История плутона – Планета Плутон — история открытия, характеристики, орбита, — Мир космоса

Содержание

Планета Плутон

История открытия Плутона

Плутон фотоПервым, кто предсказал существование Плутона стал Урбен Леверье. В 1840 году ему даже удалось примерно определить местонахождение этой неизвестной на тот момент планеты.  Все доказательства ученого о существовании Плутона в Солнечной системе основывались на законах ньютоновой механики.

Следующим, кто продолжил поиск Плутона стал Персиваль Лоуэлл. Еще в начале двадцатого века он решил организовать крупный проект, нацеленный на розыски «девятой» планеты, которую сначала назвали «Планетой Х». В результате долгой и упорной работы ученых, весной 1915 года в личном научном центре Лоуэлла были получены две нечеткие фотографии искомого объекта.

Далее, в 1840 году поиск Плутона продолжили сотрудники обсерватории Маунт-Вальсон под руководством Милтона Хьюмасона, которому удалось заснять слабые очертания «Планеты Х» на фотопластинку.

В 1929 году новый директор научного центра Лоуэлла — Весто Мелвин Слайфер решил возобновить поиски Плутона, доверив двадцатитрехлетнему Клайду Томбо всю основную работу. Тогда в обязанности молодого астронома входило получение фотографий ночного неба с двухнедельным интервалом. После года работы Клайд обнаружил тело, предположительно совершающее движения. Факт находки подтвердился  следующей партией исследовательских фотографий. За совершенное открытие в марте 1930 Томбо удостоили золотой награды крупного Астрономического сообщества.

Происхождение названия планеты Плутон

Право на «наречение» небесного тела решили оставить за сотрудниками центра Лоуэлла. Ученым было необходимо дать имя новой планете как можно скорее, чтобы их не опередили другие. Предложения с названиями в огромном количестве стали поступать со всех уголков Земли. Констанция Лоуэлл — вдова владельца обсерватории, также решила принять участие в выборе имени для только что открытой планеты. Сначала она предложила назвать ее в честь древнегреческого бога Зевса, затем в честь своего покойного мужа. В итоге идеальным вариантом имени для новой планеты она посчитала свое. Все эти предложения почти сразу были отклонены учеными.

Персиваль Лоуэлл ajnjСамо название «Плутон» было предложено юной ученицей Оксфорда — Венецией Берни. Увлечения этой девочки не ограничивались лишь одной астрономией. Она также много изучала древнегреческую мифологию. Исходя из своих предпочтений, она решила, что имя бога царства мертвых станет лучшим вариантом названия для темного и неизведанного космического объекта.

Как-то утром Венеция рассказала о своей задумке дедушке — Фолконеру Мейдану, который был знаком с профессором Гербертом Тернер. Он также посчитал это название подходящим для недавно открытой планеты, о чем вскоре сообщил астрономам из США. Вскоре предложение английской школьницы было принято, за что она получила символическую награду от Мейдана в размере пяти фунтов стерлингов.

Поиски «Планеты Икс»

Персиваль Лоуэлл ajnjЧерез некоторое время после того, как был открыт Плутон, у некоторых ученых появились сомнения по поводу того, что он и лоуэлловская «Планета Х» являются одним и тем же объектом. Причиной этому стала тусклость планеты, а также отсутствие очертаний ее диска. В середине прошлого столетия показатели массы Плутона начали подвергаться регулярному пересмотру  в пользу уменьшения. Точные данные о величине планеты исследователи смогли  получить лишь после обнаружения ее спутника — Харона, которое состоялось в 1978 году. Показатели его массы, которые ограничились лишь  0,2%  от нашей планеты, посчитали недостаточными для ранее выявленных несоответствий в орбите планеты Уран.

Дальнейшие попытки обнаружить «Планету Икс» не дали положительных результатов. Во время направления спутника «Вояджер-2» в месторасположение Нептуна была получена информация, отталкиваясь от которой ученые решили пересмотреть массу Нептуна в пользу ее уменьшения на полпроцента. Только в конце 20 века ученым Майлсом Стэндишом, занимавшимся перевычислением гравитационного влияние Нептуна на Уран, ликвидировались несоответствия в орбите Урана, вместе с чем исчезла необходимость продолжать розыск «Планеты Икс».

Сегодня большинство ученых убеждены, что открытие Лоуэллом «Планеты Х» стало обычной случайностью.

Хронология событий

  • 1906-1916 — Ученые из США Персиваль Лоуэлл предположил наличие в «Планеты-Х» в нашей Солнечной системе, или как принято назвать ее в обиходе ученых, — девятой планеты
  • 12 марта 1930 — Клайд Томбо — работник центра Лоуэлла сумел зафиксировать объект, схожий по всей параметрам с девятой планетой
  • 25 марта 1930 — Обнаруженной планете присвоили имя Плутон
  • 24 августа 2006 — Плутон причислили к виду карликовых планет, перестав относить его к виду стандартных
  • Август 2112 — Плутон впервые со времен его обнаружения достигнет афелия
  • 2178 — Плутону впервые со времен его обнаружения удастся замкнуть круг движения вокруг Солнца

Обрита планеты Плутон

Орбита ПлутонаПоложением своей орбиты Плутон сильно  выделяется на фоне всех планет, вращающихся вокруг нашей звезды. Все дело в том, что угол его наклона составляет 17° относительно эклиптики. Орбиты иных планет, за исключением Меркурия, имеют округлые очертания и составляют более острый угол в соотношении с ее плоскостью.

Плутон находится от Солнца на дистанции 5, 9 млрд. км. Из-за значительного наклона орбиты планеты, одна ее часть иногда находится от звезды на меньшем расстоянии, нежели Нептун. В последний раз Плутон был замечен в такой позиции в 1979 и 1999 годах. Примерные вычисления говорят о том, что до открытия Плутон пребывал в таком положении в 1735 и 1749 годах ( разница 14 лет). Хотя предыдущий период между сменами подобных позиций Плутона  (1483 и 1503 год) составил 20 лет.

Из-за значительного наклона орбиты Плутона, его взаимодействие с орбитой Нептуна исключено. Даже более того — эти планеты всегда находятся на дальней дистанции друг от друга, которая составляет около 17 а.е.

Положение орбиты Плутона возможно рассчитать только на несколько миллионов лет вперед, и также назад. Причиной тому является нестабильная траектория движения Плутона, которая и не дает ученым точно спрогнозировать его дальнейший путь. Хотя, если наблюдать за  передвижением данной планеты в течение относительно небольшого промежутка времени, станет казаться, что оно достаточно предсказуемо. В реале проекция орбиты Плутона все время изменяется с завершением каждого периода, поэтому предсказать ее положение можно только на ограниченный срок.

Орбиты Нептуна и Плутона

Орбита Нептуна и Плутона схемаЗа время, которое затрачивает Плутон на совершение трех кругов вокруг Солнца, Нептун делает только два. Это значит, что эти планеты постоянно пребывают в орбитальном резонансе в соотношении 3:2. По аналогичной проекции орбит других планет они должны пересекаться. Но этого не происходит. Случается, что Плутон сближается с Ураном, но соприкосновение их орбит по-прежнему невозможно по причине того же резонанса. Во все циклы Плутона, заканчивающиеся проходом перигелия, Нептун всегда оказывается позади него. И, когда Плутон вновь достигнет перигелия, Нептун окажется ровно на таком же расстоянии от Плутона, как и после завершения  первого круга, только впереди. А когда две планеты будут находиться по одну сторону от Солнца, одновременно образуя с ним единую линию, Плутон перейдет в афелий.

Именно поэтому Плутон никогда не сможет сблизиться с Нептуном более, чем на 17 а.е. А его приближение к Урану возможно максимум на 11 а.е.

 Ранее существовало предположение, что некогда Плутон исполнял роль спутника Нептуна. Но данная гипотеза была полностью опровергнута, когда ученые доказали, что орбиты данных планет сохраняют стабильный орбитальный резонанс уже миллионы лет.

Дополнительные факторы, влияющие на орбиту Плутона

Орбита Нептуна и Плутона схемаПлоды долгой и упорной работы астрофизиков всего мира помогли установить, что способы и сила взаимодействия  между Нептуном и Плутоном уже на протяжении многих миллионов лет не изменяются. А способствуют данному явлению два фактора.

Фактор первый

Постоянная поддержка определенной дистанции между Нептуном и Плутоном обеспечивается тем, что перигелий Плутона всегда находится близко к прямому углу. Это является результатом эффекта Козаи, заключающимся в соотношении эксцентриситета планеты и ее наклона ( Плутона), учитывая свойства более объемного объекта ( Нептуна). По расчетам амплитуда либрации Плутона по отношению к Нептуну равно 38°. Исходя из этих данных, можно легко рассчитать наименьший угол разделения перигелия Плутона с орбитой Нептуна, который будет равен  52°. (90°-38°).

Фактор второй 

Следующим фактором, влияющим на поддержание взаимодействия между планетами на одном уровне является то, что долготы орбитальных углов Нептуна и Плутона лежат выше вышеуказанных колебаний. Когда точки пересечения эклиптики этих двух планет совпадают, меньшая планета ( Плутон) будет располагаться выше большей (Нептун). То есть, в момент, когда Плутон настигнет орбиту Нептуна, зайдя максимально глубоко на линию ее проекции, одновременно произойдет отклонение первого объекта от плоскости второго. Такое явление получило название суперрезонанс 1:1.

