Содержание

Плутон — карликовая планета

Содержание страницы:

Плутон — крупнейшая карликовая планета в Солнечной системе. Открыли  его в 1930 году, но спустя 76 лет МАС лишил этот объект права называться планетой и перевёл его в ранг планет-карликов. Теперь считается, что Плутон, подобно Эриде, лишь один из наиболее крупных объектов, населяющих пояс Койпера.

А в 1978 году был определён и главный его спутник – Харон. Открыли его при изучении фотографии Плутона. На одной из фотографии у планеты появился «горб», оказавшийся впоследствии её спутником.

Характеристики планеты

Орбита

Из-за значительной вытянутости орбиты малая планета бывает на удалении от Солнца от 4 до 7 млрд. км. В результате Плутон в некоторые моменты может находиться ближе к светилу, чем Нептун. Но орбита Плутона имеет большой наклон к плоскости эклиптики, поэтому с орбитой Нептуна она не пересекается. Ось вращения Плутона наклонена подобно оси Урана, поэтому он тоже вращается, лёжа на боку. Диаметр планеты-карлика составляет две трети от Лунного, а масса 0,0021 от земной. Один виток вокруг Солнца совершается за 247 лет при скорости 4,666 км/с.

Поверхность

Поверхность Плутона очень неоднородна. Это видно даже на снимках, сделанных телескопом «Хаббл», а позже было подтверждено намного лучшими фотографиями зонда New Horizons. Спектральные данные показывают, что на поверхности есть водяной лёд, но его по большей части маскирует покров из более летучих льдов.

В 2015 году по изображениям с АМС «Новые горизонты» на Плутоне обнаружены обширная светлая зона в форме символа сердца размером 1800×1500 км.

В экваториальной зоне — резко возвышающиеся над в целом сглаженной ледяной поверхностью 3,5-километровые горы, состоящие, предположительно, из водяного льда. Самый примечательный геологический объект, обнаруженный на Плутоне, — равнина Спутника. Это впадина размером больше 1000 км — вероятно, сильно разрушенный ударный кратер. Она заполнена замёрзшими газами и пересечена множеством борозд, которые делят её на ячейки размером в десятки километров.

Внутренняя структура

Предположительно, Плутон состоит из трёх частей. Ядро из силикатных минералов и водного льда. Средняя часть, мантия, – водный лёд. Внешняя оболочка – замёрзший азот.

Вероятная структура Плутона. 1. Замёрзший азот 2. Водный лёд 3. Силикаты и водный лёд

Размерами и массой Плутон – меньше всех планет Солнечной системы. Он также не превзошёл ещё семь спутников других планет. Его обошли Ганимед, Титан, Каллисто, Ио, Луна, Европа и Тритон.

Харон — спутник Плутона

Диаметр Харона – 1205 км, это самый крупный спутник в Солнечной системе в сопоставлении со своей планетой. Расстояние между объектами очень маленькое – 19,6 тысяч км., а период обращения вокруг Плутона – около недели.

С 1985 по 1990 годы наблюдались достаточно нечастые явления: затмения. Они были попеременны: вначале одна планета затмевает другую, потом наоборот. Такие затмения имеют цикличность 124 года.

Анализ отраженного света позволяет заключить, что на поверхности Харона – слой водного льда, в отличие от метаново-азотного у Плутона. По данным обсерватории Джемини, на Хароне найдены гидрат аммиака и водяные кристаллы. Это делает вероятным существование криогейзеров.

Необычные, по сравнению с другими планетами Солнечной системы, параметры орбит планетарной пары и их скромные размеры рождают у учёных гипотезы об их происхождении. Считается, что планеты образовались в поясе Койпера, и уже оттуда были вырваны гравитацией планет-гигантов.

Другая гипотеза предполагает образование системы после столкновения уже состоявшегося Плутона с прото-Хароном. Из выброшенных обломков и образовался нынешний спутник. И теперь они вместе, Плутон и Харон — далёкая окраина Солнечной системы.

Спутники

Всего Плутон имеет пять спутников:

  1. Гидра. Вращается в плоскости Харона на удалении от Плутона в 65000 км. Диаметр примерно 52 – 160 км.
  2. Никта. От главной планеты его отделяют 50000 км, а примерный его диаметр от 32 до 145 км.
  3. Кербер. Орбита этого спутника пролегла между орбитами Гидры и Никты, а диаметр его определяется от 13 до 34 км.
  4. Стикс. Диаметр самого малого спутника от 10 до 25 км. Орбита его находится между орбитами Харона и Никты.
  5. Харон, описанный выше.

Исследования

Плутон и Харон – самые труднодоступные и малоизученные объекты Солнечной системы. Ни один космический зонд ещё не был в окрестностях двойной планеты. «Вояджер-1» мог пролететь поблизости, но был перенаправлен на другую траекторию, выбранную в пользу Титана – спутника Сатурна. Существуют только фотографии, выполненные с помощью телескопа «Хаббл». 15 июля 2015 года АМС «Новые горизонты» пролетела мимо Плутона на расстоянии 12,5 тыс. км от поверхности. И для Плутона, и для Харона была заснята как видимая при максимальном сближении сторона, так и обратная.

Путешествие на Плутон

Если бы мы оказались на Плутоне, то не смогли бы полюбоваться восходом и заходом его луны – Харона. Зато, каким бы огромным, по сравнению со спутницей Земли, он бы нам показался!

Представьте, что наша Луна выросла раз в сто! И она висит неподвижно, словно надвигаясь всей громадной массой, даже ощущается её давление. А далёкое Солнце освещает неярким светом искрящиеся азотные льдинки.

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.

Появление малых лун Плутона объяснили столкновением Харона с другим телом

NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Астрономы пришли к выводу, что малые луны Плутона могли образоваться в результате столкновения его крупнейшего спутника Харона с другим небесным телом, сообщается в статье, опубликованной в The Astrophysical Journal. Если предположение верно, это поможет понять, как рождаются планеты в двойных системах. 

Одна из наиболее популярных теорий говорит о том, что в прошлом Плутон столкнулся с другим крупным небесным телом, в результате чего сформировался его крупнейший спутник Харон, а также малые луны Стикс, Никс, Керберос и Гидра. Изначально Плутон и Харон находились очень близко друг к другу и совершали оборот вокруг общего центра масс за 1-2 дня, но со временем спутник отдалился и вышел на известную нам орбиту. Однако как оказались на современных орбитах малые луны Плутона ученым не ясно, так как гравитационные взаимодействия между карликовой планетой и Хароном должны были бы с большой вероятностью привести к их выталкиванию за пределы системы.

Бенджамин Брумли (Benjamin C. Bromley) из Университета штата Юта и Скотт Кеньон (Scott J. Kenyon) из Смитсоновской астрофизической обсерватории предложили альтернативную версию. Так как все луны Плутона находятся в одной и той же орбитальной плоскости, что и карликовая планета и ее крупнейший спутник, астрономы предположили, что в прошлом вокруг системы мог существовать обломочный диск. Однако появился он несколько позже, когда Харон столкнулся с другим транснептуновым объектом.

Чтобы проверить свою гипотезу, авторы работы провели симуляцию, которая показала, что столкновение Харона с другим небесным телом с радиусом от 30 до 100 километров хорошо объясняет появление Стикса, Никса, Кербероса и Гидры. Согласно модели, оно могло произойти спустя миллиард лет после формирования луны. В результате события на орбиту вокруг системы оказались выброшены обломки, которые впоследствии слиплись и образовали малые спутники Плутона. При этом системе удалось избежать возникновения дестабилизирующих орбитальных резонансов. 

Если гипотеза ученых верна, она может помочь объяснить, как вокруг двойных звезд формируются планеты, так как Плутон и Харон служат масштабной моделью подобных систем.

