/Плутон масса: Карликовая планета Плутон

Плутон масса: Карликовая планета Плутон

Содержание

Какой размер у карликовой планеты Плутон? Сравнение с Землей — SunPlanets.info

Плутон с 2006 г. официально считается не обычной, а так называемой карликовой планетой. Отсюда следует очевидный вывод – его размеры невелики.

Радиус Плутона равен всего лишь 1188 км. Это более чем в 5 раз меньше земного радиуса, составляющего 6371 км. Что ещё удивительнее, больше Плутона оказывается даже наш спутник – Луна. Ее радиус равен 1737 км. А ведь Луна – это всего лишь пятый по размеру спутник в Солнечной системе.

Площадь поверхности Плутона оценивается в 17,7 млн кв. км, то есть эта карликовая планета незначительно превосходит по площади территорию России. Если же сравнить Плутон со всей Землей, то по площади он ей уступит в 29 раз.

Разрыв между этими планетами только усилится, если мы сравним их по объему. Он у Плутона равен 7 млрд куб. км. Это значит, что по этому показателю Плутон уступает Земле уже в 154 раза.

Плутон состоит из значительно более легких пород, чем Земля, поэтому он очень легкий. Его масса оценивается в 1,3•1022

кг. Это значит, что он примерно в 460 раз легче нашей планеты.

Интересно, что когда Плутон только был открыт (это произошло в 1930 г.), астрономы оценивали его размеры совсем иначе. Они полагали, что его масса сопоставима с земной. К 1971 г. его уже стали сравнивать не с Землей, а с Марсом, то есть оценка его массы уменьшилась в 10 раз. Только в 1976 г. стало ясно, что Плутон в сотни раз легче Земли.

К столь серьезным ошибкам приводили разные факторы, но, пожалуй, важнейшей причиной являлся состав Плутона. Он в значительной степени состоит изо льда, а потому хорошо отражает солнечный свет. Из-за этого Плутон светится значительно ярче, чем схожие с ним по размеру тела. Астрономы же ошибочно полагали, что причина яркости Плутона – его большие размеры, а не отражающая способность льда.

Плутон был лишен статуса планеты не столько из-за своих малых размеров, сколько из-за наличия вблизи его орбиты множество других тел, некоторые из которых даже больше его по массе. До 1990-х годов эти тела ещё не наблюдались из-за своей тусклости, и Плутон казался одиноким. Сегодня же ясно, что он – всего лишь одно из тысяч тел, входящее в состав так называемого пояса Койпера.

Список использованных источников

• https://ru.wikipedia.org/wiki/Плутон
• https://in-space.ru/planeta-pluton/

Не нашли, то что искали? Используйте форму поиска по сайту

Понравилась статья? Оставь комментарий и поделись с друзьями

Астраномія. Планеты

Распределение транснептуновых объектов

Джеральд Петер Койпер (1905 – 1973)

Пояс Койпера – область Солнечной системы, находящаяся за орбитой Нептуна, на расстоянии, превышающем 30 а.е. от Солнца. Пояс Койпера похож на пояс астероидов, но в 20 раз шире и в 20–200 раз превышает пояс астероидов по массе. Подобно поясу астероидов, пояс Койпера состоит, главным образом, из малых тел. В отличие от каменных и металлических астероидов главного пояса, объекты пояса Койпера (ОПК) состоят в основном из замороженного метана, аммиака и воды. Пояс Койпера был открыт в 1992 году. В настоящее время известно более 1000 ОПК, и утверждается, что всего в поясе Койпера более 70000 ОПК диаметром около 100 км. По рекомендации МАС объекты пояса Койпера следует называть транснептуновыми объектами. В настоящее время в Солнечной системе известно пять карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке и Эрида. Церера находится в Главном поясе астероидов, Плутон, Хаумеа и Макемаке – в поясе Койпера, а Эрида – в т.н. «рассеянном диске» – удалённой области Солнечной системы, внутренняя часть которой граничит с поясом Койпера.
Your browser does not support the video tag.

Транснептуновая планета


Плутон и Харон

Система Плутона

Карликовая планета Плутон вместе со своим самым большим спутником Хароном являются двойной планетой (двойной планетной системой), поскольку барицентр системы Плутон – Харон находится вне поверхности Плутона. Масса Плутона равна 1.3 × 1022 кг (0.22% массы Земли), радиус – 1195 км, средняя плотность – 2.03 г/см3. Масса Харона равна 1.5 × 1021 кг, радиус – 606 км, средняя плотность – 1.65 г/см3. Харон находится в спин-орбитальном резонансе 1:1 с Плутоном. Период обращения системы вокруг барицентра равен 6.387 суток. Система Плутона (как и остальные карликовые транснептуновые планеты) движется по вытянутой орбите. Её большая полуось равна 39.48 а.е., перигелийное расстояние – 29.66 а.е., афелийное расстояние – 49.31 а.е., эксцентриситет – 0.249. Звёздный период системы равен 248 лет, наклонение орбиты к плоскости эклиптики составляет 17°. Кроме Харона, у Плутона известно ещё четыре малых спутника – Гидра, Никта, P4 и Р5 (открыт в июне 2012 года). Плутон открыт Клайдом Томбо 18 февраля 1930 года.

Хаумеа со спутниками

Макемаке

Карликовая планета Хаумеа открыта 28 декабря 2004 года. Её масса равна 4.0 × 1021 кг (0.066% массы Земли), размеры – 1960×1518×996 км, средняя плотность – около 3 г/см
3
. Имеет 2 спутника – Хииаку и Намаку. Большая полуось орбиты равна 42.98 а.е., перигелийное расстояние – 34.49 а.е., афелийное расстояние – 51.48 а.е., эксцентриситет – 0.198. Звёздный период Хаумеи равен 281.8 лет, наклонение орбиты – 28.2°. Карликовая планета Макемаке открыта 31 марта 2005 года. Её масса равна 3.0 × 1021 кг (0.05% массы Земли), средний радиус – 710 км, средняя плотность – 2 г/см3. Большая полуось орбиты равна 45.79 а.е., перигелийное расстояние – 38.51 а.е., афелийное расстояние – 53.07 а.е., эксцентриситет – 0.159. Звёздный период Макемаке равен 309.9 лет, наклонение орбиты – 29°.

Эрида и Дисномия

Солнечная система и орбита Седны

Карликовая планета Эрида открыта 5 января 2005 года. Её масса равна 1.67 × 1022 кг (0.28% массы Земли), средний радиус – 1163 км, средняя плотность – 2.52 г/см3. Имеет 1 спутник – Дисномию. Большая полуось орбиты Эриды равна 68 а.е., перигелийное расстояние – 38.37 а.е., афелийное расстояние – 97.65 а.е., эксцентриситет – 0.44. Звёздный период Эриды равен 560.9 лет, наклонение орбиты – 43.8°. Предполагаемой карликовой планетой является также Седна, открытая 14 ноября 2003 года. Её масса оценивается в 1 × 10
21
кг, средний радиус – 995 км, средняя плотность – 2 г/см3. Седна движется по очень вытянутой орбите: её большая полуось равна 518 а.е., перигелийное расстояние – 76 а.е. (ближайшее прохождение перигелия состоится в 2076 году), афелийное расстояние – 937 а.е., эксцентриситет – 0.853. Звёздный период Седны равен 11400 лет, наклонение орбиты – 11.9°.

ПЛУТОН — space_and_solarsystem

  • Радиус = 1.120 км
  • Масса = 10.000.000.000.000.000.000.000 кг ( 1*1022 кг )
  • Плотность = 2,1 г/см3
  • Сутки = 6 дней 09 часов 17 минут
  • Угол орбиты = 118° ?
  • Температура = — 228° С
  • Один спутник — Харон

Считается, что эта планета — ледяной мир, состоящий из замерзших газов. Плутону при такой низкой температуре, какая царит так далеко от Солнца (-235° по Цельсию), под силу удержать атмосферу из тяжелых газов, и, судя по всему, она у него есть. Вообще, с эти далеким миром еще связано много загадок, очень уж далеко он расположен

По сегодняшним данным, плотность Плутона где-то в два раза превышает плотность воды. Возможно, него есть ядро из «пропитанных» водой (гидрированных) горных пород. Ядро покрывает толстый слой водяного льда. В 1976 году на Плутоне обнаружили метановый лед. В 1992-м — азот и углерод, тоже замерзшие

Подобно Урану, Плутон вращается в обратном обычному направлении. Ось его вращения наклонена к плоскости эклиптики на 122°, так что планета движется «лежа на боку»

Плутон движется вокруг Солнца по эллиптической орбите со значительным эксцентриситетом, 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 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. 1,79o1022 кг) в несколько сотен раз меньше, чем у Земли. 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.

Краткие сведения

Орбита = 19.640 км от Плутона

Диаметр = 1 172 км

Масса = 1.90*1021 кг

Харон — единственный известный спутник Плутона.

Харон назван по имени мифологического персонажа, который переправлял умерших через реку Стикс в Подземное царство мертвых.

Харон был обнаружен в 1978 году Джимом Чристи.

Харон необычен тем, что он является самой большой луной в Солнечной системе по сравнению с размером планеты, вокруг которой он обращается. Некоторые предпочитают считать Плутон и Харон скорее двойной планетой, чем планетой и луной.

Радиус Харона не известен. Его масса и плотность также плохо известны.

Состав Харона неизвестен, но низкая плотность (приблизительно 2 гм/cм3) указывает на то, что он, возможно, подобен льдистым лунам Сатурна. Поверхность, кажется, покрыта льдом воды. Интересно, это все полностью отличается от Плутона

Харон и Плутон находятся во взаимном вращении с периодом 6,39 суток

Открытие планеты Нептун и уточнение параметров ее орбиты позволило в десятки раз уменьшить расхождения между расчетными значениями и результатами наблюдений (так называемые невязки) в движении Урана. 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, а в 1874 другой астроном, С. Ньюком, 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, опиравшийся на анализ движения трех комет. 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. 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 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 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.

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.

В римской мифологии Плутон — бог преступного мира. Возможно, планета получила это наименование потому, что она расположена так далеко от Солнца, что всегда находится в темноте.

Плутон был обнаружен в 1930 году благодаря счастливой случайности. Вычисления,основанные на движениях Урана и Нептуна, которые, как позже оказалось, были ошибочными, предсказали существование планеты за Нептуном. Не зная об ошибке, Clyde W. Tombagh в Обсерватории Lowell в Аризоне провел очень тщательный обзор неба, в результате чего и был обнаружен Плутон.

Плутон — единственая планета, не посещенная ни одним космическим кораблем. Даже космический телескоп Хаббл способен разрешить только самые крупные особенности на ее поверхности. Спутник Плутона, Харон, был обнаружен в 1978 году.

Точный размер радиуса Плутона не известен (он вычислен с ошибкой, составляющей почти 1 %).

Хотя сумма масс Плутона и Харона известна довольно хорошо, индивидуальные массы Плутона и Харона определить трудно, потому что это требует определения их взаимных движений вокруг центра масс системы, для чего нужны намного более тщательные измерения. Соотношение их масс составляет примерно 0.084 ~ 0.157.

Орбита Плутона сильно вытянута. Время от времени он бывает расположен ближе к Солнцу, чем Нептун. Плутон вращается в направлении, противоположном направлению вращения большинства других планет.

Подобно Урану, плоскость экватора Плутона расположена почти под прямым углом к плоскости орбиты.

Температура на поверхности Плутона не известна, предполагается, что она составляет от -228 до -238 С.

Состав Плутона неизвестен, но его плотность (приблизительно 2 г/cм3) указывает на то, что он, возможно, состоит на 70% из смеси горных пород и камня и на 30% из замерзшей воды, что очень напоминает Тритон. Яркие области поверхности, вероятно, покрыты льдами азота с небольшим количеством твердого метана, этана и окиси углерода. Состав более темных областей поверхности Плутона неизвестен.

Относительно атмосферы Плутона известно немного: она, вероятно, состоит главным образом из азота с окисью углерода и метана. Давление на поверхности Плутона незначительное, оно составляет всего несколько микробар. Атмосфера планеты может существовать как газ только когда Плутон близок к перигелию; в течение большей части длинного года Плутона атмосферные газы заморожены.

Плутон можно наблюдать с помощью любительского телескопа

Самая далекая планета Солнечной системы, Плутон, — наименее изученная из всех планет. Она была открыта в марте 1930 года американским астрономом К. Томбо. Позже она была найдена и на более ранних фотографиях неба, начиная с 1914 года.

Замечательная история открытий Нептуна и Плутона в действительности начинается с открытия Урана, потому что, не будь наблюдений Урана, два более поздних открытия могли бы задержаться на многие годы. Вместе с тем открытие Урана знаменует начало новой эпохи в истории астрономии, так как Уран был первой планетой, которая была «открыта». Ведь Меркурий, Венера,Марс, Юпитер и Сатурн всегда были видимы невооруженным глазом любому человеку, посмотревшему на небо (если только глаза наших доисторических предков не были гораздо несовершеннее наших глаз).

Плутон выглядит как звезда примерно 15-й звездной величины. Нетрудно подсчитать, что почти такой же блеск имел бы Марс, если его отнести на расстояние Плутона. Это значит, что Плутон примерно таких же размеров, как и Марс. Более точная оценка диаметра планеты была сделана в 1950 году Дж. Койпером, измерившим с помощью 5-метрового телескопа его угловой диаметр и нашедший его равным 0″,23. Этому значению соответствует диаметр планеты 5900 км.

В ночь с 28 на 29 апреля 1965 года Плутон должен был пройти вблизи звезды 15-й звездной величины, причем так близко, что мог закрыть ее, если бы его диаметр был равен определенному Койпером. Двенадцать обсерваторий следили за блеском звезды, но он не ослабел ни на секунду. Это означало, что диаметр Плутона не превосходит 5500 км.

Еще труднее было определить массу Плутона. До 1978 года спутников у него известно не было, кометы вблизи него не проходили. Оставалось изучать слабые возмущения, создаваемые Плутоном в движении ближайших к нему планет Нептуна и Урана.

При взгляде на план Солнечной системы может создаться впечатление, что орбиты Нептуна и Плутона пересекаются. Это впечатление ошибочно, так как орбита Плутона наклонена на угол 17° к плоскости эклиптики и орбиты Нептуна, причем линия узлов (пересечения плоскостей орбит) расположена так, что как раз в районе кажущихся «точек пересечения» Плутон находится на 10 а.3, что слишком много. И вдруг неожиданно американский астроном Дж. Кристи на пластинках, снятых в апреле-мае 1978 года на 155-сантиметровом рефлекторе Морской обсерватории во Флагстаффе, обнаружил у Плутона спутник диаметром около 500 км. Открытие было подтверждено с помощью 4-х метрового рефлектора обсерватории Серро-Тололо. По обращению спутника вокруг планеты удалось определить массу Плутона — 1,1 x 1025 г или примерно 1/500 массы Земли ! Диаметр Плутона по определениям Кристи равен 2600 км иначе говоря, именно Плутон, а не Меркурий, — самая маленькая среди больших планет Солнечной системы. Плотность Плутона получается равной 1,4 г/см3 — почти как у спутника Юпитера Каллисто. По диаметру планеты и ее блеску легко определить альбедо ; оно равно 0,5. Обычные скальные породы, как показывает пример Луны и Меркурия, не обладают столь высоким альбедо, значит, можно предположить, что значительная часть поверхности Плутона покрыта льдом или инеем.

Температура на Плутоне должна быть около 40°К. Это значение ниже температуры конденсации метана при очень низких давлениях (50°К). Поэтому на поверхности Плутона может быть метановый лед. И вот совсем недавно, в 1977 году, американские астрономы Д. Крукшенк, Д. Моррисон и К. Пилчер с помощью 4-х метрового рефлектора обсерватории Китт Пик обнаружили в инфракрасном спектре Плутона две полосы, характерные именно для метанового льда.

С другой стороны, канадский астроном Л. Маннинг, изучив спектр Плутона в видимой области, полученный в 1970 году Дж. Фиксом, Дж. Неффом и Л. Келси на 60-сантиметровом рефлекторе со спектрофотометром нашел в нем признаки полос поглощения ионов железа и пришел к выводу, что породы планеты обогащены железом.

В 1955 году американские астрономы М. Уокер и Р. Харди из фотоэлектрических наблюдений нашли период вращения Плутона вокруг оси — 6 суток 9 часов 16,9 минуты. Спустя 12 лет советский астроном Р.И. Киладзе подтвердил этот период по собственным наблюдениям. В настоящее время ясно, что этот период является вместе с тем периодом обращения спутника Плутона вокруг планеты.

Проникновение в тайны Солнечной системы на основе использования ньютоновского закона всемирного тяготения и тщательнейших наблюдений продолжалось и в нашем веке. Кульминацией этих усилий было открытие Плутона, причем обстоятельства этого открытия были удивительно похожи на обстоятельства открытия Нептуна. Как и тогда, планета практически была обнаружена во время одного из ранних поисков, но в силу превратностей судьбы ее отождествление произошло гораздо позднее.

В начале нашего столетия Персиваль Лоуэлл (1855-1916), основавший во Флагстаффе (Аризона) обсерваторию целью наблюдения планет, и в особенности Марса, активно заинтересовался возможностью существования планеты еще более далекой, чем Нептун. Он заново исследовал орбиту Урана и пришел к выводу, что кажущиеся ошибки наблюдений могли бы существенно уменьшить, если учесть возмущения Урана неизвестной планетой. Вычисленные Лоуэллом орбита и положения планеты не были опубликованы о 1914 г., хотя поиски планеты он начал с 1905 г. Через 24 года в 1929 г. было завершено сооружение нового 13-дюймового рефрактора, который был установлен на обсерватории Лоуэлла для ускорения розыска новой планеты.

Молодому ассистенту Клайду Томбо было поручено систематически фотографировать области неба вдоль эклиптики. Для каждой области он делал две фотографии с длительными экспозициями, разделенные по времени на 2 — 3 дня. Затем в поисках ожидаемой планеты он очень тщательно сравнивал полученные фотографические пластинки. Сравнение делалось при помощи блинк-компаратора-прибора, снабженного двойным микроскопом, что позволяет наблюдателю попеременно видеть одну и ту же область неба на двух пластинках. Любой объект, который в течение интервала между двумя экспозициями перемещался по небу, кажется прыгающим «туда — сюда», в то время как звезды выглядят неподвижными.

12 марта 1930 г., т. е. менее чем через год после начала осуществления новой программы, обсерватория Лоуэлла через Гарвардское бюро протелеграфировала астрономическим обсерваториям следующее сообщение: «Систематически начатые много лет назад поиски в связи с исследованиями Лоуэллом планеты за орбитой Нептуна привели к открытию объекта, скорость движения и траектория которого в течение семи недель последовательно соответствовали телу, находящемуся за орбитой Нептуна приблизительно на том расстоянии, которое ему приписывал Лоуэлл. Пятнадцатая звездная величина. Положение на 3 часа всемирного времени 12 марта было 7″ к западу от d Близнецов, что согласуется с предсказанной Лоуэллом долготой.»

Астрономический мир вскоре единодушно принял для этой планеты название Плутон, которое подходит ей, так как она движется во внешних не освещенных Солнцем областях солнечной системы.

Кроме того, первые две буквы названия соответствуют инициалам Персиваля Лоуэлла, умершего в 1916 г., т. е. всего через два года после того, как им было опубликовано подробное предсказание движения новой планеты.

Последующие вычисления орбиты, выполненные на основании фотографий новой планеты, сделанных еще до ее открытия, показали, что она движется вокруг Солнца с периодом 246,5 года по орбите, наклоненной на 17″ к средней плоскости других планет.

В перигелии орбита Плутона проходит внутри орбиты Нептуна, но вследствие большого наклона орбиты эти два тела столкнуться не могут.

