Карликовые планеты
Их школьной программы всем нам известно о существовании девяти планет Солнечной системы. Эта аксиома была неизменной вплоть до 2006 года, когда ученые подробнее изучили Плутон, и в итоге отнесли его к разряду карликовых планет — из-за нахождения рядом с ним различных космических тел. В последнее время лучшие умы в области астрономии спорят о количестве подобных Плутону планет, задаваясь вопросом о том, сколько карликовых планет открыто в солнечной системе и каковы их особенности.
Большинство ученых склоняются к цифре «шесть». Среди них — Плутон, Церера, Макемаке, Эрида, Хаумеа и Седна. Карликовые планеты представляют собой небесные тела, которые сходны между собой общими признаками:
- вращаются вокруг солнца
- их вес позволяет получить почти круглую форму
- не имеют возможности расчистить орбитальный путь.
Наиболее точное определение карликовых планет дают научные источники. Последние изучения астрономов наводят на мысль о том, что в Солнечной системе расположены сотни карликовых планет, которые ждут своего часа. Каждая из них представляет особый интерес, давая нам пищу для размышления и открывая новые страницы в познании космического пространства.
Характеристики карликовых планет
Загадочный Плутон
Самая далекая карликовая планета находится в поясе Койпера. О ее существовании предполагали еще в конце 19 века. Активным поиском планеты в начале двадцатого века озаботился известный астроном Персиваль Лоуэлл. Он много времени потратил на исследования, но так и не смог обнаружить небесное тело. Поисками малой планеты занимались и его последователи, но Плутон был открыт Клайдом Томбо лишь в 30 году 20 века. Новому объекту необходимо было дать имя: с легкой руки англичанки Венеции Берни планету назвали Плутоном.
Плутон — самая изученная из группы карликовых планет солнечной системы. Она является самой крупнейшей среди себе подобных. Много подробностей удалось узнать после того, как с помощью орбитального телескопа Хаббл учеными были получены уникальные снимки. Планета предстала перед астрономами в красно-желтоватых тонах, которые менялись в зависимости от сезонности, становясь ярче или бледнее. На сегодняшний день известно, что Плутон весит в пять раз меньше Земли, а его диаметр составляет две трети диаметра Луны. Предположительно, скалистая поверхность объекта покрыта слоем льда. При приближении к Солнцу лед тает, образуя газ, состоящий преимущественно из метана и азота.
Отдаляясь от светила, эти газы замерзают и оседают на поверхности. В отличие от привычных земных, сутки на Плутоне длятся 153 часа. Температура планеты равна минус 223. Чтобы приблизиться к Солнцу, Плутону требуется двадцать лет. Орбита тела имеет вытянутую форму, она не соприкасается с орбитой соседа-Нептуна. В то время как Плутон совершает два оборота вокруг Солнца, Нептун успевает обернуться три раза.
Церера: «малышка» в поясе астероидов
Среди известных карликовых планет солнечной системы Церера — самая маленькая и в то же время самая близкая к Земле. Названная в честь богини плодородия, она не входит в Пояс Койпера, а в числе астероидов находится между Юпитером и Марсом. Ей требуется около пяти лет, чтоб обернуться вокруг Солнца. Церера имеет сплюснутую сферу, ее диаметр — 950 километров. С помощью Хаббла были получены снимки, на которых карлик был испещрен кратерами и горами. Ученые предположили, что поверхность объекта покрыта льдом, а под ним может находиться океан. Они также посчитали возможным, наличие на поверхности карбонатов и глины, обеспечивающих теплый слой, в которых возможно зарождение жизни.
Макемаке: метановая планета
Макемаке открыли сравнительно недавно — в 5 году этого века. Это событие произошло через несколько дней после пасхи, и имя планете искали соответствующее. Остановились на боге изобилия и создания рода человеческого, которого почитали жители острова Пасхи. Орбита этой планеты находится еще дальше, чем Плутон. Ей нужно триста десять лет, чтобы сделать полный оборот вокруг Солнца. Диаметр приблизительно равен 1500 километров, что дает основание утверждать, что Макемаке является третьей по величине карликовой планетой. Изучив объект, астрономы пришли к выводу, что поверхность небесного тела состоит из замерзших метана и этана, и имеет в своем составе небольшое количество азота.
Когда планета приближается к Солнцу, крупицы метана и этана преобразуются в газовое состояние. Этот самый яркий объект в поясе Койпера. Его можно наблюдать в обычный любительский телескоп. Наблюдая за планетой, ученые предположили наличие на ней атмосферы, но после анализа затмения стало понятно, что газовой оболочки на небесном теле нет. Правда, некоторые ученые все же склонны верить, что атмосфера появляется на объекте при его приближении к Земле. Макемаке — планета-одиночка, не имеющая спутников.
Безатмосферная Эрида
Планету открыли в 2003 году. Небесное тело оказалось больших размеров, чем Плутон. С этого момента и начались дискуссии о классификации планеты и признание ее карликовой. Исследования, проведенные позднее, не подтвердили размерное превосходство, но положили начало новому витку в исследовании карликовых планет. Эриде, похожей на эллипс, нужно 557 лет, чтобы пройти путь вокруг светила. Она находится так далеко от Солнца, что ни о какой атмосфере не может быть и речи: поверхность покрыта льдом, который отражает солнечный свет, как и привычный снег. Когда небесный объект приближается к огненному «брату», лед тает, обнажая скалистые породы — такие же, как на Плутоне. Орбита планеты Эрида наиболее приблизится к солнцу через 250 лет, и, возможно, снова приобретет утерянную атмосферу.
Хаумеа: самая быстрая планета
О существовании планеты узнали в 2004 году. Несмотря на почти равные размеры с Плутоном, масса Хаумеа в три раза меньше небесного «собрата». На величину массы влияет форма карлика: планета похода на мяч для американского футбола. Вращается небесный объект очень быстро, за четыре часа совершая оборот вокруг своей оси. Гравитация и делает его вытянутым. Хаумеа является счастливой обладательницей двух спутников: Хииака и Намака, и совершает оборот вокруг солнца за 283 года. Исследования показали, что поверхность планеты состоит из заиндевевшей воды, точно такой же, как в морозилке. Ученые склонны предполагать, что на образование такой структуры оказывают влияние приливные силы спутников или наличие внутри планеты радиоактивных элементов.
Седна: самая удаленная
Удивительно, но Седна удалена от Солнца в 936 раз дальше нашей Земли. Это почти 150 миллиардов километров. Заметить планету удалось с помощью нескольких самых современных наземных и орбитальных телескопов. Рассмотреть объект ученые не смогли, но им удалось выяснить, что в диаметре карликовая планета составляет 1000 километров, замыкая ряд своих небесных «коллег». Еще одним открытием стали обнаруженные на объекте органические вещества в составе льда.
Это может говорить о том, что на планете при определенных обстоятельствах возможно зарождение жизни. Вполне вероятно, что под твердой корой может находиться вода в ее жидком состоянии. Гравитация Седны придает ей круглую форму, а цвет поверхности скорее всего красный.
Ученые по-прежнему не могут сойтись во мнении, сколько карликовых планет открыто в солнечной системе. Но каждое такое открытие — возможность более детально изучить нашу галактику, найти ответы на вопросы о зарождении планет нашей Вселенной.
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