Недавно астрономы построили первую геоморфологическую карту Харона. Благодаря ей они впервые смогли приблизительно описать геологическую историю Харона и выяснить, что в прошлом на нем шли масштабные процессы криовулканизма.

Кристина Уласович

Плутон — все статьи и новости

Плутон — транснептуновый объект, крупнейшая из известных карликовая планета, до 2006 года считавшаяся девятой планетой Солнечной системы. После восьми планет и Эриды — десятое по массе небесное тело, обращающееся вокруг Солнца. Находится в поясе Койпера и считается его самым крупным объектом. Масса Плутона в шесть раз меньше массы Луны, а по размерам (средний радиус равен 1187 км) он уступает ей в три раза. Орбита сильно вытянута: Плутон максимально приближается к Солнцу на 4,4 млрд км (29,7 а. е.) и максимально удаляется от него на 7,4 млрд км (49,3 а. е.). Имеет пять спутников, крупнейший из которых — Харон. Часто Плутон и Харон рассматриваются как двойная карликовая планета, поскольку центр масс их системы находится вне обоих объектов.

Период обращения Плутона вокруг Солнца — 248 лет. Как и у Венеры с Ураном, направление вращения вокруг оси — обратное, то есть противоположное движению вокруг Солнца. Сутки на Плутоне длятся 6,4 земных суток.

Плотность Плутона составляет 1,860 г/см³. Предполагается, что недра Плутона состоят из камня (50-70%) и льда (30-50%). По одной из гипотез, там есть каменное ядро, окруженное трехсоткилометровойметровой толщей льда. Поверхность очень неоднородна по составу, спектральные данные свидетельствуют о наличии там водяного и азотного льда, замерзших метана и моноксида углерода.

Плутон, как и Нептун, был открыт «на кончике пера»: в 1906-1916 годах его предсказал американский астроном Персиваль Лоуэлл, а в 1930 году он был обнаружен. После открытия трансплутонового объекта Эрида, положение Плутона как полноценной планеты зашаталось. 24 августа 2006 года, когда Международный астрономический союз утвердил определение классической планеты, которому ни Эрида, ни Плутон не соответствуют, Плутон потерял статус девятой планеты.

Систему Плутона посетил пока только один космический аппарат — автоматическая межпланетная станция New Horizons, которая приблизилась к нему 14 июля 2015 года.

Фото: NASA

Плутон и Харон | Наука и жизнь

Плутон (слева) и его спутник Харон (фото получено с помощью космического телескопа Хаббла).

После сложной математической обработки на компьютере, на основе первоначального изображения (на врезке вверху) ученые смогли построить фотометрическую модель поверхности планеты Плутон.

Телескоп-спутник, носящий имя американского астронома Хаббла, впервые произвел наблюдения Плутона — самой далекой (девятой по порядку от Солнца) из больших планет Солнечной системы. Эта крошечная холодная планета, движущаяся на расстоянии в 40 раз большем от Солнца, чем Земля, долгое время оставалась совершенно неизученной.

В одной из статей прошлого года (см. «Наука и жизнь» № 1, 1997 г.) мы говорили, что космические аппараты к Плутону не направляли, а различить с помощью наземных телескопов на нем почти ничего не удается. И что теперь, кажется, потерян шанс исследовать атмосферу этой планеты. Потому что Плутон, имеющий сильно вытянутую орбиту, в ближайшие сто лет будет удаляться от Солнца. Атмосфера планеты скоро застынет и выпадет на ее поверхность в виде снега. Только через двести лет Плутон снова окажется на наименьшем расстоянии от Солнца и будет в выгодном положении для наблюдений с Земли.

Существование планеты Плутон, как известно, сначала теоретически предсказал американский астроном П. Ловелл в 1915 году. Через 15 лет после этого планету открыл любитель астрономии К. Томбо. Он обнаружил на фотографиях, полученных обсерваторией во Флагстаффе (США), звездочку 15-й звездной величины, перемещавшуюся среди остальных звезд. И понял, что это и есть девятая большая планета Солнечной системы. Еще несколько десятилетий не было известно, что у Плутона есть спутник. Он практически случайно был обнаружен в 1978 году одним американским астрономом. Просматривая фотографические изображения планеты, он заметил, что на снимках слабая звездочка, какой получается при фотографировании Плутон, выглядит слегка удлиненной. Это открытие астрономы несколько раз перепроверили и убедились, что у Плутона есть спутник. Он был назван Хароном.

Лишь совсем недавно космический телескоп Хаббла впервые получил изображение, где четко видны и Плутон и Харон.

Теперь мы знаем, что диаметр Плутона 2320 километров, а его спутника — 1270 километров. Поистине уникальная пара. Нигде больше в Солнечной системе не встречается такого, чтобы планета была всего лишь вдвое больше своего спутника. Вполне справедливо было бы называть Плутон двойной планетой.

После нескольких сеансов съемок с помощью телескопа Хаббла у астрономов накопилось достаточно информации, чтобы построить первую, конечно, весьма приблизительную карту поверхности загадочной планеты. С помощью сложной математической обработки они создали модель местности с расположением всех сколько-нибудь заметных светлых и темных образований. Карта не очень впечатляет, но если представить себе, что это можно сравнить с попыткой рассмотреть что-то на теннисном мяче, отнесенном на расстояние 125 километров. ..

О природе Плутона и его спутника пока почти ничего сказать нельзя, кроме того, что по цвету Харон несколько голубее, чем Плутон. Это может означать, что они образовались не из единого облака, а уже потом были как-то сведены вместе неведомыми нам обстоятельствами. Для того, чтобы расширить наши знания о самой далекой планете Солнечной системы, нужны дополнительные наблюдения с космическим телескопом. Будем ждать их.

Плутон считать планетой / Хабр

Согласно идее пересмотра классификации объектов, карликовому планетарному транснептуновому объекту Плутону нужно вернуть утраченный статус полноценной планеты Солнечной системы.

Результаты исследования опубликованы в журнале Icarus под названием «The Reclassification of Asteroids from Planets to Non-Planets».



В 2006 году Международный астрономический союз (МАС) принял новое определение планеты. В него вошло несколько критериев, один из которых утверждал, что такое тело должно обладать достаточной гравитацией для «расчистки» от других тел пространства в непосредственной близости.

Плутон не подходит под это определение, так как обладает крупным и близким спутником — Хароном, а также находится примерно на том же отдалении от Солнца, что и другие близкие тела пояса Койпера.

В своей новой работе группа астрономов под руководством Филипа Метцгера из Университета Центральной Флориды (США) провела объемный систематический анализ научной литературы и обнаружила, что критерий очистки орбиты использовался лишь единожды в 1802 году, причем сегодня изложенный в той статье ход мысли считается ошибочным.

Более того, многие ученые по обыкновению называют планетами даже луны вроде Титана (спутник Сатурна) и Европы (спутник Юпитера).

«Определение МАС подразумевает, что центральный объект исследования планетологии — планета — определяется на основе критериев, которые никто не использует, — поясняет свою точку зрения Метцгер. — Также это выводит из данного класса второй по сложности и вызываемому интересу объект».

Авторы приходят к выводу, что в научной литературе еще в 1950-х установился консенсус по теме различия между планетами и другими небесными телами, такими как астероиды.

Основополагающей в этом плане стала работа Джерарда Койпера, который предложил отличать их по истории формирования.

Мецгер в своей работе утверждает, что определение планеты должно основываться на ее действительных свойствах, нежели на тех, которые могут измениться — как, например, динамика планетарной орбиты.

Классификацию планет следует выстраивать на принципе, насколько они крупные и насколько их гравитация позволяет им принимать сферическую форму.

