Меню

Обращаются по орбите вокруг солнца карликовые планеты

Карликовые планеты

Карликовая планета — это небесное тело, которое обращается по орбите вокруг Солнца, имеет достаточную массу для того, чтобы поддерживать форму, близкую к сферической, не является спутником планеты и не может, в отличие от планет, расчистить район своей орбиты от других объектов. По размеру карликовые планеты меньше Луны, в настоящее время их насчитывается пять: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке и Эрида. Каждая из карликовых планет по-своему примечательна.

Плутон — самая крупная из карликовых планет — примерно в шесть раз легче Луны. Он находится в поясе Койпера и совершает полный оборот вокруг Солнца за 248 лет. Плутон движется по очень вытянутой эллиптической орбите, которая сильно наклонена, и в результате он временами пересекает орбиту Нептуна, оказываясь ближе к Солнцу, чем ледяной гигант.

Хаумеа, тоже расположенная в поясе Койпера, прославилась на всю Солнечную систему своей скоростью вращения: она успевает обернуться вокруг своей оси всего лишь за 4 часа. Быстрее Хаумеи не крутится никто.

Макемаке, также расположенная в поясе Койпера, была открыта во время праздника Пасхи и получила неофициальное название «пасхальный кролик». У нее нет ни атмосферы, ни спутников.

Самая массивная из карликовых планет Солнечной системы, Эрида, является также самым крупным объектом рассеянного диска. У нее есть маленький спутник, Дисномия, который совершает полный оборот вокруг материнской планеты всего лишь за 15 дней.

В поясе астероидов живет только одна карликовая планета — Церера. У Цереры есть каменное ядро, а сама она состоит из глины, песка и льда, но вполне вероятно, что под поверхностью Цереры есть жидкая вода. Запасов пресной воды — как жидкой, так и замерзшей, — у Цереры, возможно, даже больше, чем у Земли.

Иногда к карликовым планетам относят еще одно небесное тело — Седну, которая вращается по очень вытянутой орбите. У Седны самый длинный орбитальный период среди всех планет Солнечной системы — полный оборот вокруг Солнца она совершает за одиннадцать с половиной тысяч лет!

Плутон

Плутон, как и Нептун, был сначала предсказан, а найден только спустя 25 лет. Благодаря открытию Плутона люди узнали, что границы Солнечной системы находятся на полтора миллиарда километров дальше, чем предполагалось ранее.

Плутон, как Венера и Уран, вращается в сторону, противоположную направлению обращения планет вокруг Солнца. Сутки на Плутоне длятся 6,387 земных суток. Поверхность Плутона очень неоднородна. Вероятно, недра Плутона на 50–70 % состоят из камня и на 50–30 % — изо льда, в основном водяного, который присутствует также и на его поверхности. Примерно 5 % поверхности Плутона занимает огромная впадина размером больше 1000 км — равнина Спутника. Предположительно она является сильно разрушенным ударным кратером, который заполнен замерзшими газами (в основном азотом).

У Плутона есть сильно разреженная атмосфера, в основном состоящая из азота с примесью метана и угарного газа — бесцветного сильно токсичного газа без вкуса и запаха.

В честь Плутона был назван химический элемент плутоний — тяжелый хрупкий радиоактивный металл серебристо-белого цвета.

Спутники Плутона

У Плутона есть пять спутников, самый крупный — Харон. Он всего лишь в 2 раза меньше Плутона и поэтому многие астрономы считают Плутон и Харон двойной планетой. Остальные луны Плутона совсем крохотные и «ходят» по орбите вокруг Плутона парами: Гидра с Никтой, а Кербер со Стиксом. Эти космические «малыши» были открыты телескопом «Хаббл» — автоматической обсерваторией, расположенной на земной орбите. Система Плутона ранее изучалась земными и околоземными астрономическими средствами, а в 2015 г. была исследована с близкого расстояния американским космическим аппаратом «Новые горизонты», который был запущен еще когда Плутон считался обычной планетой (до 2006 г. Плутон считался девятой планетой Солнечной системы).

Источник

Карликовые планеты

Термин карликовая планета официально появился в 2006 году, когда за пределами орбиты Нептуна нашли планеты размером с Плутон и крупнее. С того момента карликовыми планетами называют множество тел в Солнечной системе.

Читайте также:  Круг вокруг солнца при закате

Кроме того, понятие вызвало много споров, особенно касательно статуса и природы Плутона. Сейчас МАС признает существование 5 карликовых планет, и примерно две сотни ждут подтверждения. Давайте посмотрим, как выглядит характеристика карликовых планет.

