Экстрасенсы. Почему плутон исключили из списка планет
Плутон был открыт американским астрономом Клайдом Томбо в 1930 году, рассчитавшим математически, что за орбитой Урана должно было находится ещё какое-то небесное тело, вносившее небольшие «коррективы» в его движение по орбите. Дальше все было делом техники — имея модель движения Урана с учетом гравитации остальных планет и Солнца и сравнивая ее с наблюдаемой орбитой, можно было оценить, по какой орбите движется и какую массу имеет возмущающее тело. Однако, эти оценки были весьма приблизительны.
Орбита Плутона — как видно из рисунка, она значительно наклонена относительно плоскости Солнечной системы, и в дальних участках «забегает» далеко в Пояс Койпера
Когда Плутон наконец был найден, его приблизительный размер оценили примерно совпадающим с земным. Не надо смеяться над такой грубой ошибкой в расчетах, стоит напомнить что в распоряжении астрономов того времени все ещё не было компьютеров, а Плутон находится от Солнца в 39 раз дальше, чем Земля.
Понять ошибку и уточнить размеры Плутона удалось только в 1978 году, с открытием его первого спутника — Харона , всего в два раза уступающего по размеру самому Плутону. Изучая взаимодействие Плутона и Харона, астрономы установили, что масса Плутона чрезвычайно мала и составляет всего лишь около 0,2 от массы Земли.
Так, внезапно и совершенно неожиданно для науки, Плутон из крупного небесного тела вдруг сильно «сжался» и уменьшился в размерах. Однако, даже будучи весьма маленьким по размерам Плутон пока все ещё считался полноценной планетой .
Открытие Эриды и других карликовых планет за орбитой Нептуна
С наступлением 1990-х г.г. в исследовании космоса наступила новая эра, которую можно было бы смело назвать «эрой Хаббла» по имени космического телескопа «Хаббл» предназначенного для наблюдения за удаленными космическими объектами.
Очень скоро выяснилось, что Плутон и Харон — не единственные объекты за орбитой Нептуна. В пространстве, что ранее казалось только «пустотой», один за другим стали появляться новые объекты, в основном ледяные по составу, вращающиеся вокруг Солнца на большом удалении, причем некоторые из них были весьма впечатляющими по размеру. Это определенно были не астероиды — слишком велики их размеры, но в то же время до полноценных планет они «не дотягивали».
Когда в 2005 году группа астрономов, руководимых Майком Брауном из Калифорнийского технологического института открыла Эриду , космический объект удаленный от Солнца в два раза дальше Плутона, но при этом почти не уступающий ему размером, перед учеными встала непростая задача. То что Эрида и Плутон — во многом похожие небесные тела, сомнений не оставалось. Но, является ли Эрида ещё одной планетой Солнечной системы?
Одним словом, существующие астрономические представления требовали пересмотра.
Плутон лишается статуса планеты Солнечной системы
В 2006 году Международный астрономический союз принял официальное определение понятию «планета «.
Планета — это тело, обращающееся вокруг Солнца и не являющееся спутником другого тела, достаточно крупное, чтобы принять сферическую форму под действием собственных гравитационных сил, способное «очистить близлежащие области» от других подобных тел, но недостаточно крупное для начала термоядерной реакции.
Поскольку Плутон свою область не очистил и мирно сосуществует в ней с другими объектами , он перестал быть планетой. Вместо этого Союз принял решение назвать Плутон и Эриду карликовыми планетами — космическими объектами не дотягивающими до полного соответствия определению «полноценной» планеты, но и не соответствующими ему в полной мере.
Правильным было это решение или не совсем правильным — спорят иногда по сей день. Тем не менее, вопросы вызывает скорее «расплывчатая» формулировка определения понятия «планета», сам факт существования карликовых планет принимается всеми.
На данный момент в список «официальных» «карликов» Солнечной системы входят давно известная , достаточно хорошо изученный Плутон, и кучка «новичков» с окраин системы: Эрида, Хаумеа, Макемаке, Седна (возможно). Однако уже сейчас понятно — карликовых планет ничуть не меньше, а скорее всего значительно больше, чем «больших».
Новые открытия ждут нас в самом ближайшем будущем.
Самым далеким небесным телом Солнечной системы является карликовая планета Плутон. Еще совсем недавно в школьных учебниках писалось, что Плутон — это девятая планета. Однако факты, которые удалось получить в процессе изучения этого небесного тела на рубеже тысячелетий, заставили научное сообщество сомневаться, является ли Плутон планетой. Несмотря на этот и многие другие спорные моменты, маленький и далекий мир продолжает волновать умы астрономов, астрофизиков и огромную армию любителей.
История планеты Плутон
Еще в 80-е годы XIX столетия многие астрономы безуспешно пытались найти некую Планету-Х, которая своим поведением оказывала влияние на орбитальные характеристики Урана . Поиски велись в самых отделенных областях нашего космоса, ориентировочно на расстоянии 50-100 а.е. от центра Солнечной системы. Американец Персиваль Лоуэлл более четырнадцати лет потратил на безуспешные поиски таинственного объекта, который продолжал волновать умы ученых.