«И это не просто какое-то случайное определение, — объясняет Мецгер. — Оказывается, это важный этап в эволюции планетного тела, так как с его течением, судя по всему, в теле начинается активная геология».

Ученый также напоминает, что на Плутоне есть подземный океан, многослойная атмосфера, органические соединения, следы древних озер и, кроме того, несколько лун.

«Он динамичнее и живее Марса, — уверен ученый. — Единственная планета с более сложной геологией — Земля».

Почему Плутон исключили из списка планет Солнечной системы? — SunPlanets.

info

В учебниках астрономии, изданных в конце XX века, написано, что вокруг Солнца вращается 9 планет, и самой дальней из них является Плутон. Однако сегодня в новых книгах и Интернете можно узнать, что в нашей системе осталось лишь 8 планет, и Плутона среди них нет. Что же случилось с Плутоном?

Заметим, что планеты – это небесные тела, вращающиеся вокруг звезды. Однако вокруг Солнца обращаются десятки тысяч тел, большинство из которых – это астероиды и кометы. Как же точно определить, к какой категории относится тот или иной спутник Солнца?

Во-первых, планеты отличаются большими размерами и сферической формой. Но есть и ещё один признак – планеты доминируют на своих орбитах. Действительно, на вблизи орбиты Юпитера, Земли, Меркурия и прочих планет нет ни одного относительно массивного тела, также вращающегося вокруг Солнца. Если какое-либо тело занимает орбиту планеты, то оно под воздействием ее гравитации либо упадет на планету, либо станет ее естественным спутником. Орбиты же астероидов могут проходить очень близко друг к другу. Например, в поясе астероидов между Юпитером и Марсом находится несколько миллионов астероидов, чьи орбиты очень близки друг к другу.

Когда в 1930 г. был открыт Плутон, астрономы не знали ни о каких других объектах на его орбите. Казалось, что он доминирует на своей орбите. Но дело в том, что тогда телескопы были слишком слабые, чтобы с их помощью можно было увидеть какие–либо астероиды на столь большом расстоянии. Однако в 1992 г. рядом с орбитой Плутона был обнаружен крупный объект 1992QB1 диаметром 160 км, а далее последовала целая серия схожих открытий. Стало ясно, что в Солнечной системе существует ещё один пояс астероидов, который называют поясом Койпера, и Плутон входит в его состав. Сегодня известно более тысячи объектов в поясе Койпера. Получается, что Плутон, в отличие от «обычных» планет, не доминирует на своей орбите.

Несколько лет астрономы, несмотря на это открытие, всё же продолжали считать Плутон планетой, ведь он выделялся своими большими размерами и никак не мог считаться астероидом. Однако в 2004-2005 г. были открыты объекты Хаумеа, Макемаке и Эрида, сопоставимые по размерам с Плутоном. При этом Хаумеа и Макемаке также располагались в поясе Койпера. Стало ясно, что либо придется считать и эти тела планетами (ведь они мало чем отличались от Плутона), либо необходимо изменить статус самого Плутона.

В результате в 2006 г. было принято решение ввести новую категорию небесных тел – «карликовые планеты». Так называют достаточно крупные сферические объекты, которые НЕ доминируют на своей орбите. Именно в эту категорию попал как сам Плутон, так и Эрида, Хаумеа и Макемаке.

Список использованных источников

• https://cosmosplanet.ru/solnechnayasistema/pluton/pochemu-pluton-ne-planeta.html
• https://heaclub.ru/kogda-i-pochemu-pluton-isklyuchili-iz-spiska-planet-solnechnoj-sistemy

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

Понравилась статья? Оставь комментарий и поделись с друзьями

в глубину | Плутон — НАСА Исследование солнечной системы

Введение

Плутон — сложный и загадочный мир с горами, долинами, равнинами, кратерами и, возможно, ледниками. Обнаруженный в 1930 году Плутон долгое время считался девятой планетой нашей Солнечной системы. Но после открытия подобных интригующих миров глубже в далеком поясе Койпера ледяной Плутон был переклассифицирован как карликовая планета.

Плутон вращается вокруг пяти известных спутников, самый большой из которых — Харон. Харон примерно вдвое меньше самого Плутона, что делает его самым большим спутником относительно планеты, на которой он вращается в нашей Солнечной системе.Плутон и Харон часто называют «двойной планетой».

Плутон назван в честь римского бога подземного мира.

Размер и расстояние

Размер и расстояние

Плутон с радиусом 715 миль (1151 км) составляет примерно 1/6 ширины Земли. Если бы Земля была размером с никель, Плутон был бы размером с ядро ​​попкорна.

Плутон находится на расстоянии 3,7 миллиарда миль (5,9 миллиарда километров) от Солнца в 39 астрономических единицах.Одна астрономическая единица (сокращенно AU) — это расстояние от Солнца до Земли. С такого расстояния солнечный свет проходит от Солнца до Плутона за 5,5 часов.

Если бы вы стояли на поверхности Плутона в полдень, яркость Солнца была бы 1/900 яркости его здесь, на Земле, или примерно в 300 раз ярче нашей полной Луны. Здесь, на Земле, каждый день перед закатом бывает момент, когда свет такой же яркости, как полдень на Плутоне. Узнайте, когда вы сможете испытать «время Плутона» там, где вы живете.

Орбита и вращение

Орбита и вращение

Орбита Плутона вокруг Солнца необычна по сравнению с планетами: она одновременно эллиптическая и наклонная. 248-летняя орбита Плутона овальной формы может увести его на расстояние 49,3 астрономических единиц (а.е.) от Солнца и на 30 а.е. (Одна а. Е. — это среднее расстояние между Землей и Солнцем: около 93 миллионов миль или 150 миллионов километров.) Но в среднем Плутон находится на расстоянии 3,7 миллиарда миль (5,9 миллиарда километров) от Солнца, или 39 астрономических единиц.

С 1979 по 1999 год Плутон находился около перигелия, когда он находится ближе всего к Солнцу. В это время Плутон был ближе к Солнцу, чем Нептун.

Один день на Плутоне занимает около 153 часов. Его ось вращения наклонена на 57 градусов по отношению к плоскости его орбиты вокруг Солнца, поэтому он вращается почти на боку. Плутон также имеет ретроградное вращение; вращается с востока на запад, как Венера и Уран.

Состав

Строение

Плутон составляет около двух третей диаметра Луны и, вероятно, имеет скалистое ядро, окруженное мантией из водяного льда.Его поверхность покрывают интересные льды, такие как метан и азотный иней. Из-за более низкой плотности масса Плутона составляет примерно одну шестую массы Луны.

Формирование

Пласт

Карликовая планета Плутон является членом группы объектов, которые вращаются в дискообразной зоне за пределами орбиты Нептуна, называемой поясом Койпера. Это далекое царство населен тысячами миниатюрных ледяных миров, которые сформировались в начале истории нашей Солнечной системы около 4,5 миллиардов лет назад. Эти ледяные скалистые тела называются объектами пояса Койпера, транснептуновыми объектами или плутоидами.

Удобный для детей Плутон

Плутон — карликовая планета, которая находится в поясе Койпера, области, полной ледяных тел и других карликовых планет за Нептуном. Плутон очень маленький, всего лишь около половины ширины Соединенных Штатов, а его самый большой спутник Харон составляет примерно половину размера Плутона.

Почти все планеты вращаются вокруг Солнца по почти идеальным кругам. Но не Плутон.Он идет по овальной траектории, а Солнце далеко от его центра. Более того, его путь довольно наклонен по сравнению с планетами.

Посетите NASA Space Place, чтобы узнать больше о детях.

NASA Space Place: все о Плутоне ›

Поверхность

Площадь

Поверхность Плутона характеризуется горами, долинами, равнинами и кратерами. Температура на Плутоне может быть от -375 до -400 градусов по Фаренгейту (от -226 до -240 градусов по Цельсию).

