны гравитационным притяжением неизвестного планетарного тела.Лоуэлл рассчитал приблизительное местоположение предполагаемой девятой планеты и безуспешно искал более десяти лет. Однако в 1929 году, используя расчеты Лоуэлла и У. Пикеринг в качестве проводника возобновил поиск Плутона в обсерватории Лоуэлла в Аризоне. 18 февраля 1930 года Томбо открыл крошечную далекую планету с помощью новой астрономической техники — фотографических пластинок в сочетании с мигающим микроскопом. Его открытие было подтверждено несколькими другими астрономами, и 13 марта 1930 года, в годовщину рождения Лоуэлла и открытия Урана Уильямом Гершелем, было публично объявлено об открытии Плутона.
Плутон с температурой поверхности примерно -360 по Фаренгейту получил в греческой мифологии римское имя для бога подземного мира. Среднее расстояние Плутона от Солнца составляет почти четыре миллиарда миль, а полный оборот по орбите занимает около 248 лет. У нее также самая эллиптическая и наклонная орбита из всех планет, а в ближайшей к Солнцу точке она проходит внутри орбиты Нептуна, восьмой планеты.
После его открытия некоторые астрономы задались вопросом, обладает ли Плутон достаточной массой, чтобы влиять на орбиты Урана и Нептуна.В 1978 году Джеймс Кристи и Роберт Харрингтон открыли единственный известный спутник Плутона, Харон, диаметр которого, как было установлено, составляет 737 миль до 1428 миль Плутона. Считалось, что вместе Плутон и Харон образуют систему из двух планет, масса которой достаточно велика, чтобы вызывать колебания орбит Урана и Нептуна. Однако в августе 2006 года Международный астрономический союз объявил, что Плутон больше не будет считаться планетой из-за новых правил, согласно которым планеты должны «очищать окрестности вокруг своей орбиты».«Поскольку продолговатая орбита Плутона перекрывает орбиту Нептуна, он был дисквалифицирован.
ПОДРОБНЕЕ: Взлет и падение планеты Плутон
«Плутон снова планета?» | Планетарий
— Р. Кори, Портленд
По данным Международного астрономического союза, организации, ответственной за присвоение имен всем небесным телам и определение их статуса, Плутон все еще не является официальной планетой в нашей солнечной системе. Я лично не согласен с этим решением, но, несмотря на мои возражения, МАС не счел нужным обратить вспять понижение Плутона в должности.
Вскоре после того, как в 1930 году был открыт Плутон, он стал девятой планетой в нашей солнечной системе. После открытия Плутона многие астрономы предположили, что он был ответственен за наблюдаемые ими возмущения на орбите Нептуна. Именно эти возмущения фактически побудили искать планету за ее пределами. Однако дальнейшие наблюдения показали, что он был меньше, чем предполагалось изначально. Кроме того, после того, как американский астроном Джеймс Кристи открыл в 1978 году самый большой спутник Плутона, Харон, астрономы смогли определить массу Плутона и поняли, что он легкий и не оказывает достаточно мощного гравитационного воздействия, чтобы вызвать наблюдаемые возмущения.Плутон оказался меньше и менее массивным, чем все другие планеты. Более того, его орбита сильно наклонена (17 градусов) относительно эклиптики, плоскости, определяемой орбитой Земли вокруг Солнца. Остальные планетные орбиты имеют меньший наклон.