Определение карликовых планет

Карликовой планетой называют небесный объект, который:

  • вращается вокруг Солнца;
  • имеет достаточную массу, чтобы стать почти круглым;
  • не может очистить свой орбитальный путь.

Если коротко, то так именуют любой объект с планетарной массивностью, но не выступающим планетой или луной. Но тело должно вращаться вокруг Солнца и обладать сферической формой. Ниже представлен список карликовых планет, где указаны их особенности, описание и фото.

Перечень карликовых планет

Плутон

Церера

Макемаке

Эрида

Хаумеа

Потенциальные карликовые планеты:

Размер и масса карликовых планет

Чтобы тело приобрело округленную форму, ему должно хватать массы, противостоящей собственной гравитации. Тогда внутреннее давление формирует поверхностный слой, гарантируя пластичность, заполняющую возвышения и углубления. С астероидами подобное не случается.

Для небесных тел с диаметром в пару километров наиболее значимой силой является гравитация, поэтому они вытягиваются в виде картофеля. Чем крупнее объект, тем выше уровень внутреннего давления, пока оно не достигнет точки внутреннего баланса. Полюбуйтесь на таблицу главных характеристик карликовых планет, куда включено и описание орбиты.

Основные характеристики карликовых планет

1,67·10 22
0,0028

750

Название Церера Плутон Хаумеа Макемаке Эрида
Номер по ЦМП 1 134340 136108 136472 136199
Район Солнечной системы Пояс астероидов Пояс Койпера Пояс Койпера Пояс Койпера Рассеянный диск
Размеры (км) 975×909 2306±20 1960×1518 ×996 1500×1420 2326±12
Масса в кг.
Относительно Земли
9,5·10 20
0,00016
1,305·10 22
0,0022
4,2·10 21
0,0007
?
Средний экваториальный радиус
то же в км
0,0738
471
0,180
1148,07
? 0,19

1300

Объём* 0,0032 0,053 0,013 0,013 0,068
Плотность (г/м³) 2,08 2,0 2.6–3.3 > 1.4 2,5
Ускорение свободного падения на экваторе (м/с²) 0,27 0,60 0.44 ? ≈ 0.8
Первая космическая скорость (км/с) 0,51 1,2 0.84 ? 1.3
Период вращения (суток) 0,3781 −6,38718 (ретроградный) 0.16 0.32 ≈ 1 (0.75–1.4)
Радиус орбиты (а. е.) 2,5—2,9 29,66—49,30 43.13 45.79 67.67
Период обращения (лет) 4,599 248,09 283.28 309.9 557
Средняя орбитальная скорость (км/с) 17,882 4,666 ? 4.419 3,437
Эксцентриситет 0,080 0,24880766 0.195 0.159 0,44177
Наклон орбиты 10,587° 17,14175° 28.22° 28.96° 44,187°
Наклон плоскости экватора к плоскости орбиты 119,61° ? ? ?
Средняя температура поверхности 167 К 44 К 32±3 К ≈ 30 К ≈ 42 К
Количество известных спутников 0 5 2 0 1
Дата открытия 01.01.1801 18.02.1930 28.12.2004 31.03.2005 5.01.2005

Но на внешний вид малых тел Солнечной системы может также влиять вращение оси. Если его нет, то получим сферу. Чем выше скорость, тем заметнее уровень приплюснутости. В итоге объект впадает в крайности, как Хаумеа, которая вдвое длиннее по линии главной оси. Приливные силы замыкают объекты, заставляя показывать лишь одну сторону. Это видно в связи Плутон-Харон.

МАС не предоставили верхнюю и нижнюю границу массы карликовых планет. Но нижняя выводится как точка, позволяющая достигнуть гидростатического баланса. Размер и масса основываются на составе и тепловой истории.

К примеру, силикатные астероиды достигают баланса при диаметре 600 км и массе – 3.4 х 10 20 кг. Если в объекте меньше жесткого водяного льда, то предел составит 320 км и 10 19 кг. Получается, что нет стандарта по размеру или массе. Поэтому в основе пока лежит форма.

Орбитальное доминирование карликовых планет

Многие ученые настаивали на том, чтобы к гидростатическому балансу прибавили способность очистить пространство вокруг себя. В общем, это умение планет устранять меньшие тела рядом с собою, притягивая или отталкивая их. У карликовых просто не хватит массы.