Горы Плутона могут достигать высоты от 6500 до 9800 футов (от 2 до 3 километров) и представляют собой большие блоки водяного льда, иногда покрытые слоем замороженных газов, таких как метан.А длинные впадины и долины длиной до 370 миль (600 километров) делают эту далекую карликовую планету еще интереснее.

Кратеры размером до 162 миль (260 километров) в диаметре усеивают часть ландшафта Плутона, некоторые из них имеют признаки эрозии и заполнения. Это говорит о том, что тектонические силы медленно всплывают на поверхность Плутона.

Наиболее заметные равнины, наблюдаемые на Плутоне, по-видимому, состоят из замороженного газообразного азота и не имеют кратеров. Эти равнины действительно показывают структуры, предполагающие конвекцию (капли материала, циркулирующие вверх и вниз).

3D-модель Плутона. Предоставлено: NASA Visualization Technology Applications and Development (VTAD) ›Параметры загрузки

Атмосфера

Атмосфера

Плутон имеет тонкую разреженную атмосферу, которая расширяется, когда приближается к Солнцу, и схлопывается при удалении — подобно комете. Основной составляющей является молекулярный азот, хотя были обнаружены также молекулы метана и окиси углерода.

Когда Плутон приближается к Солнцу, его поверхностный лед сублимируется (переходя непосредственно из твердого состояния в газообразное) и поднимается, чтобы временно сформировать тонкую атмосферу.Низкая гравитация Плутона (около шести процентов земной) приводит к тому, что атмосфера становится намного более вытянутой по высоте, чем атмосфера нашей планеты. Плутон становится намного холоднее в ту часть года, когда он удаляется от Солнца. В это время большая часть атмосферы планеты может замерзнуть и выпасть в виде снега на поверхность.

Магнитосфера

Магнитосфера

Неизвестно, есть ли у Плутона магнитное поле, но его небольшой размер и медленное вращение почти ничего не говорят о нем.

Кольца

Кольца

Вокруг Плутона нет известных колец.

Луны

Лун

Плутон имеет пять известных спутников: Харон, Никс, Гидра, Кербер и Стикс. Эта лунная система могла образоваться в результате столкновения Плутона с другим телом аналогичного размера в начале истории Солнечной системы.

Харон, самый большой из спутников Плутона, составляет примерно половину размера самого Плутона, что делает его самым большим спутником относительно планеты, на которой он вращается в нашей солнечной системе.Он вращается вокруг Плутона на расстоянии всего 12 200 миль (19 640 километров). Для сравнения, наша Луна находится в 20 раз дальше от Земли. Плутон и Харон часто называют двойной планетой.

Орбита Харона вокруг Плутона занимает 153 часа — столько же времени требуется Плутону, чтобы совершить один оборот. Это означает, что Харон не восходит и не заходит, а парит над одним и тем же местом на поверхности Плутона. Одна и та же сторона Харона всегда обращена к Плутону, это состояние называется приливной блокировкой.

Другие четыре луны Плутона намного меньше, менее 100 миль (160 километров) в ширину.Они также имеют неправильную форму, а не сферическую, как Харон. В отличие от многих других лун в Солнечной системе, эти спутники не привязаны к Плутону приливными волнами. Все они вращаются и не обращают внимания на Плутон.

Потенциал для жизни

Жизненный потенциал

Поверхность Плутона очень холодная, поэтому маловероятно, что там могла существовать жизнь. При таких низких температурах вода, которая жизненно важна для жизни, как мы ее знаем, по сути, похожа на скалу. Однако внутри Плутона теплее, и некоторые думают, что глубоко внутри может быть даже океан.

Почему Плутон больше не планета?

Ответ

Международный астрономический союз (МАС) понизил статус Плутона до карликовой планеты, потому что он не отвечал трем критериям, которые МАС использует для определения полноразмерной планеты. По сути, Плутон соответствует всем критериям, кроме одного — он «не очистил свой соседний регион от других объектов».

Богатые вариации цветов Плутона. Космический аппарат NASA New Horizons сделал это улучшенное цветное изображение Плутона с высоким разрешением 14 июля 2015 года. Изображение объединяет синие, красные и инфракрасные изображения, сделанные камерой Ralph / Multispectral Visual Imaging Camera (MVIC). Лаборатория реактивного движения НАСА, Центр космических полетов Годдарда.

В августе 2006 года Международный астрономический союз (МАС) понизил статус Плутона до «карликовой планеты». Это означает, что отныне только скалистые миры внутренней Солнечной системы и газовые гиганты внешней системы будут обозначаться как планеты.«Внутренняя Солнечная система» — это область пространства, которая меньше радиуса орбиты Юпитера вокруг Солнца. Он содержит пояс астероидов, а также планеты земной группы, Меркурий, Венеру, Землю и Марс. «Газовые гиганты» — это, конечно, Юпитер, Сатурн, Нептун и Уран. Итак, теперь у нас есть восемь планет вместо девяти, которые были раньше.

Что такое карликовая планета?

«Карликовая планета», по определению МАС, — это небесное тело на прямой орбите Солнца, которое достаточно массивно, чтобы его форма контролировалась гравитационными силами, а не механическими силами (и, таким образом, имеет форму эллипса), но не очистил соседний регион от других объектов .

Итак, три критерия МАС для полноразмерной планеты:

  1. Обращается по орбите вокруг Солнца.
  2. Имеет достаточную массу, чтобы принять гидростатическое равновесие (почти круглая форма).
  3. Он «очистил окрестности» вокруг своей орбиты.

Плутон соответствует только двум из этих критериев, проигрывая по третьему. За все миллиарды лет, которые он прожил здесь, ему так и не удалось очистить окрестности.Вы можете задаться вопросом, что это означает «не очищать соседнюю область от других объектов?» Похоже на тральщик в космосе! Это означает, что планета стала гравитационно доминирующей — нет других тел сопоставимого размера, кроме ее собственных спутников или тех, которые иным образом находятся под ее гравитационным влиянием, в ее окрестностях в космосе.

Таким образом, любое крупное тело, не отвечающее этим критериям, теперь классифицируется как «карликовая планета», включая Плутон, который находится в своем орбитальном соседстве с объектами пояса Койпера, такими как плутино.

Обсерватория Лоуэлла, Купол Плутона, Флагстафф, Аризона. Обзор исторических зданий Америки (Библиотека Конгресса).

История Плутона

Объект, ранее известный как планета Плутон, был обнаружен 18 февраля 1930 года в обсерватории Лоуэлла во Флагстаффе, штат Аризона, астрономом Клайдом В. Томбо при участии Уильяма Х. Пикеринга. Этот период в астрономии был периодом интенсивной охоты за планетами, и Пикеринг был плодовитым предсказателем планет.

В 1906 году Персиваль Лоуэлл, богатый бостонец, основавший в 1894 году обсерваторию Лоуэлла в Флагстаффе, штат Аризона, начал обширный проект по поиску возможной девятой планеты, которую он назвал «Планета X.К 1909 году Лоуэлл и Пикеринг предложили несколько возможных небесных координат такой планеты. Лоуэлл и его обсерватория вели поиски до самой его смерти в 1916 году, но безрезультатно. Лоуэлл не знал, что 19 марта 1915 года его обсерватория сделала два слабых изображения Плутона, но они не были распознаны. Лоуэлл не был первым, кто неосознанно сфотографировал Плутон. Известно шестнадцать предварительных открытий, самое старое из которых было сделано обсерваторией Йеркса 20 августа 1909 года.

Клайд Томбо, первооткрыватель Плутона. НАСА.