Пройдет полвека, пока мир получит доказательство существования еще одной планеты в системе Солнца. Открытие планеты удалось осуществить Клайду Томбо, астроному из Флагстафской обсерватории, которую основал все тот же беспокойный Лоуэлл. В марте 1930 года Клайд Томбо, наблюдая в телескоп за тем участком космоса, в котором Лоуэлл допускал существование крупного небесного тела, обнаружил новый достаточно крупный космический объект.
Впоследствии выяснилось, что из-за маленьких размеров и небольшой массы Плутон не в состоянии влиять на более крупный Уран. Колебания и взаимодействие орбит Урана и Нептуна имеют другую природу, связанную с особыми физическими параметрами двух планет.
Открытая планета получила название Плутон, продолжая тем самым традицию именовать небесные тела Солнечной системы в честь богов античного Пантеона. Существует и другая версия в истории названия новой планеты. Считается, что Плутон получил свое имя в честь Персиваля Лоуэлла, потому что Томбо предложил подбирать название в соответствии с инициалами беспокойного ученого.
Вплоть до конца XX века Плутон прочно занимал место в планетарном ряду Солнечного семейства. Изменения статуса планеты произошли на рубеже тысячелетий. Ученым удалось выявить в поясе Койпера ряд других массивных объектов, что поставило под сомнение исключительное положение Плутона. Это побудило научный мир заняться пересмотром положения девятой планеты и дать ответ на вопрос, почему Плутон — не планета. В соответствии с новым формальным определением термина «планета» Плутон выпадал из общего ансамбля. Результатом долгих прений и дискуссий стало решение Международного астрономического союза в 2006 году перевести объект в категорию карликовых планет, поставив Плутон в один ряд с Церерой и Эридой. Чуть позже статус бывшей девятой планеты Солнечной системы еще понизили, включив ее в категорию малых планет с бортовым номером 134 340.
Что мы знаем о Плутоне?
Бывшая девятая планета считается самой дальней из всех известных до сегодняшнего дня крупных небесных тел. Наблюдать столь далекий объект можно только с помощью мощных телескопов или по фотографиям. Фиксировать тусклую маленькую точку на небосклоне достаточно трудно, так как орбита у планеты имеет специфические параметры. Отмечены периоды, когда Плутон имеет максимальную яркость и его светимость составляет 14m. Однако в основном далекий странник не отличается ярким поведением, и все остальное время его практически не видно, и только в период противостояний планета открывает себя для наблюдений.
Один из лучших периодов для изучения и исследования Плутона как раз пришелся на 90-е годы XX века. Самая дальняя планета находилась на минимальном расстоянии от Солнца, ближе своего соседа Нептуна.
По астрономическим параметрам объект выделяется среди небесных тел Солнечной системы. У малыша самый большой эксцентриситет орбиты и наклонение. Свой звездный путь вокруг главного светила Плутон совершает за 250 земных лет. Средняя скорость движения по орбите самая маленькая в Солнечной системе , всего 4,7 километров в секунду. При этом период вращения маленькой планетки вокруг собственной оси составляет 132 часа (6 суток и 8 часов).
В перигелии объект находится от Солнца на расстоянии 4 млрд. 425 млн. км, а в афелии убегает почти на 7,5 млрд. км. (если быть точными — 7375 млн. км.). При таких огромных расстояниях Солнце дарит Плутону тепла в 1600 раз меньше, чем получаем мы — земляне.
Отклонение оси составляет 122,5⁰, отклонение орбитального пути Плутона от плоскости эклиптики имеет угол в 17,15⁰. Говоря простым языком, планета лежит на боку, перекатываясь во время своего движения по орбите.
Физические параметры карликовой планеты следующие:
- экваториальный диаметр составляет 2930 км;
- масса Плутона составляет 1.3 × 10²² кг, что является 0,002 земной массы;
- плотность карликовой планеты 1,860 ± 0,013 г/см³;
- ускорение свободного падения на Плутоне всего 0,617 м/с².
Своими размерами бывшая девятая планета составляет 2/3 диаметра Луны. Из всех известных карликовых планет только Эрида имеет больший диаметр. Невелика и масса этого небесного тела, которая в шесть раз меньше массы нашего спутника.
Свита карликовой планеты
Однако, несмотря на столь малые размеры, Плутон удосужился получить пять естественных спутников: Харон, Стикс, Никта, Кербер и Гидра. Все они перечислены в порядке удаленности от материнской планеты. Размеры Харона заставляют его иметь единый с Плутоном барический центр, вокруг которого обращаются оба небесных тела. В связи с этим ученые считают Плутон-Харон двойной планетарной системой.