Только несчастливая случайность помешала открыть Плутон в 1919 г. астрономам обсерватории Маунт Вилсон. В это время Милтон Хьюмасон по поручению Уильяма Пикеринга (1858 -1938), который независимо осуществил вычисления предполагаемого положения планеты, сфотографировал области вокруг предсказанного положения планеты и действительно получил изображение планеты на некоторых пластинках. Однако изображение Плутона на одной из двух лучших пластинок попало как раз на небольшой брак эмульсии (на первый взгляд оно казалось частью этого брака), в то время как на другой пластинке изображение планеты оказалось частично наложенным на какую-то звезду ! Даже в 1930 г., когда положение планеты в 1919 г. было довольно хорошо известно из вычисленной орбиты, с трудом удалось отождествить те изображения Плутона, которые были получены 11 лет назад.

Если только Плутон не обладает фантастически большой плотностью или же не является исключительно плохим отражателем света, то его масса недостаточно велика, чтобы вызывать те отклонения в движении Нептуна, на основе которых было предсказано существование Плутона. Вот почему многие астрономы ныне полагают, что открытие Плутона было случайным. Тем не менее открытие, последовавшее в результат неустанных поисков планеты, представляет собой еще один шаг на пути прогресса науки. Все сотрудники обсерватории Лоуэлла достойны высшей похвалы за свою кропотливую работу и полученные результаты.

Томбо распространил начатые на обсерватории Лоуэлла поиски на все небо, но установил, что в пределах, доступных наблюдениям с 13-дюймовым телескопом, больше планет нет. Если другие планеты и существуют, то они должны или находиться гораздо дальше или быть гораздо меньше. Продолжение поисков гораздо более слабых планет с одним из больших телескопов, например, с 5-метровым, неоправданно с практической точки зрения. Чем больше телескоп, тем пропорционально меньшую область неба он фотографирует. Поиски по всему небу с охватом всех объектов, блеск которых является предельным для наблюдения с 5-метровым телескопом, потребовали бы его непрерывного использования в течении всех безлунных ночей на протяжении долгих веков. Поэтому открытие планет, возможно, и существующих за орбитой Плутона, представляется весьма трудным делом, если только не сыграет роли какой-либо счастливый случай или же не будут применены новые методы наблюдений. Для радиолокационных телескопов такие расстояния слишком велики. Большой оптический телескоп, запущенный в межпланетное пространство или установленный на Луне и работающий в сочетании с телевизионной техникой и автоматической аппаратурой, предназначенной для поисков планет, возможно, и мог бы способствовать успеху, однако некоторые астрономы вообще сомневаются в том, что будут найдены еще какие-то планеты значительных размеров.

Самая далекая от Солнца из всех открытых до сих пор планет совершенно не похожа на другие планеты, находящиеся во внешних областях солнечной системы. Чужестранцем-карликом выглядит Плутон среди планет-гигантов. Наши сведения о Плутоне весьма ограничены; помимо орбиты, а следовательно, и расстояния нам известны его блеск и цвет, но масса Плутона неизвестна. Согласно определению Койпера видимый диаметр Плутона равен 0″,2 — 0″,3, что соответствует примерно 5800 км. Если считать,что масса Плутона хотя бы примерно соответствует вычисленной величине (0,8 массы Земли), то средняя плотность планеты получается больше плотности золота ! Так как металлы и другие вещества, плотность которых выше,чем у железа, по-видимому, встречаются в звездах, так же как и на Земле, в небольших количествах, представляется совершенно невероятным, чтобы плотность Плутона была гораздо выше плотности железа, которая в 7,8 раза выше плотности воды. Очевидно, или его масса или диаметр определены с большой ошибкой. Если предположить, что плотность Плутона близка к плотности Земли,то это предположение с неизбежностью влечет за собой увеличение его диаметра вдвое, но так как такой диаметр вполне измерим, мы вынуждены вместе с Брауэром и Клеменсом сделать вывод, что масса Плутона определена пока еще ненадежно.

Совершенно иное объяснение тем же данным о Плутоне предложил Олтер, согласно которому диаметр Плутона больше его видимого диаметра, но благодаря тому, что планета имеет довольно гладкую поверхность, солнечный свет отражается лишь от ее небольшой центральной области. Так, например, отполированные сферические или овальные поверхности при освещении их точечным источником света дают от6леск с концентрацией света к центру поверхности. Однако объяснение Олтера все же не решает проблемы довольно слабого блеска Плутона. Если бы Плутон имел отражательную способность столь же низкую, как Луна, альбедо которой равно 0,07, то и тогда он должен был бы выглядеть вдвое более ярким, чем наблюдается в действительности. В результате мы вынуждены сделать маловероятный вывод о том, что поверхность у Плутона довольно гладкая, но ее отражательная способность равна всего 3 — 4%. Так как температура Плутона, по-видимому, ниже 220°С т. е. всего лишь на каких-нибудь 50 — 60° С выше температуры абсолютного нуля, то на его поверхности большинство обычных газов должно было перейти в жидкое состояние или замерзнуть.

Можно, конечно, представить себе, что Плутон покрыт океаном из жидкого (или твердого) кислорода (если бы кислород не был столь химически активен) или из азота, а водород и гелий, которые могли бы остаться на Плутоне газообразными, поэтому, вероятно, отсутствуют.

Хотя и можно представить себе, что отражательная способность поверхности планеты благодаря наличию льда из кристаллов аммиака и других распространенных соединений будет довольно высокой, мы все же на практике должны быть готовы к тому, что эта поверхность подобно лунной, вследствие выпадения на нее метеоритного и кометного вещества в особенности на ранних этапах истории планеты, довольно неровная. Судя по желтовато-белой окраске, можно утверждать, что поверхность Плутона покрыта не слишком пигментными материалами. Поэтому очень трудно согласиться с предположением Олтера о сравнительно гладкой поверхности Плутона в сочетании с рекордно низким значением альбедо.

Вероятно, Плутон является бесплодным холодным небольшим шаром; диаметр его немного меньше половины диаметра Земли, а альбедо порядка 0,15, т. е. вдвое больше альбедо Луны. Безусловно, эта планета негостеприимна для пребывания на ней человека; смертельно холодная ночь продолжается там 76,5 часа, а вслед за нею наступает такой же длинный день, но и днем блеск Солнца будет в 1600 раз слабее, чем на Земле.

Высказывалось даже предположение, что Плутон-вообще не настоящая планета, а всего лишь спутник, потерянный Нептуном. Однако этот вопрос не может быть разрешен, пока мы не будем располагать большими сведениями о механизме появления у планет спутников.

Главная причина, побудившая ученых исключить Плутон из списка планет Солнечной системы — это его крошечный размер. Диаметр Плутона составляет 2274 километра. Это означает, что Плутон в шесть раз меньше Земли. Кроме того, он меньше семи таких спутников планет Солнечной системы, как Луна, Ио, Европа, Ганимед, Каллисто, Титан и Тритон.

Орбита Плутона отличается от орбиты любой другой планеты. Она сильно вытянута, и в течение 20 лет его 248-летнего путешествия вокруг Солнца Плутон расположен ближе к Солнцу, чем Нептун. Плутон вращается в направлении, противоположном направлению вращения большинства других планет. Плоскость экватора Плутона расположена почти под прямым углом к плоскости орбиты.

Несмотря на его необычные характеристики, Плутон твердо сохранял статус планеты до 1992 года, когда David Jewitt и J. Luu из университета Гавайев обнаружили странный объект, который был назван 1992 QB1. Этот объект оказался малым льдистым телом, по размерам близким к астероиду, который обращался вокруг Солнца по орбите, расположенной в полтора раза дальше от Солнца, чем орбита Нептуна. Впоследствие было обнаружено около сотни таких объектов, которые по составу подобны Плутону, состоящему в основном из камня и льда. Этот рой Плутоно-подобных объектов, расположенных за орбитой Нептуна, известен как пояс Койпера, названный так по имени американского астронома Джерарда Койпера, который первым выдвинул гепотезу о его существовании.

По оценкам специалистов пояс Койпера насчитывает по крайней мере 35 000 объектов с диаметрами более 100 километров. Плутон почти не отличается от них. Кроме его размеров, единственным отличием является отражательная способность Плутона, которая делает его намного более ярким, чем все остальные объекты пояса Койпера.

В 1976 году у Плутона была обнаружена разряженная атмосфера, состоящая из метана. Дальнейшие исследования подтвердили это открытие. Давление атмосферы у поверхности Плутона в 7 тысяч раз меньше атмосферного давления у поверхности Земли. Поверхность Плутона покрыта метановым льдом и поэтому имеет сероватый оттенок. Температура у поверхности Плутона по разным оценкам составляет от -238° до -228° С


Планета Плутон – интересные факты (+видео)

Плутон – карликовая планета, находящаяся в поясе Койпера. Интересен факт, что до 2006 г. Плутон считался девятой планетой Солнечной системы.

О том, почему он потерял свой статус, мы расскажем в данной статье. Если вам нравится космос и все, что с ним связано, – вам будет интересно.

Итак, перед вами интересные факты о планете Плутон.

Неизвестная науке «Планета Х»

В конце 19-го века астрономы выдвинули теорию о том, что в Солнечной системе должна быть еще одна планета. Такое предположение возникло на основании математических расчетов.

Интересно, что на тот момент последней открытой планетой являлся Уран, и лишь через некоторое время был обнаружен Нептун. Однако астрономы были уверены в том, что существует еще одно небесное тело, которое они назвали «Планетой X».

В ходе долгих и упорных поисков, в 1930 г. им наконец-то удалось обнаружить Плутон, который и являлся той загадочной планетой.

Новые открытия

После этого, на протяжении 76 лет Плутон считался девятой планетой Солнечной системы, однако в 2006 г. ученые пересмотрели свои взгляды на него.

Дело в том, что официальная точка зрения о массе планеты Плутон, которая якобы была почти такой же, как и у Земли, была опровергнута.

На самом деле масса самой отдаленной от Солнца планеты оказалась равной приблизительно 0,2 % массы Земли. Кроме этого, диаметр Плутона был в 5 раз меньше земного.

Взяв во внимание эти и другие факторы, ученые лишили Плутон статуса планеты, принадлежащей к Солнечной системе. После этого его начали называть просто карликовой планетой.

Необычная орбита

Орбита Плутона отличается от орбит остальных 8 планет с ярко выраженной овальной формой. В связи с этим движение карлика достаточно хаотичное.

Астрономам сложно моделировать вращение Плутона, поскольку с каждым периодом его орбита постепенно сдвигается.

Интересен факт, что Плутон, наряду с Венерой и Ураном (см. интересные факты об Уране), движется по часовой стрелке, а сутки на нем длятся около 6,3 земных суток. Для совершения одного оборота вокруг Солнца, Плутону требуется 248 земных года.

Спутники Плутона

На сегодняшний день известно о 5 спутниках Плутона. Наибольший из них Харон, который был открыт в 1978 г.

Интересно, что остальные 4 спутника, Никта, Гидра, Кирби и Стикс, удалось обнаружить только в период 2005-2012 гг. Все они достаточно малы и вращаются по относительно круговым орбитам вокруг Плутона.

Атмосфера

Учитывая колоссальную отдаленность Плутона от Земли, он еще очень плохо изучен. Многие ученые склоняются к тому, что он состоит из горных пород и льда. В его атмосфере преимущественно содержится азот, с некоторыми примесями метана и угарного газа.

На Плутоне наблюдается парниковый эффект, вызванный метаном. Средняя температура на поверхности карликовой планеты составляет около -220 °С.

Недавно астрономы установили, что атмосферное давление на Плутоне напрямую зависит от расстояния между ним и Солнцем.

Современные технологии

Благодаря созданию новых мощных телескопов, ученые смогли обнаружить множество космических объектов, находящихся вокруг планеты Плутона.

Их оказалось настолько много, что впоследствии они были названы поясом Койпера.

На сегодняшний день известно о более сотни небесных тел, диаметр которых превышает 100 км. Пояс Койпера оказался одной из основных причин того, почему Плутон был лишен статуса планеты.

К слову, космический аппарат Хаббл помог астрономам обнаружить новый объект, который впоследствии был назван Эридой.

Он оказался еще дальше от Солнца, чем Плутон. Позже было найдено еще несколько подобных небесных тел.

Интересен факт, что если бы Плутон не исключили из списка планет Солнечной системы, то все эти новые тела пришлось бы также называть планетами, так как по своему составу они были очень похожи на Плутон.

Пересмотр статуса Плутона

Как говорилось ранее, в 2006 г. Плутон был назван карликовой планетой, поскольку он перестал отвечать критериям, соответствующим планетам в полном смысле этого слова.

Такое сенсационное решение было принято на конгрессе Международного Астрономического Союза, в котором принимало участие около 3000 участников.

Они постановили, что объект, претендующий на статус планеты, должен соответствовать следующим требованиям:

  • вращаться вокруг Солнца по своей орбите;
  • обладать достаточной массой, которая бы позволяла ему иметь сферическую форму;
  • не являться спутником другой планеты;
  • иметь мощное гравитационное поле, позволяющее расчищать свою орбиту от других космических объектов.

И если по первым трем параметрам Плутон подходил на роль планеты, то четвертое требование не позволяло ему быть таковой. То есть, его масса не позволяла ему расчищать орбиту от космических объектов.

В результате все подобные небесные тела начали относить к категории «карликовых планет».

К слову сказать, при бурном обсуждении статуса планеты Плутон, в обществе возникли фантастические слухи о загадочной планете Нибиру, которая якобы в ближайшее время уничтожит нашу планету. Так что обязательно поинтересуйтесь этой информацией.

В конце рекомендуем к просмотру небольшой видеоролик BBC о планете Плутон. Обязательно досмотрите до конца – это очень интересно!

Ну что же, теперь вы знаете про Плутон все, что нужно. В конце рекомендуем ознакомиться с интересными фактами о Солнце.

Если вам понравилась данная статья про Плутон – поделитесь ею в социальных сетях и подписывайтесь на сайт InteresnyeFakty.org. С нами всегда интересно!

Понравился пост? Нажми любую кнопку:

Интересные факты:

Планета Плутон — кроха, затерявшаяся на задворках Солнечной системы

Самым далеким небесным телом Солнечной системы является карликовая планета Плутон. Еще совсем недавно в школьных учебниках писалось, что Плутон — это девятая планета. Однако факты, которые удалось получить в процессе изучения этого небесного тела на рубеже тысячелетий, заставили научное сообщество сомневаться, является ли Плутон планетой. Несмотря на этот и многие другие спорные моменты, маленький и далекий мир продолжает волновать умы астрономов, астрофизиков и огромную армию любителей.

Плутон

История планеты Плутон

Еще в 80-е годы XIX столетия многие астрономы безуспешно пытались найти некую Планету-Х, которая своим поведением оказывала влияние на орбитальные характеристики Урана. Поиски велись в самых отделенных областях нашего космоса, ориентировочно на расстоянии 50-100 а.е. от центра Солнечной системы. Американец Персиваль Лоуэлл более четырнадцати лет потратил на безуспешные поиски таинственного объекта, который продолжал волновать умы ученых.

Пройдет полвека, пока мир получит доказательство существования еще одной планеты в системе Солнца. Открытие планеты удалось осуществить Клайду Томбо, астроному из Флагстафской обсерватории, которую основал все тот же беспокойный Лоуэлл. В марте 1930 года Клайд Томбо, наблюдая в телескоп за тем участком космоса, в котором Лоуэлл допускал существование крупного небесного тела, обнаружил новый достаточно крупный космический объект.

Персиваль Лоуэлл

Впоследствии выяснилось, что из-за маленьких размеров и небольшой массы Плутон не в состоянии влиять на более крупный Уран. Колебания и взаимодействие орбит Урана и Нептуна имеют другую природу, связанную с особыми физическими параметрами двух планет.

Открытая планета получила название Плутон, продолжая тем самым традицию именовать небесные тела Солнечной системы в честь богов античного Пантеона. Существует и другая версия в истории названия новой планеты. Считается, что Плутон получил свое имя в честь Персиваля Лоуэлла, потому что Томбо предложил подбирать название в соответствии с инициалами беспокойного ученого.

Клайд Томбо

Вплоть до конца XX века Плутон прочно занимал место в планетарном ряду Солнечного семейства. Изменения статуса планеты произошли на рубеже тысячелетий. Ученым удалось выявить в поясе Койпера ряд других массивных объектов, что поставило под сомнение исключительное положение Плутона. Это побудило научный мир заняться пересмотром положения девятой планеты и дать ответ на вопрос, почему Плутон — не планета. В соответствии с новым формальным определением термина «планета» Плутон выпадал из общего ансамбля. Результатом долгих прений и дискуссий стало решение Международного астрономического союза в 2006 году перевести объект в категорию карликовых планет, поставив Плутон в один ряд с Церерой и Эридой. Чуть позже статус бывшей девятой планеты Солнечной системы еще понизили, включив ее в категорию малых планет с бортовым номером 134 340.

Все карликовые планеты

Что мы знаем о Плутоне?

Бывшая девятая планета считается самой дальней из всех известных до сегодняшнего дня крупных небесных тел. Наблюдать столь далекий объект можно только с помощью мощных телескопов или по фотографиям. Фиксировать тусклую маленькую точку на небосклоне достаточно трудно, так как орбита у планеты имеет специфические параметры. Отмечены периоды, когда Плутон имеет максимальную яркость и его светимость составляет 14m. Однако в основном далекий странник не отличается ярким поведением, и все остальное время его практически не видно, и только в период противостояний планета открывает себя для наблюдений.

Один из лучших периодов для изучения и исследования Плутона как раз пришелся на 90-е годы XX века. Самая дальняя планета находилась на минимальном расстоянии от Солнца, ближе своего соседа Нептуна.

Орбита Плутона

По астрономическим параметрам объект выделяется среди небесных тел Солнечной системы. У малыша самый большой эксцентриситет орбиты и наклонение. Свой звездный путь вокруг главного светила Плутон совершает за 250 земных лет. Средняя скорость движения по орбите самая маленькая в Солнечной системе, всего 4,7 километров в секунду. При этом период вращения маленькой планетки вокруг собственной оси составляет 132 часа (6 суток и 8 часов).

В перигелии объект находится от Солнца на расстоянии 4 млрд. 425 млн. км, а в афелии убегает почти на 7,5 млрд. км. (если быть точными — 7375 млн. км.). При таких огромных расстояниях Солнце дарит Плутону тепла в 1600 раз меньше, чем получаем мы — земляне.

Отклонение оси составляет 122,5⁰, отклонение орбитального пути Плутона от плоскости эклиптики имеет угол в 17,15⁰. Говоря простым языком, планета лежит на боку, перекатываясь во время своего движения по орбите.

Размеры Плутона

Физические параметры карликовой планеты следующие:

  • экваториальный диаметр составляет 2930 км;
  • масса Плутона составляет 1.3 × 10²² кг, что является 0,002 земной массы;
  • плотность карликовой планеты 1,860 ± 0,013 г/см³;
  • ускорение свободного падения на Плутоне всего 0,617 м/с².

Своими размерами бывшая девятая планета составляет 2/3 диаметра Луны. Из всех известных карликовых планет только Эрида имеет больший диаметр. Невелика и масса этого небесного тела, которая в шесть раз меньше массы нашего спутника.

Свита карликовой планеты

Однако, несмотря на столь малые размеры, Плутон удосужился получить пять естественных спутников: Харон, Стикс, Никта, Кербер и Гидра. Все они перечислены в порядке удаленности от материнской планеты. Размеры Харона заставляют его иметь единый с Плутоном барический центр, вокруг которого обращаются оба небесных тела. В связи с этим ученые считают Плутон-Харон двойной планетарной системой.

Спутники Плутона

Спутники у этого небесного тела имеют различную природу. Если Харон имеет сферическую форму, то все остальные представляют собой огромные и бесформенные гигантские камни. Вероятно, эти объекты были захвачены гравитационным полем Плутона из числа астероидов, странствующих в поясе Койпера.