Поиск Планеты X возобновлялся только в 1929 году, когда эту работу передали Клайду Томбо, 23-летнему канзану, только что прибывшему в обсерваторию Лоуэлла. Задача Томбо состояла в том, чтобы систематически отображать ночное небо на парах фотографий, сделанных с интервалом в две недели, затем исследовать каждую пару и определять, изменилось ли положение каких-либо объектов. Используя машину, называемую моргающим компаратором, он быстро переключался между видами каждой из пластин, чтобы создать иллюзию движения любых объектов, которые изменили положение или внешний вид между фотографиями.18 февраля 1930 года, после почти года поисков, Томбо обнаружил возможный движущийся объект на фотопластинках, сделанных 23 и 29 января того же года. После того, как обсерватория получила дополнительные подтверждающие фотографии, 13 марта 1930 года известие об открытии было телеграфировано в обсерваторию Гарвардского колледжа.

Об этом открытии заговорили заголовки по всему миру. Обсерватория Лоуэлла, которая имела право назвать новый объект, получила более 1000 предложений со всего мира; Имя Плутон было предложено Венецией Берни, одиннадцатилетней школьницей из Оксфорда, Англия.Венеция интересовалась классической мифологией, а также астрономией и считала имя бога подземного мира подходящим для такого предположительно темного и холодного мира. Она предложила это в разговоре со своим дедом Фальконером Маданом, бывшим библиотекарем Бодлианской библиотеки Оксфордского университета. Мадан передал это имя профессору Герберту Холлу Тернеру, который затем телеграфировал его своим коллегам в Соединенных Штатах. Плутон официально стал Плутоном 24 марта 1930 года. Название было объявлено 1 мая 1930 года, и Венеция получила пять фунтов (5 фунтов стерлингов) в качестве награды.

Пара маленьких лун, которые космический телескоп Хаббл обнаружил на орбите Плутона, теперь имеют официальные названия: Никс и Гидра. НАСА.

Опубликовано: 19.11.2019. Автор: Справочная секция по науке, Библиотека Конгресса

Темная сторона Плутона раскрывает свои секреты, в том числе намеки на скрытый океан

Яркий старт

Когда Клайд Томбо, молодой астроном из обсерватории Лоуэлла в Флагстаффе, штат Аризона, обнаружил Плутон 90 лет назад, это было пятнышко света, едва различимое для крупнейших наземных телескопов.Лишь в 1988 году случайное выравнивание дало астрономам удачный шанс, когда Плутон случайно пересекся перед далекой звездой.

Поскольку звездный свет просачивался через атмосферу Плутона, ученые смогли распутать находящиеся там молекулы (включая азот, окись углерода и метан). Затем, в 1996 году, космический телескоп Хаббла помог ученым, наконец, увидеть детали поверхности с разрешением 500 километров. Хотя изображения были нечеткими, они показали мир — в то время все еще определяемый как планета — который имел более крупномасштабный контраст, чем любой другой в Солнечной системе, за исключением Земли.

Мозаика изображений показывает части Плутона, снятые с высоким разрешением, называемым ближней стороной, и с более низким разрешением «обратной стороной». Предоставлено: NASA / JHUAPL / SwRI.

Мозаика изображений показывает части Плутона, снятые с высоким разрешением, называемым ближней стороной, и с более низким разрешением «обратной стороной». Предоставлено: NASA / JHUAPL / SwRI.

Это был дразнящий намек на то, что Плутон может быть динамичным миром — и был быстро подтвержден в июле 2015 года, когда компания New Horizons обнаружила объект в форме сердца к северу от экватора ближней стороны.Внутри «левого желудочка» сердца находится Sputnik Planitia — ледяной бассейн, взбалтывающий и текущие с массивными ледниками, который, как теперь известно ученым, оказывает огромное влияние на активность Плутона. Когда солнечный свет согревает замерзшую равнину, ледяная пульсация сублимируется в пар, который поднимается вверх, а в конце дня снова падает вниз. Сердце могло даже перевернуть Плутон на бок.

Вскоре после того, как на Землю прибыли первые изображения ближней стороны, Фрэнсис Ниммо, планетолог из Калифорнийского университета в Санта-Крус, и его коллеги поняли, что Sputnik Planitia находится в странном месте: он расположен почти точно напротив самого большого Плутона. луна, Харон.Это может быть случайность, но вероятность этого всего 5%. Вместо этого модели предполагают, что когда образовался бассейн, подземный океан начал подниматься в пропасть. После этого газообразный азот в атмосфере Плутона конденсировался и замерз в холодном бассейне. Вес новой воды и льда создал тяжелую нагрузку, которая перевернула Плутон в его текущее положение 2 .

Идея подземного океана существует уже некоторое время, но изображения с дальней стороны помогли поддержать эту идею. Некоторые из самых убедительных доказательств прибывают из особенности, известной как хаотический ландшафт — беспорядочная путаница хребтов, трещин и равнин на противоположной стороне Плутона от Sputnik Planitia (см. «В фокусе»).

Крупный план хаотичного ландшафта Плутона на его обратной стороне. Предоставлено: NASA / JHUAPL / SwRI

.

Крупный план хаотичного ландшафта Плутона на его обратной стороне.Предоставлено: NASA / JHUAPL / SwRI

.

Ученые уже видели такие пары раньше — на Марсе, Меркурии и Европе, одном из спутников Юпитера, — где они подозревают, что столкновение с астероидом или кометой вызвало сейсмические волны, проносящиеся сквозь тело и вокруг него. Когда эти землетрясения сошлись на противоположном горизонте, они разорвали поверхность, напоминая то, что появляется на обратной стороне Плутона.

Чтобы проверить происхождение этого хаотичного ландшафта, Адин Дентон, аспирантка по планетарной геологии в Университете Пердью в Вест-Лафайет, Индиана, смоделировала, как удар астероида может посылать ударные волны по карликовой планете.Работа, которая была представлена ​​практически на конференции по лунным и планетарным наукам в марте этого года, подтверждает, что такое столкновение могло создать местность, но с одной оговоркой: это было бы возможно только в том случае, если бы у Плутона был подземный океан толщиной 150 километров. жидкой воды.

Оливер Уайт, планетолог из Института SETI в Маунтин-Вью, Калифорния, который построил геологическую карту противоположной стороны, но не участвовал в исследовании, утверждает, что, хотя эта особенность, похоже, похожа на те, что наблюдаются в других местах Солнечной Система, разрешение изображения низкое.И другие ученые согласны. «Мы никогда не узнаем, пока однажды не вернемся», — говорит Уильям Маккиннон, планетолог из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, штат Миссури, который является заместителем руководителя группы геологов New Horizons.

Плутон — обзор | Темы ScienceDirect

Система Плутон-Харон

Плутон был открыт Клайдом Томбо в обсерватории Лоуэлла во Флагстаффе, штат Аризона, в 1930 году, а его спутник Харон был открыт в 1978 году. Плутон и Харон вращаются вокруг своего общего центра тяжести по круговой орбите орбиты.Харон по отношению к своему основному спутнику является самым большим спутником Солнечной системы. Эти два представляют собой наиболее близкое известное приближение к двойной планете. Вращение планеты и спутника привязано к их орбитальному периоду в 6,387 земных суток. Таким образом, лунный интервал равен нулю, и приливная эволюция орбиты невозможна. Любой эксцентриситет, вызванный ударом или любой другой причиной, будет быстро стерт.

Среднее расстояние Харона от барицентра системы составляет около 19 640 км.Наклон плоскости движения спутника к орбите Плутона составляет около 99 °, а орбита Плутона наклонена на 17 ° по отношению к эклиптике. Полюс системы Плутон-Харон прецессирует под действием солнечных моментов с периодом 3,7 млн ​​лет относительно нормали к его орбите, поэтому ориентация полюса на Солнце в перигелии возможна, но не является постоянной характеристикой системы. система.