Физические характеристики Плутона

Значительное расстояние, которое отделяет Землю от Плутона, делает сложнее  подробное исследование небесного тела. Получение свежих фактов об этом небольшом небесном объекте планируется только в 2015 году, когда в местонахождение Плутона будет запущена машина «Новые горизонты».

Визуальные характеристики и строение

макет планеты ПлутонВ связи с немалой дистанцией, разделяющей Плутон от нашей планеты, с его наблюдением не всегда справляются даже самые мощные телескопы. Выглядит Плутон почти всегда расплывчато из-за слишком маленьких размеров его углового диаметра. Он составляет всего лишь 0,11″. Самые мощные аппараты при максимальном приближении обычно фиксируют изображение круглого объекта светло-коричневого цвета. Исследования показали, что его 98% его поверхности составляет азот льда с примесями моноокиси углерода и метана.

Некоторые уточнения данных, снятых с телескопа «Хаббл», ученые смогли получить методом компьютерной обработки кадров. На них отмечается затемнение более яркой области планеты, которая начинает осуществлять меньшие колебания, чем более светлая часть. Прибегая к этому способому, возможно выяснить среднюю яркость пары Плутон-Харон, а также отслеживать ее на протяжении длительного времени. Полоса темного окраса, находящаяся чуть ниже экватора объекта отличается более сложным окрасом, что может говорить о том, что его поверхность постоянно подвергается каким-то изменениям. И, скорее всего, они связаны с механизмами ее формирования.

Масса и размеры Плутона

Ученые, изначально принявшие Плутон за «Планету Х», вычисляли его массу, исходя из ее предполагаемого воздействия на орбиту Урана и Нептуна. В середине двадцатого века стали считать, что показатели массы Плутона и Земли являются почти одинаковыми. В ходе дальнейших исследований, показатели предполагаемой массы Плутона пошли на убыль. В 1971 году значение ее величины стали сопоставлять с габаритами Марса. В 1978 году ученым удалось наиболее точно вычистить альбедо Плутона, обнаружив, что оно равно альбедо льда метана. Взяв во внимание данный факт, астрофизики пришли к выводу, что масса Плутона не может составлять больше 1% от Земли.

Обнаружение в том же году Харона — спутника Плутона, помогло вычислить всю массу системы Плутона. Производя ее измерения, ученые опирались на третий закон Кеплера. В результате было выявлено, что масса системы Плутон-Харун составила 0,24% массы Земли. Но так как точное соотношение габаритов Плутона и Харона сегодня назвать не сможет никто, то рассчитать точную массу самой планеты ученые пока не в силах.

Плутон является одним из мелкогабаритных объектов Солнечной системы. Данное сравнение объемов Плутона применительно не только к планетам, но и к некоторым спутникам. Даже Луна значительно превосходит Плутон по своим размерам. Плутон составляет только  20% от массы земного спутника.

Атмосфера Плутона

Атмосфера данной планеты представляет из себя тонкую оболочку, образованную в процессе испарения с поверхности ее льда таких соединений, как монооксид углерода, матан и азот.  По мере сближения Плутона с Солнцем, его льды начинают переходить в газообразное состояние. А по мере удаления планеты от Солнца, эти газы начинают кристаллизовываться, постепенно опускаясь на ее поверхность. Средняя температура  нижних слоев атмосферы Плутона составляет примерно -230 °C. Но в верхних слоях она значительно выше — около -170°С.

Атмосферу Плутона стали изучать в 1985 году. К этому шагу ученых подтолкнуло наблюдение покрытия им звезд. Ученые смогли выявить наличие оболочки у данной планеты очень простым способом. Процесс покрытия звезды происходит быстро только в том случае, если у покрываемого объекта атмосфера полностью отсутствует. Но, если очертания звезды тускнеют постепенно, что произошло в случае с Плутоном, то это указывает на наличие у объекта оболочки.

Спутники Плутона

У Плутона имеется пять естественных спутников. Самый первый — Харон, который  в 1978 году обнаружил ученый Джеймс Кристи. Еще два подобных объекта меньшего размера открыли в 2005 году. А Кербер — четвертый спутник Плутона зафиксировал аппарат «Хаббл» в 2011 году. Уже в 2012 сделали объявление о находке последнего — пятого спутника, которого ученые назвали «Стиксом».

Спутники Плутона находятся на меньшем к нему расстоянии, нежели все известные спутники иных планет Солнечной системы.

Данные «Хаббл» также помогли установить приблизительные размеры спутников Плутона. Ученые заявляют, что у этой планеты не имеется спутников, диаметр которых смог бы превысить 12 км.

Харон

Астрономы обнаружили этот спутник в 1978 года. Харон назвали в честь мифического персонажа, который по легенде переправлял души мертвых по реке Стикс. Его объем лишь на малую часть превышает половину объема Плутона. Диаметр Харона приблизительно равен 1205 км.

Ученым, исходя их итогов исследования покрытия звезды Хароном, которое происходило в 1980 году, удалось с достаточной точностью рассчитать его радиус. В этом же году были получены данные, позволяющие оценить радиус орбиты данного спутника. Но сегодняшние наблюдения, проводимые более современными машинами, позволили провести переоценку этой величины. Да данный момент принято считать, что примерный радиус орбиты Харона равен 19628-19644 км. 

Многие астрономы называют Харон и Плутон парной планетой. Эти доводы основываются на том, что барицентр системы этих двух объектов не лежит на поверхности Плутона.

В 2007 году работники научного центра Джемини обнаружили на поверхности Харона водяные кристаллы с гидратами аммиака. Исходя из данного факта, можно предположить существование на спутнике криогейзеров.

Гидра и Никта

В 2005 году Фото еще двух спутников Плутона были получены астрономами, работающими с мощной машиной «Хаббл». В 2006 году объекты получили свои официальные названия: Никта и Гидра. Эти небольшие спутники расположены дальше Харона примерно в 2 или 3 раза. Первый спутник — Гидра находится от Плутона на дистанции 65 тыс. км. А второй — Никта, расположен на расстоянии от планеты в 5 тыс. км. Никта и Гидра  находятся в резонансном соотношении друг с другом 6:1, а с Хароном в 4:1. Орбиты этих двух спутников имеют округлые очертания. Выявление их особенностей и отличий от других объектов Солнечной системы ведется и по сей день. Астрономами было замечено, что яркость Гидры зачастую проявляется сильнее, чем у Никты. И это может говорить о том, что поверхность первого спутника лучше отражает солнечный свет, чем поверхность второго.

Диаметр Гидры предположительно равен 61 км, а диаметр Никты —  46 км. Открытие этих небольших спутников сподвигло ученых на новые размышления о возможном наличии у Плутона некой системы колец, как у Юпитера. Но анализ работы телескопа «Хаббл» опроверг все предположения на этот счет. Даже, если кольцевая система у Плутона и существует, то она может достигать лишь 1000 км в ширину, что будет характеризовать ее, как незначительную.

Кербер и Стикс

В 2011 года телескоп «Хаббл» зафиксировал еще одно тело, вращающееся вокруг Плутона, приблизительный диаметр которого составил 13-34 км. И только в прошлом году ему было присвоено название Кербер.

В 2012 году был замечен еще один объект, вращающийся вокруг Плутона. Год спустя данный спутник получил имя Стикс. Ученые также успели рассчитать примерный диаметр Стикса, который составил 15-25 км. Также удалось выяснить, что данный спутник находится от Плутона на расстоянии 47 тыс. км.

Пояс Койпера

Происхождение Плутона на протяжении долго времени оставалось загадкой для многих ученых-астрономов всего мира. В 1936 году Реймонд Литлтон — известный ученый из Англии предположил, что сам Плутон ранее являлся спутником Нептуна. По его мнению Плутон был выброшен из системы большей планеты ее крупным спутником- Тритоном. Данное заявление вызвало много споров, а в конечном итоге было полностью опровергнуто на основе общепринятого факта о том, что Плутон никогда не сближается с Нептуном.

В конце прошлого века ученым стали попадаться новые объекты за орбитой Нептуна, которые были очень похожи на Плутон. Его сходство с обнаруженными астрономами ледяными космическими телами заключилось в идентичной форме орбиты, размере и составе оболочки. Данная область Солнечной систмы получила название «Пояс Койпера». Современные ученые считают, что Плутон является одним из крупных объектов этой части, так как его свойства схожи со свойствами тел, которые находятся в области этого пояса.

astro-azbuka.ru

Планета Плутон краткое описание

Официальной датой открытия Плутона, принято считать 18 февраля 1930 года, а первооткрывателем американского астронома Клайда Томбо. О планете Плутон мы сделали краткое описание.

Урбен Леверье первый предположил гипотезу о существовании Плутона в 1840 годы, основываясь на анализе возмущений орбиты Урана.
Затем Персиваль Лоуэлл в 1906 организовал проект по поиску Планеты Х.
Уильям Генри Пикеринг и Лоуэлл в 1906 году совместно смогли рассчитать возможные координаты. В 1915 году обсерватория даже получила изображения, на которых был слабо виден Плутон, однако его так и не признали.
Калифорнийская обсерватория Маунт-Вильсон в 1919 году также получила 4 фотопластинки, где было изображение невидимки, но оно по случайности совпало с участками брака.

