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
Почему Плутон Карликовая планета
Девятой планетой в Солнечной системе является Плутон. Она носит имя одного из главных божеств Древней Греции, властвовавшего в подземном мире мертвых. Плутон настолько удален от Солнца, что его нельзя увидеть невооруженным глазом и даже через бинокль.
История открытия
Ученые еще с начала двадцатого века сообщали, что за Ураном обязательно располагается еще одна, 9 планета Солнечной системы, так как эллипс орбиты Урана отклонялся от нормы. Причиной этому могло быть только влияющее на него космическое тело. По данным Википедии первооткрывателем девятой планеты стал американский астроном Томбо. Отследив её траекторию движения, исследователь рассчитал и составил математическую модель орбиты этой пока еще неведомого космического тела. Ученому осталось просто направить телескоп в рассчитанный сектор космоса, чтобы в 1930 году обнаружить Плутон – новую планету Солнечной системы. Для этого была проделана сложная работа. Приходилось сравнивать массу фотографий звездного неба, выполненных с двухнедельным интервалом, чтобы выявить небесный объект по изменению его положения на снимках.
Новая планета была найдена из обсерватории Лоуэлла в американском штате Аризона. По существовавшей в те годы традиции, персонал этого учреждения получал право назвать новый астрономический объект. После долгих споров и пересудов приняли предложение школьницы из английского Оксфорда, и назвали найденное космическое тело по имени древнегреческого бога подземного царства и смерти.
Особенности открытой планеты
Поначалу размер найденного объекта был оценен как равный Земле, однако с ростом возможностей астрономии в эти данные периодически вносились изменения. Подобные погрешности не удивительны, ведь открытое небесное тело находится от Солнца на расстоянии равном 39 расстояниям от Земли до светила, а в распоряжении ученых не было вычислительных машин.
При обнаружении, да и долгое время после этого, астрономам не удавалось вычислить вес новичка планетного клуба. Это удалось лишь в 1978 году, сразу после обнаружения Харона — спутника Плутона. Вычислив вес девятой планеты, который был равен 0,0021 массы нашей Земли, были подкорректированы расчеты ее геометрических параметров. Оказалось, что диаметр девятки составляет порядка 2,4 тысяч километров. В космических масштабах это скромный размер.
Физические характеристики
Состав и структура
По своим геометрическим размерам и физическим характеристикам он уступает даже ряду спутников, в том числе, Луне. Так Плутон самая маломассивная планета Солнечной системы, величина диаметра карлика чуть больше половины лунного.
Рассмотреть Плутон даже в профессиональный оптический телескоп невозможно. Даже в самой мощной оптике он кажется неяркой звездой, которых на небе миллионы. Наблюдая в электронный телескоп «Хаббл», выведенный на околоземную орбиту, ученым удалось создать лишь карты яркости. И лишь 2015 год с помощью автоматического межпланетного комплекса «Новые горизонты» удалось получить более или менее внятные картинки, давшие больше сведений о карлике.
Плутонова поверхность достаточно неоднородна. Известно, что 50% недр Плутона по химическому составу представляют собой водяной лед. Вода в этой же форме так же находится и на поверхности, остальное – каменная порода. Поверх этого слоя ученые разглядели покрывало из летучих льдов, львиная доля которых приходится на азотные.
С помощью пролетавшего вблизи плутоновой орбиты корабля НАСА на поверхности были обнаружены цепочки гор, равнины, другие характерные объекты ландшафта.
Кстати, по требованию Международного астрономического союза от февраля 2017 года, характерные части ландшафта девятки называются только по установленным темам:
- в честь мифических божеств, связанных с подземным миром или смертью;
- наименования подземного царства в различных литературных источниках;
- в честь людей, прославившихся при изучении подземного мира;
- память об инженерах, исследователях, астрономах, принявших активное участие в исследованиях планеты и пояса Койпера;
- в честь межпланетных космических станций;
- память о первопроходцах, открывших что-то новое и важное.
Орбита и вращение
Орбита планеты, которая находится практически на задворках нашей системы, выглядит как вытянутый эллипс. Она проходит на удалениях 4,4 – 7,3 миллиардов километров от центральной звезды. То есть, иногда даже пересекает орбиту Нептуна, подлетая к Солнцу ближе, чем этот газовый гигант. Плоскость, в которой происходит движение Плутона вокруг светила, наклонена к плоскости эклиптики на 17,14 градусов. При этом его движение не происходит по строгому эллипсу, а постоянно смещается с каждым оборотом. Кроме того, на движение девятки по орбите вокруг Солнца очень сильное влияние оказывает Нептун. Они находятся в орбитальном резонансе 3 к 2. То есть, при совершении трех годовых циклов вращения вокруг светила гиганта, на карлике проходит два года. Весь этот процесс занимает 495 земных лет.