Плутон составляет около 1151 ± 6 км, а Харон — 593 ± 13 км в радиусе, что позволяет предположить, что объем Харона близок к 12% от Плутона.Полная масса системы 1,47 ± 0,08 × 10 25 г. Обратите внимание, что оба тела находятся в диапазоне размеров, встречающихся в спутниковых системах планет Юпитера, намного меньше, чем планеты. Действительно, Плутон меньше, чем спутники «большой семерки» (Луна, Ио, Европа, Ганимед, Каллисто, Титан и Тритон). По этой причине и из-за ожидаемого богатого льдом состава тел, находящихся так далеко от Солнца, мы предпочитаем рассматривать Плутон как девиантный ледяной спутник, а не как девиантную планету.Визуальное сравнение Плутона с другими богатыми льдом телами затруднено из-за ограниченного разрешения, доступного на изображениях Плутона. Поскольку ни один космический корабль еще не посещал Плутон, мы ограничены разрешением космического телескопа Хаббла. На рис. VI.40 показана поверхность Плутона, полученная с помощью HST. Связь элементов альбедо с топографическим рельефом или склонами пока невозможна.

Рисунок VI.40. Два полушария Плутона, полученные космическим телескопом Хаббла. Предоставлено Научным институтом космического телескопа.

Из-за большого наклона оси системы (и обоих тел в ней) и из-за большого эксцентриситета орбиты Плутона вокруг Солнца температуры на поверхности обоих тел могут сильно различаться. Инфракрасный астрономический спутник (IRAS), наблюдающий за системой Плутон – Харон во время их пересечения орбиты Нептуна, обнаружил подсолнечные температуры на Плутоне в диапазоне от 55 до 61 К, в зависимости от местного альбедо. У Харона, который немного темнее, была обнаружена подсолнечная температура около 64 К.Рядом с перигелием Плутон и Харон пересекают орбиту Нептуна и проводят около 20 лет на орбите Нептуна, прежде чем снова отправиться в еще более холодные пустоши за его пределами. Плутон миновал входящую орбиту Нептуна в 1979 году и снова прошел мимо нее в 1999 году. Прохождение перигелия произошло в ноябре 1989 года. Еще одним следствием большого наклона оси является то, что дважды на каждой орбите Плутона вокруг Солнца плоскость Харона орбита Плутона пересекает Солнце. Затем наблюдатели на Земле могут наблюдать повторяющиеся взаимные затмения этих двух тел в течение нескольких лет, как это действительно произошло в 1985–1990 годах.Тщательная фотометрия системы во время такого «сезона затмений» позволяет определять радиусы, массы, спектры, альбедо и температуры обоих членов. Средняя плотность системы составила 2,03 ± 0,2 г / см −3 , что свидетельствует о смесях льда и горной породы в солнечной туманности с небольшими количествами метана и аммиака и большими количествами азота и окиси углерода.

Видимый и ближний инфракрасный спектры Плутона (фактически включая Харон) показаны на рис. VI.41. В видимой области Плутон довольно яркий и красный, но сравнение со спектром Тритона, показанным выше, показывает, что форма видимого спектра сильно отличается от того, что видно на Тритоне.Детали в инфракрасном диапазоне снова ясно показывают твердый метан. Тобиас Оуэн и его сотрудники обнаружили твердый CO и твердый N 2 в спектре Плутона, что соответствует идее происхождения Солнечной туманности. Альбедо Бонда плохо ограничено, потому что у нас такой ограниченный фазовый угол обзора Плутона с Земли, но геометрическое альбедо намного выше, чем у Тритона, что предполагает свежую снежную поверхность. Действительно, на Плутоне недавно был обнаружен метановый иней, по всей видимости, с пятнистым региональным покрытием.Увеличение снежного покрова из метана можно ожидать по мере того, как Плутон удаляется от перигелия, перекрывая красный материал и льды воды, азота и CO; однако самые низкие глобальные температуры можно было бы ожидать несколько после прохождения перигелия из-за теплового запаздывания поверхности. Вероятно, что во время каждой орбитальной «зимы», когда Плутон находится за орбитой Нептуна, атмосфера в значительной степени конденсируется и падает на землю в виде снега. Плутон не только ярче в это время, но и имеет меньшее изменение яркости в зависимости от фазы вращения.При приближении к перигелию полушарие, содержащее обращенный к Солнцу полюс, теряет свой снежный покров из-за сублимации, что вызывает наблюдаемую тенденцию к потемнению последних 40 лет.

Рисунок VI.41. Видимый и ближний инфракрасный спектр Плутона и Харона. Особенности, связанные с твердым метаном, очевидны (см. Рис. VI.37).

Атмосферный запас метана на Плутоне предположительно регулируется равновесием давления пара с поверхностью, как на Тритоне. Поскольку два тела в настоящее время находятся примерно на одинаковом расстоянии от Солнца, геометрическое альбедо Плутона предполагает низкую температуру; тем не менее, температура практически не ограничивается диапазоном наблюдений примерно от 35 до 60 К.Фотохимическая обработка атмосферного метана должна разрушить CH 4 примерно с той же скоростью, что и на Тритоне, что достаточно для удаления нынешней атмосферной массы Плутона примерно в 10 5 раз старше Солнечной системы. Таким образом, аргумент, который мы разработали в пользу массивного резервуара метана на Тритоне, должен также применяться к Плутону.

В 1980 году Харон наблюдал затмение звезды, а Плутон закрыл другую звезду в 1988 году. Фотометрические наблюдения этих затмений помогают нам ограничить размеры обоих тел, но также показывают присутствие следа атмосферы и тонкого слоя дымки на Плутон.Джеймс Эллиот и его сотрудники из M.I.T. обнаружил очень разреженную растянутую атмосферу, простирающуюся до высоты около 1000 км над поверхностью. Содержание метана в столбе явно меньше, чем на длине пути метана в 1 м при нормальной температуре и давлении (1 м над.ст.), для поверхностного давления немногим более 1 мкм. Роджер Йелле и Джонатан Лунин из Университета Аризоны исследовали радиационный баланс в разреженной атмосфере Плутона и объяснили ослабление, наблюдаемое при затмении звезды, градиентом температуры в атмосфере.Они получают температуру около 104 К на высоте примерно 50 км над поверхностью и используют высоту по шкале поглощения, полученную из затмения звезды, для расчета средней молекулярной массы 25 ± 3 для атмосферы в этой области. Из возможных тяжелых газов наиболее вероятными являются CO и азот (наличие которых на поверхности было подтверждено независимыми источниками). Возможен также аргон. Согласно последним интерпретациям Эллиота, метан составляет от 0,2 до 0,4 м над уровнем моря при поверхностном давлении от 0,8 до 2.5 мкм бар. Утечка метана из растянутой атмосферы на планете с малой массой неизбежна, как впервые утверждали Ларри Трафтон и С. Алан Стерн из Техасского университета, которые пришли к выводу, что гидродинамическое ускользание (но непрерывный поток жидкости, а не молекулярная диффузия) будет быстро удалить всю атмосферу Плутона. Дональд Хантен и А. Дж. Уотсон изучили энергетику этого процесса ускользания и пришли к выводу, что улетание из атмосферы должно быть ограничено по энергии, так что не более нескольких километров твердого метана может быть потеряно за всю историю Солнечной системы.Современные модели показывают, что атмосфера Плутона настолько растянута, что имеет почти кометный характер. Поиск расширенной газовой оболочки практически возможен с помощью существующих наземных приборов.