Харон — самый крупный спутник Плутона, который обнаружили только в 1978 года. Расстояние между двумя объектами составляет 19640 км. При этом диаметр крупнейшей луны карликовой планеты в 2 раза меньше – 1205 км. Соотношение масс обоих небесных тел 1:8.

Другие спутники Плутона — Никта и Гидра — примерно одинаковы по размерам, однако сильно уступают в этом параметре Харону. Стикс и Никс вообще представляют собой едва заметные объекты с размерами в 100-150 км. В отличие от Харона, оставшиеся четыре спутника Плутона, расположены на значительном удалении от материнской планеты.

Сравнение Плутона и Харона

При наблюдении в телескоп «Хаббл» ученых заинтересовал тот факт, что у Плутона и Харона существенно отличается цвет. Поверхность Харона выглядит более темной, чем поверхность Плутона. Предположительно поверхность самого крупного спутника карликовой планеты покрыта толстым слоем космического льда, состоящего из замершего аммиака, метана, этана и водяных паров.

Атмосфера и краткое описание строения карликовой планеты

При наличии естественных спутников Плутон можно считать планетой, хотя и карликовой. В немалой степени этому способствует и наличие плутоновской атмосферы. Конечно, это не земной рай с большим содержанием азота и кислорода, однако воздушное покрывало у Плутона все же имеется. Плотность атмосферы у этого небесного объекта варьируется в зависимости от расстояния от Солнца.

Плутон в солнечном диске

Впервые об атмосфере Плутона заговорили в 1988 году, когда планета проходила через солнечный диск. Ученые допускают мысль, что у карлика воздушно-газовая оболочка возникает только в период максимального сближения с Солнцем. При значительном удалении Плутона от центра Солнечной системы его атмосфера вымерзает. Судя по спектральным снимкам, полученным с борта космического телескопа «Хаббл», состав атмосферы Плутона примерно следующий:

  • азот 90%;
  • оксид углерода 5%;
  • метан 4%.

Оставшийся один процент приходится на органические соединения азота и углерода. О сильной разреженности воздушно-газовой оболочки планеты свидетельствуют данные об атмосферном давлении. На Плутоне оно варьируется в пределах от 1-3 до 10-20 микробар.

Поверхность Плутона

Поверхность планеты имеет характерный слегка красноватый оттенок, который вызван наличием в атмосфере органических соединений. После изучения полученных снимков, на Плутоне были обнаружены полярные шапки. Допускается версия, что мы имеем дело с замершим азотом. Там где планета покрыта темными пятнами, вероятно, имеются обширные поля замершего метана, которые темнеют под действием солнечного света и космической радиации. Чередование светлых и темных пятен на поверхности карлика говорит о присутствии сезонов. Как и Меркурия, который тоже имеет сильно разреженную атмосферу, Плутон покрыт кратерами космического происхождения.

Температуры в этом далеком и темном мире очень низкие и несовместимые с жизнью. На поверхности Плутона стоит вечный космический холод с температурой 230-260⁰С ниже нуля. Ввиду лежачего расположения планеты, полюса планеты считаются самыми теплыми участками. Тогда как обширные пространства поверхности Плутона — зона вечной мерзлоты.

Строение Плутона

Что касается внутреннего строения этого далекого небесного тела, то здесь возможна типичная картина, характерная для планет земной группы. У Плутона достаточно крупное и массивное ядро, состоящее из силикатов. Его диаметр оценивается в 885 км, что объясняет довольно высокую плотность планеты.

Интересные факты исследований бывшей девятой планеты

Огромные расстояния, которые разделяют Землю и Плутон, существенно затрудняют изучение и исследования с помощью техническим средств. Ждать землянам, пока космический аппарат долетит до Плутона, придется около десяти земных лет. Запущенный в январе 2006 года космический зонд «Новые горизонты» смог достичь этого района Солнечной системы только в июле 2015 года.

В течение пяти месяцев по мере приближения автоматической станции «Новые горизонты» к Плутону, активно велись фотометрические исследования этого района космоса.

Полет зонда «Новые горизонты»

Этот аппарат стал первым, которому удалось пролететь в непосредственной близости от далекой планеты. Запущенные ранее американские зонды «Вояджеры», первый и второй, сосредоточились на изучении более крупных объектов — Юпитера, Сатурна и его спутников.

Полет зонда «Новые горизонты» позволил получить детальные снимки поверхности карликовой планеты под номером 134 340. Исследование объекта велось с расстояния 12 тыс. км. На Землю поступили не только детальные снимки поверхности далекой планеты, но и фотографии всех пяти спутников Плутона. До сих пор в лабораториях НАСА идет работа по детализации полученной информации с борта космического аппарата, в результате чего мы в будущем получим более ясную картину того удаленного от нас мира.

Плутон-далекий и загадочный


Планеты Солнечной системы. Плутон-далекий и загадочный.

Уважаемые посетители! В 2020 году, исполнилось 90 лет со времени открытия Плутона, единственной на данный момент планеты, которую еще не посещали космические аппараты. Почти полвека мы практически ничего не знали о самой далекой планете Солнечной системы. Только с открытием спутника Плутона Харона в 1977 году удалось точно определить его массу, а снимки космического телескопа «Хаббл» позволили рассмотреть некоторые детали его поверхности. Вниманию посетителей сайта предлагается статья о Плутоне В.А. Бронштэна — замечательного исследователя планет Солнечной системы.

Плутон-далекий и загадочный.

18 февраля 1930 года молодой ассистент обсерватории Ловелла во Флагстаффе (США) К. Томбо обнаружил девятую планету Солнечной системы — Плутон. Довольно скоро астрономы определили элементы орбиты новой планеты: эксцентриситет 0,25, наклон к эклиптике — 17° (у Меркурия 7°, у остальных планет менее 3°), расстояние от Солнца примерно 39,4 а. е., период обращения — 248 лет.

Открытие Плутона не было случайным. Еще за четверть века до этого известный американский астроном П. Ловелл (1855-1916) начал изучать остававшиеся после открытия Нептуна отклонения в движении Урана. Ловелл приписывал их воздействию на Уран некоей «планеты X», находящейся за орбитой Нептуна. Расчеты и первый этап поисков этой планеты завершились в 1916 году безрезультатно. В 1929 году К. Томбо возобновил поиски и 18 февраля 1930 года нашел планету всего в 3° от положения, предсказанного Ловеллом.

Орбита Плутона отличалась от вычисленной орбиты «планеты X», но меньше, чем, скажем, орбита Нептуна от орбит, рассчитанных У. Леверье и Дж. Адамсом (так, у орбиты Плутона большая полуось была лишь на 3,5 а. е. меньше расчетной, а в случае с Нептуном расхождения достигали 7 а. е.). Чтобы отметить роль Ловелла в открытии Плутона, сообщение о новой планете было задержано до 13 марта-дня 75-летия Ловелла, а самой планете было присвоено обозначение Е , что представляет собой монограмму не только из первых двух букв названия планеты, но и из инициалов Персиваля Ловелла. И все же был ли Плутон «виновником» тех отклонений в движении Урана, которыми руководствовались в поисках планеты Ловелл и Томбо?

МАССА И РАЗМЕРЫ

Длительное время считали, что размеры и масса Плутона близки к земным, хотя никаких оснований для этого не было. В первом издании справочника К. Аллена «Астрофизические величины» (1955 г.) приведены; радиус Плутона 7200 км, а масса — 0,9 массы Земли. Это значение массы фигурировало в справочниках до 1968 года.

Но еще в 1950 году известный американский астроном Дж. Койпер на крупнейшем в то время 5-метровом телескопе обсерватории Маунт Паломар измерил видимый диаметр Плутона. Ему соответствовал линейный диаметр 5900 км, а с учетом некоторых поправок — даже 4900 км. При массе в 0,9 массы Земли и таких значениях диаметра получались совершенно нереальные значения средней плотности Плутона — 50 и 90 г/см3. В ночь с 28 на 29 апреля 1965 года представился случай проверить измерение Койпера. Путь Плутона по небу проходил вблизи звезды 15-й величины, и, если бы его диаметр превосходил 4400 км, он закрыл бы ее, хоть на мгновение. Но наблюдения на двенадцати обсерваториях мира не обнаружили эффекта покрытия. Значит, измерение Койпера было близко к истине. Плутон мог быть только меньше, но никак не больше полученного им значения диаметра. Но это означало, что оценка массы Плутона неверна, она должна быть по крайней мере в 10-20 раз меньше принятой величины. Чему же она равна?

Американские астрономы Р. Данкомб, П. Сейдельман и другие провели громадную работу по учету возмущений в движении Нептуна, вызываемых, как они полагали, Плутоном. Обработав свыше 5000 наблюдений Нептуна, они сначала получили массу Плутона, равную 0,18, а затем 0,11 массы Земли. Но даже при последнем значении массы и диаметре 4400 км плотность девятой планеты получалась 15 г/см3, что опять-таки было нереально.

Точно определить массу Плутона удалось лишь недавно. 22 июня 1978 года американский астроном Дж. Кристи с помощью 155-сантиметрового рефлектора Морской обсерватории США во Флагстаффе открыл у Плутона спутник, названный Хароном. Расстояние между планетой и ее спутником невелико-лишь 20000 км, период его обращения в точности равняется периоду вращения Плутона — 6,39 суток. Этих данных было достаточно, чтобы по третьему закону Кеплера найти массу Плутона. Она составляет всего-навсего 0,002 массы Земли, то есть в 6 раз меньше массы Луны.

Теперь становится понятно, почему усилия Р. Данкомба и его коллег определить массу Плутона из возмущений в движении Нептуна были заранее обречены на неудачу. При такой ничтожной массе Плутон не мог оказать заметных возмущений на движение Нептуна, тем более что из-за соизмеримости их периодов обращения вокруг Солнца обе планеты никогда не сближаются теснее, чем на 18 а. е. Даже к Урану Плутон подходит ближе- на 14 а. е.

Малая масса Плутона давно уже породила серию гипотез, пытающихся разрешить противоречие между данными небесно-механических расчетов и оценками массы Плутона. Так, еще в 40-е годы было высказано предположение, что Плутон — самый большой объект из гипотетического пояса астероидов, расположенного за орбитой Нептуна. Суммарная масса астероидов этого пояса может во много раз превышать массу Плутона и вызывать заметные возмущения в движении Урана и Нептуна. Известна гипотеза о существовании еще одной-десятой планеты Солнечной системы. Ее искали (особенно долго и упорно — К. Томбо), но безуспешно.

Вернемся к реальному Плутону, оставив на время гипотезы. Чтобы составить хотя бы приблизительное представление о строении планеты, надо определить ее плотность, а для этого необходимо измерить диаметр. Такую же информацию требовалось получить и о вновь открытом спутнике Плутона — Хароне. На все это ушло немногим больше двух лет. Задачу измерения диаметра Плутона решили английские астрономы С. Арнольд и А. Боксенберг и американский астроном У. Сарджент с помощью метода спекл-интерферометрии. Диаметр планеты равен 3000 км, если диск Плутона фотометрически однороден, и 3600 км, если он имеет заметное потемнение к краю. Так или иначе, Плутон сравним по размерам с Луной. Это значит, что именно Плутон, а не Меркурий-самая маленькая из больших планет Солнечной системы.

ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ ПЛУТОН?

До сих пор считалось, что наименьшей плотностью в Солнечной системе обладает Сатурн (0,7 г/см3). Но сравните приведенные выше результаты: размеры Плутона такие же, как у Луны, а масса в 6 раз меньше. Это значит, что плотность Плутона может составлять от 0,5 г/см3 (если диаметр Плутона 3600 км) до 0,8 г/см3 (если его диаметр равен 3000 км). Так что пока неизвестно, какая из планет имеет наименьшую плотность: Сатурн или Плутон. Однако уже ясно, что Плутон состоит в основном из рыхлых льдов, образованных замерзшими летучими веществами, входившими некогда в первичное околосолнечное облако.

Прежде чем продолжить наш рассказ о Плутоне, следует подчеркнуть важное отличие его внутреннего строения от строения планет-гигантов. Планеты-гиганты снаружи имеют газовую оболочку, под которой находится слой жидкого молекулярного водорода, еще ниже — слой водорода, перешедшего в металлическое состояние, и наконец, глубоко внутри — небольшое ядро из твердых. Плутон, скорее всего, весь состоит из рыхлого льда, поскольку давление в его центре из-за малой массы сравнительно невелико и не влияет существенно на изменение строения его вещества с глубиной. Впрочем, модель внутреннего строения Плутона еще предстоит построить на основе точных математических расчетов.

Подобное представление о Плутоне дополняют и астрономические наблюдения. Еще в 1976 году американский астроном Д. Крукшенк со своими коллегами, изучая спектр отражения Плутона, заподозрил наличие на его поверхности метанового инея. Совсем недавно, в 1980 году, Ю. Финк (США) обнаружил в спектре Плутона полосы поглощения метана, что как будто говорило в пользу существования у этой планеты метановой атмосферы. Но здесь возникают два возражения. Во-первых, при такой массе и размерах ускорение силы тяжести на поверхности Плутона должно быть в 30-40 раз меньше, чем на поверхности Земли, и вряд ли он сможет удержать заметную атмосферу. По оценке Ю. Финка, давление атмосферы Плутона в 6700 раз меньше давления земной атмосферы, то есть оно таково, как у нас на высоте 63 км. Но даже такую разреженную атмосферу в условиях Плутона удержать трудно.

Во-вторых, температура поверхности Плутона (без учета атмосферы) крайне низкая- около 45 К. Это гораздо ниже точки замерзания метана (89 К). Поэтому трудно ожидать, чтобы существенное количество метанового инея перешло в газообразное состояние. Более тщательное изучение этого вопроса американскими астрономами Д. Хантеном и А. Уотсоном с учетом реальной термической структуры и теплового баланса атмосферы Плутона показало, однако, что она устойчива и стабильна. Более того, атмосфера создает заметный парниковый эффект, так что температура поверхности Плутона равна 58 К вместо 45 К.

Зная размеры Плутона и его блеск, можно рассчитать его альбедо (отражательную способность). При диаметре 3000 км оно равно 0,32. Это значение слишком низко для сплошной ледяной поверхности, поэтому разумнее предположить, что лед покрывает поверхность планеты лишь частично, а другая часть покрыта более темным веществом. Каким? Скальными породами? Но этому противоречит низкая средняя плотность планеты. Скорее, темное вещество — это мелкая пыль силикатного состава, вкрапленная в метановый лед. Возможно, строение поверхности Плутона напоминает немного ядра комет, также состоящие из загрязненного льда.

СПУТНИК ПЛУТОНА-ХАРОН

Поскольку период обращения Харона в точности равен периоду вращения Плутона, на небе Плутона спутник висит неподвижно в одной и той же точке, положение которой зависит от координат воображаемого наблюдателя. Вероятнее всего, Харон обращен к Плутону одной стороной, как Луна к Земле. Видимый диаметр диска Харона на небе Плутона в 9 раз больше, чем диск Луны.

Первые определения диаметра Харона дали значение около 1000 км, последующие- 1300 км. 6 апреля 1980 года Плутон проходил очень близко от звезды 12-й величины. В 23 часа 39 минут Всемирного времени произошло покрытие звезды, продолжавшееся 50 секунд. Но закрыл звезду не Плутон, а Харон, потому что в этот момент звезда была на расстоянии 1″ от края диска Плутона (угловой диаметр Плутона равнялся 0,14″). Отсюда следует, что диаметр Харона никак не меньше 1200 км.

Сотрудники Морской обсерватории США определили положение орбиты Харона. Она наклонена на 65° к плоскости орбиты Плутона, а если учесть, что направление вращения Плутона вокруг собственной оси противоположно обращению планеты вокруг Солнца, то этот угол следует принять равным 115°. При условии, что плотность Харона равна плотности Плутона, отношение масс планеты и спутника в этой системе равно 12, против 81 в системе Земля-Луна. Таким образом, система Плутона предлагает нам еще один рекорд: наибольшее в Солнечной системе отношение массы спутника к массе своей планеты,

Французские астрономы Д. Бонно и Р. Фуа с помощью спекл-интерферометра, установленного на 3,6-метровом рефлекторе обсерватории Мауна Кеа на Гавайях, разделили изображения Плутона и Харона и определили, что альбедо Харона равно 0,2. При таком альбедо Харон с поверхности Плутона должен выглядеть большим, но довольно тусклым диском. Ведь освещенность его Солнцем даже в перигелии в 900 раз слабее, чем освещенность Луны. Но поскольку альбедо Харона в 3 раза больше, чем альбедо Луны, яркость его поверхности не в 900, а только в 300 раз меньше яркости поверхности Луны. Освещенность от Харона во время «полнохарония» на поверхности Плутона из-за больших видимых размеров его диска будет лишь в 4-5 раз меньше освещенности от полной Луны.

СТРАННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ БЛЕСКА

Еще в середине 50-х годов были установлены периодические изменения блеска Плутона. Их период составлял 6,39 суток, который американские астрономы М. Уокер и Р. Харди правильно объяснили вращением планеты. Вызывает удивление характер этих колебаний:

медленный рост блеска планеты, занимающий 0,7 периода, сменяется быстрым спадом. Спустя 10 лет характер колебаний блеска Плутона не изменился, но… Плутон стал- на 0,1 звездной величины слабее, хотя за это время он приблизился к Солнцу и к Земле, а значит, должен был, наоборот, стать ярче. К 1971 году Плутон ослабел еще на 0,1 звездной величины. Итак-перед нами две новых загадки далекой планеты.

Изменение блесна Плутона в 1953-1955 и в 1964 году. Заметно понижение яркости Плутона за 10 лет (по данным Р. Харди) Впрочем, асимметрию кривой блеска Плутона можно объяснить своеобразным расположением более светлых и более темных (загрязненных пылью) областей на его поверхности. С одной стороны, они сменяют друг друга постепенно, а с другой — между ними лежит как бы резкая граница.

Роль Харона в этих колебаниях блеска незначительна. Харон примерно в 5 раз (на 1,6 звездной величины) слабее Плутона, и в случае затмения общий блеск Плутона и Харона упадет на 20%, то есть на 0,25 звездной величины. Скорость Харона на его орбите составляет 0,23 км/с, поэтому заход диска Харона за Плутон (частная фаза затмения) будет продолжаться 1,6 часа, полное затмение- до двух часов, но, может быть, и меньше, в зависимости от взаимного расположения обоих тел.

Как же объяснить, что с приближением к Солнцу и к Земле Плутон темнеет? Видимо, единственное разумное объяснение этого — испарение метановых льдов. С приближением к Солнцу на Плутоне повышается температура, хотя и незначительно. За последние 30 лет Плутон приблизился к Солнцу на 7 а. е., приток солнечного тепла к поверхности планеты возрос в 1,5 раза, но… это должно вызвать на Плутоне «потепление» всего на 4-5°. Вместо 40 будет 45 К. Вряд ли это приведет к существенному испарению метановых льдов с его поверхности. Более низкие температуры замерзания», чем у метана имеют азот (63 К) и кислород (55 К). Однако пока никаких признаков присутствия азотного и кислородного льдов на Плутоне не обнаружено. Так отчего же тогда темнеет поверхность? Загрязнение в результате выпадения метеоритной пыли? Почему же это происходит именно теперь? Ведь Плутон сейчас расположен на 17° севернее эклиптики, то есть удален от основной плоскости планетных орбит (где можно ожидать сгущения межпланетной пыли) на 13,5 млн. км.

Авторские права на материалы, размещенные на странице, принадлежат авторам статей. Все права защищены и охраняются законом. При использовании материалов конкретно с данной страницы — ссылка на нее обязательна.