В начале 21 века астрономы находили тела сопоставимых размеров за пределами Плутона, такие как Седна, Эрида, Макемаке и другие. Эти открытия натолкнули на вопрос: должно ли МАС придавать статус планет всем этим другим мирам? В августе 2006 года МАС провел свое трехлетнее заседание в Праге.Ближе к концу встречи они проголосовали за принятие Резолюции 5A: «Определение« планеты ». Согласно этому недавно принятому определению, тело должно соответствовать трем требованиям, чтобы называться планетой. Во-первых, тело должно установить стабильную орбиту вокруг Солнца. Этому условию соответствуют тысячи тел. Во-вторых, тело должно иметь сфероидальную форму. Когда тело достаточно большое и массивное, гравитация превратит его в сфероид. Плутон выполняет это условие. И, наконец, в-третьих, тело должно очистить поле от мусора.Он должен быть достаточно массивным, чтобы вместить в себя все ближайшие объекты. Плутон не работает при этом условии, так как его орбита проходит близко к поясу Койпера или даже внутри него, области, из которой происходят короткопериодические кометы. Приняв резолюцию 5A, МАС понизил Плутон в должности, твердо утвердил остальные восемь планет в качестве планет и дисквалифицировал все тела за пределами Плутона — и все это одним махом.
Хотя недавние наблюдения аппарата New Horizons показали, что Плутон больше, более геологически динамичен и содержит более толстую атмосферу, чем когда-то считалось, он все же не удовлетворяет третьему условию Резолюции 5A.МАС должен будет принять пересмотренное определение планеты, чтобы вернуть Плутону планетарный статус.
Конечно, некоторые демонстративно утверждают, что Плутон по-прежнему является планетой, и никакое решение не заставит нас изменить свое мнение.
Pluton — обзор | Темы ScienceDirect
2.4.1 Форма и форма — перекрытия, крыши, стороны и наслоения
Гранитные массивы большой площади исторически рассматривались как интрузии с крутыми склонами, которые продолжались на большой глубине в земной коре (рис.2.1C) (например, Buddington, 1959; Paterson et al., 1996; Miller and Paterson, 1999). Эта перспектива неудивительна, потому что эрозия магматических тел высотой несколько километров в областях с низким и умеренным рельефом будет иметь тенденцию искажать сохранение крутых краевых контактов. Однако полевые наблюдения за плутонами в районах с высоким рельефом в сочетании с результатами геофизических исследований показывают, что многие гранитные плутоны представляют собой пластинчатые тела с горизонтальными размерами, намного превышающими их вертикальную протяженность (рис.2.11B) (например, Vigneresse, 1995; McCaffrey and Petford, 1997; Cruden, 2006; Cruden et al., 2018 и ссылки в нем). Кроме того, помимо пологих крыш и полов, такие пластинчатые вторжения часто содержат внутренние слои или листы с неглубокими углублениями, параллельными плутонным крышам и полам (рис. 2.12).
Рисунок 2.12. Фотографии плутонных крыш, полов и внутренних слоев.
(A) Вид на гору Сплит, Сьерра-Невада, США, на запад от долины Оуэнс.Дно юрских гранодиоритов Tinemaha (Jt) контактирует с перегородкой кембрийского метаосадочного материала (Campito Fm, Cc), которая, в свою очередь, формирует кровлю юрского лейкогранита (гранит Red Mountain Creek, Jrm). См. Bartley et al. (2012) для получения дополнительной информации. (B) Утес высотой ∼ 1200 м на склоне Lindenow Fiord, Гренландия, обнажает протерозойский гранитный лист толщиной ∼ 500 м, внедренный в гнейсовидные породы (фотография: любезно предоставлена Джоном Грокоттом). (C) Обрыв (высота ~ 800 м) протерозойского гранита Graah Fjeld, Гренландия.Серые плоты гнейсов вмещающих пород определяют границы интрузивных пластов (фотография: любезно предоставлена Джоном Грокоттом; Grocott et al., 1999). (D) Позднемеловой плутон Чехуэке, прибрежные Кордильеры, Чили. Гора Ла-Пигнетта (∼2000 м) обнажает три отдельных интрузивных комплекса плутона Chehueque, состоящих из гранита (Pgt), гранодиорита (Pgd) и монцонита (Pmz).