До сих пор не удавалось разрешить Харона одновременно и пространственно, и спектрально, и поэтому мы мало знаем о его составе и цвете поверхности. Вычитание спектра только Плутона (полученного, когда Харон находится в полном затмении) из спектра Плутона и Харона (снятого на другой орбитальной фазе и, следовательно, в несколько другой части Плутона) не обнаруживает никаких доказательств поглощения метана в спектре Харон.Изучение взаимных затмений предполагает, что альбедо Харона составляет около 23, что Плутона, и спектрально нейтрален. В целом ограниченные данные позволяют предположить, что Харон по своим спектральным и фотометрическим свойствам больше похож на спутники Урана, чем на Плутон.

затруднительное положение планеты Плутон — любопытно

Бедный старый Плутон. Он никогда не требовал всей этой драмы, но оказался в центре шквала споров с тех пор, как в 2006 году был понижен в звании с «планеты» до «карликовой планеты».

Вы можете помнить Плутон как девятую планету в нашей солнечной системе. Это была самая удаленная от Солнца орбита со слегка шаткой эллиптической орбитой и своеобразной связью с одной из его лун. Несмотря на то, что он был необычным, он по-прежнему считался законным членом семьи «планет».

А потом, после спорного решения Международного астрономического союза (IAU) в 2006 годе Плутон получил новый ярлык: карликовых планеты. Это было решение, которое привело к переписыванию учебников и к множеству очень жарких споров.

Оригинальное решение

Вся дискуссия достигла апогея в 2005 году, когда группа под руководством астронома Майка Брауна обнаружила каменистый мир, движущийся вокруг Солнца за орбитой Плутона. Он был примерно такого же размера, как Плутон, но с большей массой, и в конечном итоге получил название Эрида.

Но была ли Эрида десятой планетой нашей солнечной системы? Или что-то другое? С 1992 года ученые открывали и описывали новые миры за пределами Нептуна с постоянно увеличивающейся скоростью, но все ли они «планеты»?

После спорного решения Международного астрономического союза (IAU) в 2006 году Плутон получил новый ярлык: карликовая планета

В то время, не было никакого официального определения для термина «планета».IAU решил исправить это, составив краткий список критериев того, что может быть «планета», и попросив членов проголосовать за определение на заседании Генеральной ассамблеи IAU в Праге в августе 2006 года.

Они также обсудили множество других открытий в астрономии и проголосовали за несколько других резолюций (таких как классификация астероидов, комет и множества других не-планет как «малых тел Солнечной системы»), но наибольший переполох вызвало решение 5A: Определение «планеты».

Согласно новому определению, планета:

  1. Находится на орбите вокруг Солнца . Это исключает, например, нашу Луну или любой другой «естественный спутник», вращающийся вокруг другой планеты или небесного тела.
  2. Обладает достаточной массой для самогравитации, чтобы преодолевать силы твердого тела, так что он принимает форму гидростатического равновесия (почти круглую) . Это немного сложно, но, по сути, это означает, что планете необходимо придать своей массе округлую форму под действием собственной гравитации.Он не обязательно должен быть идеальной сферой — даже у Земли есть небольшая выпуклость в середине — но он исключает, например, астероиды в форме картофеля.
  3. Очистил окрестности вокруг своей орбиты . Планета должна быть достаточно массивной, чтобы полностью доминировать на своем пути вокруг Солнца. Часто это означает сбивание с пути других объектов или приближение их к себе, но, в конце концов, планета должна быть самым большим хозяином своей небесной территории.

Именно эта третья часть определения вызвала самые горячие дискуссии и критерий, сбивший Плутон с его планетарной высоты.Хотя Плутон вращается вокруг Солнца и является красивым и круглым, он разделяет свою орбиту с множеством других маленьких ледяных тел в поясе Койпера, за пределами орбиты Нептуна. Этого было достаточно, чтобы классифицировать Плутон как карликовую планету.

Плутон делит свою орбиту с множеством других небесных тел. Изображение адаптировано из: НАСА; CC0

Продолжающиеся дебаты

Многие люди, от учеников начальной школы до старших астрономов, были довольно эмоциональны по поводу реклассификации Плутона.Штат Нью-Мексико в США зашел так далеко, что принял законодательный орган, заявив, что его не волнует то, что сказал МАС, Плутон все еще был планетой, большое вам спасибо. Даже глава НАСА высказался в дебатах совсем недавно, в 2019 году, заявив о своей стойкой поддержке планетарного статуса Плутона (хотя его прошлое связано с политикой, а не наукой).

Некоторые утверждали, что критерии определения планет МАС были объявлены слишком поспешно и без достаточных консультаций с планетологами.Один из таких ученых-планетологов, Алан Стерн, утверждал, что лучшее определение будет учитывать геологические и физические атрибуты планеты (или не планеты). Миссия New Horizons, пролетевшая мимо Плутона в 2015 году, показала, что на Плутоне есть горы, лавины, погода, атмосфера (хотя и очень тонкая, которая, как ожидается, рухнет), несколько лун и, возможно, подземный жидкий океан, доказав, что это гораздо больше. сложнее, чем считалось ранее.

Хотя Плутон орбиты Солнца и красиво и круглый, он разделяет свою орбиту с множеством других мелких, ледяных тел

Понятие «очищая район» также был несколько спорным.Даже Земля не может сделать этого заявления, но никто не предлагал понизить Землю до статуса карликовой планеты. Некоторые пытались прояснить, что означает «очистка орбиты», предполагая, что совершенно ясный путь никогда не был целью определения; скорее, цель — быть доминирующей массой на этом орбитальном пути.

Это имеет значение?

Но что в имени — или вообще в определении?

Ученые должны иметь систематические способы маркировки и группировки вещей. Мы видим это, например, в биологии, где правила таксономии определяют то, как мы называем и организуем живые существа, или в правилах наименования химических соединений, установленных IUPAC.Эти системы помогают исследователям понять свойства того, что они изучают, как все они сочетаются друг с другом и как о них сообщать.

Как организация, ответственная за присвоение планетам официальных названий, МАС должен иметь официальные определения того, как классифицировать различные небесные тела. В противном случае мы могли бы получить сотни планет в нашей солнечной системе, каждая из которых будет иметь очень разные свойства друг для друга, что приведет к путанице в том, как их все изучать и описывать.

В нашей солнечной системе есть множество мест, которые не являются планетами, которые заслуживают научного исследования. Помимо Плутона, были названы и описаны четыре других карликовых планеты (Эрида, Хаумеа, Макемаке и Церера — и, возможно, Гигея, тоже), а некоторые луны Сатурна и Юпитера считаются одними из лучших кандидатов на укрытие жизни за пределами Земли. в нашей солнечной системе.

Ученые определили пять карликовых планет в нашей Солнечной системе, показанных здесь с их лунами и Землей в масштабе. Изображение адаптировано из: JorisvS; CC BY SA 3.0

Несмотря на то, что споры вокруг классификации Плутона продолжаются, Плутон по-прежнему остается Плутоном: нам предстоит еще многое узнать об этом богатом и сложном мире, который будет продолжать вдохновлять и очаровывать нас еще долго.