Спутники у этого небесного тела имеют различную природу. Если Харон имеет сферическую форму, то все остальные представляют собой огромные и бесформенные гигантские камни. Вероятно, эти объекты были захвачены гравитационным полем Плутона из числа астероидов , странствующих в поясе Койпера.
Харон — самый крупный спутник Плутона, который обнаружили только в 1978 года. Расстояние между двумя объектами составляет 19640 км. При этом диаметр крупнейшей луны карликовой планеты в 2 раза меньше – 1205 км. Соотношение масс обоих небесных тел 1:8.
Другие спутники Плутона — Никта и Гидра — примерно одинаковы по размерам, однако сильно уступают в этом параметре Харону. Стикс и Никс вообще представляют собой едва заметные объекты с размерами в 100-150 км. В отличие от Харона, оставшиеся четыре спутника Плутона, расположены на значительном удалении от материнской планеты.
При наблюдении в телескоп «Хаббл» ученых заинтересовал тот факт, что у Плутона и Харона существенно отличается цвет. Поверхность Харона выглядит более темной, чем поверхность Плутона. Предположительно поверхность самого крупного спутника карликовой планеты покрыта толстым слоем космического льда, состоящего из замершего аммиака, метана, этана и водяных паров.
Атмосфера и краткое описание строения карликовой планеты
При наличии естественных спутников Плутон можно считать планетой, хотя и карликовой. В немалой степени этому способствует и наличие плутоновской атмосферы. Конечно, это не земной рай с большим содержанием азота и кислорода, однако воздушное покрывало у Плутона все же имеется. Плотность атмосферы у этого небесного объекта варьируется в зависимости от расстояния от Солнца.
Впервые об атмосфере Плутона заговорили в 1988 году, когда планета проходила через солнечный диск. Ученые допускают мысль, что у карлика воздушно-газовая оболочка возникает только в период максимального сближения с Солнцем. При значительном удалении Плутона от центра Солнечной системы его атмосфера вымерзает. Судя по спектральным снимкам, полученным с борта космического телескопа «Хаббл», состав атмосферы Плутона примерно следующий:
- азот 90%;
- оксид углерода 5%;
- метан 4%.
Оставшийся один процент приходится на органические соединения азота и углерода. О сильной разреженности воздушно-газовой оболочки планеты свидетельствуют данные об атмосферном давлении. На Плутоне оно варьируется в пределах от 1-3 до 10-20 микробар.
Поверхность планеты имеет характерный слегка красноватый оттенок, который вызван наличием в атмосфере органических соединений. После изучения полученных снимков, на Плутоне были обнаружены полярные шапки. Допускается версия, что мы имеем дело с замершим азотом. Там где планета покрыта темными пятнами, вероятно, имеются обширные поля замершего метана, которые темнеют под действием солнечного света и космической радиации. Чередование светлых и темных пятен на поверхности карлика говорит о присутствии сезонов. Как и Меркурия , который тоже имеет сильно разреженную атмосферу, Плутон покрыт кратерами космического происхождения.
Температуры в этом далеком и темном мире очень низкие и несовместимые с жизнью. На поверхности Плутона стоит вечный космический холод с температурой 230-260⁰С ниже нуля. Ввиду лежачего расположения планеты, полюса планеты считаются самыми теплыми участками. Тогда как обширные пространства поверхности Плутона — зона вечной мерзлоты.
Что касается внутреннего строения этого далекого небесного тела, то здесь возможна типичная картина, характерная для планет земной группы. У Плутона достаточно крупное и массивное ядро, состоящее из силикатов. Его диаметр оценивается в 885 км, что объясняет довольно высокую плотность планеты.
Интересные факты исследований бывшей девятой планеты
Огромные расстояния, которые разделяют Землю и Плутон, существенно затрудняют изучение и исследования с помощью техническим средств. Ждать землянам, пока космический аппарат долетит до Плутона, придется около десяти земных лет. Запущенный в январе 2006 года космический зонд «Новые горизонты» смог достичь этого района Солнечной системы только в июле 2015 года.
В течение пяти месяцев по мере приближения автоматической станции «Новые горизонты» к Плутону, активно велись фотометрические исследования этого района космоса.
Полет зонда «Новые горизонты»
Этот аппарат стал первым, которому удалось пролететь в непосредственной близости от далекой планеты. Запущенные ранее американские зонды «Вояджеры», первый и второй, сосредоточились на изучении более крупных объектов — Юпитера, Сатурна и его спутников.
Полет зонда «Новые горизонты» позволил получить детальные снимки поверхности карликовой планеты под номером 134 340. Исследование объекта велось с расстояния 12 тыс. км. На Землю поступили не только детальные снимки поверхности далекой планеты, но и фотографии всех пяти спутников Плутона. До сих пор в лабораториях НАСА идет работа по детализации полученной информации с борта космического аппарата, в результате чего мы в будущем получим более ясную картину того удаленного от нас мира.