Чтобы определять это, Алан Стерн и Гарольд Левисон представили параметр – лямбда. Ученые вроде Стивена Сотера пользуются им, чтобы отделять карликовые планеты от обычных. Также он выдвинул параметр – планетарный дискриминант (μ), определяемый при делении массы тела на массу других объектов, с которыми разделяет орбиту.

Карликовые планеты и претенденты

В списке карликовых планет Солнечной системы числятся Плутон, Макемаке, Эрида, Хаумеа и Церера. Споров не вызывают лишь первая и последняя. В МАСе определили, что среди транс-нептуновых объектов (ТНО) карликовыми становятся лишь с диаметром от 838 км. На нижней схеме представлено сравнение размеров карликовых планет.

Сравнительные размеры потенциальных карликовых планет

Среди претендентов: Орк, 2002 MS4, Актея, Квавар, 2007 OR10 и Седна. Все они проживают в поясе Койпера или Рассеянном диске. Выделяется Седна, которая стоит в отдельном классе. Полагают, что может быть еще 40 известных объектов, которые следует перевести в категорию карликовых планет. Но существует еще более двух сотен в поясе Койпера, а общее число способно перевалить за 1000.

Споры о карликовых планетах

Когда в МАС приняли новые критерии, многие ученые не согласились и завязался спор. Майк Браун (открывший Эриду) согласился с новыми правилами и уменьшением официального числа планет до 8. А вот Алан Стерн выступил с серьезной критикой.

Он говорил, что Марс, Юпитер, Нептун и Земля также не полностью очистили пространство вокруг себя. С нашей планетой вокруг Солнца вращаются еще 10000 околоземных астероидов, а у Юпитера – 100000 троянцев. Поэтому Стерн упрямо считал Плутон планетой, а Цереру и Эриду – дополнительными планетами.

Также возникают проблемы для классификации экзопланет. Мы можем выделять характеристики лишь косвенно, поэтому не знаем, очистилась ли орбита. Из-за этого появились критерии насчет минимальных массы и размера.

Есть также споры насчет самого процесса принятия решения. Дело в том, что результаты голосования основываются на небольшом проценте (меньше 5%). Само собрание провели в последний день 10-дневного мероприятия, когда многие участники давно уехали. Но сторонники настаивают на статически высоком результате.

Многие заявляют, что просто не смогли побывать на голосовании в Праге, поэтому считают процесс недействительным. В итоге, в МАС заявили, что будут рассматривать этот вопрос и выдвинут более четкие требования к планетам. Но пока все остается по-прежнему. И чем дальше мы углубляемся в пространство, тем сложнее разобраться.

Источник

Карликовая планета

  • обращается по орбите вокруг Солнца;
  • имеет достаточную массу для того, чтобы под действием сил гравитации поддерживать гидростатическое равновесие и иметь близкую к округлой форму;
  • не является спутником планеты[1][2] ;
  • не доминирует на своей орбите (не может расчистить пространство от других объектов);

Термин «карликовая планета» был принят в 2006 году в рамках классификации обращающихся вокруг Солнца тел на три категории. Тела, достаточно большие для того, чтобы расчистить окрестности своей орбиты, определены как планеты, а недостаточно большие, чтобы достичь даже гидростатического равновесия, — как малые тела Солнечной системы или астероиды. Карликовые планеты занимают промежуточное положение между этими двумя категориями. Данное определение встретило как одобрение, так и критику, и до сих пор оспаривается некоторыми учёными. Например, в качестве простейшей альтернативы ими предлагается условное разделение между планетами и карликовыми планетами по размеру Меркурия или даже Луны: если больше то — планета, если меньше — планетоид.

Международным астрономическим союзом официально признаны пять карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке, Эрида; однако возможно, что по меньшей мере ещё 40 из известных объектов в Солнечной системе принадлежат к этой категории. По оценкам учёных, может быть обнаружено до 200 карликовых планет в поясе Койпера и до 2000 карликовых планет за его пределами.

Классификация тел с характеристиками карликовых планет в других планетных системах не определена.

Содержание

Список карликовых планет

В 2006 МАС официально назвал три тела, которые сразу получили классификацию карликовых планет — Церера, Эрида и Плутон [3] . Позже карликовыми планетами были объявлены ещё два объекта. Термин «карликовая планета» следует отличать от понятия «малая планета», которым называют астероиды.