Солнечная система. Плутон | Астрономия в школе

Солнечная система. Плутон

ПТ, 11/26/2010 — 07:28 — mav

ПЛУТОН

фотогалерея

дополнительно  в Википедии  Плутон, спутники Плутона, карликовая планета
     24 августа 2006 года, в последний день 26-й Генеральной Ассамблеи МАС, 2500 астрономов голосовали за новое определение понятия планета и таким образом исключили Плутон из состава больших планет Солнечной системы (осталось 8 планет), а Плутон (теперь называется 134340 Pluto (134340 Плутон))отнесен к карликовым планетам (к ним на 24.08.2006г также отнесены бывший астероид Церера, Харон — спутник Плутона и объекты пояса Койпера: Зена (Xena, объект 2003UB313 — официальное название МАС — 136199 Eris (Эрис — Эрида) и Седна (объект 90377, 2004г), находящиеся за орбитой Плутона). 11 июня 2008 года МАС объявил о введении понятия плутоид. К плутоидам были отнесены карликовые планеты Плутон и Эрида, а позднее — Макемаке и Хаумеа.
Карликовая планета Церера плутоидом не является.
   Вторая по размерам после Эриды, обнаруженной в 2005 году (обладает спутником — Дисномией, открытой в сентябре 2005 года) — карликовая планета Солнечной системы и десятое по величине напрямую наблюдаемое небесное тело, обращающееся вокруг Солнца.  В марте 2009 года сенат штата Иллинойс принял решение, что Плутон будет считаться в штате планетой, а день 13 марта будет в штате днём Плутона.

История открытия Плутона

     Открытие планеты Нептун и уточнение параметров ее орбиты позволило в десятки раз уменьшить расхождения между расчетными значениями и результатами наблюдений (так называемые невязки) в движении Урана. 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 1848г американский астроном Б. Пирс, а в 1874г другой астроном, С. Ньюком, 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 1879г в книге «Популярная астрономия» и французский астроном К.Фламмарион, опиравшийся на анализ движения трех комет. 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. В 1915г он опубликовал «Трактат о транснептуновой планете», в котором отражены (почти без упоминания об авторстве) итоги огромной проделанной им работы. Проведенные Ловеллом задолго до этого вычисления послужили побудительной причиной начатых еще в 1905г поисков «планеты Х», как он ее называл и к 1909г с Уильям Генри Пикеринг выдвинули предположение о нескольких возможных небесных координатах для этой планеты. 19 марта 1915 года без ведома Лоуэлла в его обсерватории получили было два слабых изображения Плутона, однако он на них не был опознан. После того, как в 1916г 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 1919г повторно были обработаны, и на них -таки обнаружились четыре очень слабых и потому не замеченных ранее изображения этой планеты).
   В начале 1929г 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 1929г. Съемка области Водолея продолжалась месяц за месяцем с продвижением в восточном направлении через созвездия Рыб, Овна и Тельца. Обычно интервал между съемками равнялся двум суткам, однако иногда проходило больше дней. На первых снимках окрестности δ Близнецов 21 января 1930г, 23 и 29 января 1930г, когда снимки были обработаны, 18 февраля 1930г, проводивший их исследование на блинк компараторе астроном-любитель Клайд Уильям Томбо 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 1930г директором Ловелловской обсерватории В. М. Слайфером 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 δ Близнецов в согласии с долготой, предвычисленной Ловеллом».
   Любопытно, что объявление об открытии новой планеты совпало с днем рождения П. Ловелла (13 марта) и с 149 годовщиной открытия Урана У. Гершелем.
Имя «Плутон» первой предложила Венеция Бёрни, одиннадцатилетняя школьница из Оксфорда. Венеция интересовалась не только астрономией, но и классической мифологией, и решила, что это имя — древнеримский вариант имени греческого бога подземного царства — подходит для такого, вероятно, тёмного и холодного мира. Она предложила это название в разговоре со своим дедом Фолконером Мэйданом, работавшем в библиотеке Bodleian  в Оксфордском университете — Мэйдан прочитал об открытии планеты в The Times и за завтраком рассказал об этом внучке. Её предложение он передал профессору Герберту Тёрнеру, который телеграфировал его коллегам в США. Официально объект получил имя 24 марта 1930 года. Каждый член обсерватории Лоуэлла мог проголосовать по короткому списку из трёх пунктов: «Минерва» (хотя так уже был назван один из астероидов), «Кронос» (это имя оказалось непопулярным, будучи предложенным Томасом Джеферсоном Джексоном Си и «Плутон». «Плутон» получил все голоса. Имя было опубликовано 1 мая 1930 года. После этого Фолконер Мэйдан вручил Венеции 5 фунтов стерлингов в качестве награды.
    За свое открытие 24-летний Клайд Томбо в 1931 году был награжден лондонским Королевским астрономическим обществом медалью и премией в 25 фунтов стерлингов (по покупательной способности сейчас это примерно 1 500 долларов). Он также получил от штата Канзас стипендию для обучения в местном университете. Незадолго до открытия новой планеты Томбо окончил сельскую школу в Канзасе, а затем уехал в Аризону работать в обсерватории. Видно, не зря название Канзас на местном наречии означает «Большое небо».
   Новая планета имела желтоватый цвет, заметно отличающийся от голубоватого цвета Нептуна. В качестве символа планеты весьма удачно был избран знак, составленный из латинских букв P и L, которые совпадают с монограммой инициалов П. Ловелла. Впоследствии выяснилось, что еще в 1919 году французский астроном Рейно предлагал назвать еще не открытую в то время девятую планету Плутоном, но к 1930 году о его предложении забыли.
    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 и Нептуна. Еще в 1936г английский астроном Реймонд Литлтон высказал гипотезу, согласно которой Плутон в прошлом был спутником Нептуна. Но убедительно обосновать ее пока не удалось. Многие проблемы, касающиеся Плутона, получили разрешение только на качественно новом этапе исследований, связанном с появлением космических аппаратов.

Характеристика планеты Плутон

Средняя удаленность планеты от Солнца (а.е.)39,48168677  (5 906 376 272 км)
Максимальное удаление планеты от Солнца (а.е.)49,30503287 (7 375 927 931 км)
Минимальное удаление планеты от Солнца (а.е.)29,65834067  (4 436 824 613 км)
Эксцентриситет орбиты0,24880766
Наклон орбиты к плоскости эклиптики (градусы)17,14175°
Орбитальная скорость (км/с)4,666
Сидерический период обращения планеты (лет)248,09 (90 613,3055 дней)
Синодический период (дней)366,73
Максимальная видимая звездная величина13,65
Угловой размер0,065 — 0,115″
Масса (Земля=1)0,0021
Масса (килограмм)(1,305 ± 0,007)×1022
Экваториальный радиусf (Земля=1)0,187
Экваториальный радиус (км)f1185± 10 км, вычислил New Horizons  07.2015г
Сжатиеc0.0
Средняя плотность (г/см3)2,03 ± 0,06
Ускорение силы тяжести на экваторе (м/с2)0,58
Вторая космическая скорость на экваторе (км/с)1,2
Сидерический период вращения6.38723 дня (6 дней 9 ч 17 мин 36 с)
Наклонение оси вращения (градусы)(119,591 ± 0,014)e
Температура поверхности, Кмин.•сред.•макс.
33 • 43 • 55
Альберо0,49
Число известных спутников5
Примечание:
c Сжатие равно (Re-Rp)/Re, где Re и Rp — экваториальный и полярный радиусы планет (соответственно).
e По решению МАС, северный полюс любой планеты направлен к северу от эклиптической плоскости, поэтому Венера, Уран и Плутон имеют обратное направление вращения.
f Для внешних планет не имеющих твердой поверхности радиус соответствует уровню атмосферного давления в 1 бар.

Спутники Плутона

Харон
   Одно из лучших изображений Плутона и Харона на основе наблюдений с Земли в сравнении с изображением, полученным Космическим телескопом «Хаббла» (до коррекции его оптики).
   В 1978г появилось сенсационное сообщение: на фотографии, полученной Джеймс Кристи 22 июля с помощью 155-сантиметрового телескопа в Военно-морской обсерватории США, 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 19 405 км от центра Плутона и обращается вокруг него с периодом 6,39 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. Спектр Харона обнаруживает присутствие водяного льда.
   И новые, недавно открытые. Телескоп Хаббла в период с 15 по 18 мая 2005 года обнаружил у Плутона еще два новых спутника. На снимках (слева), полученных обзорной камерой космического телескопа, виден сам Плутон, его большой спутник Харон, а также два новых тела, предположительно обращающихся вокруг центра масс системы на значительно большем, чем Харон удалении и в тысячи раз менее яркие, чем Харон. Новые спутники получили предварительные обозначения S/2005 Р1 (Никта) и S/2005 Р2 (Гидра). Таким образом у Плутона уже три спутника.
   Эти два маленьких спутника обращаются по орбитам, которые в 2—3 раза дальше орбиты Харона: Гидра расположена на расстоянии около 65 000 км от Плутона, Никта — примерно 50 000 км. Они обращаются почти в той же плоскости, что и Харон, и имеют орбиты, близкие к круговым. Они находятся в резонансе с Хароном 4:1 (Гидра) и 6:1 (Никта) по их средней угловой скорости на орбите. Наблюдения за Никтой и Гидрой с целью определить их индивидуальные характеристики на данный момент продолжаются. Гидра иногда бывает ярче, чем Никта. Это может свидетельствовать о том, что она больше или что отдельные участки её поверхности лучше отражают солнечный свет. Размеры обоих спутников были оценены исходя из их альбедо. Спектральное подобие спутников Харону предполагает альбедо 35 %. Оценка этих результатов позволяет предполагать, что диаметр Никты — 46 км, а Гидры — 61 км. Верхние пределы для их диаметров могут быть оценены, принимая во внимание 4%-е альбедо самых тёмных ОПК, как 137 ± 11 км и 167 ± 10 км соответственно. Масса каждого из спутников составляет примерно 0,3 % от массы Харона и 0,03 % от массы Плутона. Открытие двух маленьких спутников позволяет предполагать, что Плутон может обладать системой колец. Столкновения малых тел могут образовать множество обломков, формирующих кольца. Данные оптических исследований усовершенствованной обзорной камеры на телескопе Хаббла свидетельствуют об отсутствии колец. Если кольцевая система и существует, она либо незначительна, как кольца Юпитера, либо составляет всего около 1000 км в ширину.
НаименованиеДиаметр (км)Масса (×1021 кг)Большая
полуось (км)
Период обращения (дней)ЭксцентриситетУгол наклона
(к экватору Плутона)
Открыт
Плутон 2306 ± 2013.05 ± 0.0723906.3872301930
Плутон IХарон1212 ± 31.52 ± 0.0619 571 ± 46.3872300 (0.000 % ± 0,007 %)0.00° ± 0,014°1978
Плутон IIНикс45 ?< 0.00248 675 ± 12024.856 ± 0.001~0 (0.2 % ± 0,2 %)0.04° ± 0,22°2005
Плутон IIIГидра45-60 ?< 0.00264 780 ± 9038.206 ± 0.0010.5 % ± 0,1 %0.22° ± 0,12°2005

Описание и некоторые исследования

   Орбита Плутона имеет самое большое наклонение к эклиптике и самый большой эксцентриситет среди всех планет. Через перигелий Плутон прошел 9 сентября 1989г и в течение с 7 февраля 1979г по 11 февраля 1999г находился ближе к Солнцу, чем Нептун. Детальные вычисления показывают, что до этого Плутон занимал такое положение с 11 июля 1735 по 15 сентября 1749, причём всего 14 лет, тогда как с 30 апреля 1483 по 23 июля 1503 он находился в таком положении 20 лет.
   Общая плотность Плутона приблизительно вдвое превышает плотность воды, поэтому считается вероятным, что он состоит из толстого слоя водяного льда, покрывающего ядро из частично гидратированных горных пород. Харон и Плутон находятся в «сцепленном» вращении с периодом 6,39 суток, поэтому как и «Земля-Луна» считается двойной планетой. Ось его вращения наклонена к плоскости эклиптики на 119°, так что планета движется «лежа на боку».  Вероятно, внутреннюю структуру Плутона составляют 50—70 % горных пород и 50—30 % льда. Поскольку распад радиоактивных минералов в итоге нагрел бы льды достаточно для того, чтобы они отделились от горных пород, учёные предполагают, что внутренняя структура Плутона дифференцирована — горные породы в плотном ядре, окружённые мантией изо льда. Также возможно, что нагревание продолжается и сегодня, создавая под поверхностью океан жидкой воды.

    Между 1985 и 1990гг для Плутона имела место редкая серия покрытий и прохождений. При наблюдениях с Земли такие события за 248-летний период обращения планеты случаются только дважды. Благодаря им появилась возможность различить спектральные картины Плутона и Харона и построить первые приближенные карты альбедо поверхности Плутона. Они подтвердили существовавшие предположения о крайней неоднородности и изменчивости поверхности планеты, которые основывались на изменении яркости в течение периода обращения и в более длительные сроки. В противоположность Харону, который выглядит серым, поверхность Плутона имеет красноватый цвет. В 1976г методами инфракрасной спектроскопии Дэйл Круикшенк и его коллеги из университета штата Гавайи (США) обнаружили на Плутоне метановый лед. Покрытие звезды Плутоном в 1988г показало присутствие протяженной разреженной атмосферы. В 1992г на поверхности планеты были обнаружены замерзшие азот и окись углерода. 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 44К (от 33 до 55К), 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 (-200ºС летом). 

  Это первая карта поверхности Плутона. Она была составлена путем компьютерной обработки четырех отдельных фотографий. На карте, охватывающей 85% поверхности планеты, видно, что Плутон имеет темный экваториальный пояс и яркие полярные шапки. Спектроскопический анализ Плутона показывает, что его поверхность более чем на 98 % состоит из азотного льда со следами метана и моноокиси углерода.
    Атмосфера Плутона была обнаружена в 1985 году при наблюдении покрытия им звёзд. Атмосфера Плутона — тонкая оболочка из азота, метана и моноокиси углерода, испаряющихся с поверхностного льда.  В дальнейшем факт наличия атмосферы был подтверждён интенсивными наблюдениями за другими покрытиями в 1988г. Термодинамические соображения диктуют следующий состав этой атмосферы: 99 % азота, чуть меньше 1 % моноокиси углерода, 0,1 % метана. Как было установлено по коэффициенту поглощения света, атмосферное давление на Плутоне во время этих наблюдений составляло всего 0,15 Па, что составляет лишь 1/700 000 от земного. В 2002 году очередное покрытие звезды Плутоном наблюдалось и анализировалось командами под началом Брюно Сикарди из Парижской обсерватории, Джеймсом Л. Элиотом из МТИ и Джеем Пезечёффом из Уильямстаунского колледжа (Массачусетс). Атмосферное давление оценивалось на момент измерений в 0,3 Па, несмотря на то, что Плутон был дальше от Солнца, чем в 1988 году, и, таким образом, должен был быть более холодным и иметь более разрежённую атмосферу. Одно из объяснений несоответствия состоит в том, что в 1987 году южный полюс Плутона впервые за 120 лет вышел из тени, что способствовало испарению дополнительного азота из полярных шапок. Теперь потребуются десятилетия, чтобы этот газ конденсировался из атмосферы. В октябре 2006 Дэйл Круикшенк из исследовательского центра NASA (новый научный сотрудник миссии «New Horizons») и его коллеги объявили об открытии при спектрографии Плутона этана на его поверхности. Этан — производное от фотолиза или радиолиза (то есть химического преобразования при воздействии солнечного света и заряженных частиц) замороженного метана на поверхности Плутона; он выделяется, судя по всему, в атмосферу.  В 1996г при наблюдениях с Космического телескопа «Хаббл» впервые удалось разрешить широкие светлые и темные детали на поверхности Плутона. 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.
     Наблюдения в 2001г, проведенные Марком юи из Lowell Observatory и Джеймсом Эллиотом из Массачусетского технологического института, показали, что тонкая атмосфера планеты существенно охладилась со времени последнего покрытия планетой одной из звезд нашей Галактики в 1988 году — ее температура опустилась почти на 20 градусов по Кельвину. И это не удивительно, потому что Плутон удаляется от Солнца.
    Но на планете происходят и другие изменения. Например, исчезли признаки слоя тумана или внезапного падения температуры в нижнем слое атмосферы, наблюдавшегося в 1988 году. Бюи и Эллиот обнаружили, что поверхность Плутона стала несколько темнее, чем 15 лет назад, что означает, что она отражает меньше солнечных лучей и, следовательно, нагревается. Согласно всем моделям Плутона, планета должна становиться ярче, поскольку по мере ее движения по орбите, с Земли все больше виден ее оледенелый северный полюс. Бюи полагает, что потемнение Плутона объясняется испарением и перераспределением льда на поверхности, которая находится в хрупком равновесии с тонкой атмосферой. Астрономы полагают, что атмосфера Плутона остывает по мере удаления от Солнца и в конце концов исчезнет, когда газ полностью замерзнет.
     Дальнейшее, более детальное изучение Плутона и пояса Койпера возлагается на программу полета межпланетного зонда «Pluto-Kouiper Express» (получившего название «New Horizons»), который был запущен 19 января 2006 году, а до планеты доберётся не ранее 19 января 2015 года. По расчетам, именно к тому времени атмосфера Плутона должна будет сжаться окончательно. Научные наблюдения за Плутоном начнутся за 5 месяцев до максимального приближения и продлятся, по крайней мере, в течении месяца с момента прибытия. «New Horizons» сделал первое фото Плутона ещё в конце сентября 2006 года, в целях проверки камеры LORRI (Long Range Reconnaissance Imager).

История открытий

ГодУченыйЧто
1848гБ. ПирсПервым обратил внимание на возможность существование планеты.
1905гП. ЛовеллПровел вычисления положения, что послужили  причиной начатых поисков «планеты Х».
1915гП. ЛовеллОпубликовал «Трактат о транснептуновой планете», в котором отражены  итоги огромной проделанной им работы.
1930гК. Томбо18 февраля (объявлено 13 марта) открывает планету Плутон. 24 марта 1930 новой планете присвоено название Плутон.
1931гНиколсон и МейэлОценивают массу Плутона равной массе Земли
1948гКойперОценивает массу Плутона равной десятой части массы Земли
1955гМ. Уокер, Р. ХардиОпределили период вращения планеты вокруг оси в 6сут 9час 16,9мин.
1976гДэйл Круикшенк, Карл Пилчер и Девид МоррисонМетодами инфракрасной спектроскопии на Плутоне обнаружили метановый лед и оценивают его массу в сотую часть массы Земли.
1976гДэйл Круикшенк, Карл Пилчер и Девид МоррисонВпервые вычислили альбедо Плутона, найдя, что оно соответствует альбедо метанового льда.
1978гДжеймс Кристи22 июля (по фотографиям апреля-мая) открывает спутник Харон.
1978гКристи и ХарингтонОценивают массу Плутона равной 2/1000 Земной (получили значение 0,24 % от массы Земли
1979г 7 февраля Плутон на орбите оказался от Солнца ближе, чем Нептун.  С 11 февраля 1999 года Плутон стал дальше Нептуна.
1985г Открыто наличие у планеты протяженной разряженной атмосферы при наблюдении покрытия им звёзд.
1991гКТ «Хаббл»Получено первое четкое разделение планеты и спутника.
1992г На планете обнаружены замерзшие азот и углерод.
1995гКТ «Хаббл»На Плутоне обнаружены полярные шапки.
1996гКТ «Хаббл»Впервые удалось разрешить широкие светлые и темные детали на поверхности Плутона.
2001гМ. Бюи,  Дж. ЭллиотПоказали, что тонкая атмосфера планеты существенно охладилась за последние 13 лет.
2005гКТ «Хаббл»Открыты еще два спутника у планеты: Никта и Гидра.
2006г 24 августа Плутон перестал считаться обычной планетой Солнечной системы и перешёл в разряд карликовых планет.
2006гДэйл КруикшенкВ октябре с коллегами объявили об открытии при спектрографии Плутона этана на его поверхности
2113г Плутон в августе впервые достигнет афелия с момента открытия.
2178г Плутон завершит полный оборот вокруг Солнца с момента своего открытия.