Кудланов Даниил
Научно-исследовательская работа по самостоятельно составленному учеником плану в форме презентации. Работа была представлена на межшкольной ученической исследовательской конференции "Творчество, поиск, открытие" и отмечена грамотой за лучшую исследовательскую работу.
Скачать:
Подписи к слайдам:
Научно–исследовательская работа по теме: « Почему Плутон не является планетой Солнечной системы?»
Выполнил: ученик 3В класса МБОУ «Школа № 32» Кудланов ДаниилРуководитель: Головашкина И. С.
План
1) научное обоснование проблемы2) планеты Солнечной системы3) характеристика Плутона4) эксперимент 5) Плутон относительно других планет6) вывод
Научное обоснование проблемы
Однажды, на уроке окружающего мира, у моего соседа по парте я заметил в учебнике рисунок, на котором было изображено 9 планет Солнечной системы. В моем учебнике был такой же рисунок, но там их было 8. Мне стало очень интересно. Оказалось, что его учебник старого выпуска, а моя учительница объяснила, что Плутон был исключен из списка планет Солнечной системы. Я заинтересовался данным фактом и начал искать ответ на этот вопрос в дополнительных источниках информации. Именно это и послужило темой для моей работы.
Планеты Солнечной системы
В настоящее время существует 8 планет, относящихся к планетам Солнечной системы:
1. Меркурий
Меркурий - самая близкая к Солнцу планета. На поверхности планеты температура поднимается до 400 градусов Цельсия. Меркурий обращается вокруг Солнца за 88 земных суток. Железное ядро Меркурия составляет 80% его массы. Сейчас он признан наименьшей из планет. У Меркурия спутников нет.
2. Венера
Венера - вторая планета от Солнца, с периодом обращения в 224,7 земных суток. Она проходит к Земле ближе, чем какая-либо другая планета. Атмосфера, представляющая собой плотное одеяло из углекислого газа, удерживает тепло, пришедшее от Солнца. Венеру можно наблюдать через час после захода солнца или за час до восхода. У Венеры нет спутников.
3. Земля
Земля - третья от Солнца планета, с периодом обращения 365 дней. Порядка 71% поверхности Земли занято Мировым океаном. Около 3 - 3,5 млрд. лет назад на Земле возникла жизнь, началось развитие биосферы. Спутник планеты – Луна.
4. Марс
Марс - четвертая планета от Солнца, похожая на Землю, но меньше по величине и холоднее. Имеет разреженную атмосферу. Вокруг Красной планеты, как еще называют Марс, летают две небольшие луны - спутники Фобос и Деймос.
5. Юпитер
Юпитер - пятая планета от Солнца, самая большая планета Солнечной системы. Планета классифицируется как газовый гигант. В отличие от четырех твердых планет, ближе других расположенных к Солнцу, Юпитер имеет 67 спутников,а также кольцо шириной 20000 км., почти вплотную примыкающие к планете.
6. Сатурн
Сатурн - шестая от Солнца планета, имеет удивительную систему колец. Из-за быстрого вращения вокруг своей оси шар Сатурна как бы сплюснут у полюсов и раздут вдоль экватора. Относится к разряду газовых гигантов. Радиус экватора планеты более 60 тыс. км, полярный радиус – 54 тыс. км У Сатурна известно 62 спутника.
7. Уран
Уран - седьмая от Солнца планета. Уран имеет 27 спутников и систему колец. Атмосфера Урана базируется на гелии и водороде. В центре Урана находится ядро, состоящее из камня и железа.
8. Нептун
Нептун - это последняя планета в солнечной системе. Ее орбита пересекается с орбитой Плутона в некоторых местах. Нептун не виден невооруженным глазом. Имеет 13 спутников (Тритон, Нереида, Наяда, Таласса, Деспина, Галатея, Ларисса, Протей, Галимеда, Псамафа, Сао, Лаомедия, Несо.)
Характеристика Плутона
Плуто́н (134340 Pluto) - крупнейшая по размерам карликовая планета Солнечной системы и девятое по массе (без учёта спутников) небесное тело, обращающееся вокруг Солнца.
Со дня своего открытия в 1930 и до 2006 года Плутон считался девятой планетой Солнечной системы. В августе 2006 на Генеральной ассамблее III отдела Международного астрономического союза он был лишен статуса планеты.
Звёздная величина Плутона составляет в среднем 15,1. Плутон выглядит звездообразным и расплывчатым.
Среди объектов Солнечной системы Плутон меньше по размерам и массе не только в сравнении с остальными планетами, он уступает даже некоторым их спутникам.
Атмосфера Плутона - тонкая оболочка из азота, метана и монооксида углерода, испаряющихся с поверхностного льда.
Температура атмосферы Плутона значительно выше температуры его поверхности и равна −180 °C .
