Карликовая планета Плутон
Общие сведения о Плутоне
Плутон – это карликовая планета Солнечной системы, транснептуновый объект (крупнейший в поясе Койпера) и десятое по массе тело, обращающееся вокруг Солнца, после 8 планет (без учета их спутников) и, предположительно, Эриды.
У Плутона на данный момент обнаружены 5 естественных спутников: Харон, Гидра, Никта, Кербер и Стикс.
Как и большинство тел пояса Койпера, Плутон состоит в основном из камня и льда.
Плутон открыт 18 февраля 1930 года Клайдом Томбо.
Орбита Плутона
Перигелий (ближайшая к Солнцу точка орбиты): 4,437 миллиарда километров (29,667 астрономической единицы).
Афелий (самая далекая от Солнца точка орбиты): 7,376 миллиарда километров (49,31 астрономической единицы).
Средняя скорость движения Плутона по орбите составляет около 4,6691 километра в секунду.
Один оборот вокруг Солнца планета совершает приблизительно за 248 земных лет.
Из-за эксцентричности орбиты Плутон в перигелии оказывается ближе к Солнцу чем Нептун.
Направление вращения вокруг своей оси у Плутона, как и у Венеры, обратное, то есть противоположное направлению обращения планет вокруг Солнца.
3D-модель Плутона
Физические характеристики Плутона
Плутон – десятое по массе (без учета спутников планет) небесное тело, обращающееся вокруг Солнца – после восьми планет и Эриды.
Температура поверхности Плутона колеблется от -233 до -213 градусов Цельсия.
Средний радиус Плутона составляет 1187 ± 4 километра, то есть примерно в 5 раз меньше радиуса Земли.
Площадь поверхности Плутона составляет 17,7 миллиона квадратных километров.
Средняя плотность Плутона составляет 1,86 грамм на кубический сантиметр.
Ускорение свободного падения на Плутоне равно 0,67 метра на секунду в квадрате (0,063 g).
Масса Плутона равна 1,303 х 10 22 килограмм.
Сравнительные размеры Плутона и Земли
Атмосфера Плутона
Атмосферное давление на Плутоне составляет примерно 1 Па.
Атмосфера Плутона состоит из азота с примесью метана (около 0,25%) и угарного газа (около 0,05-0,1%).
Атмосфера Плутона была обнаружена в 1985 году при наблюдении покрытия им звезды.
Атмосфера Плутона, несмотря на очень низкое давление, способна эффективно сглаживать суточные перепады температур.
Исследование Плутона
Плутон открыт Клайдом Томбо 18 февраля 1930 года фотографическим методом в ходе поиска Планеты Х.
Расстояние до Плутона и возможности современных телескопов не позволяют получить качественные снимки его поверхности.
Никаких серьезных попыток исследовать Плутон не предпринималось вплоть до последнего десятилетия XX века. В августе 1992 года ученый Лаборатории реактивного движения NASA Роберт Стеле позвонил Клайду Томбо с просьбой дать разрешение на посещение его планеты.
В 2003 году после интенсивных дебатов финансирование получила миссия к Плутону под названием «New Horizons», достигшая системы Плутона в 2015 году и перевернувшая представление об удивительном мире карликовой планеты.
Интересные факты о Плутоне
Имя «Плутон» первой предложила Венеция Берни, одиннадцатилетняя школьница из Оксфорда.
7 сентября 2006 года Международный астрономический союз включил Плутон в каталог малых планет под номером 134340, поскольку Плутон не удовлетворял одному из требований к «планетам»: планета должна расчистить окрестности своей орбиты (то есть должна быть гравитационной доминантой, и рядом не должно быть других тел сравнимого размера, кроме ее спутников); тем временем масса Плутона составляет всего 7% массы всех объектов пояса Койпера.
Советские ученые еще в 1950-х годах высказали предположение, что Плутон является лишь одной из карликовых планет.
Законодательное собрание штата Нью-Мексико, где долго жил Клайд Томбо, единогласно постановило, что в его честь Плутон в нью-мексиканском небе всегда будет считаться планетой. Аналогичное постановление принял сенат штата Иллинойс, откуда родом первооткрыватель Плутона.