Карликовые планеты

1,67·10 22 [4]
0,0028

0,68

Название Церера Плутон Хаумеа Макемаке Эрида
Номер по ЦМП 1 134340 136108 136472 136199
Район Солнечной системы Пояс астероидов Пояс Койпера Пояс Койпера Пояс Койпера Рассеянный диск
Диаметр (км) 975×909 2306±20 1960×1518×996 1500×1420 2340
Масса в кг
то же относительно Земли
9,5·10 20
0,00016
1,305·10 22
0,0022
4,2·10 21
0,0007
Средний экваториальный радиус*
то же в км
0,0738
471
0,180
1148,07

1300

Объём* 0,0032 0,053 0,013 0,013 0,068
Плотность (т/м³) 2,08 2,0 2,5
Ускорение свободного падения на экваторе (м/с²) 0,27 0,60
Первая космическая скорость (км/с) 0,51 1,2
Период вращения (суток)
(в сидерических сутках)
0,3781 −6,38718 (ретроградный)
Радиус орбиты * (а. е.)
большая полуось *
то же в км
2,5—2,9
2,766
413 715 000
29,66—49,30
39,48168677
5 906 376 200
37,77—97,56
67,6681
10 210 000 000
Период обращения * (лет) 4,599 248,09 557
Средняя орбитальная скорость (км/с) 17,882 4,666 3,437
Эксцентриситет орбиты 0,080 0,24880766 0,44177
Наклонение орбиты 10,587° 17,14175° 44,187°
Наклонение плоскости экватора к плоскости орбиты 119,61°
Средняя температура поверхности (К) 167 40 30
Количество известных спутников 0 5 2 0 1
Дата открытия 1 января 1801 18 февраля 1930 28 декабря 2004 31 марта 2005 5 января 2005

* Значение в сравнении с Землёй.

Интересно, что из этого списка только Плутон был «понижен в звании», став карликовой планетой и потеряв статус планеты, а остальные — наоборот, «повышены», перестав быть просто одними из астероидов.

Другие кандидаты

Кроме того, существуют несколько тел, которые потенциально могут квалифицироваться как карликовые планеты. Из таких объектов в таблице ниже перечислены те, чей диаметр больше или наиболее вероятно больше 750 км:

Вероятные претенденты на статус карликовой планеты

1200 км

5,9·10 20 кг

7,9·10 20 кг

Название Категория Диаметр Масса
Орк Плутино 840—1880 км 6,2—7,0·10 20 кг
Седна Объект рассеянного диска 1180—1800 км 1,7—6,1·10 21 кг
Квавар Кьюбивано 989—1346? км 1,0—2,6·10 21 кг
2002 TC302 Объект рассеянного диска неизвестна
Варуна Кьюбивано
2002 UX25 Кьюбивано
2002 TX300 Кьюбивано [5] , опубликованный МАС, указывает, что Харон может рассматриваться как планета, потому что:

  1. Харон сам по себе удовлетворяет критериям по размерам и форме для статуса планеты (в терминах последней резолюции, для статуса карликовой планеты).
  2. Харон, по причине его большой массы по сравнению с Плутоном, обращается с Плутоном вокруг общего центра масс, расположенного в космосе между Плутоном и Хароном, а не вокруг точки, находящейся внутри Плутона.

Этого определения, однако, нет в окончательном решении МАС. Неизвестно также, появится ли оно в будущем. Если подобное определение не будет одобрено, Харон будет рассматриваться как карликовая планета.

Сразу три крупных объекта в поясе астероидов (Веста, Паллада и Гигея) должны будут классифицироваться как карликовые планеты, если окажется, что их форма определяется гидростатическим равновесием. К настоящему времени это убедительно не доказано [6] .

Размер и масса карликовых планет

Нижний и верхний пределы размера и массы карликовых планет не указаны в решении МАС. Нет строгих ограничений на верхние пределы, и объект больше или массивнее Меркурия с неочищенными окрестностями орбиты может классифицироваться как карликовая планета.

Нижний предел определяется понятием гидростатически равновесной формы, однако размер и масса объекта, который достиг такой формы, неизвестен. Эмпирические наблюдения наводят на мысль, что они могут сильно различаться в зависимости от состава и истории объекта. Первоисточник предварительного решения МАС, определяющего гидростатически равновесную форму, применяется «к объектам с массой более 5·10 20 кг и диаметром более 800 км» [5] , однако это не вошло в окончательное решение 5A, которое было одобрено.

По мнению некоторых астрономов, новое определение означает прибавление до 45 новых карликовых планет [7] [8] .

Источник

Космос, солнце и луна © 2023
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.

Adblock
detector