Известны пять естественных спутников Плутона, имена на сегодняшний день имеют три из них: Харон, открытый в 1978 астрономом Джеймсом Кристи, и два маленьких спутника, Никта и Гидра, открытые в 2005 году. Четвёртый спутник был открыт с помощью телескопа «Хаббл»; сообщение об открытии было опубликовано 20 июля 2011 на сайте телескопа. Временно его назвали S/2011 P 1 (P4); его размеры составляют от 13 до 34 км. 11 июля 2012 года было объявлено об открытии пятого спутника Плутона.
Эксперимент
Я предположил, что Плутон был исключен из списка планет Солнечной системы, так как он меньше по размерам. В связи с этим я решил провести опыт и попробовать представить все эти планеты соответственно их размерам. Для этого я вылепил из пластилина все планеты и сравнил их. Вот получившиеся результаты:
Заметив, что Плутон не так уж сильно отличается от некоторых планет(например, от Меркурия) я понял, что размер не является причиной, по которой он больше не является планетой Солнечной системы.Оказалось что мои предположения неверны, значит нужно искать другие причины, по которым Плутон отличается от других планет.Для этого я составил наглядную таблицу с характеристиками всех планет. Я попытаюсь их сравнить и найти отличия.
Плутон в сравнении с другими планетами
Состав атмосферы
Площадь поверхности
Радиус экватора
Масса
Меркурий
42% кислород, 29% натрий, 22% водород, 6% гелий, 0,5% калий 0,5%(вода, азот,аргон и т.д.)
88 земных суток
7,48·107 кмІ
2439,7 км
3,33022·1023 кг
Венера
96,5% углекислый газ, 3,5 азот
224,7 земных суток
4,60·108 кмІ
6051 км
48,685·1023 кг
Земля
78,08% азот, 20,95 кислород, 0,93 аргон, 0,039 углекислый газ,около 1% водяного пара
365 земных суток
510 072 000 кмІ148 940 000 кмІ суша (29,2 %)361 132 000 кмІ вода (70,8 %)
6378,1 км
59,736·1023 кг
Марс
95,32 углекислый газ, 2,7 азот, 1,6 аргон, 0,38%(кислород,угарный газ и т.д.)
687 земных суток
144 371 391 кмІ
3396,2 км
6,4185·1023 кг
Состав атмосферы
Период обращения вокруг Солнца
Площадь поверхности
Радиус экватора
Масса
Юпитер
89% водород, 10% гелий, 1% (метан, вода,этан и т.д.)
11,86 земных лет
6,21796·1010 кмІ
71492 км
18986·1023 кг
Сатурн
96% водород, 3% гелий, 1%(метан,аммиак и т.д.)
29,46 земных лет
4,27·1010 кмІ
60270 км
5684,6·1023 кг
Уран
83% водород, 15% гелий, 2% метан
84 земных года
8,1156·109 кмІ
25559 км
868,32·1023
Нептун
80% водород, 18% гелий, 1,5 метан, 0,5%(этан, дейтерид водорода)
164,491 земных лет
7,6408·109 кмІ
24764 км
1024,3·1023 кг
Плутон
99% азота, 0,1 метана, 0,99% моноокиси углерода
247,69 земных лет
1,795·107 кмІ
1195 км
0,1305·1023 кг
Из таблицы видно: у каждой планеты свой состав атмосферы, чем дальше планета, тем больше время ее обращения вокруг Солнца, площадь поверхности и радиус экватора у каждой планеты тоже разные, но стоит заметить, что эти данные у Плутона наименьшие.И самый главный показатель – масса Плутона - очень сильно отличается от масс других планет.Я предположил, что именно эта характеристика и является причиной того, что Плутон больше не планета.Для того, чтобы убедиться в этом я решил более детально изучить данные, по которым какое либо небесное тело можно считать планетой. В одной из энциклопедий я нашел следующие критерии:1) обращается вокруг Солнца2)имеет достаточную массу, для того чтобы за счет собственной гравитации достичь гидростатически равновесной формы.3)доминирует на своей орбите
Я оказался прав. Плутон действительно имеет недостаточную массу для того, чтобы считаться планетой. «Он не удовлетворяет одному из критериев определения планеты: масса не являющихся его спутниками объектов на его орбите слишком велика по сравнению с массой Плутона, чтобы считать, что он доминирует»(Энциклопедия «Я познаю мир»).Именно по этой причине он был отнесен к карликовым планетам нашей Солнечной системы.
Вывод
Список используемой литературы:
1. Большая серия знаний. Вселенная/ Коллектив авторов.- М: ООО « Мир книги», 2004 г.2. «Вселенная» серия « Жизнь планеты» Николсон Ян. – ООО « РОСМЭН- ИЗДАТ», 1999г.3. «Вселенная»: Научно – популярное издание для детей/ Гальперштейн Л.Я- М: ООО « Издательство « Росмэн- Пресс», 2002г.4. «Планеты»- Волков Александр, Сурдин Владимир- М: СЛОВО, 2000г.5. « Планета Земля»/ Сост. А.М. Берлянт:- М: ООО «Мир книги», 2004г.6. Энциклопедия для детей. Том 8. Астрономия - Аванта+, 2004.7. Я познаю мир. Космос/ Гонтарук Т. И. - М.: АСТ, Хранитель, 2008. 8. ru.wikipedia.org/wiki9. ugorka.ivakorin.ru/planeta%20Zemlya.html
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.