Американское диалектологическое общество признало глагол «to pluto» («оплутонить») новым словом 2006 года. Оно означает «понизить в звании или ценности кого-либо или что-либо, как это произошло с теперь уже бывшей планетой Плутон».
Площадь Плутона (17,7 миллиона квадратных километров) немногим больше площади России (17,1 миллиона квадратных километров).
В честь Плутона назван химический элемент плутоний.
Открытию Плутона было посвящено несколько почтовых марок разных стран.
Отличительная фигура в форме сердца, открытая захватывающими изображениями «New Horizons» в 2015 году, получила название Tombaugh Regio, а ее большая равнина сохранила название Sputnik Planitia, данное ей в честь первого космического спутника, запущенного Советским Союзом в 1957 году.
Источник
Орбита Плутона
Если посмотреть на Солнечную систему сверху вниз, можно обнаружить, что вращение планет вокруг светила происходит по определённым круговым орбитам. Особого внимания среди них заслуживает орбита Плутона. Ведь она является вытянутой, наклоненной. Угол, под которым она «функционирует», составляет 17 градусов к эклиптической плоскости. Всё это способствует тому, что планета нередко оказывается в пределах орбиты Нептуна.
Описание и характеристики
Орбита Плутона такова, что во время пребывания в точке, ближайшей к Солнцу, планета находится на дистанции, равной 29 астрономических единиц. Что касается самого дальнего расположения, это расстояние равно 49 а. е. В отличие от прочих объектов, относящихся к Солнечной системе, планета вращается в другой плоскости, под углом наклона в 17 градусов. Какая-то её часть располагается над эклиптикой, а какая-то – под ней.
В связи с широким диапазоном изменения орбиты планета периодически меняет своё местоположение, замещая Нептун, расположенный ближе к Солнцу. В последний раз это случилось в 1979 году, точная дата – 7 февраля. Близость к Солнцу в сравнении с Нептуном была достигнута до 1999 г. (11 февраля). Это позволило получить о таком объекте, как орбита Плутона, дополнительные сведения.
Это событие стало важным, поскольку в прошлый раз такая картина наблюдалась только в 1700-х годах. В связи с невысоким значением массы, которую имеет карликовая планета, взаимодействие орбиты с Нептуном является хаотичным. Тем не менее, в силах астрономов – предсказать её положение в обе стороны по времени с диапазоном в миллионы лет.
Последние астрономические события сложились так, что Плутон вышел из перечня планет. Вынесение такого решения произошло в 2006 году в рамках заседания, организованного силами Международного астрономического союза.
Орбитальные характеристики Плутона
Особенности «поведения»
Говоря об орбитальных особенностях вращения этой планеты, стоит обратить внимание на следующие параметры и характеристики:
- расстояние до Солнца;
- угол наклона;
- резонанс с планетой;
- период обращения вокруг светила (год на Плутоне);
- время вращения вокруг собственной оси (сутки).
Орбита Плутона
Путь Плутона, который он проделывает вокруг Солнца, является эллиптичным. Дело в том, что орбита располагается под углом, равным 17 градусов. В итоге она регулярно совпадает с орбитой Нептуна. Год на Плутоне, согласно расчётам исследователей, длится 248 лет. То есть именно такое количество времени требуется для того, чтобы планета совершила один оборот вокруг Солнца.
За этот период приближение между звездой и планетой составляет 30 а. е., а отдаление – 39 а. е. 1 а. е. равняется 150 млн км. Орбита напоминает эллипс вытянутого типа, поэтому является эксцентричной. А то, что она имеет наклон, свидетельствует об отсутствии вращения карлика с СС на единой плоскости. Ведь часть, как уже отмечалось, находится выше, а часть – ниже.
С учётом того, что масса объекта низкая, его орбита кажется хаотичной. Связано это, в первую очередь, с тем, что ощущается воздействие Нептуна. В настоящее время в силах учёных – рассчитать «поведение» планеты на период в миллион лет вперед, однако дальнейшие события непредсказуемы. А с 2006 г. Плутон не является планетой, поскольку он не «прошёл» по одному параметру – не смог очистить орбиту. Некоторые ученые высказывали свои переживания касательно столкновения Плутона и Нептуна. Однако эти сомнения развеяны, ведь между ними наблюдается резонанс – 3 к 2.