Плутон (Планета) — обзор

I Обзор Солнечной системы

Основными объектами изучения Солнечной системы являются понимание происхождения, эволюции и судьбы планетных систем. Среди наиболее важных конкретных вопросов — условия, в которых формировалась Солнечная система, как и насколько быстро планеты аккрецировались из протопланетного облака, как состояние поверхности планет менялось со временем в ответ на изменения в планетных недрах и в самом Солнце, как и когда жизнь впервые появилась в солнечной системе, и являются ли эти условия и события обычными для галактики в целом.

Из астрономических исследований известно, что звезды образовались и продолжают формироваться примерно со скоростью 10 звезд в год в нашей галактике в результате коллапса чрезвычайно массивных межзвездных облаков газа и пыли. Во время коллапса облака с начальной массой до десятков тысяч Солнц неоднократно становятся нестабильными и снова фрагментируются, образуя многие тысячи звезд и звездных систем в плотном, очень динамичном скоплении. Изучение нашего звездного окружения и относительно близких скоплений молодых звезд показывает, что примерно 30% всех звездных систем содержат одиночные звезды, около 20% — 2 звезды, 15% — 3 звезды и так далее, по крайней мере, до 10 звезд.В целом, только около 10% всех звезд являются одиночными, как наше Солнце. Теория звездообразования убедительно предполагает, что формирование звезды из фрагмента межзвездного облака происходит на промежуточной стадии, когда звезда формируется в центре огромного сплющенного протопланетного диска из газа и пыли. Возможно, многие двойные звезды образуются из аналогичного диска, который происходит в результате исторических случайностей, чтобы обладать достаточным угловым моментом, чтобы препятствовать его коллапсу в одиночную звезду. Смысл имеющихся наблюдений пылевых дисков вокруг молодых одиночных звезд и теории формирования и эволюции протопланетных дисков состоит в том, что предпосылки для возникновения планетных систем, подобных нашей, могут быть общими, если не универсальными, вокруг молодых звезд.

Девять планет нашей солнечной системы естественным образом делятся на два основных семейства: планеты земной группы и планеты-гиганты (юпитерианские). Каменистые планеты земной группы, Меркурий, Венера, Земля и Марс, содержат массивные ядра из железоникелевого металла и сульфидов, глубокие мантии, в основном состоящие из силикатов железа и магния, и тонкие корки пород с низкой плотностью, обычно обогащенных натрием и калием. , алюминий и летучие материалы. Летучие вещества, особенно вода, диоксид углерода, азот и аргон, также вносят свой вклад в тонкие поверхностные слои океанов и атмосферы, где температуры не были настолько высокими, чтобы вызывать их потерю.Планеты-гиганты, напротив, содержат плотные ядра из скалистых и ледяных материалов, покрытые массивной атмосферой, в основном состоящей из водорода и кислорода, со значительными следами воды, аммиака, метана, неона и других легколетучих материалов. Из планет-гигантов Юпитер и Сатурн имеют состав, близкий к Солнцу (примерно 95% летучих веществ по сравнению с примерно 99% для Солнца), тогда как Уран и Нептун больше напоминают состав грязного льда, дополненного захваченным водородом и гелием.У планет-гигантов более 50 известных спутников. Те, что были тщательно изучены, как правило, представляют собой смеси льда и горной породы, хотя Ио, ближайший к Юпитеру большой спутник, имеет больше свойств земного планетного тела. Девятая и самая удаленная планета, Плутон, больше похожа на ледяные большие спутники планет-гигантов. Его лучше всего рассматривать как самого крупного известного представителя роя пояса Койпера, в который встроена его эксцентрическая орбита. Плутон, как и самый большой спутник Сатурна, Титан, и самый большой спутник Нептуна, Тритон, имеет атмосферу и поверхность, в которых преобладают метан и азотные газы и конденсаты.Размеры, орбиты, вращательные состояния, магнитные поля и атмосферы планет приведены в таблицах I-IV. Среди планет земной группы лучше всего определены внутренний состав и физическая структура Земли. Сплющенность (полярное уплощение) Земли, детальная структура ее гравитационного поля и сейсмическое профилирование ее внутренней части в совокупности обеспечивают четко определенную внутреннюю структуру. Обнаружено, что ядро ​​Земли состоит из твердого, плотного внутреннего ядра, по-видимому, сделанного из богатого никелем сплава железа, окруженного жидким внешним ядром, состоящим из расплава железа, серы, никеля и многих других более редких элементов, которые имеют химическое сродство. для жидкого железа или сульфидов.Верхняя и нижняя мантия, в которой преобладают плотные силикаты двухвалентного железа (Fe ++) и магния, отличаются неоднородностью плотности, отражающей фазовые изменения высокого давления. Кора, покрывающая мантию, состоит из двух основных по составу единиц: богатой базальтом плотной океанической коры и бедных железом блоков континентальной коры низкой плотности, богатых кремнеземом, оксидами щелочных металлов, алюминием и водоносными минералами. Кора, в свою очередь, в значительной степени покрыта океанами (гидросферой), которая находится под атмосферой, в основном состоящей из азота, кислорода, аргона и очень переменного количества водяного пара.

ТАБЛИЦА I. Планеты a

900
Планета Масса (10 24 кг) Экваториальный радиус (км) Плотность (10 3 кг · м −3 ) Скорость убегания (км с −1 )
Меркурий 0,3303 2,439 5,43 4,25
Венера 4,870 6,051 5.25 10,4
Земля 5,976 6,378 5,518 11,2
Марс 0,6421 3,393 3,95 5,02
Юпитер 1898,898,81 1,332 59,6
Сатурн 568,4 60,330 0,689 35,5
Уран 86.87 26200 1,18 21,3
Нептун 102,8 25,225 (1,54) 23,3
Плутон (0,013) 1,145 1,84 1,3

ТАБЛИЦА II. Орбиты планет

Большая полуось
Планета AU b 10 6 км Период обращения (лет) Эксцентриситет Наклонение (град)
Меркурий 0.387 57,9 0,24085 0,2060 7,003
Венера 0,723 108,2 0,61521 0,0068 3,394
Земля 1.000 149,64 1.000 149,64 0,000
Марс 1,524 227,9 1,88089 0,0933 1,850
Юпитер 5.203 778,3 11,86223 0,0483 1,309
Сатурн 9,539 1427,0 29,45774 0,0559 2,493
Уран 19,19,19,19,19,19,18 0,772
Нептун 30,0580 4496,6 164,78 0,0087 1,779
Плутон 39.4400 5900,1 248,4 0,2470 17,1460

ТАБЛИЦА III. Спины планет и магнитные поля

Планета Период вращения Наклон оси вращения (градусы) b Магнитный момент (Г · см 3 ) Поверхностное поле a , c (G)
Меркурий 58.65 дней 2 ± 3 2,4 × 10 22 0,002
Венера 243,01 дня 177,3 & lt; 4 × 10 21 & lt; 0,00002
Земля 23,9345 часов 23,45 7,98 × 10 25 0,3
Марс 24,6299 часов 23,98 2,5 × 10 22 0,0006
9.841 ч (экватор) 9,925 ч (внутренний) 3,12 1,5 × 10 30 4
Сатурн 10,233 ч (экватор) 10,675 ч (внутренний) 26,73 4,6 × 10 28 0,2
Уран 17,24 часа (внутри) 97,86 4,1 × 10 27 0,2
Нептун 18,2 ± 0,4 часа (29,56)
Плутон 6.387 дней 122,5

ТАБЛИЦА IV. Планетарные атмосферы

Планета Поверхностное давление (бар) Средняя температура поверхности (K) Основные газы Дробное содержание по числу a
Меркурий ∼10 −14 440 Na 0,97
He 0.03
Венера 90730 CO 2 0,96
N 2 0,035
Земля 1 288 N 2 0,77
O 2 0,21
H 2 O 0,01
Mars 0,007 218 CO 2 0.95
N 2 0,027
Ar 0,016
Юпитер H 2 0,90
He 0,10 He 0,10
Сатурн H 2 0,94
He 0,06
Уран H 2 0.85
He 0,15
Нептун H 2 0,85?
He 0,15?
Плутон & gt; 0,001 CH 4
Ne?

Внутреннее строение других планет земной группы не так хорошо известно.Тем не менее, их плотность свидетельствует о существенных различиях в составе, а значит, и в минеральном содержании и физической структуре. Меркурий поразительно плотный, что свидетельствует о том, что его ядро ​​составляет около 60% массы планеты (по сравнению с 31% на Земле). Плотность Венеры с поправкой на самосжатие высокими внутренними давлениями немного меньше плотности Земли. Марс имеет явно более низкую плотность, что предполагает обширное окисление металла на Марсе до гораздо менее плотных оксидов железа.

Планеты-гиганты, несмотря на их сходство с Солнцем по составу, не следует рассматривать как «несостоявшиеся звезды».Наименьшая из возможных звезд Главной последовательности, сжигающая водород, имеет массу 0,07 Солнца, а наименьшее водородно-гелиевое тело, способное к любой форме реакций синтеза (горение дейтерия), имеет массу 0,013 Солнца. Масса Юпитера всего 0,0013 Солнца. Таким образом, Юпитер в 10 раз не соответствует даже самому широкому определению звезды. Юпитер, Сатурн и Нептун имеют значительные внутренние источники тепла, полученные в результате преобразования их гравитационной потенциальной энергии в тепло путем медленного сжатия.В некотором смысле мы наблюдаем самый конец процесса их аккреции и коллапса. Все три планеты, за исключением Урана, имеют внутренние источники тепла, которые в 1,7–2,1 раза превышают поток тепла, получаемый ими от Солнца.

Все четыре планеты Юпитера имеют обширные сложные спутниковые системы и отличительные системы колец. Все близкие спутники всех четырех планет-гигантов вращаются почти в плоскости экватора своей планеты. Однако самые маленькие спутники Юпитера, Сатурна и Нептуна имеют сильно наклоненные и даже ретроградные орбиты, обращаясь вокруг своей планеты в направлении, противоположном ее вращению.Эти внешние спутники могли быть захвачены межпланетным роем маленьких кентавров, астероидов и комет. Физические и орбитальные свойства спутников Солнечной системы описаны в таблицах V-VII.

ТАБЛИЦА V. Атмосфера спутников

Спутник Давление на поверхности (бар) Средняя температура поверхности (К) Основные газы Дробное содержание по числу a
Луна ∼2 × 10 −14 274 Ne 0.4
Ar 0,4
He 0,2
Io ∼1 × 10 −10 ∼110 SO 2 1
Титан 1,6 95 N 2 0,73–0,99 b
Ar 0,00–0,28
CH 4 0,01–0,12
Тритон ∼0.1 ∼57 N 2
CH 4

ТАБЛИЦА VI. Спутники

Планета Спутник Масса (10 20 кг) Радиус (км) Плотность (10 3 кг м −3 ) Состав поверхности
Земля Луна734.9 1738 3,34 Камни
Марс MI Фобос 1,26 × 10 −4 11 a 2,2 Углеродистые
MII Деймос 1,8 × 10 −5 6,3 a 1,7 Углеродистые
Астероиды b
Юпитер JXVI — Метис 20 Скала?
JXV Adrastea 10 a Рок?
СП Амальтея 97 a Горная порода с серой
JIV Thebe 50 Скала?
JI Io894 1815 3.57 Порода с серой
JII Европа 480 1569 2,97 Лед над скалой
JIII Ганимед 1482,3 2631 1,94 Водяной лед
JIV Callisto 1076,6 2400 1,86 Грязный водяной лед
2000 J1 8 Углеродистые?
JXIII Leda 8 Углеродистые?
JVI Himalia 90 Углеродистые?
JX Lysithea 20 Углеродистые?
JVII Элара 40 Углеродистые?
2000 J11 2 Углеродистые?
2000 J10 2 Углеродистые?
2000 J3 3 Углеродистые?
2000 J7 4 Углеродистые?
JXII Ананке 15 Углеродистые?
2000 J5 2 Углеродистые?
2000 J9 3 Углеродистые?
JXI Carme 22 Углеродистые?
2000 J4 2 Углеродистые?
2000 J6 2 Углеродистые?
JVIII Pasiphae 35 Углеродистые?
2000 J8 3 Углеродистые?
JIX Sinope 20 Углеродистые?
2000 J2 4 Углеродистые?
1999 J1 5 Углеродистые?
Saturn SXVIII Pan 15? Водяной лед?
SXV Atlas 16 a Водяной лед?
SX Янус 93 a Водяной лед?
SI Mimas 0.38201 1,137 Водяной лед?
SII Энцелад 0,8 251 1,2 Водяной лед?
SIII Тетис 7,6524 1,26 Водяной лед?
SXIII Telesto 11 a Водяной лед?
SXIV Calypso 12 a Водяной лед?
SIV Dione 10.5 559 1,44 Водяной лед?
SXII Helene 16 a Водяной лед?
SV Рея 24,9764 1,33 Водяной лед?
SVI Titan 1345,7 2575 1,882 Лед (атмосфера)
SVII Hyperion 132 a Грязный водный лед
SVIII Япет 18.8718 1,21 Лед / углеродистый?
2000 S5 9 Лед / углистый?
2000 S6 7 Лед / углеродистый?
ШЕСТЬ Фиби 110 a Углеродистые?
2000 S2 12 Лед / углеродистый?
2000 S8 4 Лед / углеродистый?
2000 S3 22 Лед / углистый?
2000 S10 5 Лед / углеродистый?
2000 S11 15 Лед / углеродистый?
2000 S4 10 Лед / углеродистый?
2000 S9 4 Лед / углеродистый?
2000 S12 4 Лед / углеродистый?
2000 S7 4 Лед / углеродистый?
2000 S1 10 Лед / углеродистый?
Уран UVI Cordelia 20 Водяной лед?
UVII Офелия 25 Водяной лед?
UVIII Бьянка 25 Водяной лед?
UIX Cressida 30 Водяной лед?
UX Desdemona 30 Водяной лед?
UXI Джульетта 40 Водяной лед?
UXII Порция 40 Водяной лед?
UXIII Розалинд 30 Водяной лед?
UXIV Белинда 30 Водяной лед?
1986 U10 20 Водяной лед?
UXV Шайба 85 Водяной лед?
УФ Миранда 0.7 242 1,3 Грязный водный лед
UI Ariel 13 580 1,6 Грязный водный лед
UII Умбриэль 13595 1,4 Грязный водный лед
UIII Титания 35 805 1,6 Грязный водный лед
UIV Оберон 29775 1.5 Грязный водяной лед
UXVI Caliban 10 Грязный лед?
UXX Stephano 10 Грязный лед?
UXVII Sycorax 10 Грязный лед?
UXVIII Просперо 10 Грязный лед?
UXIX Setebos 10 Грязный лед?
Нептун NI Тритон 1300 1750 4? Ices
NII Nereid 300 Ices?
Плутон PI Харон 640 1.84 Метановый лед

ТАБЛИЦА VII. Спутниковые орбиты

ДИ 164,4 900 d 9
Большая полуось
Планета Спутник (км) (Rpl) Период a (дни) Эксцентриситет Эксцентриситет b Наклонение c
Земля Луна384.4 60,3 27,322 0,0549 5,15
Марс MI Фобос 9,378 2,76 0,319 0,015 1,02
MII Deimos 4 6,91 1,263 0,00052 1,82
Юпитер JXVI Метис 127,96 1,7922 0.2948 & lt; 0,004 0?
JXV Adrastea 128,98 1,8065 0,2983 0? 0?
СП Amalthea 181,3 2,539 0,4981 0,003 0,40
JIV Thebe 221,9 3,108 0,6745 0,015 0,6745 0,015 Ио421.6 5,905 1,769 & lt; .0041 0,04
JII Европа 670,9 9,397 3,551 & lt; 0,01 0,470
GIIIanyde GIIIanyde 1070 14,99 7,155 & lt; .0015 0,281
JIV Callisto 1883 26,37 16.689 0,007 0,281
2000 J1 7,507 105,1 129,71 0,204 46 d
JXIII Leda 11,094 11,094 900 238,72 0,148 26 d
JVI Himalia 11480 160,8 250,57 0.158 28 d
JX Lysithea 11720 164.2 259.22 0,107 29 d
JVII 11 Элара 11 Элара 259,65 0,207 28 d
2000 J11 12,557 175,9 289 0.25 28,2 d
2000 J10 20,174 282,5 588 (R) 0,14 166 d
2000 J3 20,210 900 283,1584 (справа) 0,22 150 d
2000 J7 21010 294,3 621 (справа) 0,22 149 d
JXII Ананке 21,200296.9 631 (R) 0,169 147 d
2000 J5 21,336 298,8632 (R) 0,24 149 d
2000 J9 22,304 312,4 683 (R) 0,26 165 d
JXI Carme 22600 316.5 692 (справа) 0,207 163 d
2000 J4 22,972 321,7712 (справа) 0,28 165 d
2000 J6 23074 323,2 720 (R) 0,26 165 d
JVIII Pasiphae 23 500 329.1 735 (правый) 0,378 148 d
2000 J8 23,618 330,8741 (правый) 0,41 153 d
JIX Sinope 23,700 331,9 758 (R) 0,275 153 d
2000 J2 23,746 332.6752 (правый) 0,24 165 d
1999 J1 24,235 339,4768 (правый) 0,125 143 d
Saturn SXVIII Pan 135,6 2,220 0,576 0? 0?
SXV Атлас 137,64 2,281 0.602 0? 0?
SXVI Прометей 139,35 2,310 0,613 0,0024 0?
SXVII Pandora 141,70 2,349 0,629 0,00422 0?
SXI Эпиметей 151,472 2,510 0,694 0,009 0,34
SX Янус 151.472 2,511 0,695 0,007 0,14
SI Mimas 185,52 3,075 0,942 0,0202 1,53
SII Encelad8 Encelad8 1,370 (0,0045) 0,02
SIII Tethys 294,66 4,884 1,888 0.0000 1,09
SXIII Telesto 294,66 4,884 1,888 0? 0?
SXIV Calypso 294,66 4,884 1,888 0? 0?
SIV Dione 377,40 6,256 2,737 (0,0022) 0,02
SXII Helene377.40 6,256 2,737 0,005 0,2
SV Rhea 527,04 8,736 4,518 & lt; 0,001 0,35
SVI 1 212 821 20,25 15,945 0,0292 0,33
SVII Hyperion 1,481,1 24,55 21,277 (0.1042) 0,43
SVIII Iapetus 3,561,3 59,03 79,331 0,0283 7,52
2000 S5 11,339 185,6 449 185,6 449
2000 S6 11,465 187,7 453 0,32 46,6 d
SIX Phoebe 12,944214.5 55,5 (правый) 0,163 174,8 d
2000 S2 15,172 248,4 687 0,36 45,2 d
2000 S8 15,676 256,6730 (R) 0,27 153,0 d
2000 S3 17,251 282,4825 0.27 45,5 d
2000 S10 17,452 285,7858 4,47 34,7 d
2000 S11 17,874 888 0,38 33,1 d
2000 S4 18,231 298,5924 0,54 33.5 d
2000 S9 18486 302,6 939 (R) 0,22 167,4 d
2000 S12 19,747 323 1037 (R) 0,12 175,0 d
2000 S7 20,144 329,8 1067 (R) 0,45 175.9 d
2000 S1 23,076 377,8 1311 (R) 0,34 173 d
Uranus UVI Cordelia Cordelia 1,90 0,33 0? 0?
UVII Офелия 53,8 2,05 0,38 0? 0?
UVIII Бьянка 59.2 2,26 0,43 0? 0?
UIX Cressida 61,8 2,36 0,46 0? 0?
UX Desdemona 62,7 2,39 0,48 0? 0?
UXI Джульетта 64,6 2,47 0,49 0? 0?
UXII Порция 66.1 2,52 0,51 0? 0?
UXIII Розалинд 69,9 2,67 0,56 0? 0?
UXIV Белинда 75,3 2,87 0,62 0? 0?
1986 U10 76,42 2,91 0,43 0? 0?
UXV Шайба 86.0 3,28 0,76 0? 0?
УФ Миранда 129,783 4,95 1,413 0,0027? 4,22
UI Ariel 191,239 7,30 2,520 0,0034? 0,31
UII Умбриэль 265.969 10,15 4,144 0,0050? 0.36
UIII Титания 435,844 16,64 8,706 0,0022? 0,14
UIV Оберон 582,596 22,24 13,463 0,0008? 0,10
UXVI Caliban 7,187 274,4 579 (R) 0,082 139,7 d
UXX Stephano 303 7,960 676 (R) 0,146 141,5 d
UXVII Sycorax 12,240 429,1 1289 (R) 0,509 152,7 d
UXVIII Просперо 16,150 616,5 1953 (R) 0,327 146,3 d
UXIX Setebos 18,250696.7 2345 (справа) 0,494 148,8 d
Нептун NI Triton 354,3 14,0 5,877 (справа) & lt; 0,0005 159
НИИ Нереида 551,5219 360,16 0,75 27,6 d
Плутон PI Харон 19.1 16,7 6,387 0? 94,3

В солнечной системе есть семь «тел размером с луну», промежуточных по массе между планетами земной группы и «маленькими телами», меньшими спутниками, астероидами и кометами. Эти семь, Земля Луна, галилеевы спутники Юпитера Ио, Европа, Ганимед и Каллисто, самый большой спутник Титана Титан, самый большой спутник Нептуна Тритон и Плутон вместе составляют лишь десятую часть массы Земли.Тем не менее, эти тела демонстрируют феноменальное разнообразие состава, физических свойств и геологических особенностей, которые делают их интересными объектами для изучения. Мельчайшие тела компенсируют отсутствие геологической эволюции, сохраняя записи условий на самых ранних стадиях формирования и эволюции Солнечной системы. Действительно, метеориты — бесценный источник данных, полученных от самых разных очень разных малых тел Солнечной системы. Хотя большинство метеоритов происходит от примерно 50 различных родительских астероидов, почти 20 метеоритов в наших коллекциях были положительно идентифицированы как фрагменты, сбитые с Луны и Марса ударами комет и астероидов.Это заманчивая возможность того, что образцы Меркурия или Венеры могут скрываться нераспознанными в наших коллекциях метеоритов.