Наблюдаются два типа геометрии дна плутона: воронкообразная или клиновидная и плоская, таблеточная (см. Vigneresse et al., 1999; Cruden, 2006).Плутоны клиновидной формы могут быть симметричными или асимметричными и обычно имеют одну или несколько корневых зон, определяемых сужающимися вниз линейными глубокими структурами, превращающимися в узкий цилиндр в гравитационных моделях, интерпретируемых как питающие структуры (например, Ameglio and Vigneresse, 1999). Их полы опускаются внутрь под очень пологими углами, определяя формы широких открытых воронок до крутых углов, определяя формы, похожие на морковь. Плутоны в форме таблеток характеризуются почти параллельными крышами и полами и крутыми склонами (рис. 2.12A и B).Некоторые плутоны имеют форму клина и таблетки.
Полевые примеры природы и геометрии дна плутона относительно редки. Однако ограниченные наблюдения в Гренландии, Кордильерах Северной и Южной Америки и Гималаях (рис. 2.12; например, Hamilton and Myers, 1974; Le Fort, 1981; Scaillet et al., 1995; Hogan and Gilbert, 1997; Skarmeta and Castelli) , 1997; Grocott et al., 1999; Michel et al., 2008; Bartley et al., 2012) в целом согласуются с геофизическими данными.
Патерсон и др. (1996) проанализировали характеристики кровли плутонов средней и верхней коры, обнаженных в Кордильерах Северной и Южной Америки, показав, что они постоянно имеют пологие падения до слегка доминантной морфологии и несогласованные контактные отношения с ранее существовавшими структурами стенка-скала. Связанная с размещением пластическая деформация в стеновых породах обычно отсутствует или плохо развита, а также имеется мало свидетельств того, что крыши были подняты выше их положения до заложения.Незначительное количество заблокированных блоков происходит под крышей, и остановка является вероятным кандидатом на образование зубчатых профилей крыш, хотя ее роль в качестве основного механизма образования пространства является спорной (см. Раздел 2.3). Другие авторы сообщают более убедительные доказательства смещения кровли плутона вверх (например, Morgan et al., 1998; Benn et al., 1999; Grocott et al., 1999), особенно в более мелководных условиях земной коры.
Относительно ненарушенные крыши, резкие переходы к круто падающим стенам и наличие либо острых контактов между стеной и породами, либо узких ореолов деформации с доказательством ощущения сдвига вмещающей породы вниз по отношению к краю плутона использовались Патерсоном и др. .(1996), Патерсон и Миллер (1998) и Миллер и Патерсон (1999) утверждают, что большая часть места для размещения гранитов возникает из-за нисходящего переноса материала вмещающих пород. Хотя эти авторы отдают предпочтение таким механизмам, как остановка или обратный поток вмещающих пород во время диапирового подъема, смещение вниз и вращение структурных маркеров и тканей стенок-скальных пород по направлению к краям интрузий в Гренландии, Швеции и Северной Америке предполагает, что проседание дна может иметь место. важный альтернативный процесс создания космоса (Bridgwater et al., 1974; Cruden, 1998; Бенн и др., 1999; Grocott et al., 1999; Браун и Макклелланд, 2000; Калшоу и Бхатнагар, 2001). Индикаторы сдвига вниз по плутону и опрокидывание пластов, прилегающих к некоторым плутонам, также приписывались поздней стадии опускания охлаждающихся магматических тел (например, Glazner and Miller, 1997). Крупномасштабный наклон подвесных потолков и стеновых камней в батолитах Сьерра-Невада и Боулдер также объясняется опусканием дна плутона во время роста и размещения батолита (Hamilton and Myers, 1974; Hamilton, 1988; Tobisch et al., 2001).
Появляется все больше свидетельств того, что многие плутоны, в том числе макроскопически однородные, состоят из листов размером от многих метров до километров (рис. 2.12C и D) (например, McCaffrey, 1992; Everitt et al., 1998; Cobbing, 1999; Grocott, Taylor, 2002; Coleman et al., 2004; Michel et al., 2008; Grocott et al., 2009; Cottam et al., 2010). Подробные текстурные наблюдения интрузий в штате Мэн, юго-запад Австралии и южной части Новой Зеландии показывают, что первоначально субгоризонтальные пласты становятся круче со временем во время роста плутона (Wiebe and Collins, 1998).