Свое название Плутон получил благодаря Венеции Берни. Увлеченная астрономией и мифологией 11-я девочка решила, что имя бога подземного царства вполне подойдет темной и холодной планете. Фолконер Мейдан, её дедушка, передал её вариант профессору Оксфордского университета и астроному Герберту Тернеру.

Чем знаменит Плутон? Пожалуй, тем что это единственная планета Солнечной системы, пониженная в звании. С 24 августа 2006 года — это карликовая планета.
Не всем это нравится и дебаты о статусе ведутся до сих пор.
В штате Иллинойс, родина Клайда Томбо и в штате Нью-Мексико, там долго жил Клайд, на законодательном уровне было принято решение считать Плутон — планетой.

Общая характеристика

Плутон является крупнейшей карликовой планетой, считался девятой планетой в нашей Солнечной системе, до 2006 года.
Диаметр 2374 км, средний радиус 1188 км. Самое близкое расстояние до Солнца 4,4 млрд км, дальнее — 7,4 млрд. Двигаясь посильно вытянутой орбите со скоростью 4,7 км в секунду, совершает полный виток за 248 лет.
Направление вокруг своей оси обратное, как у Венеры и Урана, сутки длятся 152 часа 52 минуты. Наклон оси 120 градусов, смена времен года выражена сильно.

Планета Плутон Планета Плутон

Строение и атмосфера

Предположительно, ядро состоит из силикатов, льда.
Мантия из водного льда, простирается на 250-300 км.
Поверхность считается одной из молодых, неоднородна, со стороны Харона состоит метанового льда, на другой преобладает азотный лед. Также содержится моноокись углерода.

Благодаря космическому аппарату «Новые горизонты», передавшему снимки на Землю, стало известно о горах, высотой до 3,5 км, возраст которых 100 млн лет. Рядом с горным массивом хорошо видна ледяная равнина Спутника, диаметром около 1492 км. А также светлая зона до 2300 км — своей формой похожую на сердечко.
Наличие атмосферы, состоящей из смеси азота, метана и угарного газа, только в 1988 году было подтверждено.
Практически на расстояние больше 200 километров от поверхности наблюдается легкая дымка, разделяющаяся на 20 слоев. На поверхности средняя температура достигает минус 223 градуса.

Спутники

На сегодняшний день у Плутона известны всего пять естественных спутников.
Самый большой — Харон, обнаружил Джеймс Кристи, в 1978 году.
Расстояние до Плутона 19596 км. Имея диаметр 1215 км, он вращается синхронно с Плутоном и всегда обращен к нему одной стороной.
Харон отличается по своему цвету от Плутона, он более темного цвета. Ученые предполагают, что он покрыт льдом, геологически активен, а также на нём могут находиться крупные залежи графита.

Остальные луны были открыты в наше время, с помощью мощного телескопа “Хаббл”. В 2005 году разглядели Никту и Гидру, в 2011 — Кербер, в 2012 — Стикс.
Никта, размер 54х41х36 км, радиус орбиты 49000 км.
Гидра, размер 43х33 км, радиус орбиты 65000 км.
Кербер, размер 12х4,5 км, радиус орбиты 58000 км.
Стикс, размер 7х5 км, радиус орбиты 42000 км.

Исследования

Большое расстояние до Плутона затрудняет наблюдение в телескопы.
19 января 2006 года с Земли была запущена автоматическая межпланетная станция «Новые горизонты», предназначенная для изучения Плутона и его спутников.
Поставленные цели: поиск колец и новых спутников Плутона, исследование атмосферы, строение и поверхность Плутона и Харона.
В 2015 году аппарат выполнил поставленную задачу.
На Землю были отправлены снимки с поверхности, данные исследований Плутона и его спутников.
Помимо ответов на свои вопросы, ученые получили не меньше загадок. Так что карликовая планета раскрыла не все свои тайны.
В 2019 году запланировано изучение объектов пояса Койпера.

Более подробно, какие данные были переданы мы расскажем в новой статье.

Маленьким астрономам

Плутон планета и краткое описание для детей, познакомит их с неизведанным ледяным миром.
О существовании Плутона догадывался Урбен Леверье еще в 1840 году, однако официальной датой открытия принято считать 18 февраля 1930 года, первооткрывателем стал американский астроном Клайд Томбо.

Планета Плутон Планета Плутон

Название планете предложила одиннадцатилетняя Венеция Берни, увлекающаяся астрономией и мифологией. Она решила, что холодному далекому миру подойдет имя Бога подземного царства — Плутон. Её дедушка Фолконер Мейдан работал в библиотеке Оксфордского университета. И он передал профессору Герберту Тернеру вариант внучки. Имя Плутон выиграло, а Венеция получила в качестве награды пять фунтов стерлингов.

До 2006 года считалась планетой Солнечной системы, но после была причислена к карликовым планетам. Хотя не все ученые согласны с таким решением.

Карликовая планета, в диаметре всего 2374 км, меньше Луны.
Вокруг Солнца вращается посильно сплющенной орбите, то приближаясь на 4,4 млрд км, то отдаляясь на 7,4 млрд км. Проходит полный виток за 248 лет.
Вращается вокруг своей оси в обратном направлении, подобно Венере и Урану,
Планетарные сутки длятся 152 часа 52 минуты, наклон оси 120 градусов.

Достоверных данных о строении планеты нет, но ученые предполагают, что ядро состоит из силикатов и льда, мантия из водного льда и простирается на 300 км. Поверхность состоит изо льда, с примесью моноокиси углерода. Средняя температура достигает минус 223 градуса. Представляете, какая погода на планете Плутон?

На поверхности планеты хорошо видна ледяная равнина Спутника, диаметром около 1492 км и светлая зона, своей формой похожая на сердечко. Также есть горы высотой 3,5 км, которые раскинуты на много километров.
Атмосфера состоит из смеси азота, метана, и угарного газа, так что люди жить на этой планете не могут, нечем дышать и очень холодно.

Вокруг Плутона обнаружено пять естественных спутников. Самый большой, диаметр 1215 км — Харон, был обнаружен Джеймсом Кристи, в 1978 году. Вращаясь синхронно с Плутоном, он всегда повернут к нему одной стороной.
Остальные спутники намного меньше. Их названия — Никта, Гидра, Кербер, Стикс.

Несмотря на то, что Плутон посетил космический аппарат “Новые горизонты” и было получено много новых данных, эта планета считается малоизученной.

cosmosplanet.ru

Плутон планета 🌑 история открытия, сколько лет, из чего состоит, масса, открытие, как выглядит, интересные факты, чем знаменита карликовая планета, как выглядит, спутники

Открытие и характеристики карликовой планеты Плутон

История открытия


В середине XIX века математик из Франции У. Леверье с помощью классической механики, основанной на законах Ньютона, предсказал существование планеты Нептун. Выводы он сделал на основе возмущения орбиты Урана. К концу XIX века ученые пришли к единому мнению, что на Уран оказывает влияние еще одна планета.


В начале XX века ее поисками занялся исследователь Марса американец П. Лоуэл. Предварительно он рассчитал возможные места в Солнечной системе, где могло находиться новое небесное тело, которое он назвал «Планета X». Но Лоуэлу так и не удалось ее обнаружить, поскольку в 1916 году он умер.

Американец П. Лоуэл


Через три года после его смерти специалистам обсерватории повезло запечатлеть Плутон на четырех фотографических пластинках, но в этот период планета находилась очень далеко и практически не просматривалась. На несколько лет поиски были приостановлены. Только в 1929 году директор обсерватории Слайфер поручил новичку К. Томбо возобновить их.


Для этого молодой специалист по ночам проводил съемки звездного неба. При этом он каждый участок фиксировал три раза с перерывом в несколько дней, а затем с помощью блинк-компаратора получал информацию о небесных телах, которые меняли свое положение.


Только через год ему удалось обнаружить небесное тело, которое двигалось по звездному небу. В марте 1930 года новость об открытии Плутона была передана по телеграфу в обсерваторию Гарвардского колледжа, а Томбо наградили медалью имени Ханны Джексон-Гвилт.


Присвоение названия


Так как первооткрывателями планеты считались специалисты обсерватории Лоуэлла, им было предоставлено право присвоить название новому небесному телу. Всем желающим предложили присылать в обсерваторию свои варианты, после чего письма стали поступать со всех уголков мира.


Название «Плутон» первой предложила ученица из Оксфорда В. Берни, которой было 11 лет. Помимо астрономии школьница увлекалась изучением древней мифологии, поэтому она посчитала, что имя греческого бога как раз подойдет для новой планеты.

Ученица из Оксфорда В. Берни


Работникам обсерватории было предложено выбрать из трех названий (Миневра, Кронос, Плутон) более подходящее для небесного тела. После недолгих обсуждений единогласно было выбрано имя греческого бога, которое впервые официально было представлено в печати 1 мая 1930 года.


В качестве награды за предложенный вариант девочка получила 5 фунтов стерлингов.


Физические характеристики


Из-за довольно большого расстояния между Землей и Плутоном очень сложно проводить качественное исследование планеты. Последнюю обширную информацию удалось получить совсем недавно, когда искусственный спутник New Horizons смог долететь в область небесного тела. Список физических параметров планеты:

Физические характеристики Плутона

  • экваториальный и полярный радиусы — 1153 км;
  • площадь — 1,6697·107 км²;
  • масса Плутона — (1,305 ± 0,007)·1022 кг;
  • первая космическая скорость — 1,23 км/с;
  • время полного оборота вокруг оси — 6,39 дней;
  • звездная величина — до 13,65;
  • ускорение свободного падения — 0,658 м/с² (0,067 g).