Год на Плутоне длится очень долго. В соответствии с подсчётами: пока Нептун «огибает» Солнце три раза, Плутону удаётся совершить только 2 оборота.
Источник
Особенности планеты Плутон
Карликовая планета Плутон – самый крупный объект в поясе Койпера. Среди всех небесных тел, вращающихся вокруг Солнца, Плутон занимает десятое место по массе. Но является ли Плутон планетой? Если раньше астрономы причисляли его к классической планете, то в настоящее время её классифицируют как карликовую.
История открытия
Как известно, Нептун был открыт французским математиком Леверье, который определил положение планеты с помощью механики Ньютона (по влиянию на орбиту Урана). Открытие было сделано в 1846 году.
В 1894 году была основана обсерватория Лоуэлла – её построил состоятельный гражданин из американского города Бостон. Обсерватория изначально предназначалась для поиска новой планеты Солнечной Системы, которая следует за Нептуном, и проект активно финансировался его создателем.
К сожалению, при жизни бизнесмена объекта найдено не было, однако, в этой обсерватории в 1915 году были получены 2 размытых изображения Плутона. Объект на снимках не распознали.
Кто открыл Плутон? Поиски возобновились в 1929 году, когда Весто Мелвин Слайфер поручил астроному из Канзаса Клайду Томбо получать систематические изображения ночного неба. Через год, в 1930 году американский астроном заметил объект, который двигался в изучаемой части космического пространства с 23 по 29 января. Когда обсерваторией были получены подтверждающие фотографии, новость была отправлена Гарвардский колледж.
Урбен Жан Жозеф Леверье
Происхождение
Причина появления небесного тела долго оставалась тайной. В 30-е годы 20 века некоторые астрономы высказывали мнение, что карлик на самом деле “убежавший” спутник Нептуна, который был вытолкан с орбиты другим его спутником — Тритоном. Впоследствии теория была опровергнута.
В настоящее время официально считается, что часть Солнечной Системы, в которой расположен Плутон, относится к поясу Койпера. Доказательства в подтверждение данной теории были получены в ходе исследования комет.
Многие задают вопрос: Плутон – это планета или звезда? Почему Плутон не планета? Официально с 2006 года небесное тело получило статус карликовой планеты.
Почему Плутон исключили из списка планет?
Небесное тело на протяжении долго времени считали девятой планетой Солнечной Системы. Но почему Плутон не является планетой сейчас? Чтобы иметь такой, небесное тело должно быть доминирующим гравитационным телом на своей орбите. Это условие не выполняется – вот почему Плутон не планета.
Как планета получила своё название?
Назвать открытый объект предложили обсерватории Лоуэлла, где впервые были начаты его активные поиски и получены первые размытые снимки.
Вдова Лоуэлла предложила названия, которые были отвергнуты. Среди отклонённых названий были “Зевс” и “Персиваль”.
Имя Плутон было придумано ученицей Оксфордской школы. Она увлекалась древнегреческой и древнеримской мифологией и решила, что это имя бога Подземного царства и Смерти наиболее всего подходит для такой далёкой, тёмной, холодной планеты. Предложение ученицы было телеграфировано в Соединённые Штаты Америки профессором Оксфордской школы.
В обсерватории Лоуэлла состоялось голосование, где каждый член обсерватории мог выбрать название для небесного объекта из трёх возможных вариантов: “Кронос”, “Минерва”и “Плутон”. Последний вариант получил 100% голосов, и название было присвоено официально 1 мая 1930 года. Школьница из Оксфорда получила награду денежное вознаграждение.
Интересный факт, что астрологический символ карликовой планеты напоминает символ Нептуна, с той лишь разницей, что в трезубце расположен круг.
На протяжении 20 века учёные астрономы не один раз пересматривали значение массы карлика. Измерить массу Плутона точно стало возможным лишь после открытия его спутника Харона в 1978 году.
Земля и Луна в сравнении с Плутоном и Хароном
Масса
Впервые массу Плутона пытались установить в обсерватории Лоуэлла. Учёные брали за основу воздействие на его орбиту двух соседних газовых гигантов – Нептуна и Урана. Сначала астрономы полагали, что масса карлика приблизительно равна массе Земли, затем предположения понизились до массы Марса.