- 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.
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.
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 10 22 кг Плутон занимает вторую позицию по массивности среди карликовых планет. Показатель площади – 1.765 х 10 7 км, а объем – 6.97 х 10 9 км 3 .
Физические характеристики Плутона |
|||||
| Экваториальный радиус | 1153 км | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Полярный радиус | 1153 км | ||||
| Площадь поверхности | 1,6697·10 7 км² | ||||
| Объём | 6,39·10 9 км³ | ||||
| Масса | (1,305 ± 0,007)·10 22 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.
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.
Состав и атмосфера планеты Плутон
С показателем плотности в 1.87 г/см 3 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.
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.
В 2005 году телескоп Хаббл нашел Никс и Гидру, а в 2011-м – Кербер. Стикс заметили уже при полете миссии Новые Горизонты в 2012 году.
Харон, Стикс и Кербер обладают необходимой массой, чтобы сформироваться в виде сфероидов. А вот Никс и Гидра кажутся вытянутыми. Система Плутон-Харон интересная тем, что их центр масс расположен вне планеты. Из-за этого некоторые склоняются к мнению о двойной карликовой системе.
К тому же пребывают в приливном блоке и повернуты всегда одним боком. В 2007 году на Хароне заметили кристаллы воды и гидраты аммиака. Это говорит о том, что на Плутоне есть активные криогейзеры и океан. Спутники могли сформироваться из-за удара Платона и крупного тела в самом начале зарождения Солнечной системы.
Плутон и Харон
Астрофизик Валерий Шематович о ледяном спутнике Плутона, миссии New Horizons и океане Харона:
Классификация планеты Плутон
Почему Плутон не считается планетой? На орбите с Плутоном в 1992 году начали замечать похожие объекты, что навело на мысль о принадлежности карлика к поясу Койпера. Это заставило задуматься над истинной природой объекта.
В 2005 году ученые нашли транс-нептуновый объект – Эрида. Оказалось, что он больше Плутона, но никто не знал, можно ли назвать его планетой. Однако это стало толчком к тому, что в планетарной природе Плутона стали сомневаться.
В 2006 году в МАС развернули спор по поводу классификации Плутона. Новые критерии требовали пребывания на солнечной орбите, наличия достаточной гравитации для формирования сферы и очистки орбиты от остальных объектов.
Плутон провалился по третьему пункту. На собрании решили, что подобные планеты следует именовать карликами. Но не все поддержали это решение. Против активно выступали Алан Стерн и Марк Бай.
В 2008 году провели еще одну научную дискуссию, которая не привела к единому мнению. Но МАС утвердило официальную классификацию Плутона как карликовой планеты. Теперь вы знаете, почему Плутон больше не планета.
Исследование планеты Плутон
За Плутоном сложно наблюдать, потому что он крошечные и расположен сильно далеко. В 1980-х гг. НАСА начали планировать отправку миссии Вояджер-1. Но они все же ориентировались на спутник Сатурна Титан, поэтому не смогли наведаться к планете. Вояджер-2 также не рассматривал эту траекторию.
Но в 1977 году подняли вопрос о достижении Плутона и транс-нептуновых объектов. Создалась программа Плутон-Койпер Экспресс, которую отменили в 2000-м году, так как закончилось финансирование. В 2003 году стартовал проект Новые Горизонты, который отправился в 2006 году. В том же году появились первые фото объекта при тестировании инструмента LORRI.
Аппарат начал приближаться в 2015 году и присылал фото карликовой планеты Плутон на удаленности в 203 000 000 км. На них отобразились Плутон и Харон.
Ближайший подход случился 14 июля, когда получилось добыть самые лучшие и детальные кадры. Сейчас аппарат движется на скорости в 14.52 км/с. С этой миссией мы получили огромное количество информации, которую еще предстоит переварить и осознать. Но важно, что мы также лучше понимаем процесс формирования системы и другие подобные объекты. Далее можете внимательно изучить карту Плутона и фото особенностей его поверхности.
Нажмите на изображение, чтобы его увеличить
Фотографии карликовой планеты Плутон
Полюбившаяся малютка больше не выступает планетой и заняла свое место в разряде карликовых. Но фотографии Плутона в высоком разрешении демонстрируют интереснейший мир. Прежде всего, нас встречает «сердце» – равнина, запечатленная Вояджером. Это кратерный мир, который ранее считали самой морозной, отдаленной и маленькой 9-й планетой. Снимки Плутона также продемонстрируют крупный спутник Харон, с которыми они напоминают двойную планету. Но космос на этом не заканчивается, ведь далее располагается еще много ледяных объектов.