Планетные кольца, состоящие из очень мелких частиц, вероятно, будут наиболее мимолетными, хотя и красивыми и впечатляющими элементами Солнечной системы. Возраст кольцевых систем планет-гигантов неизвестен. Однако независимо от возраста их динамическое поведение сложное и интригующее. Процессы, происходящие в современных скоплениях малых тел в кольцевых и ленточных системах, могли сыграть решающую роль в аккреции допланетных твердых тел из исходного пылевого диска.Данные по кометам и астероидам приведены в таблицах VIII и IX соответственно. Планетарные кольца приведены в таблице X.

ТАБЛИЦА VIII. Выбранные астероиды

2,196
Астероид Большая полуось (AU) Эксцентриситет Наклон (градусы) Диаметр (км) Тип a Период вращения (час)
1 Церера 2,768 0,077 10.598 10250 C 9.078
2 Палласа 2,773 0,233 34,800565 C 7,811
3 Юнона 2.671 0,2552 244 S 7,211
4 Веста 2,362 0,090 7,144333 U 5,342
5 Astraea 2.577 0,189 5,349 122 S 16,812
16 Psyche 2,921 0,138 3,092 249 M 4,303
221 Eos b 3,012 0,071 10,02 98 S 10,450
320 Катерина b 3,013 0.074 10,08
590 Томирис b 3,001 0,078 10,02
1580 Бетулия 0,490 52,041 6 U 6,130
1862 Apollo 1,470 0,560 6,360 1 Q 3.065

ТАБЛИЦА IX. Выбранные кометы a

Комета Имя Большая полуось (AU) Период обращения (лет) Эксцентриситет Наклонение (градусы)
1977 IX Запад 30,000 (выход) 5 × 10 6 (без возврата) 0,999815 116,9
1937 IV Whipple 16,000 (714) 2 × 10 6 (2 × 10 4 ) 0.999892 41,6
1910 I Великая комета 7 400 (1500) 6 × 10 5 (6 × 10 4 ) 0,999983 138,8
P Giacobini – Zinner 3,51 6,59 0,7076 31,88
P Halley 17,9 76,0 (R) b 0,9673 162,23
P Enke 2.21 3,29 0,8499 11,93
P Tempel 2 3,04 5,29 0,5444 12,43

ТАБЛИЦА X. Кольца планетарной передачи

900 Граничные радиусы (планетарные радиусы)
Planet20 Эксцентриситет Наклон (град.) Ширина кольца a (км)
Юпитер Гало 1.41–1,71 ∼0 & lt; 10
Главное кольцо 1,71–1,81 ∼0 0
Паутинное кольцо 1,81–1,83 ∼ 0 0
Saturn D кольцо 1.11–1.235 0 0
C кольцо 1.235–1.525 0 0
Кольцо B 1.525–1.940 0 0
A Кольцо 2.025–2.267 0 0
F Кольцо 2.324 0,00026 16
G Кольцо 2,82 0 0
E Кольцо 3–8 0 0
Уран 1986U2R 1.41–1,51 2500
6 1,5973 0,0010 0,063 1–3
5 1,6122 0,0019 0,052 2–3
4 1,6252 0,0011 0,032 2–3
α 1,7073 0,0008 0,014 7–12
β 1.7431 0,0004 0,005 7–12
η 1,8008 0 0,002 0–2
γ 1,8179 0 0,011 1–4
δ 1,8439 0 0,004 3–9
1986U1R 1,9099 1–2
ε 1.9527 0,0079 0 22–93
Нептун Дуга b ? 2,145 23
Дуга? 2,51 8
Arc b 2,66 15

15 лет назад Плутон стал карликовой планетой.Этот шаг все еще имеет смысл? Новости науки

В течение 76 лет Плутон был любимой девятой планетой. Никого не волновало, что это был коротышка Солнечной системы с луной, Хароном, вдвое меньше. Никто не возражал, что у него наклонная эксцентричная орбита. Плутон был чудаком, но он был нашим чудаком.

«Дети отождествляют себя с его маленькими размерами», — написала писатель Дава Собель в своей книге 2005 года « Планеты ». «Взрослые воспринимают его несоответствие, его маргинальное существование как несоответствие.”

Когда Плутон был исключен из планетарной экспозиции в 2000 году в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке, дети разослали письма ненависти Нилу де Грассу Тайсону, директору планетария музея. Точно так же народ поднял шум, когда 15 лет назад, в августе 2006 года, Международный астрономический союз, или МАС, дал новое определение «планете», в котором не упоминался Плутон. Новое определение требовало, чтобы тело 1) вращалось вокруг Солнца, 2) имело достаточную массу, чтобы быть сферической (или близкой), и 3) очищало окрестности вокруг своей орбиты от других тел.Объекты, которые соответствуют первым двум критериям, но не третьему, как Плутон, были названы «карликовыми планетами».

Наука не сентиментальна. Неважно, чем вы увлекаетесь или какую мнемонику выучили в начальной школе. Казалось, что наука победила. Ученые узнали больше о Солнечной системе и соответственно изменили свои взгляды.

«Я считаю, что принятое решение было правильным, — говорит астроном Катрин Цезарски из CEA Saclay во Франции, которая была президентом МАС в 2006 году.«Плутон сильно отличается от восьми планет солнечной системы, и было бы очень трудно постоянно изменять количество планет солнечной системы, поскольку открывались более массивные [объекты за Нептуном]. Намерение состояло вовсе не в том, чтобы понизить Плутон, а, наоборот, продвинуть его как [a] прототип нового класса объектов солнечной системы, имеющих большое значение и интерес ».

Подпишитесь на последние новости

Science News

Заголовки и резюме последних Новости науки статей, доставленных на ваш почтовый ящик

Спасибо за регистрацию!

При регистрации возникла проблема.

Долгое время я разделял эту точку зрения. Я писал о Плутоне с самого первого выступления в газете Cornell Daily Sun , когда я учился на первом курсе колледжа в 2006 году. Я взял интервью у некоторых своих профессоров о решении МАС. Один ученый-планетолог Жан-Люк Марго, который сейчас работает в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, назвал это «победой науки над эмоциями». Наука заключается в признании того, что более ранние идеи могли быть ошибочными », — сказал он тогда. «Плутон, наконец, на своем месте».

Но другой планетолог Джим Белл, ныне работающий в Университете штата Аризона в Темпе, счел это решение пародией.Он по-прежнему любит. По его словам, идея о том, что планеты должны очистить свои орбиты, особенно утомительна. Способность собрать или выбросить весь этот мусор зависит не только от самого тела.

Белл сказал мне, что все, что связано с интересной геологией, должно быть планетой. «Я негодяй, а не разветвитель», — говорит он. «Неважно, где ты, важно, кто ты».

Не все с ним согласны. «Пятнадцать лет назад мы, наконец, поняли это правильно», — говорит планетолог Майк Браун из Калифорнийского технологического института, который использует метку Twitter @plutokiller, потому что его исследования помогли выбить Плутон из планетарного пантеона.«Плутон все время ошибался».

Но с 2006 года мы узнали, что у Плутона есть атмосфера и, возможно, даже облака. Здесь есть горы из водяного льда, поля замороженного азота, заснеженные вершины, покрытые метаном, а также дюны и вулканы. «Это динамичный и сложный мир, не похожий на любой другой мир, вращающийся вокруг Солнца», — написал журналист Кристофер Крокетт в журнале Science News в 2015 году, когда космический корабль НАСА New Horizons пролетел над Плутоном.

Наблюдения миссии НАСА «Новые горизонты» показали, что поверхность области спутника Плутона покрыта пузырящимися «ячейками» азотного льда (белыми многоугольными блоками), которые постоянно приносят свежий материал на поверхность снизу.JHU-APL, НАСА, SWRI При более близком обзоре выделяются изрезанные водно-ледяные горы, граничащие с некоторыми из этих ячеек. JHU-APL, NASA, SWRI

Миссия New Horizons показала, что Плутон имеет увлекательную и активную геологию, которая может соперничать с любым каменистым миром внутренней солнечной системы. И это укрепившееся мнение планетолога Филипа Мецгера о том, что определение МАС не соответствует действительности.

«Когда оно было предложено, последовала немедленная реакция на это глупое определение», — говорит Мецгер из Университета Центральной Флориды в Орландо.С тех пор он и его коллеги уточняют свои взгляды: «Почему у нас есть эта интуиция, которая говорит, что это глупо?»

Пересказ сказки

Оказывается, рассказ «мы только что узнали больше» не соответствует действительности, — говорит Мецгер. Хотя официальная версия гласит, что Плутон был реклассифицирован из-за поступления новых данных, все не так просто. Он говорит, что преподавание этого повествования плохо для науки и естественнонаучного образования.

По правде говоря, не существует единого определения планеты — и я начинаю верить, что это хорошо.

На протяжении веков слово «планета» было гораздо более всеобъемлющим термином. Когда Галилей направил свой телескоп на Юпитер, любое крупное движущееся тело в небе считалось планетой, включая луны. Когда в 1800-х годах астрономы обнаружили скалистые тела, которые мы сейчас называем астероидами, они тоже назывались планетами, по крайней мере, сначала.

Плутон с самого начала считался планетой. Когда Клайд Томбо, астроном-любитель из Канзаса, был принят на работу в обсерваторию Лоуэлла во Флагстаффе, штат Аризона., заметил это на фотографиях, сделанных в январе 1930 года, он бросился к директору обсерватории и заявил: «Я нашел вашу Планету X».

Клайд Томбо, показанный здесь с самодельным телескопом, открыл Плутон в 1930 году, когда ему было 24 года. GL Archive / Alamy Stock Photo

Открытие было не случайным. В 1903 году американский астроном Персиваль Лоуэлл выдвинул гипотезу о том, что скрытая планета, в семь раз превышающая массу Земли, вращается в 45 раз дальше от Солнца. Лоуэлл искал то, что он назвал Планетой X, до своей смерти в 1916 году.Поиски продолжались без него.

Новая планета считалась «черной, как уголь, почти такой же плотной, как железо, и вдвое более плотной, чем самые тяжелые породы на земной поверхности», — сообщал в 1930 году документ Science News Letter , предшественник Science News .

Дальнейшие исследования показали, что Лоуэлл сильно переоценил массу Плутона: это больше похоже на одну пятисотую массы Земли. Ситуация стала еще более странной, когда ученые поняли, что Плутон был не одинок. В 1992 году объект диаметром в одну десятую диаметра Плутона был обнаружен на орбите вокруг Солнца «в глубоком замороженном космосе, далеко за пределами орбит Плутона и Нептуна», как описал его журнал Science News .

С тех пор было найдено более 2000 ледяных тел, прячущихся в этой холодной зоне, получившей название Пояса Койпера, и их гораздо больше. Осведомленность о соседях Плутона вызвала новые вопросы: какие характеристики могут объединить эти странные новые миры с более знакомыми? А что их отличает? С таким количеством новых объектов, попадающих в фокус, росла потребность в формальном определении понятия «планета».

В 2005 году Браун заметил первое из тел пояса Койпера, которое казалось больше Плутона.Если Плутон был девятой планетой, то новое открытие по прозвищу Зена (в честь телешоу « Зена: Королева воинов ») должно было стать 10-м. Но если Зена была ледяным пережитком образования Солнечной системы, не заслуживающим титула «планета», то и Плутон тоже.

Напряженность в том, как классифицировать Плутон и Зену, достигла пика в 2006 году на встрече МАС в Праге. В последний день, 24 августа, после долгих ожесточенных дебатов было поставлено на голосование новое определение понятия «планета».Плутон и Зена получили выгоду. Зену удачно переименовали в Эрис, греческую богиню раздора.

24 августа 2006 года в Праге члены Международного астрономического союза проголосовали за новое определение планеты, в котором Плутон и его соседка Эрида были переименованы в карликовые планеты, в результате чего общее количество планет в Солнечной системе сократилось до восьми. Михал Чижек / AFP / Getty Images

Учебники были пересмотрены, плакаты переизданы, но многие ученые-планетологи, особенно те, кто изучает Плутон, никогда не удосужились изменить.«Ученые-планетологи не используют определение МАС при публикации статей», — говорит Мецгер. «Мы в значительной степени просто игнорируем это».

Отчасти это может быть проявлением щеки или злобы. Но Мецгер и его коллеги считают, что есть веская причина отклонить это определение. Мецгер, Белл и другие, в том числе Алан Стерн из Юго-Западного исследовательского института, ученый-планетолог, который руководил миссией New Horizons и с момента открытия пояса Койпера утверждал, что Солнечная система содержит сотни «планет», — обосновывают свое мнение в пара недавних работ, одна из которых опубликована в 2019 году в Icarus , а другая готовится к печати.

Изучив сотни научных работ, учебников и писем, датированных столетиями, исследователи показали, что способ использования учеными и общественностью слова «планета» со временем изменился, но не так, как думает большинство людей.

Вход и выход

Рассмотрим Цереру, первую из открытых ныне карликовых планет. Расположенная в поясе астероидов между Марсом и Юпитером, Церера тоже считалась планетой после ее открытия в 1801 году.Часто говорят, что Церера была понижена в должности после того, как астрономы нашли остальные тела в поясе астероидов. К концу 1800-х годов, когда скопились сотни астероидов, Церера была лишена своего планетарного названия благодаря своим соседям. В этом смысле история гласит, что Цереру и Плутон постигла та же участь.

Но это не настоящая история, как выяснили Метцгер и его коллеги. Церера и другие астероиды считались планетами, иногда называемыми «малыми планетами», еще в 20 веке. В статье 1951 года в сообщении Science News Letter говорилось, что «тысячи планет, как известно, вращаются вокруг нашего Солнца», хотя большинство из них — «мелкая сошка».Эти «детские планеты» могут быть размером с городской квартал или шириной с Пенсильванию.

Карликовая планета Церера вращается в поясе астероидов. Когда-то это считалось планетой. Миссия NASA Dawn посетила карликовую планету в 2015 году и обнаружила, что это также интересный с геологической точки зрения мир. JPL-Caltech, NASA, UCLA, MPS, DLR, IDA

. , что термин «малые планеты» вышел из моды. В то время как самые большие астероиды по-прежнему выглядели как планеты, большинство маленьких астероидов оказались комковатыми и неправильными по форме, что указывает на другое происхождение или иную геофизику, чем у более крупных и округлых планет.Мецгер утверждает, что тот факт, что астероиды не «очистили свои орбиты», не имеет ничего общего с изменением названия.

А что с лунами? Ученые называли их «планетами» или «вторичными планетами» до 1920-х годов. Удивительно, но именно ненаучные публикации, особенно астрологические альманахи, которые использовали положения небесных тел для чтения гороскопов, настаивали на простоте ограниченного числа планет, движущихся через фиксированную сферу звезд.

Мецгер считает, что старое определение планеты, включающее луны, было забыто, когда планетология пережила «Великую депрессию» примерно между 1910 и 1950 годами.Было обнаружено так много астероидов, что поиск новых или уточнение их орбит становился скучным. Телескопы еще не были достаточно хороши, чтобы приступить к изучению геологии астероидов. Другие области космической науки были куда более захватывающими, поэтому внимание было обращено на них.

Но новые данные, полученные с космическими путешествиями, вернули спутники в планетарную ленту. Начиная с 1960-х годов «планета» снова появилась в научной литературе как описание спутников, по крайней мере, больших, круглых.

Использование в реальных условиях

Определение планеты, которое включает в себя определенные луны, астероиды и объекты пояса Койпера, было устойчивым, потому что оно полезно, говорит Метцгер. Работа ученых-планетологов включает сравнение таких мест, как Марс (планета), Титана (луна), Тритона (луна, которая, вероятно, родилась в поясе Койпера и давно захвачена Нептуном), с Плутоном (карликовая планета). По его словам, с научной точки зрения полезно иметь слово для описания космических тел, в которых происходят интересные геофизические исследования, в том числе условия, способствующие жизни.Когда каменистые миры вырастают настолько большими, что их собственная сила тяжести делает их сферическими, возникают всевозможные дополнительные сложности, от гор до атмосферы, океанов и рек.

Плутон и сотни или тысячи других объектов, которые конкурируют с Плутоном по размеру и интересам, вращаются в ледяной глубине холодильника Солнечной системы, называемой поясом Койпера (белое нечеткое кольцо). NASA

«Мы не утверждаем, что у нас есть идеальное определение. планеты, и что все ученые должны принять наше определение », — добавляет он.Это та же ошибка, которую допустило МАС. «Мы говорим, что это следует обсудить».

Более полное определение «планеты» также даст более точное представление о том, что такое солнечная система. Подчеркивание восьми больших планет предполагает, что они доминируют в Солнечной системе, хотя на самом деле меньшие по размеру вещества значительно превосходят по численности эти миры. Крупные планеты даже не остаются на своих орбитах в течение длительного времени. В прошлом газовые гиганты бродили по местам. Изучение солнечной системы, включающей всего восемь неподвижных планет, не передает этот динамизм должным образом.