После того, как астрономы из Гавайского университета смогли вычислить альбедо планеты, было установлено, что его масса не превышает и одного процента от массы Земли.
После открытия Харона (спутник Плутона), учёные смогли вычислить массу карликовой планеты с помощью закона Кеплера. По состоянию на сегодняшний момент принято считать, что масса Плутона и его спутника находится в пропорции 89:11.
Плутон, в сравнении с другими планетами в нашей Солнечной Системе, имеет меньшую размер и массу. Для сравнения масса карликовой планеты составляет всего 0,2 процента от спутника Земли.
Размер
Для сравнения, спутник нашей Земли превосходит карликовую планету в пять раз, а по объёму в три раза. Примечательно, что площадь России больше, чем площадь планеты Плутон.
Состав
Из чего состоит Плутон? Карликовый объект состоит изо льда и горных пород. Учёные утверждают, что планета приблизительно на 60% состоит из камня и на 40% изо льда. Недра содержат в себе радиоактивные элементы, которые постоянно сгорают — из-за этого породы смещаются постоянно. Если тление элементов продолжится, однажды на Плутоне образуются океаны, подобные тем, которые были обнаружены на Европе (спутнике Юпитера).
В состав поверхности входят: замёрзший азот, метан и окись углерода. В тот момент, когда расстояние между Планетой и Солнцем минимально, данные породы начинают испаряться и образуют атмосферу. Но когда планета, наоборот, начинает отдаляться от огненного гиганта, атмосфера замерзает.
Орбита
В отличие от других планет Солнечной системы, которые имеют практически круговую орбиту (исключение составляет также Меркурий), орбита карликовой планеты сильно наклонена. Радиус Плутона составляет 1150 километров.
Эксцентриситет Плутона большой, то есть большое отклонение от окружности и равен 0,250, у других планет солнечной системы значительно меньше. Движение карлика хаотично и чтобы разобраться в этом хаосе, необходимо наблюдать за небесным телом в течение продолжительного периода времени. К сожалению, орбиту объекта можно предсказать лишь на несколько миллионов лет вперёд и несколько миллионов лет назад. Наблюдение в течение короткого промежутка времени показывают регулярное движение, но на самом деле орбита постоянно немного сдвигается, из-за чего очень трудно моделировать движение.
Закат на Плутоне. Снимок сделан зондом New Horizons с расстояния 18 тыс. км.
Направление вращения
Одни сутки на карликовой планете длятся в течение 6,387 земных. Небесный объект вращается противоположно обращению планет вокруг огненной звезды. Если сравнивать объект с Землей, то ось вращения на нашей планете направлена на Полярную звезду, тогда как на Плутоне она направлена на созвездие Гидры.
Из-за того, что наклон оси карлика приблизительно равен 120 градусам, времена года проявляются сильнее. По этому свойству он близок с Ураном.
Особенности и основные характеристики
Новые данные о далеком, тёмном небесном теле были получены после прибытия на неё в 2015 году межпланетной станции НАСА под названием “Новые горизонты”.
Все главные особенности Плутона заключаются в его размере. Даже если использовать максимально мощные телескопы, он виден с Земли как маленькая точка. Из-за этого становится невозможным получить снимки его поверхности высокого качества. Несколько фотографий удалось получить с помощью космического телескопа “Хаббл”.
Сколько длится год на Плутоне? Полный оборот вокруг огненного гиганта по орбите планета проходит в течение 248 лет.
Как выглядит Плутон? На снимках видно, что его поверхность очень разнородная. Из-за это Плутон считается одним из наиболее контрастным небесным объектом в Солнечной Системе.
Плотность показывает, что скорее всего он состоит на 60-70% из камня и на 30-40% из водяного льда. Предполагают, что на поверхности расположен водяной лёд, который закрыт покровом из азотного льда.
Атмосфера
Состоит из монооксида углерода, азота и метана, которые испаряются с поверхностного льда. В последнее десятилетие она расширялась за счёт сублимации поверхностных льдов.
Состав атмосферы в пропорциях: приблизительно 99% азота, 1% моноокида углерода и 0,1% метана. Особенности Плутона в том, что когда он находится максимально далеко от огненной звезды, атмосфера карлика замораживается. Когда происходит сближение с Солнцем она, наоборот, размораживается.