«Бесплодные земли» Плутона
Великолепный полумесяц Плутона
Голубое небо Плутона
Горные массивы, равнины и туманные дымки
Дымовые слои над Плутоном
Ледяные равнины в высоком разрешении
Это фото в высоком разрешении Новые Горизонты добыл 24 декабря 2015 году, где показана территория Равнины Спутника. Это часть изображения, где разрешение составляет 77-85 м на пиксель. Можно заметить клеточную структуру равнин, к чему мог привести конвективный взрыв в азотном льду. На изображении вместилась полоса с шириной в 80 км и длиной – 700 км, простирающаяся от северо-западной части Равнины Спутника к ледяной части. Выполнено с помощью инструмента LORRI на удаленности в 17000 км.
Найден второй горный хребет в «сердце» Плутона
Плавающие холмы на Равнине Спутник
Разнообразие ландшафта Плутона
Аппарат Новые Горизонты добыл это фото Плутона в высоком разрешении (14 июля 2015 год), что считается наилучшим увеличением с масштабом до 270 м. Секция простирается на 120-километров и взята с крупной мозаики. Видно, как поверхность равнины окружила две изолированные ледяные горы.
Райт Монс в цвете
Реакция команды Новых Горизонтов на последний снимок Плутона
Сердце Плутона
Сложные поверхностные особенности Равнины Спутник
Плутон - самая далекая планета. От центрального светила он находится в среднем в 39,5 раза дальше, чем наша Земля. Образно говоря, планета движется на периферии владений Солнца - в объятиях вечного холода и мрака. Потому-то она и была названа в честь бога подземного царства Плутона.
Впрочем, так ли уж темно на Плутоне на самом деле?
Известно, что свет ослабевает пропорционально квадрату расстояния от источника излучения. Следовательно, на небосводе Плутона Солнце должно светить примерно в полторы тысячи раз слабее, чем на Земле. И все же оно там почти в 300 раз ярче, чем у нас полная Луна. С Плутона Солнце видно очень яркой звездой.
Пользуясь третьим законом Кеплера, можно вычислить, что обращение по околосолнечной орбите Плутон совершает почти за 250 земных лет. Его орбита отличается от орбит других больших планет значительной вытянутостью: эксцентриситет достигает 0,25. Благодаря этому расстояние Плутона от Солнца изменяется в широких пределах и периодически планета "заходит" внутрь орбиты Нептуна.
Подобное явление происходило с 21 января 1979 года по 15 марта 1999-го: девятая планета стала ближе к Солнцу (и к Земле), чем восьмая - Нептун. А в 1989 году Плутон достиг перигелия и находился на минимальном расстоянии от Земли, равном 4,3 млрд км.
Далее было замечено, что Плутон испытывает хотя и незначительные, но строго ритмические вариации блеска. Период этих вариаций исследователи отождествляют с периодом вращения планеты вокруг оси. В земных единицах времени он составляет 6 суток 9 часов и 17 минут. Нетрудно подсчитать, что в Плутоновом году таких суток насчитывается 14 220.
|
Плутон заметно отличается от всех далеких от Солнца планет. И по размерам, и по многим другим параметрам он скорее похож на захваченный в Солнечную систему астероид (или систему из двух астероидов). Плутон находится примерно в 40 раз дальше от Солнца, чем Земля, поэтому, естественно, поток солнечной лучистой энергии на этой планете более чем в полторы тысячи раз слабее, чем на Земле. Однако это не значит, что Плутон окутан вечной мглой: Солнце на его небосклоне выглядит более ярким, чем Луна для обитателей Земли. Но, конечно, температура на планете, до которой свет от Солнца идет более пяти часов, низка - ее среднее значение порядка 43 К, так что в атмосфере Плутона, не испытывая сжижения, может оставаться только неон (более легкие газы из-за малой силы тяготения из атмосферы улетучиваются). Диоксид углерода, метан и аммиак затвердевают даже при максимальной для этой планеты температуре. В атмосфере Плутона могут быть и незначительные примеси аргона, и еще в более малых количествах азота. Давление у поверхности Плутона по имеющимся теоретическим оценкам составляет менее 0,1 атмосферы. Данные о магнитном поле Плутона пока отсутствуют, но по теории бароэлектрического эффекта его магнитный момент на порядок ниже, чем у Земли. Приливные взаимодействия Плутона и Харона должны приводить и к возникновению электрического поля. |
За последние годы благодаря совершенствованию методов наблюдений наши знания о Плутоне существенно пополнились новыми интересными фактами. В марте 1977 года американские астрономы обнаружили в инфракрасном излучении Плутона спектральные линии метанового льда. Но покрытая инеем или льдом поверхность должна отражать солнечный свет значительно лучше, чем та, которая устлана горными породами. После этого пришлось заново пересматривать (и уже в который раз!) размеры планеты.