Браун Калифорнийского технологического института не согласен. По его словам, наличие гравитационной силы, способной подталкивать другие тела к линии и выходу за ее пределы, является важной особенностью мира. Кроме того, по его словам, восемь планет явно доминируют в нашей солнечной системе. «Если бы вы бросили меня в солнечную систему в первый раз, и я посмотрел вокруг и увидел, что там было, никто бы не сказал ничего, кроме:« Вау, вот эти восемь — выбирайте свое слово — и много других мелочей ». . ‘”

На этой иллюстрации Плутон возвышается над горизонтом своего крупнейшего спутника Харона.Марк Гарлик / Библиотека научных фотографий / GettyImages Plus

Такое представление о планетах приводит к вопросам общей картины о том, как устроена солнечная система.

Один из распространенных аргументов в пользу определения МАС состоит в том, что он позволяет контролировать количество планет. Можете ли вы представить себе, были ли планеты сотни или тысячи? Как среднестатистический человек будет отслеживать их все? Что бы мы напечатали на ланч-боксах? Я не высмеиваю эту идею; Как писатель по астрономии, который был одержим космосом с 8 лет, я бы не хотел отвлекать людей от посещения планет.

Но Метцгер считает, что обучение только восьми планетам рискует отключить людей от всего остального космоса. «Еще в начале 2000-х годов, когда астрономы открывали новые планеты в нашей солнечной системе, было много волнений», — говорит он. «Все это волнение закончилось в 2006 году». Но эти объекты все еще существуют и по-прежнему достойны интереса. По его словам, к настоящему времени существует как минимум 150 таких карликовых планет, и большинство людей понятия не имеют.

Это аргумент, который я считаю наиболее убедительным.Зачем нужно ограничивать количество планет? Дети могут запоминать имена и характеристики сотен динозавров или покемонов, если на то пошло. Почему бы не поощрять это для планет? Почему бы не вдохновить студентов заново открыть и исследовать космические объекты, которые им больше всего нравятся?

Я пришел к выводу, что то, что делает планету, может быть просто в глазах смотрящих. Я тоже могу быть лумпером, но не разветвителем.

Плутон продолжает очаровывать всех нас, как показано в этих интервью 2015 года после того, как New Horizons прислала свои изображения геологического богатства карликовой планеты.

Mass Effect Legendary Edition представляет обновленный Плутон на основе новых изображений NASA

Поклонники нашли обновленный рендер Плутона в Mass Effect Legendary Edition , который соответствует фотографиям, сделанным космическим кораблем NASA New Horizons в 2015 году.

Опубликовано сегодня (16 мая) пользователем Reddit Кунвеном, на изображении показан внутриигровой рендер Плутона, который разработчики обновили, чтобы он соответствовал изображениям, сделанным космическим кораблем НАСА New Horizons.

Запущенный в 2005 году космический корабль New Horizons преодолел три миллиарда миль за 10 лет и пролетел в пределах 7 800 миль от карликовой планеты.

Источник: EA / NASA

.

Mass Effect 2 выпущен за пять лет до того, как космический корабль NASA New Horizons достиг Плутона, то есть первоначальный рендер был приблизительным. Два разных рендера можно увидеть выше. Mass Effect 2 Оригинальный рендер находится слева, а рендер New Horizons — посередине. Справа — изображение Плутона, созданное НАСА New Horizon.

Игроки не могут посетить Плутон ни в одной из видеоигр Mass Effect . Новый рендер появляется во время мини-игры с зондом, в которой игроки сканируют планеты на предмет минералов.Затем игроки могут извлекать материалы, используя зонды, которые стреляют по планете или луне.

Первая игра в серии, Mass Effect , также содержит обновленный визуальный рендер Юпитера. В первые моменты игры игроки могут увидеть, как космический корабль «Нормандия» пролетает мимо газовой планеты.

Юпитер в Mass Effect Legendary Edition Кредит: EA

Разработчики основали новый рендер на изображениях, сделанных зондом Juno. Запущенный в 2011 году, зонд достиг Юпитера в 2016 году, отправив обратно изображения атмосферы планеты с высоким разрешением.

Mass Effect Legendary Edition выпущен в пятницу (14 мая). Коллекция включает обновленные визуальные эффекты, улучшенную механику оружия, улучшенное управление мако и несколько настроек для всех трех игр.

В другом месте THQ Nordic выпустила серию игровых видеороликов для грядущей ролевой игры Kung-Fu RPG BioMutant с открытым миром.

Неотредактированные кадры демонстрируют различные подходы к побочному квесту в открытом мире Biomutant, сравнивая графику и параметры на различных платформах выпуска.

Плутон и Харон | Астрономия

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Сравните орбитальные характеристики Плутона с характеристиками планет
  • Опишите информацию о поверхности Плутона, полученную из изображений New Horizons.
  • Обратите внимание на некоторые отличительные особенности большого спутника Плутона Харона

Плутон — не луна, но мы обсуждаем его здесь, потому что его размер и состав подобны многим спутникам во внешней Солнечной системе.Наше понимание Плутона (и его большого спутника Харон ) резко изменилось в результате пролета New Horizons в 2015 году.

Плутон — планета?

Плутон был обнаружен путем тщательного систематического поиска, в отличие от Нептуна , положение которого было вычислено с помощью теории гравитации. Тем не менее, история поиска Плутона началась с указаний на то, что Уран имел небольшие отклонения от своей предсказанной орбиты, отклонения, которые могли быть вызваны гравитацией неоткрытой «Планеты X.В начале двадцатого века несколько астрономов, в первую очередь Персиваль Лоуэлл , который тогда был на пике своей славы как защитник разумной жизни на Марсе, заинтересовались поисками этой девятой планеты.

Лоуэлл и его современники основывали свои вычисления главным образом на крошечных необъяснимых нарушениях в движении Урана. Расчеты Лоуэлла указали на два возможных местоположения возмущающей Планеты X; более вероятный из двух был в созвездии Близнецов.Он предсказал массу планеты, промежуточную между массами Земли и Нептуна (его расчеты дали около 6 масс Земли). Однако другие астрономы получили другие решения из крошечных орбитальных неоднородностей, включая даже одну модель, которая указала на две планеты за Нептуном.

В своей обсерватории в Аризоне Лоуэлл безуспешно искал неизвестную планету с 1906 года до своей смерти в 1916 году, и поиски не возобновлялись до 1929 года. В феврале 1930 года молодой наблюдатель по имени Клайд Томбо (см. Клайд Томбо: From the Farm to Fame ниже), сравнивая фотографии, сделанные им 23 и 29 января того же года, обнаружил слабый объект, движение которого было примерно правильным для планеты, находящейся далеко за орбитой Нептуна (рис. 1).Новая планета была названа в честь Плутона, римского бога подземного мира, который обитал в глухой тьме, как и новая планета. Выбору этого имени среди сотен предложенных способствовало то, что первые две буквы были инициалами Персиваля Лоуэлла.

Рисунок 1: Движение Плутона. Фрагменты двух фотографий, на которых Клайд Томбо обнаружил Плутон в 1930 году. Левая фотография была сделана 23 января, а правая — 29 января. Обратите внимание, что Плутон, обозначенный стрелкой, перемещался среди звезд в течение этих шести ночей. .Однако, если бы мы не поместили рядом с ним стрелку, вы, вероятно, никогда бы не заметили движущуюся точку. (кредит: модификация работы архива обсерватории Лоуэлла)

Хотя открытие Плутона поначалу казалось подтверждением теории гравитации, аналогичным более раннему триумфу Адамса и Леверье в предсказании положения Нептуна, теперь мы знаем, что вычисления Лоуэлла были ошибочными. Когда его масса и размер были наконец измерены, было обнаружено, что Плутон не мог оказывать какое-либо измеримое влияние ни на Уран, ни на Нептун.Теперь астрономы убеждены, что небольшие аномалии в движении Урана, о которых сообщают, не являются и никогда не были реальностью.

С момента открытия стало ясно, что Плутон не был гигантом, как четыре других внешних планеты Солнечной системы. Долгое время считалось, что Плутон по массе аналогичен массе Земли, поэтому он был классифицирован как пятая планета земного типа, каким-то образом потерявшая место в дальних краях Солнечной системы. Однако были и другие аномалии, поскольку орбита Плутона была более эксцентричной и наклонной к плоскости нашей солнечной системы, чем орбита любой другой планеты.Только после открытия его спутника Харона в 1978 году удалось измерить массу Плутона, и она оказалась намного меньше массы Земли.

Рисунок 2: Сравнение размеров Плутона и его Луны Харона с Землей. Этот рисунок наглядно показывает, насколько крошечный Плутон по сравнению с планетой земного типа, такой как Земля. Это основное оправдание для включения Плутона в класс карликовых планет, а не планет земной группы. (кредит: модификация работы НАСА)

Помимо Харона, у Плутона есть четыре маленьких луны.Последующие наблюдения Харона показали, что эта луна находится на ретроградной орбите и имеет диаметр около 1200 километров, что более чем вдвое меньше самого Плутона (рис. 2). Это делает Харон луной, размер которой составляет самую большую часть его родительской планеты. Мы могли бы даже думать о Плутоне и Хароне как о двойном мире. Если смотреть с Плутона, Харон был бы размером с восемь полных лун на Земле.

Многим астрономам Плутон казался странным кузеном, который, как все надеются, не появится на следующей встрече семьи.Ни его путь вокруг Солнца, ни его размеры не похожи ни на планеты-гиганты, ни на планеты земной группы. В 1990-х годах астрономы начали открывать дополнительные небольшие объекты в дальних районах Солнечной системы, что показало, что Плутон не был уникальным. Мы обсудим эти транснептуновые объекты позже с другими небольшими телами в главе «Кометы и астероиды: обломки Солнечной системы». Один из них (названный Eris ) почти такого же размера, как Плутон, а другой ( Makemake ) значительно меньше.Астрономам стало ясно, что Плутон настолько отличался от других планет, что требовалась новая классификация. Поэтому она была названа карликовой планетой , что означает планету, намного меньшую, чем планеты земной группы. Теперь мы знаем о многих небольших объектах в окрестностях Плутона, и мы классифицировали несколько как карликовых планет .

Похожая история связана с открытием астероидов . Когда в начале девятнадцатого века был открыт первый астероид ( Церера, ), он был провозглашен новой планетой.Однако в последующие годы были обнаружены другие объекты с орбитами, похожими на орбиты Цереры. Астрономы решили, что все они не должны считаться планетами, поэтому они изобрели новый класс объектов, названных малыми планетами или астероидами. Сегодня Цереру еще называют карликовой планетой. И малые планеты, и карликовые планеты являются частью целого пояса или зон подобных объектов (как мы обсудим в книге «Кометы и астероиды: обломки Солнечной системы»).

Итак, Плутон планета? Наш ответ — да, но это карликовая планета , явно не в одной лиге с восемью большими планетами (четырьмя гигантами и четырьмя земными планетами).Хотя некоторые люди были расстроены, когда Плутон был реклассифицирован, мы могли бы указать, что карликовое дерево по-прежнему является разновидностью дерева, а (как мы увидим) карликовая галактика по-прежнему является разновидностью галактики.

Клайд Томбо: От фермы к славе

Клайд Томбо открыл Плутон, когда ему было 24 года, и его должность помощника персонала в обсерватории Лоуэлла была его первой оплачиваемой работой. Томбо родился на ферме в Иллинойсе, но когда ему было 16, его семья переехала в Канзас.Там, с одобрения дяди, он наблюдал за небом в телескоп, который семья заказала из каталога Sears. Позже Томбо самостоятельно сконструировал телескоп большего размера и посвящал свои ночи (когда он не был слишком уставшим от сельскохозяйственных работ), делая подробные наброски планет (рис. 3).

Рисунок 3: Клайд Томбо (1906–1997). (a) Томбо изображен на своей семейной ферме в 1928 году с построенным им 9-дюймовым телескопом. (b) Здесь Томбо смотрит через окуляр на обсерваторию Лоуэлла.(кредит b: модификация работы НАСА)

В 1928 году, после того как урожай погубил град, Томбо решил, что ему нужна работа, чтобы содержать семью. Хотя у него было только среднее образование, он думал о том, чтобы стать строителем телескопов. Он отправил свои зарисовки планеты в Обсерваторию Лоуэлла, чтобы узнать, насколько реалистичен такой выбор карьеры. По чудесной иронии судьбы его вопрос был доставлен как раз тогда, когда астрономы Лоуэлла поняли, что для возобновления поиска девятой планеты потребуется очень терпеливый и преданный своему делу наблюдатель.

Большие фотопластинки (кусочки стекла с фотографической эмульсией на них), которые Томбо нанял для съемки ночью и поиска в течение дня, содержали в среднем около 160 000 изображений звезд на каждой. Как найти среди них Плутон? Техника заключалась в том, чтобы сделать две фотографии с разницей в неделю. В течение этой недели планета немного сдвинулась бы, в то время как звезды оставались на одном и том же месте относительно друг друга. Новый прибор, называемый «компаратор моргания», может быстро чередовать два изображения в окуляре.Звезды, находящиеся в одном и том же положении на двух пластинах, не изменились бы, так как два изображения были «мигнуты». Но при чередовании пластин казалось бы, что движущийся объект покачивается взад и вперед.

После исследования более 2 миллионов звезд (и множества ложных тревог), Томбо обнаружил свою планету 18 февраля 1930 года. Астрономы обсерватории тщательно проверили его результаты, и о находке было объявлено 13 марта, в 149-ю годовщину открытия. Урана. Поздравления и просьбы об интервью хлынули со всего мира.Посетители спускались по обсерватории десятками, желая увидеть место, где была открыта первая новая планета почти за столетие, а также человека, который ее открыл.

В 1932 году Томбо уехал из Лоуэлла, где он продолжал искать и моргать, чтобы получить высшее образование. В конце концов он получил степень магистра астрономии и преподавал навигацию для военно-морского флота во время Второй мировой войны. В 1955 году, после разработки телескопа для слежения за ракетами, он стал профессором Государственного университета Нью-Мексико, где помог основать кафедру астрономии.Он умер в 1997 году; часть его праха была помещена внутри космического корабля New Horizons к Плутону.

Вот трогательное видео о жизни Томбо, описанной его детьми.

Природа Плутона

Используя данные зонда New Horizons, астрономы измерили диаметр Плутона как 2370 километров, что всего на 60 процентов больше нашей Луны. По диаметру и массе мы находим плотность 1,9 г / см 3 , предполагая, что Плутон представляет собой смесь каменистых материалов и водяного льда примерно в тех же пропорциях, что и многие спутники внешних планет.

Части поверхности Плутона обладают высокой отражающей способностью, а его спектр демонстрирует присутствие на его поверхности замороженного метана, окиси углерода и азота. Максимальная температура поверхности колеблется от примерно 50 K, когда Плутон находится дальше всего от Солнца, до 60 K, когда он находится ближе всего. Даже этой небольшой разницы достаточно, чтобы вызвать частичную сублимацию (переход от твердого тела к газу) метана и азотного льда. Это создает атмосферу, когда Плутон находится близко к Солнцу, и она замерзает, когда Плутон находится дальше.Наблюдения за далекими звездами, видимыми через эту тонкую атмосферу, показывают, что давление на поверхности составляет примерно одну десятитысячную от земного. Поскольку Плутон на несколько градусов теплее Тритона, его атмосферное давление примерно в десять раз больше. Эта атмосфера содержит несколько отчетливых слоев дымки, предположительно вызванных фотохимическими реакциями, как в атмосфере Титана (рис. 4).

Рис. 4. Слои дымки в атмосфере Плутона. Это одна из фотографий Плутона с самым высоким разрешением, сделанная космическим кораблем New Horizons через 15 минут после его максимального сближения.Он показывает 12 слоев дымки. Отметим также хребет гор высотой до 3500 метров. (кредит: модификация работы НАСА / Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса / Юго-Западного исследовательского института)

Достижение Плутона с помощью космического корабля было серьезной проблемой, особенно в эпоху, когда ограниченные бюджеты НАСА не могли поддерживать большие и дорогостоящие миссии, такие как Галилео и Кассини. Тем не менее, как Галилео и Кассини, миссия Плутона потребовала бы ядерной электрической системы, которая использовала бы тепло плутония для выработки энергии для питания инструментов и поддержания их работы вдали от тепла Солнца.НАСА предоставило один из последних своих ядерных генераторов для такой миссии. Если предположить, что можно построить доступный, но высокопроизводительный космический корабль, по-прежнему существовала проблема добраться до Плутона, находящегося почти в 5 миллиардах километров от Земли, без ожидания десятилетий. Ответ заключался в том, чтобы использовать гравитацию Юпитера, чтобы направить космический корабль к Плутону.

Запуск в 2006 году New Horizons дал начало миссии с высокой скоростью, и пролет Юпитера всего год спустя дал ей необходимый дополнительный импульс.Космический корабль New Horizons прибыл к Плутону в июле 2015 года, двигаясь со скоростью 14 километров в секунду (или около 50 000 километров в час). С такой высокой скоростью вся последовательность облета была сжата в один день. Большинство данных, записанных на близком расстоянии, могли быть переданы на Землю только через много месяцев, но когда они, наконец, прибыли, астрономы были вознаграждены сокровищницей изображений и данных.

Первые виды Плутона крупным планом

Рисунок 5: Глобальное цветное изображение Плутона. Это изображение New Horizons ясно показывает разнообразие ландшафтов на Плутоне . Темная область в нижнем левом углу покрыта ударными кратерами, а большая светлая область в центре и внизу справа представляет собой плоский бассейн без кратеров. Цвета, которые вы видите, несколько улучшены, чтобы выявить тонкие различия. (кредит: модификация работы НАСА / Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса / Юго-Западного исследовательского института)

Плутон — это не тот геологически мертвый мир, который многие ожидали в отношении такого маленького объекта — далеко не так.Разделение поверхности на области с различным составом и текстурой поверхности очевидно на глобальной цветной фотографии, показанной на Рисунке 5. На этом изображении усилен красноватый цвет, чтобы более четко выявить различия в цвете. Более темные части поверхности кажутся изрытыми кратерами, но рядом с ними находится почти невыразительная светлая область в нижнем правом квадранте этого изображения. Темные области показывают цвета фотохимической дымки или смога, аналогичные цвету атмосферы Титана. Темный материал, окрашивающий эти старые поверхности, может происходить из-за атмосферной дымки Плутона или из-за химических реакций, происходящих на поверхности из-за действия солнечного света.

Светлые участки на фото — низменные бассейны. Судя по всему, это моря замороженного азота, глубиной может быть много километров. И азот, и метан могут улетучиваться с Плутона, когда он находится в части своей орбиты, близкой к Солнцу, но только очень медленно, поэтому нет причин, по которым огромная чаша замороженного азота не могла существовать в течение длительного времени.

На рис. 6 показаны некоторые из замечательных разнообразных особенностей поверхности, обнаруженных New Horizons. Справа от этого изображения мы видим «береговую линию» огромной чаши из азотного льда, которую мы видели как гладкую область на Рисунке 5.Эта круглая область, получившая временное прозвище «Равнины Спутника», в честь первого человеческого объекта, попавшего в космос, имеет ширину примерно тысячу километров и показывает интригующие ячейки или многоугольники, средняя ширина которых превышает 30 километров. Горы посередине представляют собой большие глыбы замерзшего водяного льда, высота некоторых достигает 2–3 км.

Рисунок 6: Разнообразие местности на Плутоне. Это улучшенное цветное изображение полосы поверхности Плутона длиной около 80 километров показывает множество различных особенностей поверхности.Слева направо мы сначала пересекаем область «бесплодных земель» с некоторыми видимыми кратерами, а затем перемещаемся через широкий диапазон гор, сделанных из водяного льда и покрытых более красным материалом, который мы видели на предыдущем изображении. Затем справа мы подходим к «береговой линии» огромного моря замерзшего азота, которое ученые миссии прозвали «Равнинами Спутника». Это азотное море разделено на загадочные клетки или сегменты размером в несколько километров. (кредит: модификация работы НАСА / Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса / Юго-Западного исследовательского института)

На рисунке 7 показан другой вид границы между различными типами геологии.Ширина этого изображения составляет 250 километров, и на нем видна темная, древняя, сильно изрезанная кратерами местность; темная, без кратеров и холмистая местность; ровная, геологически молодая местность; и небольшая группа гор высотой более 3000 метров. На лучших изображениях светлые участки азотного льда, кажется, текли так же, как ледники на Земле, покрывая некоторые из более старых мест под ними.