Угловой диаметр планеты составляет около 0,11″, поэтому ее очень сложно увидеть даже в мощный телескоп. Выглядит Плутон как обыкновенная звезда. На снимках, сделанных космическим телескопом Хаббл, заметны только детали альбедо.


Описание строения планеты


На фотографиях, которые удалось сделать во время затмения Плутона его спутником, хорошо видно, что поверхность транснептунового объекта красноватого цвета и неоднородна. Из-за этого при обращении планеты периодически меняются ее яркость и спектр.


Высокая плотность небесного тела говорит, что, скорей всего, оно на 50—70% состоит из камня и на 30—50% — изо льда. Геологическое строение недр Плутона представлено плотным каменным ядром, окруженным слоем льда толщиной около 300 км. На поверхности планеты обнаружены:

Строение Плутона

  • азотные летучие льды — 97—98%;
  • замерзший метан — 1,5—3%;
  • монооксид углерода — 0,01—0,5%;
  • другие химические соединения.


Перечисленные вещества существуют в летучем состоянии. В зависимости от сезона они могут перемещаться по поверхности. На снимках, сделанных в 2015 году, были обнаружены возвышающиеся над ледяной поверхностью горы высотой до 3,5 км, которые, вероятней всего, состоят изо льда, а также большая светлая площадь в форме сердца. У Плутона есть своя атмосфера, в которую входят:

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


Остальной объем состоит из соединения азота и углерода. В зависимости от расстояния до Солнца меняются плотность и температура атмосферы, а когда Плутон удаляется на значительное расстояние, последняя полностью вымерзает.


Спутники Плутона


У планеты насчитывается пять спутников, первый из которых, Харон, считается самым крупным. Он был обнаружен в семидесятых годах прошлого века. Его диаметр составляет 1212 км (35% Луны). Остальные спутники открыли гораздо позже, использовав телескоп «Хаббл». Все они обращаются в одну сторону практически по круговым орбитам. От Плутона они располагаются в следующей последовательности:

Спутники Плутона

  • Харон;
  • Стикс;
  • Никта;
  • Кербер;
  • Гидра.


Карликовая планета вместе со спутниками занимает небольшой объем, а максимальный радиус орбиты равен 2,2 млн км. Все сателлиты малого размера обладают неправильной формой, но у них высокое альбедо (0,5), так как лед на поверхности более чистый. Ученые предположили, что открытие небольших спутников говорит о наличии у Плутона колец, которые образуются в результате выбросов от ударов метеоритов и астероидов.


Исследования космическими аппаратами


Большую часть исследований планеты проводили с помощью американского телескопа «Хаббл». Только в начале XXI века, получив финансирование от правительства, к Плутону была направлен исследовательский аппарат New Horizons. В январе 2006 года стартовала ракета-носитель «Атлас-5».

К. Томбо


Кроме того, на станцию поместили часть пепла К. Томбо, который умер в конце XX века. Ровно через год, пролетая рядом с Юпитером, станция получила дополнительное ускорение — она должна была сблизиться с Плутоном в 2015 году. На борту космического корабля установили специальную аппаратуру, а для проверки камеры первый снимок был сделан за 4,2 млрд км до планеты.


На станции были установлены спектроскопы и устройства для получения изображений, которые предназначались как для связи с Землей, так и для создания качественных карт поверхности планеты. Планировалось также обследовать атмосферу, обратные стороны Плутона и его спутника Харона. Летом 2015 года исследовательский аппарат приблизился на 12,5 тыс. км к планете и сделал качественные снимки высокого разрешения.

Занимательные факты


Хотя планета и открыта в 1930 году, о ней до сих пор очень мало информации. Она практически толком не исследована человечеством, но существует много интересных фактов о планете Плутон. К ним относятся:

Факты о Плутоне

  1. Полный круг по орбите осуществляется за 248 лет.
  2. В 2006 году ученые, проанализировав физические параметры Плутона, исключили его из семейства планет, переведя в разряд карликовых.
  3. Транснептуновый объект обладает самой вытянутой орбитой.
  4. Атмосфера на Плутоне непригодна для жизни.
  5. Оборот вокруг оси длится почти семь дней.
  6. Солнце на Плутоне перемещается с запада на восток.
  7. По сравнению с Землей планета вращается в обратную сторону.
  8. Средняя температура на поверхности составляет -229 °C.
  9. По размерам Плутон считается вторым маленьким транснептуновым объектом.
  10. В его честь назвали химический элемент плутоний.
  11. С момента открытия Плутона его круг по орбите закончится в 2178 году.
  12. Если смотреть на Солнце с поверхности, то это будет маленькая точка.
  13. Плутон легче Луны в 6 раз.
  14. Предполагается, что атмосфера планеты и его спутника Харона одна на двоих.


После получения последних фотографий со станции New Horizons специалисты НАСА до сих пор проводят их детальное изучение. Возможно, скоро человечество узнает много новой информации о Плутоне.


nauka.club

Карликовая планета Плутон: характеристика и интересные факты

Солнечная система > Карликовые планеты > Плутон

Плутон, снятый в высоком разрешении миссией Новые Горизонты в 2015 году

Плутон, снятый в высоком разрешении миссией Новые Горизонты в 2015 году

  1. Введение
  2. Открытие
  3. Название
  4. Размер, масса и орбита
  5. Состав и атмосфера
  6. Спутники Плутона
  7. Классификация
  8. Исследование

Плутон – карликовая планета Солнечной системы: открытие, название, размер, масса, орбита, состав, атмосфера, спутники, какая Плутон планета, исследования, фото.

Плутон — девятая или бывшая планета Солнечной системы, перешедшая в разряд карликовых.

В 1930 году Клайд Томб произвел открытие Плутона, ставшего на целый век 9-й планетой. Но в 2006 году его перенесли в семейство карликовых планет, потому что за чертой Нептуна нашли множество подобных объектов. Но это не отменяет его ценности, ведь теперь стоит на первом месте по крупности среди карликовых планет в нашей системе.

В 2015 году к нему добрался аппарат Новые Горизонты, и мы получили не только приближенные фото Плутона, но и много полезной информации. Давайте рассмотрим интересные факты о планете Плутон для детей и взрослых.

Интересные факты о планете Плутон

Название досталось в честь властелина подземного мира

  • Это более поздняя вариация имя Аида. Ее предложила 11-летняя девочка Венеция Бруней.

В 2006 году стал карликовой планетой

  • В этот момент МАС выдвигает новое определение «планеты» – небесный объект, пребывающий на орбитальном пути вокруг Солнца, обладает необходимой массой для сферической формы и очистил окрестности от посторонних тел.

Нашли 18 февраля 1930 года

  • За 76 лет между обнаружением и смещением в карликовый тип Плутон успел пройти лишь треть орбитального маршрута.

Есть 5 спутников

  • В лунном семействе числятся Харон (1978), Гидра и Никта (2005), Кербер (2011) и Стикс (2012).

Наибольшая карликовая планета

  • Ранее полагали, что это звание заслуживает Эрида. Но сейчас мы знаем, что ее диаметр достигает 2326 км, а у Плутона – 2372 км.

На 1/3 состоит из воды

  • Состав Плутона представлен водяным льдом, где воды в 3 раза больше, чем в земных океанах. Поверхность укрыта ледяной коркой. Заметны хребты, светлые и темные участки, а также цепь кратеров.

Уступает по размеру некоторым спутникам

  • Более крупными считаются луны Гинимед, Титан, Ио, Каллисто, Европа, Тритон и земной спутник. Плутон достигает 66% лунного диаметра и 18% массы.

Наделен эксцентричной и наклонной орбитой

  • Плутон проживает на расстоянии в 4.4-7.3 млрд. км от нашей звезды Солнца, а значит иногда подходит ближе Нептуна.

Принимал одного посетителя

  • В 2006 году к Плутону отправился аппарат Новые Горизонты, прибывший к объекту 14 июля 2015 года. С его помощью удалось получить первые приближенные изображения. Сейчас аппарат движется к поясу Койпера.

Позицию Плутона предсказали математически

  • Это случилось в 1915 году благодаря Персивалю Лоуэллу, который основывался на орбитах Урана и Нептуна.

Периодически возникает атмосфера

  • Когда Плутон приближается к Солнцу, то поверхностный лед начинает таять и формирует тонкий атмосферный слой. Он представлен азотом и метановой дымкой с высотой в 161 км. Солнечные лучи разбивают метан на углеводороды, покрывающие лед темным слоем.

Открытие планеты Плутон

Присутствие Плутона предсказывали еще до того, как найти его в обзоре. В 1840-х гг. Урбен Верьер применил механику Ньютона, чтобы высчитать позицию Нептуна (тогда еще не был найден), базируясь на смещении орбитального пути Урана. В 19-м веке пристальное изучение Нептуна показало то, что его покой также нарушается (транзит Плутона).

В 1906 году Персиваль Лоуэлл основал поиск Планеты X. К сожалению, его не стало в 1916 году и не дождался открытия. И он даже не подозревал, что на двух его пластинах отобразился Плутон.