Плутон не может быть больше Луны - таков был новый вывод специалистов. Но чем объяснить тогда неправильности движения Урана и Нептуна? Очевидно, их движение возмущает какое-то другое, еще неизвестное нам небесное тело, а может быть, даже несколько таких тел...
Дата 22 июня 1978 года навсегда войдет в историю изучения Плутона. Можно даже сказать, что в этот день планета была открыта заново. А началось с того, что американскому астроному Джеймсу Кристи посчастливилось обнаружить у Плутона естественный спутник, получивший название Харон.
Из уточненных наземных наблюдений радиус орбиты спутника относительно центра масс системы Плутон-Харон равен 19 460 км (по данным орбитальной астрономической станции "Хаббл" - 19 405 км), или 17 радиусам самого Плутона. Теперь стало возможным вычислить абсолютные размеры обоих небесных тел: диаметр Плутона составил 2244 км, а диаметр Харона - 1200 км. Плутон действительно оказался меньше нашей Луны. Планета и спутник вращаются вокруг собственных осей синхронно с орбитальным движением Харона, в результате чего они обращены друг к другу одними и теми же полушариями. Налицо результат длительного приливного торможения.
| В 1978 появилось сенсационное сообщение: на фотографии, полученной Д. Кристи с помощью 155-сантиметрового телескопа, изображение Плутона выглядело удлиненным, то есть имело небольшой выступ. Это дало основание утверждать, что у Плутона есть довольно близко расположенный от него спутник. Этот вывод позже получил подтверждение на снимках с космических аппаратов. Спутник, названный Хароном (согласно греческой мифологии, таким было имя перевозчика душ в царство Плутона Аид через реку Стикс), имеет значительную массу (около 1/30 массы планеты), находится на расстоянии всего около 20 000 км от центра Плутона и обращается вокруг него с периодом 6,4 земных суток, равным периоду обращения самой планеты. Таким образом, Плутон и Харон вращаются как целое, и поэтому они часто рассматриваются как единая двойная система, что позволяет уточнить значения масс и плотностей. |
Итак, в Солнечной системе Плутон оказался второй двойной планетой, причем более компактной, чем двойная планета Земля-Луна.
Измерив время, которое затрачивает Харон на полный оборот вокруг Плутона (6,387217 суток), астрономы получили возможность "взвесить" систему Плутона, то есть определить суммарную массу планеты и ее спутника. Она оказалась равной 0,0023 массы Земли. Между Плутоном и Хароном эта масса распределяется следующим образом: 0,002 и 0,0003 массы Земли. Случай, когда масса спутника достигает 15 % от массы самой планеты, является уникальным в Солнечной системе. До открытия Харона наибольшее отношение масс (спутника к планете) было в системе Земля-Луна.
При таких размерах и массах средняя плотность компонентов системы Плутона должна быть почти вдвое больше плотности воды. Словом, Плутон и его спутник, как и многие другие тела, движущиеся на окраинах Солнечной системы (например, спутники планет-гигантов и ядра комет), должны состоять в основном из водяного льда с примесью горных пород.
9 июня 1988 года группа американских астрономов наблюдала покрытие Плутоном одной из звезд и открыла при этом атмосферу Плутона. Она состоит из двух слоев: слоя дымки толщиной около 45 км и слоя "чистой" атмосферы толщиной примерно 270 км. Исследователи Плутона считают, что при господствующей на поверхности планеты температуре -230 °С только инертный неон способен еще сохраняться в газообразном состоянии. Поэтому разреженная газовая оболочка Плутона может состоять из чистого неона. Когда же планета находится от Солнца на самом дальнем расстоянии, температура понижается до -260°С и все газы должны "вымерзать" из атмосферы полностью. Плутон и его спутник - самые холодные тела в Солнечной системе.
Как видим, хотя Плутон и расположен в области господства планет-гигантов, но с ними его ничто не роднит. А вот с их "ледяными" спутниками у него много общего. Значит, Плутон был когда-то спутником? Но какой планеты?
На этот вопрос подсказкой может служить такой факт. На каждые три полных оборота Нептуна вокруг Солнца приходится два таких же оборота Плутона. И не исключено, что в отдаленном прошлом у Нептуна помимо Тритона был еще один крупный спутник, которому удалось обрести свободу.
Но какая сила смогла выбросить Плутон из системы Нептуна? "Порядок" в системе Нептуна могло нарушить пролетавшее мимо массивное небесное тело. Однако события могли развиваться и по другому "сценарию" - без привлечения возмущающего тела. Небесномеханические расчеты показали, что сближение Плутона (тогда еще спутника Нептуна) с Тритоном могло настолько изменить его орбиту, что он удалился из сферы тяготения Нептуна и превратился в самостоятельного спутника Солнца, то есть в самостоятельную планету...
В августе 2006 года на Генеральной ассамблее Международного астрономического союза было принято решение об исключении Плутона из числа больших планет Солнечной системы.