Изолированные горы посреди гладких азотных равнин, вероятно, также сделаны из водяного льда, который очень твердый при температурах на Плутоне и может плавать на замороженном азоте.Дополнительные горы и некоторая холмистая местность, которая напомнила ученым миссии змеиную кожу, видны на части (b) рисунка 7. Это предварительные интерпретации только первых данных, полученных от New Horizons в 2015 и начале 2016 года. , ученые получат лучшее понимание уникальной геологии Плутона .

Рисунок 7: Разнообразие местности на Плутоне. (a) На этой фотографии, шириной около 250 километров, мы можем видеть много различных типов местности.Внизу более старые, покрытые кратерами возвышенности; V-образная область холмов без кратеров указывает на нижнюю часть изображения. V-образную темную область окружает гладкая, более яркая замерзшая азотная равнина, действующая как ледники на Земле. Некоторые изолированные горы, сделанные из замороженного водяного льда, плавают в азоте в верхней части изображения. (б) Размер этой сцены составляет около 390 километров. Округлые горы, совершенно отличные от тех, что мы знаем на Земле, называются Тартар Дорса. Узоры, состоящие из повторяющихся гребней с более красноватым рельефом между ними, еще не изучены.(кредит a, b: модификация работы НАСА / Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса / Юго-Западного исследовательского института)

Краткий обзор Харона

Чтобы добавить к загадкам Плутона, мы показываем на Рисунке 8 одно из лучших изображений New Horizons большого спутника Плутона Харон . Вспомните ранее, что Харон примерно вдвое меньше Плутона (его диаметр примерно равен размеру Техаса). Харон держится той же стороной к Плутону, как наша Луна — той же стороной к Земле.Однако что уникально в системе Плутон-Харон, так это то, что Плутон также держится лицом к Харону. Как два обнимающихся танцора, эти двое постоянно смотрят друг на друга, кружась по небесному танцполу. Астрономы называют это двойным приливным затвором.

Рис. 8: Большая луна Плутона Харон. (a) На этом изображении New Horizons цвет был усилен, чтобы подчеркнуть цвет странной красной полярной шапки Луны. Харон имеет диаметр 1214 километров, а разрешение этого изображения — 3 километра.(б) Здесь мы видим луну под немного другим углом, в истинном цвете. На врезке сверху вниз показана область около 390 километров. В левом верхнем углу есть интересная особенность — что-то похожее на гору посреди впадины или рва. (кредит a, b: модификация работы NASA / JHUAPL / SwRI)

New Horizons показала еще один сложный мир. В нижней части изображения есть разбросанные кратеры, но большая часть остальной поверхности кажется гладкой. Центр изображения пересекает пояс пересеченной местности, включающий в себя тектонические долины, как если бы какие-то силы пытались разделить Харон на части.Завершает это странное изображение отчетливо красная полярная шапка неизвестного состава. Многие особенности Харона еще не изучены, в том числе то, что кажется горой посреди низменности.

Ключевые концепции и резюме

Космический корабль New Horizons показал, что Плутон и Харон являются двумя из самых интересных объектов во внешней Солнечной системе. Плутон маленький (карликовая планета), но также удивительно активен, с контрастирующими областями темной изрезанной кратерами местности, светлыми бассейнами с азотным льдом и горами замороженной воды, которые могут плавать в азотном льду.Даже самый большой спутник Плутона Харон свидетельствует о геологической активности. И Плутон, и Харон оказались гораздо более динамичными и интересными, чем можно было представить до миссии New Horizons.

Плутон

Плутон, сфотографировано NASA New Horizons 14 июля 2015 г.

Плутон находится в области, классифицируемой как пояс Койпера, в транснептуновом регионе нашей Солнечной системы. Пояс Койпера состоит из тысяч ледяных твердых объектов, простирающихся от орбиты Нептуна до почти 5 миллиардов миль от Солнца.Плутон — самое большое из известных тел в поясе Койпера, обладающее достаточной массой, чтобы иметь сферическую форму. Несмотря на то, что Плутон имеет достаточную массу, чтобы придать ему сферическую форму, Плутон на самом деле меньше по физическим размерам, чем семь лун Солнечной системы, включая Землю. Плутон вращается вокруг своей оси каждые 6,39 дня, а его оборот вокруг Солнца занимает 247,8 лет. У него пять известных спутников. Спутники в порядке удаления от Плутона, начиная с ближайшего, — это Харон, Стикс, Никс, Кербер и Гидра.Харон является наиболее интересным, поскольку он примерно в два раза меньше Плутона и имеет сферическую форму. Харон обращается вокруг Плутона каждые 6,39 дня, а также совершает один оборот в течение этого периода времени, что соответствует вращению Плутона. Таким образом, Плутон и Харон действуют в космосе как гантели, вращаясь друг вокруг друга с почти идеальным синхронным шагом. Это самое близкое к системе бинарных планет, что находится в нашей Солнечной системе.

Космический зонд НАСА New Horizons пролетел над Плутоном 14 июля 2015 года, что дало ученым массу ранее неизвестных данных о ледяном теле.Очень тонкая атмосфера Плутона простирается на 100 миль от его поверхности, что примерно в 5 раз выше, чем предсказывали более ранние модели. Несмотря на то, что атмосфера тонкая, вполне возможно, что этого достаточно для того, чтобы Плутон изо дня в день изменчивал погодные условия. Атмосфера в основном существует в виде газа, когда Плутон находится ближе всего к Солнцу (перигелий), но затем медленно замерзает на поверхности по мере того, как он удаляется. New Horizons смогла наблюдать за атмосферой Плутона, когда зонд удалялся, сфотографировав дымку атмосферы, когда Плутон был подсвечен солнцем сзади (показано ниже).Атмосфера на самом деле испускает голубоватую дымку, которая возникает из-за того, что солнечный свет рассеивается частицами дымки, которых много в ее атмосфере. До пролета New Horizons ученые ожидали, что большая часть азота, окружающего атмосферу Плутона, улетела в космос. Однако New Horizons показала удивительно густую дымку, показывая, что пополнение азота должно происходить откуда-то, возможно, изнутри планеты через ледяные вулканы или гейзеры. Действительно, New Horizons показал, что поверхность Плутона имеет множество разнообразных географических объектов, таких как кратеры, ледяные дюны, горы, равнины и эрозионные особенности, такие как поверхностные впадины и гребни.

New Horizons собирал данные с Плутона более 5 месяцев. Поэтому New Horizons удалось сфотографировать одну сторону Плутона и найти чрезвычайно интересное большое тело в форме сердца (показано выше), состоящее в основном из азотного льда. Эта особенность свидетельствует о том, что у Плутона есть большой субповерхностный, соленый, жидко-жидкий океан, возможно, глубиной до 60 миль. Как такое холодное тело, температура поверхности которого колеблется от -370 до -400 градусов по Фаренгейту, может поддерживать жидкую воду даже под своей поверхностью? Учитывая внутреннее давление и тепловой баланс Плутона, это возможно.Кроме того, объект в форме сердца, названный Tombaugh Regio (в честь первооткрывателя Плутона Клайда Томбо), содержит ключ. Эта область находится почти прямо напротив самого большого спутника Плутона, Харона (показанного ниже), демонстрируя постоянное притяжение и притяжение в этой области. Астрономы сосредоточили свое внимание на западной стороне сердца, области под названием Sputnik Planum, области, которая, как считается, образовалась в результате удара метеора. Удар по существу приведет к отрыву материала от него, создавая в этой области «отрицательную массовую аномалию».Но в этой области дело обстоит иначе. Имеет положительную массовую аномалию. Чтобы это произошло, моделирование показывает, что подповерхностный океан должен был распространиться по всей планете под поверхностью после удара. Следовательно, возможно, что скалистая внутренность Плутона окружена снежно-ледяным океаном, который, в свою очередь, окружен ледяной поверхностью.

Как и Уран, ось вращения Плутона сильно наклонена на 122,5 градуса. Это дало бы одной стороне планеты чрезвычайно длительные периоды темноты или света, в зависимости от ориентации этой стороны к Солнцу.Однако вполне вероятно, что температура на планете очень однородна по всему земному шару. Это связано с тем, что на таком расстоянии солнце излучает такой слабый свет.

Фотографии ниже сделаны зондом НАСА New Horizons, июль 2015 года.


Атмосфера Плутона, как показано New Horizons
Плутон и его самый большой спутник Харон

Ледяные дюны

КРАТКИЕ ФАКТЫ
(
Данные взяты из НАСА Годдарда)

Среднее расстояние от Солнца 3.67 миллиардов миль
Перигелий 2,75 миллиарда миль
Афелий 4,53 миллиарда миль
Звездное вращение 6,39 земных суток
Продолжительность светового дня 6,39 земных суток
Звездная революция 247,8 земных лет
Диаметр на экваторе 1475 миль
Наклон оси 122.5 градусов
Лун 5 известных
Атмосфера В основном азот и небольшие количества метана и окиси углерода
Первооткрыватель Клайд Томбо
Дата открытия 18 февраля 1930 г.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ:

Среднее расстояние от Солнца: Среднее расстояние от центра планеты до центра Солнца.
Перигелий: Точка на орбите планеты, ближайшая к Солнцу.
Афелий: Точка на орбите планеты, наиболее удаленная от Солнца.
Звездное вращение: Время, за которое тело совершит один оборот вокруг своей оси относительно неподвижных звезд, таких как наше Солнце. Сидерическое вращение Земли составляет 23 часа 57 минут.
Продолжительность дня: Среднее время, за которое Солнце переместится из положения полудня на небе в точку на экваторе обратно в то же положение.Продолжительность дня Земли = 24 часа
Сидерический оборот: Время, необходимое для совершения одного полного оборота вокруг Солнца.
Наклон оси: Если представить, что орбитальная плоскость планеты или луны идеально горизонтальна или расположена вдоль экватора, то наклон оси — это величина наклона экватора тела относительно плоскости орбиты тела. Например, Земля наклонена вокруг своей оси в среднем на 23,44 градуса. На широте Земли 23,44 градуса отмечают Тропик Рака (северное полушарие) и Тропик Козерога (южное полушарие).В день летнего солнцестояния солнце находится прямо над тропиком Рака. Во время зимнего солнцестояния солнце находится прямо над тропиком Козерога. Если бы у планеты или луны не было наклона оси, то наклон ее оси был бы равен нулю, поэтому не было бы смены времен года.

Планета Плутон сходит с ума | PhysicsCentral

Плутон, который теперь классифицируется как «карликовая планета», был открыт после того, как американский астроном Персиваль Лоуэлл предсказал, что «Планета X» нарушает орбиты Урана и Нептуна.Лоуэлл тщетно искал. После своей смерти Клайд Томбо в 1929 году использовал 13-дюймовый телескоп, чтобы систематически сфотографировать ту часть неба, где видны планеты, с повторной экспозицией через несколько дней в течение года. Сравнивая две одинаковые фотопластинки, он мог отличить движущиеся объекты от неподвижных звезд. (Фактически, метод Томбо основывался на относительном движении Земли и Плутона; для получения дополнительной информации и просмотра «изображения открытия» Плутона см. Первую ссылку.) Проверив положение более миллиона звезд и устранив ряд астероидов, он нашел новую планету.


«Образ открытия» Харона. В 1978 году астроном Джеймс Кристи из Военно-морской обсерватории США заметил, что изображения Плутона показывают образец удлинения, и после дальнейшего исследования Кристи пришла к выводу, что у Плутона есть спутник. Вторая и третья луны наблюдались космическим телескопом Хаббла в 2005 году. (Фото предоставлено Военно-морской обсерваторией США)

Плутон и Харон, полученные с помощью космического телескопа Хаббла.(Изображение предоставлено Р. Альбрехтом (ESA / ESO), NASA)

Некоторые объекты Солнечной системы и их диаметры; для сравнения, диаметр Меркурия составляет около 3000 миль. (Изображение предоставлено НАСА)


Масса Плутона была найдена путем объединения выражения для ускорения при круговом движении, второго закона Ньютона и выражения для силы тяжести. Результат дает массу Плутона через период орбитального движения Харона, гравитационную постоянную и соотношение масс Плутона и Харона.(Это соотношение задействовано, потому что масса Харона значительна.)

Небольшие размеры Плутона уже тогда создавали проблему. В хороший телескоп Плутон казался лишь точкой света, а не диском, поэтому недавно обнаруженный объект должен был быть маленьким — слишком маленьким, по мнению многих астрономов, чтобы вызвать орбитальные возмущения, которые мотивировали поиск его. Поскольку невозможно измерить массу этого удаленного объекта, вопрос не мог быть решен. Много десятилетий спустя, в 1978 году, был обнаружен большой спутник Плутона Харон (см. Фотографии), а его период и радиус орбиты позволили определить массу Плутона.(См. Врезку.) Масса Плутона составляет около одной пятисотой массы Земли, и она слишком мала, чтобы возмущать орбиты Урана и Нептуна, поэтому Плутон не был «Планетой X», которую искал Лоуэлл.

Помимо небольшой массы, орбита Плутона выделяет его. Орбита очень эллиптическая и наклонена на 17 градусов к плоскости эклиптики (где движутся планеты). Примерно 20 лет из 249-летнего периода он ближе к Солнцу, чем Нептун. Кроме того, ось Плутона наклонена на 112 градусов к плоскости эклиптики (ось Земли наклонена только на 23 градуса.5 градусов.)

Плутон никоим образом не находится на краю Солнечной системы. В этом масштабе удобно использовать астрономическую единицу (а.е.), где 1 а.е. определяется как радиус орбиты Земли. Орбита Плутона находится на расстоянии около 39 а.е. от Солнца. Большинство долгопериодических комет, находящихся на наибольшем расстоянии от Солнца (апегелий), находятся на расстоянии от 50 000 до 100 000 а.е., то есть на четверть пути до ближайшей звезды. В 1950 году голландский астроном Ян Оорт выдвинул гипотезу об огромном облаке комет в этом регионе.Маленькие объекты на таком огромном расстоянии невозможно наблюдать с Земли, поэтому облако Оорта остается гипотезой.

Если долгопериодические кометы исходят из Облака Оорта, как насчет короткопериодических? В 1950 году Джеральд Койпер предположил, что большое количество небольших ледяных объектов занимает так называемый пояс Койпера, который, в отличие от очень далекого Облака Оорта, простирается от 30 до 50 а.е. Орбита Плутона попадает примерно в середину пояса Койпера, и некоторые астрономы считают Плутон и его спутники объектами пояса Койпера (KBO).

KBO находятся достаточно близко, чтобы их можно было наблюдать с помощью наземных телескопов. В 1992 году был найден первый из них, и к настоящему времени идентифицировано более 1000. Один из крупнейших — это Квавар (см. Рисунок), который вращается на орбите около 42 а.е. и по размеру равен Харону, спутнику Плутона. С тех пор было обнаружено несколько более крупных KBO.

В 2003 году в Солнечной системе был обнаружен объект с массой больше Плутона (хотя и ненамного). Это была Эрида (объект, ранее известный как Зена), чья очень эксцентричная орбита находится в диапазоне от 38 до 97 а.е. от Солнца.Таким образом, Плутон оказался по соседству с объектами аналогичного размера, и он даже не был самым большим из них.

Исследования

В 2000 году, еще до появления Эрис, Планетарий Хайдена в Американском музее естественной истории открыл новую выставку, посвященную восьми планетам — Плутон был явно исключен. Остальное уже история. В августе 2006 года Международный астрономический союз (МАС) изменил определение понятия «планета» следующим образом.

  • Объект должен находиться на орбите вокруг Солнца.
  • Объект должен быть достаточно большим, чтобы он был почти круглым (т. Е. Находился в гидростатическом равновесии).
  • Объект должен освободить свою орбиту от других объектов.

Траектория полета зонда New Horizons к Плутону. (Изображение предоставлено JHU / APL)

Требование «вращаться вокруг Солнца» исключает луны, такие как большие луны Юпитера.

Требование «почти круглой формы» исключает небольшие объекты, гравитация которых недостаточно велика, чтобы преодолеть силы между камнями или льдом, и создавать сферическую поверхность с наименьшей гравитационной энергией.

Требование «очистить свою орбиту» эквивалентно заявлению о том, что планета намного больше, чем все остальное вокруг, и в этом случае ее относительно сильная гравитация действительно сметает соседние объекты. Фактически, Церера и несколько других астероидов изначально были классифицированы как планеты, прежде чем астрономы поняли, что все они являются частью большой коллекции объектов с похожими орбитами.

IAU также создал новую категорию «карликовые планеты» для тех объектов, которые соответствуют первым двум требованиям, указанным выше, но не очистили свои окрестности от других объектов.Плутон попадает в эту категорию из-за различных объектов пояса Койпера в его окрестностях. Наряду с Плутоном в категорию карликовых планет входят Эрида и Церера.

Какие бы вопросы по поводу статуса Плутона все еще не были решены, это важный объект в солнечной системе и предмет изучения, хотя ни один зонд еще не достиг его. В январе 2006 года космический корабль New Horizons отправился в дальний рейс к Плутону (см. Рисунок траектории) с самым близким сближением в июле 2015 года на расстояние 10300 км (6200 миль).

Ссылки

Планетарное общество

НАСА

Запуск космического корабля New Horizons, который прибудет к Плутону в 2015 году (фото предоставлено NASA / KSC)

CalTech

BBC

Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса

Mass Effect Legendary Edition изменило Плутон

Mass Effect Legendary Edition обновила Плутон в Mass Effect 2, чтобы он соответствовал последнему снимку, сделанному НАСА, как указано в сообщении Reddit.

Redditor u / Kunven опубликовал изображение Плутона в Mass Effect 2 в режиме сканера игры, который позволяет вам перемещать сканер по поверхности планеты в поисках минералов. Еще в 2010 году, когда был выпущен Mass Effect 2, у BioWare не было качественных эталонных фотографий призрачной планеты, которые даже не были сфотографированы в цвете (или фокусе) до 2015 года.

В 2015 году космический корабль NASA New Horizons достиг Плутона и был смог сделать самые точные снимки на сегодняшний день благодаря камере, известной как «Ральф».«Хотя BioWare не так уж и далеко изобразила Плутон как красновато-коричневую планету, текстуры даже не близки к планете, которую можно увидеть на фотографиях НАСА , которые предлагают еще более подробный вид. Ознакомьтесь с официальным НАСА фото ниже.

(Изображение предоставлено NASA)

Два месяца назад пользователь Reddit надеялся, что BioWare обновит текстуру Плутона в Legendary Edition, и мы рады сообщить, что BioWare доставлена. Как видите, текстура Плутона была обновлена. обновлен, чтобы больше походить на изображение выше.В верхнем правом квадранте видны четкие кратеры, а в центре — ровная поверхность. Это очень похоже на последнее изображение Плутона, которое представляет собой довольно интересную деталь, включенную в BioWare.

Mass Effect Legendary Edition может похвастаться лучшей графикой в ​​целом, и приятно видеть, как обновленные текстуры распространяются на гигантские куски камня, плавающие в вакууме космоса.

Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с нашим обзором Mass Effect Legendary Edition .

Романтика Mass Effect | Хранители Mass Effect | Концовки Mass Effect | Романтика Mass Effect 2 | Лояльность Mass Effect 2 | Оружие Mass Effect 2 | Mass Effect 2 концовки | Романтика Mass Effect 3 | Оружие Mass Effect 3 | Mass Effect 3 броня | Mass Effect 3 сканирование планеты | Mass Effect 3 концовки

.