Эта статья была написана Эммой Бертольд , научным редактором Австралийской академии наук и была рассмотрена следующим экспертом: Профессор Джонти Хорнер Профессор астрофизики Университета Южного Квинсленда

Плутон — «двойная планета»

Космический телескоп Хаббл NASA / ESA получил самые четкие изображения самого далекого и загадочного объекта нашей Солнечной системы: планеты Плутон.Наблюдения проводились с помощью камеры для слабых объектов Европейского космического агентства. Девятая и последняя известная настоящая планета и единственная планета, которую не посещали пролетные космические корабли, Плутон был открыт всего 60 лет назад американским астрономом Клайдом Томбо, который искал источник аномалий на орбитах. Урана и Нептуна. С тех пор стало очевидно, что Плутон — очень своеобразный объект. Его орбита наклонена и более эллиптическая, чем орбиты любой из других планет Солнечной системы.Плутон также вращается вверх ногами, а его северный полюс находится ниже плоскости Солнечной системы в противоположном направлении от Земли и большинства других планет. Плутон меньше нашей Луны и плотнее любого из своих соседей во внешней Солнечной системе. Но, пожалуй, самое интересное его свойство было обнаружено всего 12 лет назад, когда по наземным фотографиям была обнаружена огромная спутница «Луна» по имени Харон. Последующие исследования показали, что Харон примерно в два раза меньше Плутона, что делает его самым большим известным спутником по сравнению с его планетой в солнечной системе.Фактически, из-за этого Плутон часто называют двойной планетой. Период вращения системы Плутон-Харон составляет всего 6 дней. Недавнее изображение Плутона и Харона с камеры слабых объектов показано в правом верхнем углу прилагаемой фотографии. Этот снимок является первым продолжительным HST-снимком движущейся цели. Чтобы избежать смазывания изображений, наземные диспетчеры должны были предварительно запрограммировать космический аппарат HST для чрезвычайно точного отслеживания Плутона и точной компенсации «параллакса», вносимого объединенными движениями Плутона, Земли и HST на их соответствующих орбитах.Плутон в настоящее время находится на самом близком расстоянии от Земли в своем 249-летнем путешествии вокруг Солнца и находится примерно в четырех с половиной миллиардах километров. Яркий объект в центре кадра — Плутон, а Харон — более тусклый объект в нижнем левом углу. Харон слабее Плутона, потому что он меньше и, вероятно, потому, что его поверхность покрыта водяным льдом, тогда как Плутон, как полагают, покрыт в основном более отражающим метановым инеем или снегом. Как показано на диаграмме внизу фотографии, орбита Харона вокруг Плутона представляет собой круг, видимый почти с краю от Земли, с радиусом почти двадцать тысяч километров — расстояние, равное примерно полутора диаметрам Земли. .Во время наблюдения Харон находился на максимальном видимом расстоянии от Плутона, так что его угловое разделение составляло около девяти десятых угловой секунды. Из-за своеобразной ориентации орбиты Плутона и Харона по отношению к нашему лучу зрения Харон приближается к Плутону на расстояние менее одной десятой угловой секунды каждые три дня. Из-за физической близости двух планет и большого расстояния до системы чрезвычайно трудно четко определить пару с Земли, за исключением исключительных обстоятельств.Лучшее наземное изображение Плутона и Харона, когда-либо сделанное на сегодняшний день, показано в верхней левой рамке на прилагаемой фотографии. Это изображение было получено с помощью телескопа Канада-Франция-Гавайи на Гавайях. Очевидно превосходное разрешение изображения FOC. Дальнейшие наблюдения Плутона и Харона с помощью HST будут чрезвычайно важны для выяснения природы и происхождения этого захватывающего и холодного мира, где средняя температура приближается к минус 215 градусов по Цельсию — всего 58 градусов выше абсолютного нуля.Хотя «туман», окружающий изображения, вызванный сферической аберрацией главного зеркала, не позволяет ВОК распознавать особенности поверхности, некоторые другие важные фрагменты информации могут быть извлечены из продолжающихся наблюдений за этими объектами за ВОК. Детальный анализ вариаций яркости двух планет даст массу информации об их поверхностях и атмосфере, которую невозможно получить с Земли. Теперь также возможны точные измерения параметров орбиты системы Плутон-Харон.Это позволит астрономам измерить индивидуальные массы и плотности двух объектов, тем самым предоставив важные ключи к разгадке их происхождения. Одна из возможностей состоит в том, что объекты, подобные Плутону и Харону, были созданы в большом количестве на внешних границах изначальной солнечной туманности, но большинство этих «планетарных зародышей» были либо изгнаны из внутренней солнечной системы, либо поглощены планетами-гигантами. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Только Плутон и Харон независимо выжили до наших дней.Постоянный мониторинг этих двух удивительных объектов на внешнем краю нашей Солнечной системы на протяжении всего времени существования HST, возможно, поможет астрономам понять туманность, из которой мы все изначально образовались.

Кредит:

Об изображении

Пресс-релиз НАСА
Размер: 1412 x 1142 px
Идентификатор: opo9014a
Тип: Коллаж
Дата выпуска: 4 октября 1990 года, 05:00 28

Об объекте

Имя: Харон, Плутон
Тип: Солнечная система: Планета: Спутник
Солнечная система: Межпланетное тело: Карликовая планета
90 Категория: Солнечная система

Цвета и фильтры

Диапазон Длина волны Телескоп
Оптический
B
480 нм Космический телескоп Хаббла
FOC

Примечания: Левое изображение было получено с помощью телескопа Канада-Франция-Гавайи на Гавайях.

См. Также наш


«Плутон снова планета?» | Планетарий


— Р. Кори, Портленд

По данным Международного астрономического союза, организации, ответственной за присвоение имен всем небесным телам и определение их статуса, Плутон все еще не является официальной планетой в нашей солнечной системе. Я лично не согласен с этим решением, но, несмотря на мои возражения, МАС не счел нужным обратить вспять понижение Плутона в должности.

Вскоре после того, как в 1930 году был открыт Плутон, он стал девятой планетой в нашей солнечной системе.После открытия Плутона многие астрономы предположили, что он был ответственен за наблюдаемые ими возмущения на орбите Нептуна. Именно эти возмущения фактически побудили искать планету за ее пределами. Однако дальнейшие наблюдения показали, что он был меньше, чем предполагалось изначально. Кроме того, после того, как американский астроном Джеймс Кристи открыл в 1978 году самый большой спутник Плутона, Харон, астрономы смогли определить массу Плутона и поняли, что он легкий и не оказывает достаточно мощного гравитационного воздействия, чтобы вызвать наблюдаемые возмущения.Плутон оказался меньше и менее массивным, чем все другие планеты. Более того, его орбита сильно наклонена (17 градусов) относительно эклиптики, плоскости, определяемой орбитой Земли вокруг Солнца. Остальные планетные орбиты имеют меньший наклон.

В начале 21 века астрономы находили тела сопоставимых размеров за пределами Плутона, такие как Седна, Эрида, Макемаке и другие. Эти открытия натолкнули на вопрос: должно ли МАС придавать статус планет всем этим другим мирам? В августе 2006 года МАС провел свое трехлетнее заседание в Праге.Ближе к концу встречи они проголосовали за принятие Резолюции 5A: «Определение« планеты ». Согласно этому недавно принятому определению, тело должно соответствовать трем требованиям, чтобы называться планетой. Во-первых, тело должно установить стабильную орбиту вокруг Солнца. Этому условию соответствуют тысячи тел. Во-вторых, тело должно иметь сфероидальную форму. Когда тело достаточно большое и массивное, гравитация превратит его в сфероид. Плутон выполняет это условие. И, наконец, в-третьих, тело должно очистить поле от мусора.Он должен быть достаточно массивным, чтобы вместить в себя все ближайшие объекты. Плутон не работает при этом условии, поскольку его орбита проходит близко к поясу Койпера или даже внутри него, области, из которой происходят короткопериодические кометы. Приняв резолюцию 5A, МАС понизило положение Плутона, твердо утвердило остальные восемь планет в качестве планет и дисквалифицировало все тела за пределами Плутона — и все это одним махом.

Хотя недавние наблюдения аппарата New Horizons показали нам, что Плутон больше, более геологически динамичен и содержит более толстую атмосферу, чем когда-то предполагалось, он все же не удовлетворяет третьему условию Резолюции 5A.МАС должен будет принять пересмотренное определение планеты, чтобы вернуть Плутону планетарный статус.

Конечно, некоторые демонстративно утверждают, что Плутон по-прежнему является планетой, и никакое решение не заставит нас изменить свое мнение.

.