Атмосферное давление на объекте очень сильно зависит от удаленности от огненного шара.
Спутники
Астрономами было открыто пять спутников: Харон, Гидра, Кербер, Никта, Стикс. Самый крупный из них – Харон. Его величина сильно превосходит остальные спутники. 4 остальных небесных тела отличаются высоким альбедо. Это говорит о том, что лёд на их поверхности более чистый.
Харон
Первый спутник карликовой планеты был открыт в 1978 году. В древнегреческой мифологии Бог Харон – это перевозчик душ умерших. Соотношение масс между ним и Плутоном составляет 1:8. Некоторые астрономы высказывают мнение, что они взаимодействуют двойной планетной системой – оба небесных тела повернуты друг к другу одной и той же стороной. Последние наблюдения обнаружили наличие на Хароне криогейзеров.
Гидра, Никта, Кербер, Стикс
2 данных спутника были впервые обнаружены лишь в 2005 году с помощью телескопа “Хаббл”. 2 маленькие Луны обращаются по круговым орбитам.
В 2011 году с помощью той же автоматической обсерватории был открыт ещё один спутник, получивший название Кербер. В 2012 году официально объявили об открытии ещё одного спутника – Стикса.
Спутник Плутона, Никта.
Подземный океан
В 2015 году были получены доказательства того, что существует Подземный океан на Плутоне. Исследование было проведено с помощью аппарата НАСА под названием “Новые горизонты”. Существует гипотеза, что миллиарды лет назад у небесного тела было столкновение с кометой, из-за чего на Плутоне образовался подземный океан. Астрономы полагают, что наличие жидкой воды поднимают перспективы жизни на таком отдаленном от Солнца объекте.
Интересные факты
Карликовый объект имеет ряд отличительных особенностей, которые отличают его от других космических объектов. Планета Плутон: интересные факты:
- Атмосфера не подходит для человеческого дыхания.
- Здесь Солнце восходит на Западе, а не на Востоке.
- Погода на Плутоне суровая — всем известно, что это самая холодная планета. Зимой она замерзает полностью. Но какая температура на Плутоне? Средняя приблизительно равна минус 230 градусов Цельсия.
- На этом небесном теле не бывает светлого времени суток – на нём всегда темно и можно любоваться звёздами.
- Является ли Плутон планетой? Его относили к данному классу на протяжении 80 лет и только в 2006 году перевели к разряду карликовых.
- Почему Плутон исключили из списка планет? Его масса настолько мала, что её не хватает, чтобы рассчитать пространство вокруг себя от спутников. Это главная причина, почему Плутон не планета.
- Восход и закат в этом месте можно встретить не чаще 1 раза в неделю.
- К. Томбо был первым, кто открыл Плутон.
- Некоторые астрономы уверены, что планета имеет систему орбитальных колец.
- С нашей планеты невозможно увидеть этот небесный объект невооруженным глазом.
- Если смотреть на Солнце с карликовой планеты, огненный шар будет казаться лишь маленькой точкой.
- Астрономы не исключают, что в данном небесном теле существует жизнь.
- По своей массе он легче нашего спутника Луны приблизительно в 6 раз.
- Когда небесное тело отдаляется от Солнца – его атмосфера застывает, а когда приближается к светилу – начинает испаряться.
- Как выглядит Плутон на самом деле? Главный цвет небесного объекта – коричневый.
- Сутки равны 153 с половиной земных часов.
- В азиатских странах (Китае и Японии) название небесного тела дословно переводится как “Звезда небесного царя”.
- Диаметр самого крупного спутника составляет половину диаметра Плутона – уникальное явление в нашей Солнечной Системе.
- Здесь Ваш вес заметно уменьшится – если на Земле вы весите 60 килограмм, то на отдаленном объекте будете весить всего 3,66 килограмм.
- Все карликовые планеты начиная с 2008 года называют Плутоидами.
- Многие астрономы считают, что примерно через 8 миллиардов лет на планете будут созданы все условия для зарождения на ней жизни.
- Ядро небесного тела состоит из элементов, которые при радиоактивном распаде выделяют такое количество тепла, которое способно образовать и сохранять жидкость. Многие астрономы уверены, что существует подземный океан на Плутоне.
Источник