Снимки Плутона 23 и 29 января 1930 года

Фото Плутона 23 и 29 января 1930 года

В 1929 году поиски возобновились, и проект доверили Клайду Томбу. 23-летний парень провел целый год, делая снимки небесных участков, а потом анализируя их, чтобы отыскать моменты смещения объектов.

В 1930-м году он нашел возможного кандидата. Обсерватория запросила дополнительные фотографии и подтвердила наличие небесного тела. 13 марта 1930-го года открыли новую планету Солнечной системы.

Название планеты Плутон

После объявления обсерватория Лоуэлла начала получать огромное количество писем с предложением имен. Плутон был римским божеством, отвечающим за подземный мир. Это название поступило от 11-летней Венеции Берни, которой подсказал ее дедушка–астроном. Ниже представлены фото Плутона от космического телескопа Хаббл.

Плутон, наблюдаемый телескопом Хаббл в 2002-2003 гг

Плутон, наблюдаемый телескопом Хаббл в 2002-2003 гг

Официально его наименовали 24 марта 1930 года. Среди конкурентов фигурировали Миневра и Кронус. Но Плутон подходил идеально, так как первые буквы отражали инициалы Персиваля Лоуэлла.

К имени быстро привыкли. А в 1930 году Уолт Дисней даже назвал пса Микки Мауса Плуто в честь объекта. В 1941 году появился элемент плутоний от Гленна Сиборга.

Размер, масса и орбита планеты Плутон

При массе 1.305 х 1022 кг Плутон занимает вторую позицию по массивности среди карликовых планет. Показатель площади – 1.765 х 107 км, а объем – 6.97 х 109 км3.

Физические характеристики Плутона

Экваториальный радиус 1153 км
Полярный радиус 1153 км
Площадь поверхности 1,6697·107 км²
Объём 6,39·109 км³
Масса (1,305 ± 0,007)·1022 кг
Средняя плотность 2,03 ± 0,06 г/см³
Ускорение свободного падения на экваторе 0,658 м/с² (0,067g)
Первая космическая скорость 1,229 км/c
Экваториальная скорость вращения 0,01310556 км/с
Период вращения 6,387230 сид. дней
Наклон оси 119,591 ± 0,014°
Склонение северного полюса −6,145 ± 0,014°
Альбедо 0,4
Видимая звёздная величина до 13,65
Угловой диаметр 0,065—0,115″

Теперь вы знаете, какая планета Плутон, но давайте изучим ее вращение. Карликовая планета движется по умеренному эксцентричному орбитальному пути, приближаясь к Солнцу на 4.4 млрд. км и отдаляясь на 7.3 млрд. км. Это говорит о том, что он иногда подходит ближе к Солнцу, чем Нептун. Но они обладают устойчивым резонансом, поэтому избегают столкновения.

Орбита и вращение Плутона

Перигелий 29,65834067 а. е.
Афелий 49,30503287 а. е.
Большая полуось 39,48168677 а. е.
Эксцентриситет орбиты 0,24880766
Сидерический период обращения 90 613,3055 дней (248,09 лет)
Синодический период обращения 366,73 дней
Орбитальная скорость 4,666 км/с
Наклонение 17°,14175
Долгота восходящего узла 113,642 811°
Аргумент перицентра 113,76329°
Спутники 5

На проход вокруг звезды тратит 250 лет, а осевой оборот выполняет за 6.39 дней. Наклон составляет 120°, что приводит к примечательным сезонным колебаниям. В период солнцестояния ¼ поверхности непрерывно прогревается, а остальная находится во тьме.

Эта анимация наглядно показывает на какую высоту смог бы подпрыгнуть человек, находясь на поверхности Плутона

Эта анимация наглядно показывает на какую высоту смог бы подпрыгнуть человек, находясь на поверхности Плутона

Состав и атмосфера планеты Плутон

С показателем плотности в 1.87 г/см3 Плутон обладает каменным ядром и ледяной мантией. Состав поверхностного слоя на 98% представлен азотным льдом с небольшим объемом метана и окиси углерода. Интересным формированием выступает Сердце Плутона (Область Томбо). Ниже представлена схема строения Плутона.

Теоретическая структура Плутона: замороженный азот, водный лед и камень

Теоретическая структура Плутона: замороженный азот, водный лед и камень

Исследователи думают, что внутри объект делится на слои, а плотное ядро наполнено каменистым материалом и окружено мантией из водяного льда. В диаметре ядро простирается на 1700 км, что охватывает 70% всей карликовой планеты. Распад радиоактивных элементов указывает на возможный подповерхностный океан с толщиной в 100-180 км.

Тонкий атмосферный слой представлен азотом, метаном и окисью углерода. Но объект такой холодный, что атмосфера застывает и падает на поверхность. Средний температурный показатель достигает -229°С.

Спутники Плутона

У карликовой планеты Плутон есть 5 спутников. Крупнейшим и ближайшим выступает Харон. Его нашел в 1978 году Джеймс Кристи, рассматривавший старые снимки. За ним скрываются остальные луны: Стикс, Никта, Кербер и Гидра.

v-kosmose.com

ПЛУТОН • Большая российская энциклопедия

Плутон и его крупнейшие спутники (фото космического телескопа «Хаббл», 2006).

ПЛУТО́Н, кар­ли­ко­вая пла­не­та № 134340, от­но­ся­щая­ся к поя­су транс­неп­ту­но­вых объ­ек­тов (ТНО). До 2006 П. счи­тал­ся 9-й пла­не­той Сол­неч­ной сис­те­мы. В 2006 Ме­ж­ду­нар. ас­тро­но­мич. со­юз ус­та­но­вил но­вые кри­те­рии для по­ня­тия «пла­не­та», в свя­зи с чем П. был пе­ре­ве­дён в ка­те­го­рию кар­ли­ко­вых пла­нет и от­не­сён к ма­лым те­лам Сол­неч­ной сис­те­мы.

История открытия

П. от­крыт в 1930 амер. ис­сле­до­ва­те­лем К. Том­бо: срав­ни­вая боль­шое чис­ло фо­то­гра­фич. пла­сти­нок, он об­на­ру­жил край­не сла­бый объ­ект (ок. 15 ви­зу­аль­ной звёзд­ной ве­ли­чи­ны), мед­лен­но пе­ре­ме­щаю­щий­ся сре­ди звёзд. Фо­то­съём­кой был ох­ва­чен сек­тор не­бо­сво­да, в ко­то­ром, как ука­за­ли в 1909 амер. ас­тро­но­мы П. Ло­велл и У. Г. Пи­ке­ринг, воз­мож­но рас­по­ло­же­ние не­из­вест­ной пла­не­ты, вы­зы­ваю­щей не­зна­чит. от­кло­не­ние по­ло­же­ний Ура­на и Неп­ту­на от рас­чёт­ных. Од­на­ко П. был най­ден не со­всем там, где ожи­да­лось, а его мас­са ока­за­лась слиш­ком ма­лой, что­бы объ­яс­нить на­блю­дае­мые воз­му­ще­ния ор­бит этих пла­нет. В 1930–31 ис­хо­дя из ве­ли­чи­ны бле­ска П. и его ор­би­таль­ных па­ра­мет­ров бы­ла оце­не­на мас­са П. (при­мер­но 1 мас­са Зем­ли). В даль­ней­шем эта оцен­ка не­од­но­крат­но под­вер­га­лась ре­ви­зии, не­из­мен­но в сто­ро­ну умень­ше­ния.

Основные характеристики

Боль­шая по­лу­ось ор­би­ты (ср. рас­стоя­ние П. от Сол­н­ца) со­став­ля­ет 39,3 а. е. (ок. 5900 млн. км). Ор­би­та П. на­кло­не­на к плос­ко­сти эк­лип­ти­ки под уг­лом 17,2°; экс­цен­три­си­тет ор­би­ты ра­вен 0,25. Си­де­рич. пе­ри­од об­ра­ще­ния П. во­круг Солн­ца ок. 247,7 зем­ных лет (со вре­ме­ни его от­кры­тия П. сде­лал лишь треть обо­ро­та во­круг Солн­ца). Ср. ор­би­таль­ная ско­рость П. рав­на 4,7 км/с.

Мас­са П. со­став­ля­ет 1,3·10 22  кг (0,0022 мас­сы Зем­ли), эк­ва­то­ри­аль­ный ра­ди­ус – ок. 1185 км (ок. 0,18 ра­диу­са Зем­ли), ср. плот­ность П. рав­на 2030 кг/м3. Пе­ри­од вра­ще­ния П. со­став­ля­ет 6,39 зем­ных су­ток, ус­ко­ре­ние сво­бод­но­го па­де­ния рав­но 0,58 м/с2.

Ср. по­ток сол­неч­но­го из­лу­че­ния на ор­би­те П. со­став­ля­ет 0,88 Вт/м2 (в 1545 раз мень­ше, чем на ор­би­те Зем­ли). В 2014 П. был ви­ден на не­бе Зем­ли как све­ти­ло при­мер­но 14 звёзд­ной ве­ли­чи­ны. Солн­це с ор­би­ты П. вы­гля­дит ос­ле­пи­тель­но све­тя­щей­ся точ­кой.