Направление вращения карлика вокруг своей оси противоположно вращению космических объектов на своей орбите вокруг Солнца. Подобным же направлениям вращения обладают Венера и Уран. Плутоновы сутки, то есть период обращения вокруг самого себя, длятся чуть более 6 суток на нашей планете. Из-за угла наклона оси вращения времена года здесь более выразительны, чем в колыбели человечества.
Спутники и кольца планеты Плутон
По околоплутонным орбитам вращается множество небольших тел, в состав которых входят спутники карлика и прибившиеся из пояса астероидов небольшие космические объекты, кружащие вокруг него с давних времен.
Спутники Плутона
Карликовая планета Солнечной системы Плутон является обладательницей 5 собственных спутников. Первым был Харон, обнаруженный в 1978 году астрономом Джеймсом Кристи. Спустя десятилетия, в 2005 при непосредственном участии орбитального телескопа «Хаббл», были открыты Гидра и Никта. 2011 – год открытия Кербера, 2012 – Стикса.
Спутники находятся на практически круглых орбитах и перемещаются по ним в сторону вращения планеты. С помощью «Новых горизонтов» было подтверждено их точное количество и размер, который по космическим меркам оказался довольно невеликим.
Наличие крошечных спутников подтолкнуло ученых к выдвижению гипотезы о существовании вокруг карликовой планеты кольцевой системы. Гипотеза рассматривалась настолько серьезно, что траектория полета «Новых горизонтов» была подкорректирована во избежании пролета через область колец. Они, по мнению ученых, состоят их мелких каменных частиц и кусочков льда, способных нанести повреждения аппарату. Однако, на присланных на Землю снимках, кольца обнаружены не были.
Исследование карликовой планеты Плутон
Из-за того, что Солнечная система обладает большой протяженностью, провести полноценные исследовательские действия с отдаленным Плутоном проблематично. После попыток разглядеть что-либо подробно с Земли, эстафету принял космический орбитальный телескоп «Хаббл». Однако и его снимки ученых не устроили. У исследователей была мысль завернуть к Плутону следующую в том направлении автоматический комплекс «Вояджер-1». Однако, по ряду причин, его перенацелили на иные космические объекты.
После этого в программах исследования Плутона, который уже тогда считался планетарным карликом, наступил перерыв до 2003 года. К этому времени началась компания по подготовке к запуску беспилотного космического корабля «Новые горизонты». Аппарат был построен, и в 2006 году запущен к девятой планете нашей звездной системы. В июле 2015 года беспилотный летательный аппарат прошел мимо орбиты девятки, передав на землю снимки ее поверхности.
Почему же Плутон исключи из списка планет Солнечной системы?
24 августа 2006 года стал роковым для девятой планеты — Международный астрономический союз (МАС) перенес ее в группу карликовых планет. Это произошло из-за несоответствия Плутона некоторым характеристикам, предъявляемым к телам, называемым «планетами».
Стоит рассмотреть, какое же небесное тело, по уставу Международного астрономического союза, является планетой. Для этого оно должно подходить по четырем условиям:
- обязательное вращение вокруг Солнца – Плутон соответствует;
- обязательная массивность, позволяющая под воздействием гравитации принять форму шара – и здесь девятка подходит;
- нельзя являться чьим-нибудь спутником – Плутон сам хозяин пяти подобных небесных тел;
- космическое тело, претендующее на планетарную роль, обязано освободить собственную орбиту от посторонних тел, что девятке не удалось выполнить.
По согласованию всех представителей Международного астрономического союза установлено, что небесное тело не выполнило четвертое условие. И теперь оно, даже при трёх выполненных, причисляется к классу планет — карликов. Так, ранее это требование игнорировалось, и количество планет в Солнечной системе было 9.
Карта поверхности
Пролет в околоплутонном пространстве космического автомата «Новые горизонты» позволил создать самую точную черно-белую карту Плутона. При расшифровке снимков учеными было обнаружено много интересных моментов, которые еще только предстоит изучить. К сожалению, признаков жизни на карлике пока не обнаружено.
Фотографии карликовой планеты Плутон
Ввиду огромного расстояния от Земли, астрономы любители, да и профессионалы, не смогут сделать его фотографии. С этой задачей справилась запущенная в космос межпланетная станция. Так, приблизившись к этой планете, сделан целый ряд качественных снимков ледяного карлика. Вот уже на протяжении нескольких лет ученые продолжают обрабатывать эти фото планеты, которую убрали из Солнечной системы.
Источник