По­ло­же­ние ор­бит Неп­ту­на и П. со­от­вет­ст­ву­ет ре­зо­нан­су 3:2, что ука­зы­ва­ет на не­ко­то­рые осо­бен­но­сти про­ис­хо­ж­де­ния П. В 1936 вы­дви­ну­та ги­по­те­за о том, что П. был од­ним из спут­ни­ков Неп­ту­на, но в ре­зуль­та­те сбли­же­ния с не­из­вест­ной пла­не­той ока­зал­ся вы­бро­шен из сис­те­мы Неп­ту­на, в то вре­мя как круп­ней­ший спут­ник Неп­ту­на (Три­тон) пе­ре­шёл на не­обыч­ную ор­би­ту с об­рат­ным вра­ще­ни­ем. Вы­пол­нен­ные в 1984 рас­чё­ты по­ка­за­ли, что Три­тон и П. име­ют не­за­ви­си­мое про­ис­хо­ж­де­ние.

Из-за боль­шо­го экс­цен­три­си­те­та ор­би­ты П. с 1979 по 1999 рас­по­ла­гал­ся бли­же к Солн­цу, чем Неп­тун. Од­на­ко ор­би­та П. су­ще­ст­вен­но на­кло­не­на к плос­ко­сти эк­лип­ти­ки, по­это­му ор­би­ты Неп­ту­на и П. ни­ко­гда не пе­ре­се­ка­лись: на про­тяже­нии все­го пе­рио­да на­блю­де­ния П. на­хо­дил­ся к се­ве­ру от плос­ко­сти эк­лип­ти­ки (в 2014 уда­лён­ность П. от неё со­став­ля­ет ок. 10 а. е.).

До­ка­за­но су­ще­ст­во­ва­ние ат­мо­сфе­ры П., со­стоя­щей пре­им. из ме­та­на и азо­та; воз­мож­но так­же при­сут­ст­вие ар­го­на и не­она. Из-за боль­шо­го экс­цен­три­си­те­та ор­би­ты П. по­ток па­даю­ще­го на его по­верх­ность сол­неч­но­го из­лу­че­ния на про­тя­же­нии пе­рио­да об­ра­ще­ния силь­но из­ме­ня­ет­ся (до D 56%). В ре­зуль­та­те воз­ни­ка­ют гло­баль­ные из­ме­не­ния темп-ры, ко­то­рые долж­ны при­во­дить к на­ко­п­ле­нию кон­ден­са­тов ме­та­на и азо­та в по­ляр­ных шап­ках зи­мой и уве­ли­че­нию мас­сы ме­та­на и азо­та в ат­мо­сфе­ре ле­том.

Спутники

Уже в 1978 бы­ло до­ка­за­но, что чуть вы­тя­ну­тая фор­ма изо­бра­же­ния П. на фо­то­сним­ках оз­на­ча­ет на­ли­чие у не­го спут­ни­ка. Раз­ме­ры круп­ней­ше­го спут­ни­ка П. (Ха­ро­на) срав­ни­мы с П., а вы­со­та его кру­го­вой ор­би­ты в 20 раз мень­ше рас­стоя­ния от Зем­ли до Лу­ны, по­это­му пра­во­мер­но счи­тать П. двой­ной пла­не­той. Тем не ме­нее при­ня­то го­во­рить о П. и его спут­ни­ке Ха­ро­не. Воз­мож­но, что из-за ма­ло­го рас­стоя­ния ме­ж­ду П. и Ха­ро­ном они мо­гут иметь об­щую ат­мо­сфе­ру.

П. и Ха­рон по­сто­ян­но об­ра­ще­ны друг к дру­гу од­ной и той же сто­ро­ной и об­ра­ща­ют­ся во­круг об­ще­го ба­ри­цен­тра с пе­рио­дом 6,39 зем­ных су­ток (рав­ным пе­рио­ду вра­ще­ния П.). По из­ме­рен­но­му пе­рио­ду вра­ще­ния и ра­диу­су ор­би­ты уда­лось оп­ре­де­лить об­щую мас­су сис­те­мы Плу­тон – Ха­рон (1,47·1022 кг). От­но­ше­ние масс Ха­ро­на и П. (1:8) вы­ше, чем у лю­бой дру­гой па­ры спут­ник – пла­не­та. От­кры­тие Ха­ро­на сыг­ра­ло ре­шаю­щую роль в ра­ди­каль­ном сни­же­нии оцен­ки мас­сы Плу­то­на.

Плос­кость ор­бит ком­по­нен­тов сис­те­мы Плу­тон – Ха­рон рас­по­ло­же­на от­но­си­тель­но Зем­ли так, что в пе­ри­од 1985–91 на­блю­да­лись их сис­те­ма­тич. вза­им­ные за­тме­ния, длив­шие­ся по неск. ча­сов. Это по­зво­ли­ло не толь­ко уточ­нить раз­ме­ры ком­по­нен­тов, но и ис­сле­до­вать рас­пре­де­ле­ние аль­бе­до по их по­верх­но­сти. Сле­дую­щий пе­ри­од за­тме­ний по­вто­рит­ся толь­ко че­рез 124 го­да. Умень­ше­ние бле­ска при за­тме­ни­ях со­став­ля­ло по­оче­рёд­но 4 и 8%, из че­го был сде­лан вы­вод о том, что по­верх­ность Ха­ро­на на 30% тем­нее, чем по­верх­ность Плу­то­на.

От­кры­тие Кой­пе­ра поя­са по­зво­ли­ло по-но­во­му взгля­нуть на про­бле­му об­ра­зо­ва­ния двой­ной сис­те­мы Плу­тон – Ха­рон. Объ­ек­ты поя­са Кой­пе­ра сфор­ми­ро­ва­лись срав­ни­тель­но не­да­ле­ко от Солн­ца, на ок­раи­не пла­нет­ной сис­те­мы. Вме­сто П. и др. ТНО здесь мог­ла бы сфор­ми­ро­вать­ся ещё од­на пла­не­та, но из-за вза­им­ной уда­лён­но­сти и край­не мед­лен­но­го дви­же­ния ТНО это­го не про­изош­ло в те­че­ние 4,5 млрд. лет су­ще­ст­во­ва­ния Сол­неч­ной сис­те­мы.

Кро­ме Ха­ро­на, у П. най­де­ны 2 мень­ших спут­ни­ка – Ник­та и Гид­ра (рис.), а так­же мно­го­числ. бо­лее мел­кие спут­ни­ки. Оцен­ки раз­ме­ров Ник­ты и Гид­ры (при раз­ных пред­по­ло­же­ни­ях об их аль­бе­до) со­став­ля­ют от 46 до 167 км.

К П. 19.1.2006 был за­пу­щен КА «Нью Хорайзонс» (НАСА, США). Он дол­жен сбли­зить­ся с П. в ию­ле 2015 и ис­сле­до­вать пла­не­ту в про­лёт­ном ре­жи­ме. Бу­дут под­роб­но изу­че­ны не­од­но­род­но­сти по­верх­но­сти П. (со­стоя­щей гл. обр. из азот­но­го и ме­та­но­во­го льдов), свой­ст­ва раз­ре­жен­ной ат­мо­сфе­ры, фа­зо­вые пе­ре­хо­ды ком­по­нен­тов ат­мо­сфе­ры и по­верх­но­сти, спут­ни­ки и др. осо­бен­но­сти сис­те­мы Плу­то­на.

bigenc.ru

Почему Плутон не планета | Космос

В августе 2006 года прогремела невероятная новость: Солнечная система лишилась одной из планет! Тут и в самом деле насторожишься: сегодня одна планета пропала, завтра другая, а там, глядишь, и до Земли очередь дойдёт!

Однако повода для паники не было ни тогда, ни теперь. Речь шла всего-навсего о решении Международного астрономического союза, который после долгих споров лишил Плутон статуса полноценной планеты. И, вопреки заблуждениям, в тот день Солнечная система не сократилась, а, наоборот, невообразимо расширилась.

Вкратце:
Плутон слишком мал для планеты. Есть небесные тела, которые раньше считались астероидами, хотя они того же размера, а то и больше чем Плутон. Теперь и они, и Плутон называются карликовыми планетами.

Открытие Плутона, который долгое время считался девятой планетой Солнечной системы, имеет предысторию.

До появления телескопов человечеству были известны пять небесных тел, называемых планетами (в переводе с греческого — «странники»): Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн. За четыре века удалось открыть ещё две крупные планеты: Уран и Нептун.

Открытие Урана примечательно тем, что его сделал любитель — учитель музыки Уильям Гершель. 13 марта 1781 года он проводил обзор неба и вдруг заметил маленький жёлтозелёный диск в созвездии Близнецов. Сначала Гершель решил, что обнаружил комету, но наблюдения других астрономов подтвердили: открыта самая настоящая планета, имеющая стабильную эллиптическую орбиту.

Гершель хотел назвать планету Георгией в честь короля Георга III. Но астрономическое сообщество постановило, что имя любой новой планеты должно соответствовать другим, то есть происходить из классической мифологии. В итоге планету назвали Ураном в честь древнегреческого бога небес.

Уран

Уран

Наблюдения за Ураном выявили аномалию: планета упорно отказывалась следовать законам небесной механики, отклоняясь от расчётной орбиты. Дважды астрономы рассчитывали модели движения Урана с поправкой на гравитацию других планет, и дважды тот «обманывал» их. Тогда появилось предположение, что на Уран оказывает влияние ещё одна планета, находящаяся за его орбитой.

1 июня 1846 года в журнале Французской академии наук появилась статья математика Урбена Леверье, где тот описал ожидаемое положение гипотетического небесного тела. В ночь на 24 сентября 1846 года по его подсказке немецкие астрономы Иоганн Галле и Генрих д’Арре, не затратив много времени на поиски, обнаружили неизвестный объект, который оказался большой планетой и получил название Нептун.

neptune[1]

Нептун

Открытие седьмой и восьмой планет всего за полвека втрое раздвинуло границы Солнечной системы. У Урана и Нептуна обнаружились спутники, что позволило точно вычислить массы планет и их взаимное гравитационное влияние. По этим данным Урбен Леверье построил самую точную на тот момент модель орбит. И опять реальность разошлась с расчётами! Новая загадка вдохновила астрономов на поиски транснептунового объекта, который стали условно называть «планетой Икс».

Слава первооткрывателя досталась молодому астроному Клайду Томбо, который отказался от математических моделей и занялся упорным изучением неба с помощью фотографического рефрактора. 18 февраля 1930 года, сравнивая январские фотопластины, Томбо обнаружил смещение слабого звездообразного объекта — им оказался Плутон.

Вскоре астрономы установили, что Плутон — очень маленькая планета, меньше Луны. И его массы явно недостаточно, чтобы влиять на движение огромного Нептуна. Тогда Клайд Томбо развернул мощную программу поиска ещё одной «планеты Икс», но, несмотря на все усилия, обнаружить её не удалось.

Клайд Томбо, первооткрыватель Плутона

Сегодня мы знаем о Плутоне намного больше, чем в 1930-е годы. Благодаря многолетним наблюдениям и орбитальным телескопам удалось выяснить, что у него очень вытянутая орбита, которая наклонена к плоскости эклиптики (земной орбиты) под значительным углом — 17,1°. Такое необычное свойство позволило спекулировать на тему, является ли Плутон родной планетой Солнечной системы или он случайно притянут гравитацией Солнца (например, эту гипотезу рассматривает Иван Ефремов в романе «Туманность Андромеды»).

У Плутона есть небольшие спутники, причём многие из них открыты совсем недавно. Всего их пять: Харон (открыт в 1978 году), Гидра (2005), Никта (2005), Р4 (2011) и Р5 (2012). Наличие такой сложной системы спутников позволило предполагать, что у Плутона есть разрежённые кольца из обломков — такие всегда возникают при столкновении малых тел на орбитах вокруг планет.

Карты, составленные по данным орбитального телескопа «Хаббл», показали, что поверхность Плутона неоднородна. Часть, обращённая к Харону, содержит преимущественно метановый лёд, а на противоположной стороне больше льда из азота и окиси углерода. В конце 2011 года на Плутоне были обнаружены сложные углеводороды — это позволило учёным предположить, что там существуют простейшие формы жизни. Кроме того, разрежённая атмосфера Плутона, состоящая из метана и азота, за последние годы заметно «разбухла», а это значит, на планете есть климатические изменения.

Вид с Плутона в представлении художника.

Своё название Плутон получил 24 марта 1930 года. Астрономы голосовали по шорт-листу, содержащему три финальных варианта: Минерва, Кронос и Плутон.

Наиболее подходящим оказался третий вариант — имя античного бога царства мёртвых, также известного как Аид и Гадес. Его предложила Венеция Бёрни — одиннадцатилетняя школьница из Оксфорда. Она интересовалась не только астрономией, но и классической мифологией, и решила, что имя Плутон лучше других подходит тёмному и холодному миру. Название всплыло в разговоре с её дедом Фэлконером Мейданом, который прочитал об открытии планеты в журнале. Предложение Венеции он передал профессору Герберту Тёрнеру, который, в свою очередь, телеграфировал коллегам в США. За вклад в историю астрономии Венеция Бёрни получила премию в пять фунтов стерлингов.

Интересно, что Венеция дожила до того момента, когда Плутон потерял статус планеты. На вопрос о её отношении к этому «понижению» она ответила: «В моём возрасте уже нет никакого дела до подобных дебатов, но мне хотелось бы, чтобы Плутон оставался планетой».

По всем признакам Плутон — нормальная планета, хоть и маленькая. Почему же астрономы так неблагосклонно к нему отнеслись?

Поиски гипотетической «планеты Икс» продолжались десятилетиями, что привело к множеству интереснейших открытий. В 1992 году за орбитой Нептуна было обнаружено большое скопление малых тел, похожих на астероиды и ядра комет. Существование пояса, состоящего из мусора, который остался после формирования Солнечной системы, было предсказано задолго до этого ирландским инженером Кеннетом Эджвортом (в 1943 году) и американским астрономом Джерардом Койпером (в 1951 году).

Джерард Койпер, предсказавший второй пояс астероидов, в который входит и Плутон

Джерард Койпер, предсказавший второй пояс астероидов, в который входит и Плутон

Первый транснептуновый объект, принадлежащий поясу Койпера, обнаружили астрономы Дэвид Джуитт и Джейн Лу, наблюдая небо с помощью новейших технологий. 30 августа 1992 года они заявили об открытии тела 1992 QB1, которое назвали Смайли в честь героя популярного детективщика Джона Ле Карре. Впрочем, это название официально не используется, поскольку уже есть астероид Смайли.

К 1995 году за орбитой Нептуна было обнаружено ещё семнадцать тел, из них восемь — за орбитой Плутона. К 1999 году общее количество зарегистрированных объектов пояса Эджворта-Койпера перевалило за сотню, к настоящему моменту — за тысячу. Учёные полагают, что в обозримом будущем удастся выявить более семидесяти тысяч (!) объектов размером больше 100 км. Известно, что все эти тела двигаются по эллиптическим орбитам, как настоящие планеты, а треть из них имеют такой же орбитальный период, как у Плутона (они получили название «плутино» — «плутончики»). Объекты пояса пока очень трудно классифицировать — известно только, что они имеют размеры от 100 до 1000 км, а поверхность у них тёмная с красноватым оттенком, что указывает на древний состав и присутствие органических соединений.

Само по себе подтверждение гипотезы Эджворта-Койпера не могло вызвать революцию в астрономии. Да, теперь мы знаем, что Плутон — не одинокий странник, но ведь соседние тела не способны потягаться с ним в размерах, а кроме того, у них нет атмосферы и спутников. Научный мир мог и дальше спать спокойно. И тут случилось страшное!

Пояс Эджворта-Койпера в представлении художника.

Майк Браун — «человек, который убил Плутон»

Астроном Майк Браун в своих мемуарах утверждает, что ещё в детстве путём наблюдений самостоятельно открыл планеты, не подозревая об их существовании. Когда он стал специалистом, то возмечтал о величайшем открытии — «планете Икс». И он её открыл. И даже не одну, а целых шестнадцать!

Первый транснептуновый объект, обозначенный как 2001 Yh240, Майк Браун обнаружил вместе с Чедвиком Трухильо в декабре 2001 года. Это было стандартное небесное тело пояса Эджворта-Койпера диаметром около 300 км. Астрономы продолжили энергичные поиски, и 4 июня 2002 года группа открыла объект 2002 LM60, который был намного больше — 850 км в диаметре (сейчас его диаметр оценивается в 1170 км). То есть размеры 2002 LM60 сопоставимы с размерами Плутона (2302 км). Позднее это тело, которое смахивает на полноценную планету, получило название Квавар — по имени бога-создателя, которому поклонялись индейцы племени тонгва, обитавшего в Южной Калифорнии.

Дальше — больше! 14 ноября 2003 года группа Брауна открывает транснептуновый объект 2003 VB12, который получает название Седна — в честь эскимосской богини моря, живущей на дне Северного Ледовитого океана. Сначала диаметр этого небесного тела оценивался в 1800 км; дополнительные наблюдения с помощью орбитального телескопа «Спитцер» позволил снизить оценку до 1600 км; на данный момент считается, что размер Седны — 995 км. Спектроскопический анализ показал, что своей поверхностью Седна подобна некоторым другим транснептуновым объектам. Седна движется по очень вытянутой орбите — учёные считают, что некогда на неё повлияла звезда, прошедшая мимо Солнечной системы.

Квавар в представлении художника

17 февраля 2004 года Майк обнаруживает объект 2004 DW, получивший имя Орк (божество подземного царства в этрусской и римской мифологиях), диаметром 946 км. Спектральный анализ Орка показало, что он покрыт водным льдом. Больше всего Орк похож на Харон — спутник Плутона.

28 декабря 2004 года Браун открывает объект 2003 EL61, названный Хаумеа (гавайская богиня плодородия), диаметром около 1300 км. Позднее выяснилось, что Хаумеа очень быстро вращается, делая один оборот вокруг оси за четыре часа. Значит, её форма должна быть сильно вытянутой. Моделирование показало, что в таком случае продольный размер Хаумеа должен быть близок к диаметру Плутона, а поперечный — в два раза меньше. Возможно, Хаумеа появилась в результате столкновения двух небесных тел. При ударе часть лёгких компонентов испарилась и была выброшена в пространство, впоследствии образовав два спутника: Хииака и Намака.

Звёздный час Майка Брауна пробил 5 января 2005 года, когда его группа обнаружила транснептуновый объект, диаметр которого оценили в 3000 км (более поздние измерения дали диаметр 2326 км). Таким образом, в поясе Эджворта-Койпера было найдено небесное тело, размерами совершенно определённо превосходящее Плутон. Учёные зашумели: наконец-то десятая планета открыта!

Новой планете астрономы присвоили неофициальное имя Зена в честь героини фэнтезийного телесериала «Зена — королева воинов». А когда у Зены обнаружился спутник, его немедленно поименовали Габриэль — так звали спутницу Зены. Международный астрономический союз не смог принять столь «несерьёзные» названия, потому Зену переименовали в Эриду (греческая богиня раздора), а Габриэль — в Дисномию (греческая богиня беззакония).

Эрида в представлении художника A.Schaller

Эрида и впрямь вызвала раздор среди астрономов. По логике, Зену-Эриду следовало немедленно признать десятой планетой, а группу Майкла Брауна внести в анналы истории как её первооткрывателей. Но не тут-то было! Предыдущие открытия указывали, что, возможно, в поясе Эджворта-Койпера прячутся ещё десятки объектов, сопоставимых по размеру с Плутоном. Что проще — множить число планет, переписывая учебники астрономии каждые пару лет, или выбросить из списка Плутон, а с ним и все новооткрытые небесные тела?

Приговор вынес сам Майк Браун, открыв 31 марта 2005 года объект 2005 FY9 диаметром 1500 км, названный Макемаке (бог-создатель человечества в мифологии рапануйцев, жителей острова Пасхи). Терпение коллег лопнуло, и они собрались на конференцию Международного астрономического союза в Праге, чтобы раз и навсегда определить, что же такое планета.

Ранее планетой могло считаться небесное тело, которое вращается вокруг Солнца, не является спутником другой планеты и имеет достаточную массу для приобретения сферической формы. По итогам дебатов астрономы добавили ещё одно требование: чтобы тело «расчистило» окрестности своей орбиты от тел сопоставимого размера. Последнему требованию Плутон не соответствовал и был лишён статуса планеты.

Он перекочевал в список «карликовых планет» (от английского «dwarf planet», буквально — «планета-гномик») под номером 134340.

Самые большие транснептуновые объекты в сравнении с Землёй

Такое решение вызвало критику и насмешки. Учёный Алан Стерн, занимающийся Плутоном, сказал, что если применить это определение к Земле, Марсу, Юпитеру и Нептуну, на орбитах которых обнаружены астероиды, то их тоже надо лишить звания планет. Кроме того, по его словам, за постановление проголосовало меньше 5% астрономов, поэтому их мнение нельзя считать всеобщим.

Однако сам Майк Браун признал определение Международного астрономического союза, довольствуясь тем, что дискуссия наконец-то завершилась к всеобщему удовлетворению. И действительно — буря стихла, астрономы разъехались по своим обсерваториям.

Лишившись статуса планеты, Плутон стал неиссякаемым источником для интернет-творчества

На решение Международного астрономического союза общество отреагировало по-разному: кто-то не придал значения, а кто-то уверился, что учёные валяют дурака. В английском языке появился глагол «to pluto» («оплутонить»), признанный словом 2006 года по версии Американского диалектологического общества. Слово означает «понижение в значении или в ценности».

Власти штатов Нью-Мексико и Иллинойс, где жил и работал Клайд Томбо, законодательно постановили сохранить за Плутоном статус планеты и объявили 13 марта ежегодным Днём планеты Плутон. Простые граждане откликнулись как онлайн-петициями, так и уличными протестами. Людям, которые всю жизнь считали Плутон планетой, сложно было свыкнуться с решением астрономов. Кроме того, Плутон был единственной планетой, открытой американцем.

Плутон — единственный, кто потерял в статусе. Остальные же карликовые планеты ранее классифицировались как астероиды. Среди них и Церера (названа в честь римской богини плодородия), открытая ещё в 1801 итальянским астрономом Джузеппе Пьяцци. Некоторое время Церера считалась той самой недостающей планетой между Марсом и Юпитером, но позже её отнесли к астероидам (к слову, этот термин был специально введён именно после обнаружения Цереры и соседних крупных объектов). Решением астрономического союза в 2006 году Церера стала считаться карликовой планетой.

Церера, диаметр которой достигает 950 км, находится в поясе астероидов, что серьёзно затрудняет её наблюдение. Предполагается, что она обладает ледяной мантией или даже океанами жидкой воды под поверхностью. Качественным шагом в исследовании Цереры стала миссия межпланетного аппарата «Dawn», который достиг карликовой планеты осенью 2015 года.

Нас не найдут!

На межпланетных аппаратах «Пионер-10» и «Пионер-11», отправившихся в полёт в начале 1970-х годов, были размещены алюминиевые пластинки с посланием инопланетянам. Помимо изображений мужчины, женщины и указания, где нас искать в галактике, там была представлена схема Солнечной системы. И она состояла из девяти планет, включая Плутон.

Получается, что, если когда-нибудь «братья по разуму», руководствуясь схемой «Пионеров», захотят отыскать нас, они с большой вероятностью проследуют мимо, запутавшись в количестве планет. Впрочем, если это будут злобные инопланетные захватчики, всегда можно сказать, что мы специально их запутали.

∗∗∗

Сегодня кажется, что вряд ли когда-нибудь классификация Плутона, Эриды, Седны, Хаумеа и Квавара будет заново пересмотрена. И только Майк Браун не унывает — он уверен, что в ближайшие годы на дальней границе пояса Эджворта-Койпера будет обнаружено небесное тело размером с Марс. Жутко представить, что тогда начнётся!

Что почитать?

  • Майкл Браун «Как я убил Плутон и почему это было неизбежно»
  • Дэвид А. Вайнтрауб «Плутон – планета? Путешествие в историю Солнечной системы» (Is Pluto a Planet?: A Historical Journey through the Solar System)
  • Илэйн Скотт «Когда планета не планета, или История Плутона» (When Is a Planet Not a Planet?: The Story of Pluto)
  • Дэвид Агуйлар «Тринадцать планет. Современный взгляд на Солнечную систему» (13 Planets: The Latest View of the Solar System)

www.mirf.ru

история исследований карликовой планеты – ответы на главные вопросы

В настоящее время полеты космических аппаратов практически никогда не осуществляются по прямым траекториям от Земли до целевого тела. В подавляющем большинстве случаев используются так называемые гравитационные маневры. Они сильно увеличивают продолжительность дороги, время нахождения в пути от Земли до нужной планеты или какого-то другого тела, но позволяют значительно экономить на горючем. А это означает, что больше массы освобождается для научного оборудования и кардинально снижается стоимость экспедиций.

Когда планируется экспедиция, траектория космического аппарата прокладывается таким образом, чтобы она проходила в окрестностях одной или нескольких планет Солнечной системы. Тяготение планет во время тесных сближений увеличивает скорость аппарата без использования горючего. Это позволяет ускорить движение аппаратов и направить их в нужную сторону.

В программе полета New Horizons гравитационный маневр был один — в поле тяготения Юпитера, что в любом случае было «по пути». Сильно удлинять миссию на таких огромных расстояниях дополнительными маневрами ученые не хотели.

New Horizons всю свою скорость приобрел, во-первых, при запуске, во-вторых, в результате гравитационного маневра возле Юпитера. Никаких двигателей, которые можно было бы назвать маршевыми, что его разгоняли, на аппарате нет. На New Horizons есть только двигатели, которые позволяют нужным образом ориентировать его в пространстве. Это означает, что он не способен выполнять маневры в окрестности Плутона, в частности выход на орбиту или что-то подобное. Юпитер выступил и тренировочным объектом, на котором проверили работу оборудования.

На аппарате New Horizons установлено семь научных приборов, некоторые из которых предназначены для получения снимков. Эти снимки время от времени выкладываются в сеть. В момент максимального сближения аппарату предстоит сближение не только с Плутоном, но и с Хароном, его спутником, — так подобрана траектория. В конечном итоге изображения будут получены с высоким качеством, с разрешением в несколько десятков метров.

Помимо этого будут проводиться спектральные исследования поверхности карликовой планеты, которые позволят определить ее химический состав. Сравнение снимков, полученных в разные времена, возможно, позволит ответить на вопрос о геологической активности как Плутона, так и Харона. Существует некая вероятность, что на них имеется явление, которое наблюдается на других телах Солнечной системы, — криовулканизм, то есть холодный вулканизм, связанный главным образом с жидкой водой и льдом.

На аппарате установлены анализаторы плазмы и пыли, которые позволяют непосредственно определять параметры среды в окрестностях Плутона и Харона. Наконец, программа полета составлена таким образом, что, когда New Horizons пролетит мимо Плутона, он получит возможность «оглянуться» и посмотреть через атмосферы Плутона и Харона на Солнце и Землю. Это позволит исследовать атмосферы двух этих тел на просвет в оптическом диапазоне и в радиодиапазоне, что даст какую-то информацию о свойствах их атмосфер.

Что мы знаем о Плутоне

Поверхность планеты хорошо отражает, вероятно, покрыта льдом. Скорее всего, это молекулярный азот с некоторой примесью, а может быть, отдельными пятнами замерзшего метана. Это установлено при помощи спектроскопических наблюдений, то есть информация вполне достоверна.

Атмосфера Плутона состоит из этих же газов. Это на самом деле три основных компонента для всех крупных тел пояса Койпера: метан, молекулярный азот и CO (угарный газ).

postnauka.ru

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *