Радиус орбиты плутона


Радиус орбиты плутона

Взгляните на Солнечную систему сверху, и вы можете увидеть, что планеты вращаются по круговым орбитам вокруг Солнца. Но у Плутона она заметно отличается.
1054;на вытянутая и эллиптическая, к тому же сильно наклонена, под углом 17-градусов к плоскости эклиптики. Она позволяет ему периодически заходить внутрь орбиты Нептуна.

Орбита

На ближайшей точке к Солнцу, Плутон находится на расстоянии 30 астрономических единиц (1 а.е. это расстояние от Земли до Солнца).


В своей дальней точке, расстояние до Солнца составляет 39 а.е. Он вращается не в той же плоскости, что и остальные планеты Солнечной системы, а под углом 17 градусов. Часть ее находится выше плоскости эклиптики, а в других случаях ниже этой плоскости.


Поскольку его орбита меняется столь широко, он периодически меняется местами с Нептуном, находящимся ближе к Солнцу.

В последний раз это произошло 7 февраля 1979 года. Он стал ближе к Солнцу чем Нептун до 11 февраля 1999 года.
1055;редыдущий раз это произошло аж в 1700-х годах. Из-за низкой массы карликовой планеты, его орбита довольно хаотично взаимодействует с Нептуном. Хотя астрономы могут предсказать его положение вперед и назад во време.
#1073;удущем.

Как вы, наверное, знаете, Плутон больше не является планетой. Это решение было вынесено в 2006 году на заседании Международного астрономического союза.

Источник: SpaceGid.com

История открытия


П. от­крыт в 1930 амер. ис­сле­до­ва­те­лем К. Том­бо: срав­ни­вая боль­шое чис­ло фо­то­гра­фич. пла­сти­нок, он об­на­ру­жил край­не сла­бый объ­ект (ок. 15 ви­зу­аль­ной звёзд­ной ве­ли­чи­ны), мед­лен­но пе­ре­ме­щаю­щий­ся сре­ди звёзд. Фо­то­съём­кой был ох­ва­чен сек­тор не­бо­сво­да, в ко­то­ром, как ука­за­ли в 1909 амер. ас­тро­но­мы П. Ло­велл и У. Г. Пи­ке­ринг, воз­мож­но рас­по­ло­же­ние не­из­вест­ной пла­не­ты, вы­зы­ваю­щей не­зна­чит. от­кло­не­ние по­ло­же­ний Ура­на и Неп­ту­на от рас­чёт­ных. Од­на­ко П. был най­ден не со­всем там, где ожи­да­лось, а его мас­са ока­за­лась слиш­ком ма­лой, что­бы объ­яс­нить на­блю­дае­мые воз­му­ще­ния ор­бит этих пла­нет. В 1930–31 ис­хо­дя из ве­ли­чи­ны бле­ска П. и его ор­би­таль­ных па­ра­мет­ров бы­ла оце­не­на мас­са П. (при­мер­но 1 мас­са Зем­ли). В даль­ней­шем эта оцен­ка не­од­но­крат­но под­вер­га­лась ре­ви­зии, не­из­мен­но в сто­ро­ну умень­ше­ния.

Основные характеристики

Боль­шая по­лу­ось ор­би­ты (ср. рас­стоя­ние П. от Сол­н­ца) со­став­ля­ет 39,3 а. е. (ок. 5900 млн. км). Ор­би­та П. на­кло­не­на к плос­ко­сти эк­лип­ти­ки под уг­лом 17,2°; экс­цен­три­си­тет ор­би­ты ра­вен 0,25. Си­де­рич. пе­ри­од об­ра­ще­ния П. во­круг Солн­ца ок. 247,7 зем­ных лет (со вре­ме­ни его от­кры­тия П. сде­лал лишь треть обо­ро­та во­круг Солн­ца). Ср. ор­би­таль­ная ско­рость П. рав­на 4,7 км/с.


Мас­са П. со­став­ля­ет 1,3·10 22  кг (0,0022 мас­сы Зем­ли), эк­ва­то­ри­аль­ный ра­ди­ус – ок. 1185 км (ок. 0,18 ра­диу­са Зем­ли), ср. плот­ность П. рав­на 2030 кг/м3. Пе­ри­од вра­ще­ния П. со­став­ля­ет 6,39 зем­ных су­ток, ус­ко­ре­ние сво­бод­но­го па­де­ния рав­но 0,58 м/с2.

Ср. по­ток сол­неч­но­го из­лу­че­ния на ор­би­те П. со­став­ля­ет 0,88 Вт/м2 (в 1545 раз мень­ше, чем на ор­би­те Зем­ли). В 2014 П. был ви­ден на не­бе Зем­ли как све­ти­ло при­мер­но 14 звёзд­ной ве­ли­чи­ны. Солн­це с ор­би­ты П. вы­гля­дит ос­ле­пи­тель­но све­тя­щей­ся точ­кой.

По­ло­же­ние ор­бит Неп­ту­на и П. со­от­вет­ст­ву­ет ре­зо­нан­су 3:2, что ука­зы­ва­ет на не­ко­то­рые осо­бен­но­сти про­ис­хо­ж­де­ния П. В 1936 вы­дви­ну­та ги­по­те­за о том, что П. был од­ним из спут­ни­ков Неп­ту­на, но в ре­зуль­та­те сбли­же­ния с не­из­вест­ной пла­не­той ока­зал­ся вы­бро­шен из сис­те­мы Неп­ту­на, в то вре­мя как круп­ней­ший спут­ник Неп­ту­на (Три­тон) пе­ре­шёл на не­обыч­ную ор­би­ту с об­рат­ным вра­ще­ни­ем. Вы­пол­нен­ные в 1984 рас­чё­ты по­ка­за­ли, что Три­тон и П. име­ют не­за­ви­си­мое про­ис­хо­ж­де­ние.


Из-за боль­шо­го экс­цен­три­си­те­та ор­би­ты П. с 1979 по 1999 рас­по­ла­гал­ся бли­же к Солн­цу, чем Неп­тун. Од­на­ко ор­би­та П. су­ще­ст­вен­но на­кло­не­на к плос­ко­сти эк­лип­ти­ки, по­это­му ор­би­ты Неп­ту­на и П. ни­ко­гда не пе­ре­се­ка­лись: на про­тяже­нии все­го пе­рио­да на­блю­де­ния П. на­хо­дил­ся к се­ве­ру от плос­ко­сти эк­лип­ти­ки (в 2014 уда­лён­ность П. от неё со­став­ля­ет ок. 10 а. е.).

До­ка­за­но су­ще­ст­во­ва­ние ат­мо­сфе­ры П., со­стоя­щей пре­им. из ме­та­на и азо­та; воз­мож­но так­же при­сут­ст­вие ар­го­на и не­она. Из-за боль­шо­го экс­цен­три­си­те­та ор­би­ты П. по­ток па­даю­ще­го на его по­верх­ность сол­неч­но­го из­лу­че­ния на про­тя­же­нии пе­рио­да об­ра­ще­ния силь­но из­ме­ня­ет­ся (до D 56%). В ре­зуль­та­те воз­ни­ка­ют гло­баль­ные из­ме­не­ния темп-ры, ко­то­рые долж­ны при­во­дить к на­ко­п­ле­нию кон­ден­са­тов ме­та­на и азо­та в по­ляр­ных шап­ках зи­мой и уве­ли­че­нию мас­сы ме­та­на и азо­та в ат­мо­сфе­ре ле­том.

Спутники

Уже в 1978 бы­ло до­ка­за­но, что чуть вы­тя­ну­тая фор­ма изо­бра­же­ния П.
фо­то­сним­ках оз­на­ча­ет на­ли­чие у не­го спут­ни­ка. Раз­ме­ры круп­ней­ше­го спут­ни­ка П. (Ха­ро­на) срав­ни­мы с П., а вы­со­та его кру­го­вой ор­би­ты в 20 раз мень­ше рас­стоя­ния от Зем­ли до Лу­ны, по­это­му пра­во­мер­но счи­тать П. двой­ной пла­не­той. Тем не ме­нее при­ня­то го­во­рить о П. и его спут­ни­ке Ха­ро­не. Воз­мож­но, что из-за ма­ло­го рас­стоя­ния ме­ж­ду П. и Ха­ро­ном они мо­гут иметь об­щую ат­мо­сфе­ру.

П. и Ха­рон по­сто­ян­но об­ра­ще­ны друг к дру­гу од­ной и той же сто­ро­ной и об­ра­ща­ют­ся во­круг об­ще­го ба­ри­цен­тра с пе­рио­дом 6,39 зем­ных су­ток (рав­ным пе­рио­ду вра­ще­ния П.). По из­ме­рен­но­му пе­рио­ду вра­ще­ния и ра­диу­су ор­би­ты уда­лось оп­ре­де­лить об­щую мас­су сис­те­мы Плу­тон – Ха­рон (1,47·1022 кг). От­но­ше­ние масс Ха­ро­на и П. (1:8) вы­ше, чем у лю­бой дру­гой па­ры спут­ник – пла­не­та. От­кры­тие Ха­ро­на сыг­ра­ло ре­шаю­щую роль в ра­ди­каль­ном сни­же­нии оцен­ки мас­сы Плу­то­на.

Плос­кость ор­бит ком­по­нен­тов сис­те­мы Плу­тон – Ха­рон рас­по­ло­же­на от­но­си­тель­но Зем­ли так, что в пе­ри­од 1985–91 на­блю­да­лись их сис­те­ма­тич. вза­им­ные за­тме­ния, длив­шие­ся по неск. ча­сов. Это по­зво­ли­ло не толь­ко уточ­нить раз­ме­ры ком­по­нен­тов, но и ис­сле­до­вать рас­пре­де­ле­ние аль­бе­до по их по­верх­но­сти. Сле­дую­щий пе­ри­од за­тме­ний по­вто­рит­ся толь­ко че­рез 124 го­да. Умень­ше­ние бле­ска при за­тме­ни­ях со­став­ля­ло по­оче­рёд­но 4 и 8%, из че­го был сде­лан вы­вод о том, что по­верх­ность Ха­ро­на на 30% тем­нее, чем по­верх­ность Плу­то­на.


От­кры­тие Кой­пе­ра поя­са по­зво­ли­ло по-но­во­му взгля­нуть на про­бле­му об­ра­зо­ва­ния двой­ной сис­те­мы Плу­тон – Ха­рон. Объ­ек­ты поя­са Кой­пе­ра сфор­ми­ро­ва­лись срав­ни­тель­но не­да­ле­ко от Солн­ца, на ок­раи­не пла­нет­ной сис­те­мы. Вме­сто П. и др. ТНО здесь мог­ла бы сфор­ми­ро­вать­ся ещё од­на пла­не­та, но из-за вза­им­ной уда­лён­но­сти и край­не мед­лен­но­го дви­же­ния ТНО это­го не про­изош­ло в те­че­ние 4,5 млрд. лет су­ще­ст­во­ва­ния Сол­неч­ной сис­те­мы.

Кро­ме Ха­ро­на, у П. най­де­ны 2 мень­ших спут­ни­ка – Ник­та и Гид­ра (рис.), а так­же мно­го­числ. бо­лее мел­кие спут­ни­ки. Оцен­ки раз­ме­ров Ник­ты и Гид­ры (при раз­ных пред­по­ло­же­ни­ях об их аль­бе­до) со­став­ля­ют от 46 до 167 км.

К П. 19.1.2006 был за­пу­щен КА «Нью Хорайзонс» (НАСА, США). Он дол­жен сбли­зить­ся с П. в ию­ле 2015 и ис­сле­до­вать пла­не­ту в про­лёт­ном ре­жи­ме. Бу­дут под­роб­но изу­че­ны не­од­но­род­но­сти по­верх­но­сти П. (со­стоя­щей гл. обр. из азот­но­го и ме­та­но­во­го льдов), свой­ст­ва раз­ре­жен­ной ат­мо­сфе­ры, фа­зо­вые пе­ре­хо­ды ком­по­нен­тов ат­мо­сфе­ры и по­верх­но­сти, спут­ни­ки и др. осо­бен­но­сти сис­те­мы Плу­то­на.

Источник: bigenc.ru

История открытия Плутона

Плутон фотоПервым, кто предсказал существование Плутона стал Урбен Леверье. В 1840 году ему даже удалось примерно определить местонахождение этой неизвестной на тот момент планеты.  Все доказательства ученого о существовании Плутона в Солнечной системе основывались на законах ньютоновой механики.

Следующим, кто продолжил поиск Плутона стал Персиваль Лоуэлл. Еще в начале двадцатого века он решил организовать крупный проект, нацеленный на розыски «девятой» планеты, которую сначала назвали «Планетой Х». В результате долгой и упорной работы ученых, весной 1915 года в личном научном центре Лоуэлла были получены две нечеткие фотографии искомого объекта.

Далее, в 1840 году поиск Плутона продолжили сотрудники обсерватории Маунт-Вальсон под руководством Милтона Хьюмасона, которому удалось заснять слабые очертания «Планеты Х» на фотопластинку.

В 1929 году новый директор научного центра Лоуэлла — Весто Мелвин Слайфер решил возобновить поиски Плутона, доверив двадцатитрехлетнему Клайду Томбо всю основную работу. Тогда в обязанности молодого астронома входило получение фотографий ночного неба с двухнедельным интервалом. После года работы Клайд обнаружил тело, предположительно совершающее движения. Факт находки подтвердился  следующей партией исследовательских фотографий. За совершенное открытие в марте 1930 Томбо удостоили золотой награды крупного Астрономического сообщества.

Происхождение названия планеты Плутон

Право на «наречение» небесного тела решили оставить за сотрудниками центра Лоуэлла. Ученым было необходимо дать имя новой планете как можно скорее, чтобы их не опередили другие. Предложения с названиями в огромном количестве стали поступать со всех уголков Земли. Констанция Лоуэлл — вдова владельца обсерватории, также решила принять участие в выборе имени для только что открытой планеты. Сначала она предложила назвать ее в честь древнегреческого бога Зевса, затем в честь своего покойного мужа. В итоге идеальным вариантом имени для новой планеты она посчитала свое. Все эти предложения почти сразу были отклонены учеными.

Персиваль Лоуэлл ajnjСамо название «Плутон» было предложено юной ученицей Оксфорда — Венецией Берни. Увлечения этой девочки не ограничивались лишь одной астрономией. Она также много изучала древнегреческую мифологию. Исходя из своих предпочтений, она решила, что имя бога царства мертвых станет лучшим вариантом названия для темного и неизведанного космического объекта.

Как-то утром Венеция рассказала о своей задумке дедушке — Фолконеру Мейдану, который был знаком с профессором Гербертом Тернер. Он также посчитал это название подходящим для недавно открытой планеты, о чем вскоре сообщил астрономам из США. Вскоре предложение английской школьницы было принято, за что она получила символическую награду от Мейдана в размере пяти фунтов стерлингов.

Поиски «Планеты Икс»

Радиус орбиты плутонаЧерез некоторое время после того, как был открыт Плутон, у некоторых ученых появились сомнения по поводу того, что он и лоуэлловская «Планета Х» являются одним и тем же объектом. Причиной этому стала тусклость планеты, а также отсутствие очертаний ее диска. В середине прошлого столетия показатели массы Плутона начали подвергаться регулярному пересмотру  в пользу уменьшения. Точные данные о величине планеты исследователи смогли  получить лишь после обнаружения ее спутника — Харона, которое состоялось в 1978 году. Показатели его массы, которые ограничились лишь  0,2%  от нашей планеты, посчитали недостаточными для ранее выявленных несоответствий в орбите планеты Уран.

Дальнейшие попытки обнаружить «Планету Икс» не дали положительных результатов. Во время направления спутника «Вояджер-2» в месторасположение Нептуна была получена информация, отталкиваясь от которой ученые решили пересмотреть массу Нептуна в пользу ее уменьшения на полпроцента. Только в конце 20 века ученым Майлсом Стэндишом, занимавшимся перевычислением гравитационного влияние Нептуна на Уран, ликвидировались несоответствия в орбите Урана, вместе с чем исчезла необходимость продолжать розыск «Планеты Икс».

Сегодня большинство ученых убеждены, что открытие Лоуэллом «Планеты Х» стало обычной случайностью.

Хронология событий

  • 1906-1916 — Ученые из США Персиваль Лоуэлл предположил наличие в «Планеты-Х» в нашей Солнечной системе, или как принято назвать ее в обиходе ученых, — девятой планеты
  • 12 марта 1930 — Клайд Томбо — работник центра Лоуэлла сумел зафиксировать объект, схожий по всей параметрам с девятой планетой
  • 25 марта 1930 — Обнаруженной планете присвоили имя Плутон
  • 24 августа 2006 — Плутон причислили к виду карликовых планет, перестав относить его к виду стандартных
  • Август 2112 — Плутон впервые со времен его обнаружения достигнет афелия
  • 2178 — Плутону впервые со времен его обнаружения удастся замкнуть круг движения вокруг Солнца

Обрита планеты Плутон

Орбита ПлутонаПоложением своей орбиты Плутон сильно  выделяется на фоне всех планет, вращающихся вокруг нашей звезды. Все дело в том, что угол его наклона составляет 17° относительно эклиптики. Орбиты иных планет, за исключением Меркурия, имеют округлые очертания и составляют более острый угол в соотношении с ее плоскостью.

Плутон находится от Солнца на дистанции 5, 9 млрд. км. Из-за значительного наклона орбиты планеты, одна ее часть иногда находится от звезды на меньшем расстоянии, нежели Нептун. В последний раз Плутон был замечен в такой позиции в 1979 и 1999 годах. Примерные вычисления говорят о том, что до открытия Плутон пребывал в таком положении в 1735 и 1749 годах ( разница 14 лет). Хотя предыдущий период между сменами подобных позиций Плутона  (1483 и 1503 год) составил 20 лет.

Из-за значительного наклона орбиты Плутона, его взаимодействие с орбитой Нептуна исключено. Даже более того — эти планеты всегда находятся на дальней дистанции друг от друга, которая составляет около 17 а.е.

Положение орбиты Плутона возможно рассчитать только на несколько миллионов лет вперед, и также назад. Причиной тому является нестабильная траектория движения Плутона, которая и не дает ученым точно спрогнозировать его дальнейший путь. Хотя, если наблюдать за  передвижением данной планеты в течение относительно небольшого промежутка времени, станет казаться, что оно достаточно предсказуемо. В реале проекция орбиты Плутона все время изменяется с завершением каждого периода, поэтому предсказать ее положение можно только на ограниченный срок.

Орбиты Нептуна и Плутона

Орбита Нептуна и Плутона схемаЗа время, которое затрачивает Плутон на совершение трех кругов вокруг Солнца, Нептун делает только два. Это значит, что эти планеты постоянно пребывают в орбитальном резонансе в соотношении 3:2. По аналогичной проекции орбит других планет они должны пересекаться. Но этого не происходит. Случается, что Плутон сближается с Ураном, но соприкосновение их орбит по-прежнему невозможно по причине того же резонанса. Во все циклы Плутона, заканчивающиеся проходом перигелия, Нептун всегда оказывается позади него. И, когда Плутон вновь достигнет перигелия, Нептун окажется ровно на таком же расстоянии от Плутона, как и после завершения  первого круга, только впереди. А когда две планеты будут находиться по одну сторону от Солнца, одновременно образуя с ним единую линию, Плутон перейдет в афелий.

Именно поэтому Плутон никогда не сможет сблизиться с Нептуном более, чем на 17 а.е. А его приближение к Урану возможно максимум на 11 а.е.

 Ранее существовало предположение, что некогда Плутон исполнял роль спутника Нептуна. Но данная гипотеза была полностью опровергнута, когда ученые доказали, что орбиты данных планет сохраняют стабильный орбитальный резонанс уже миллионы лет.

Дополнительные факторы, влияющие на орбиту Плутона

Радиус орбиты плутонаПлоды долгой и упорной работы астрофизиков всего мира помогли установить, что способы и сила взаимодействия  между Нептуном и Плутоном уже на протяжении многих миллионов лет не изменяются. А способствуют данному явлению два фактора.

Фактор первый

Постоянная поддержка определенной дистанции между Нептуном и Плутоном обеспечивается тем, что перигелий Плутона всегда находится близко к прямому углу. Это является результатом эффекта Козаи, заключающимся в соотношении эксцентриситета планеты и ее наклона ( Плутона), учитывая свойства более объемного объекта ( Нептуна). По расчетам амплитуда либрации Плутона по отношению к Нептуну равно 38°. Исходя из этих данных, можно легко рассчитать наименьший угол разделения перигелия Плутона с орбитой Нептуна, который будет равен  52°. (90°-38°).

Фактор второй 

Следующим фактором, влияющим на поддержание взаимодействия между планетами на одном уровне является то, что долготы орбитальных углов Нептуна и Плутона лежат выше вышеуказанных колебаний. Когда точки пересечения эклиптики этих двух планет совпадают, меньшая планета ( Плутон) будет располагаться выше большей (Нептун). То есть, в момент, когда Плутон настигнет орбиту Нептуна, зайдя максимально глубоко на линию ее проекции, одновременно произойдет отклонение первого объекта от плоскости второго. Такое явление получило название суперрезонанс 1:1.

Физические характеристики Плутона

Значительное расстояние, которое отделяет Землю от Плутона, делает сложнее  подробное исследование небесного тела. Получение свежих фактов об этом небольшом небесном объекте планируется только в 2015 году, когда в местонахождение Плутона будет запущена машина «Новые горизонты».

Визуальные характеристики и строение

макет планеты ПлутонВ связи с немалой дистанцией, разделяющей Плутон от нашей планеты, с его наблюдением не всегда справляются даже самые мощные телескопы. Выглядит Плутон почти всегда расплывчато из-за слишком маленьких размеров его углового диаметра. Он составляет всего лишь 0,11″. Самые мощные аппараты при максимальном приближении обычно фиксируют изображение круглого объекта светло-коричневого цвета. Исследования показали, что его 98% его поверхности составляет азот льда с примесями моноокиси углерода и метана.

Некоторые уточнения данных, снятых с телескопа «Хаббл», ученые смогли получить методом компьютерной обработки кадров. На них отмечается затемнение более яркой области планеты, которая начинает осуществлять меньшие колебания, чем более светлая часть. Прибегая к этому способому, возможно выяснить среднюю яркость пары Плутон-Харон, а также отслеживать ее на протяжении длительного времени. Полоса темного окраса, находящаяся чуть ниже экватора объекта отличается более сложным окрасом, что может говорить о том, что его поверхность постоянно подвергается каким-то изменениям. И, скорее всего, они связаны с механизмами ее формирования.

Масса и размеры Плутона

Ученые, изначально принявшие Плутон за «Планету Х», вычисляли его массу, исходя из ее предполагаемого воздействия на орбиту Урана и Нептуна. В середине двадцатого века стали считать, что показатели массы Плутона и Земли являются почти одинаковыми. В ходе дальнейших исследований, показатели предполагаемой массы Плутона пошли на убыль. В 1971 году значение ее величины стали сопоставлять с габаритами Марса. В 1978 году ученым удалось наиболее точно вычистить альбедо Плутона, обнаружив, что оно равно альбедо льда метана. Взяв во внимание данный факт, астрофизики пришли к выводу, что масса Плутона не может составлять больше 1% от Земли.

Обнаружение в том же году Харона — спутника Плутона, помогло вычислить всю массу системы Плутона. Производя ее измерения, ученые опирались на третий закон Кеплера. В результате было выявлено, что масса системы Плутон-Харун составила 0,24% массы Земли. Но так как точное соотношение габаритов Плутона и Харона сегодня назвать не сможет никто, то рассчитать точную массу самой планеты ученые пока не в силах.

Плутон является одним из мелкогабаритных объектов Солнечной системы. Данное сравнение объемов Плутона применительно не только к планетам, но и к некоторым спутникам. Даже Луна значительно превосходит Плутон по своим размерам. Плутон составляет только  20% от массы земного спутника.

Атмосфера Плутона

Атмосфера данной планеты представляет из себя тонкую оболочку, образованную в процессе испарения с поверхности ее льда таких соединений, как монооксид углерода, матан и азот.  По мере сближения Плутона с Солнцем, его льды начинают переходить в газообразное состояние. А по мере удаления планеты от Солнца, эти газы начинают кристаллизовываться, постепенно опускаясь на ее поверхность. Средняя температура  нижних слоев атмосферы Плутона составляет примерно -230 °C. Но в верхних слоях она значительно выше — около -170°С.

Атмосферу Плутона стали изучать в 1985 году. К этому шагу ученых подтолкнуло наблюдение покрытия им звезд. Ученые смогли выявить наличие оболочки у данной планеты очень простым способом. Процесс покрытия звезды происходит быстро только в том случае, если у покрываемого объекта атмосфера полностью отсутствует. Но, если очертания звезды тускнеют постепенно, что произошло в случае с Плутоном, то это указывает на наличие у объекта оболочки.

Спутники Плутона

У Плутона имеется пять естественных спутников. Самый первый — Харон, который  в 1978 году обнаружил ученый Джеймс Кристи. Еще два подобных объекта меньшего размера открыли в 2005 году. А Кербер — четвертый спутник Плутона зафиксировал аппарат «Хаббл» в 2011 году. Уже в 2012 сделали объявление о находке последнего — пятого спутника, которого ученые назвали «Стиксом».

Спутники Плутона находятся на меньшем к нему расстоянии, нежели все известные спутники иных планет Солнечной системы.

Данные «Хаббл» также помогли установить приблизительные размеры спутников Плутона. Ученые заявляют, что у этой планеты не имеется спутников, диаметр которых смог бы превысить 12 км.

Харон

Астрономы обнаружили этот спутник в 1978 года. Харон назвали в честь мифического персонажа, который по легенде переправлял души мертвых по реке Стикс. Его объем лишь на малую часть превышает половину объема Плутона. Диаметр Харона приблизительно равен 1205 км.

Ученым, исходя их итогов исследования покрытия звезды Хароном, которое происходило в 1980 году, удалось с достаточной точностью рассчитать его радиус. В этом же году были получены данные, позволяющие оценить радиус орбиты данного спутника. Но сегодняшние наблюдения, проводимые более современными машинами, позволили провести переоценку этой величины. Да данный момент принято считать, что примерный радиус орбиты Харона равен 19628-19644 км. 

Многие астрономы называют Харон и Плутон парной планетой. Эти доводы основываются на том, что барицентр системы этих двух объектов не лежит на поверхности Плутона.

В 2007 году работники научного центра Джемини обнаружили на поверхности Харона водяные кристаллы с гидратами аммиака. Исходя из данного факта, можно предположить существование на спутнике криогейзеров.

Гидра и Никта

В 2005 году Фото еще двух спутников Плутона были получены астрономами, работающими с мощной машиной «Хаббл». В 2006 году объекты получили свои официальные названия: Никта и Гидра. Эти небольшие спутники расположены дальше Харона примерно в 2 или 3 раза. Первый спутник — Гидра находится от Плутона на дистанции 65 тыс. км. А второй — Никта, расположен на расстоянии от планеты в 5 тыс. км. Никта и Гидра  находятся в резонансном соотношении друг с другом 6:1, а с Хароном в 4:1. Орбиты этих двух спутников имеют округлые очертания. Выявление их особенностей и отличий от других объектов Солнечной системы ведется и по сей день. Астрономами было замечено, что яркость Гидры зачастую проявляется сильнее, чем у Никты. И это может говорить о том, что поверхность первого спутника лучше отражает солнечный свет, чем поверхность второго.

Диаметр Гидры предположительно равен 61 км, а диаметр Никты —  46 км. Открытие этих небольших спутников сподвигло ученых на новые размышления о возможном наличии у Плутона некой системы колец, как у Юпитера. Но анализ работы телескопа «Хаббл» опроверг все предположения на этот счет. Даже, если кольцевая система у Плутона и существует, то она может достигать лишь 1000 км в ширину, что будет характеризовать ее, как незначительную.

Кербер и Стикс

В 2011 года телескоп «Хаббл» зафиксировал еще одно тело, вращающееся вокруг Плутона, приблизительный диаметр которого составил 13-34 км. И только в прошлом году ему было присвоено название Кербер.

В 2012 году был замечен еще один объект, вращающийся вокруг Плутона. Год спустя данный спутник получил имя Стикс. Ученые также успели рассчитать примерный диаметр Стикса, который составил 15-25 км. Также удалось выяснить, что данный спутник находится от Плутона на расстоянии 47 тыс. км.

Пояс Койпера

Происхождение Плутона на протяжении долго времени оставалось загадкой для многих ученых-астрономов всего мира. В 1936 году Реймонд Литлтон — известный ученый из Англии предположил, что сам Плутон ранее являлся спутником Нептуна. По его мнению Плутон был выброшен из системы большей планеты ее крупным спутником- Тритоном. Данное заявление вызвало много споров, а в конечном итоге было полностью опровергнуто на основе общепринятого факта о том, что Плутон никогда не сближается с Нептуном.

В конце прошлого века ученым стали попадаться новые объекты за орбитой Нептуна, которые были очень похожи на Плутон. Его сходство с обнаруженными астрономами ледяными космическими телами заключилось в идентичной форме орбиты, размере и составе оболочки. Данная область Солнечной систмы получила название «Пояс Койпера». Современные ученые считают, что Плутон является одним из крупных объектов этой части, так как его свойства схожи со свойствами тел, которые находятся в области этого пояса.

Источник: astro-azbuka.ru

Интересные факты о Плутоне

С этой планетой связано немало интересных фактов:

  • Название планеты придумала 11-летняя школьница из Оксфорда Венеция Берни. Она решила, что имя бога подземного царства подходит для планеты, настолько удалённой от Солнца. Это название подошло идеально, тем более, что первые буквы P и L обозначают и инициалы Персиваля Лоуэлла.
  • С момента обнаружения Плутона в 1930 году он успел пройти только треть своего пути по орбите. Там сменился всего один сезон.
  • Плутон хотя и считается теперь карликовой планетой, но он крупнейший в своём классе среди всех известных. Такая же планета Эрида чуть меньше – её диаметр 2326 км против плутоновских 2372 км.
  • Плутон на треть состоит из водяного льда. Его поверхность покрыта льдом, а запасы воды на Плутоне втрое больше, чем на Земле, считая и все земные океаны.
  • Плутон меньше многих крупных спутников других планет. Он почти вдвое меньше Луны и более чем в 5 раз её легче. Он меньше Ганимеда, Титана, Ио, Каллисто, Европы и Тритона.
  • Орбита Плутона очень вытянута и не лежит в плоскости других планет.
  • У Плутона был только один космический аппарат – зонд «Новые Горизонты» пролетел около него в 2015 году.
  • У Плутона есть атмосфера, которая периодически почти исчезает, а иногда становится плотнее. Когда он ближе к Солнцу, метановый лёд начинает таять, а когда удаляется, метан снова конденсируется.
  • У Плутона есть крупный спутник Харон, причём общий центр тяжести расположен за их пределами, поэтому оба они совершают обороты вокруг этого центра. Поэтому Плутон считается двойной планетой – это новый класс, так как других таких пока не известно.
  • По традиции новые открытые химические элементы принято называть в честь новых планет. Элемент плутоний, открытый в 1941 году, был назван в честь Плутона.
  • На Плутоне есть огромная равнина Спутника, заполненная льдом из азота, в котором плавают льдины и айсберги из водяного льда.
  • Ледяные горы на Плутоне могут достигать высоты 5 км, так как там очень холодно и лёд очень прочный.

История открытия планеты Плутон

Эта история началась еще в 1840-е годы, когда самой последней известной планетой был Уран. Нестыковки в его расчётном движении и реальном заставили учёных предполагать, что дальше есть еще одна планета. В итоге, благодаря расчетам французского математика, был открыт Нептун, но и с его учётом отклонения всё-таки оставались. Тогда заподозрили, что есть еще одна, девятая планета, которая влияет на движение соседей.

С подачи Персиваля Лоуэлла, основателя обсерватории Лоуэлла, в 1906 году начались поиски загадочной «планеты X». Они продолжались, пока сам Лоуэлл не умер в 1916 году, но безуспешно, планету отыскать не удалось.

Что самое интересное, на двух фотопластинках 1915 года эта планета была снята, но её не смогли распознать. Мало того, в 1919 году на фотопластинках, сделанных в обсерватории Маунт-Вильсон, Плутон тоже попадал в кадр аж 4 раза, и его тоже не опознали.

Затем обсерватория Лоуэлла 10 лет вела судебные тяжбы с вдовой самого Лоуэлла – она хотела получить миллион долларов от обсерватории, которая якобы была наследством. Поэтому там было не до поисков планет.

Но в 1929 году поиски продолжились, и это дело поручили 23-летнему американцу Клайду Томбо, который недавно был принят в обсерваторию Лоуэлла.

Тот взялся за дело с энтузиазмом и целый год делал снимки каждой области неба с промежутком в несколько дней. Потом он просматривал их с помощью блинк-компаратора – прибора, который путём быстрого переключения фотографий позволяет заметить перемещение объектов.

Это подобие мультипликации из пары кадров и позволило сделать открытие. 18 февраля 1930 года Томбо обнаружил планету, а 13 марта об этом сообщили в Гарвардскую обсерваторию.

Орбита Плутона

Орбита Плутона не похожа на орбиты остальных планет Солнечной системы. Она имеет большой эксцентриситет – 0.2488, то есть её форма заметно эллиптическая. При этом Солнце находится не строго по центру этой орбиты, а несколько сдвинуто. Поэтому расстояние от Солнца до Плутона в ходе его движения по орбите сильно меняется – от 4.4 млрд км до 7.4 млрд. км, или от 29.7 а.е до 49.3 а.е. Полный оборот вокруг Солнца Плутон делает за 247.92 земных года – столько там длится один местный год.

Ближайшая к Солнцу точка орбиты – перигелий, почти вдвое ближе, чем самая удалённая – афелий. Мало того, в перигелии Плутон находится к Солнцу ближе, чем Нептун. Можно подумать, что орбиты этих двух планет пересекаются, но на самом деле это не так.

Орбита Плутона не лежит в плоскости орбит остальных планет. Её наклон составляет 17.140. Поэтому, когда Плутон находится в перигелии и вблизи орбиты Нептуна, на самом деле он от нее выше на 10 а.е, что очень приличное расстояние.

Орбиты Плутона и Нептуна никогда не пересекаются и эти планеты находятся в орбитальном резонансе – за одно время Нептун делает 3 оборота, а Плутон – 2 оборота. Поэтому они сближаются всегда в одних и тех же точках, и расстояние между ними не бывает меньше 17 а.е. Когда Нептун и Плутон выстраиваются в одну линию с Солнцем, Плутон в это время находится в афелии, очень далеко. Весь цикл, когда всё начинается с того же места, у них занимает 495 лет.

Орбиты Плутона и Нептуна очень устойчивы и существуют в таком виде многие миллионы лет. Возможно, когда-то Плутон имел другую орбиту, но постепенно, под действием гравитации Нептуна и других планет, она стала такой, как сейчас, и не изменится еще очень долго. А вот если бы орбита Плутона лежала в одной плоскости с орбитами других планет, Нептун рано или поздно захватил бы его и сделал своим спутником.

Оборот вокруг оси Плутон делает за 6.387 земных суток, и вращается он в обратном направлении, как Венера. Ось наклонена на 1200, то есть гораздо сильнее, чем у Земли, поэтому времена года на Плутоне выражены гораздо сильнее. Сейчас у него северный полюс обращён к Солнцу и в северном полушарии весна, которая началась в 1987 году. Когда на Плутоне солнцестояние, четверть его поверхности оказывается постоянно освещенной и греется, а вся остальная часть находится в тени – там долгая ночь.

Размер и масса Плутона

Когда Плутон еще только открыли, ученые пытались вычислить его массу на основе его предполагаемого воздействия на Уран и Нептун. Тогда получалось, что новая планета должна быть в 6 раз крупнее Земли. Со временем эта оценка понижалась, сначала до размеров Земли, потом Марса. Считалось, что если бы Марс, имеющий диаметр в 6700 км, был на таком же расстоянии, как Плутон, то его яркость была бы тоже такой, а значит, эти планеты схожи по размерам. Так считалось до 1950 года.

В дальнейшем размеры Плутона уточнялись и становились всё меньше. По последним данным, полученным с зонда «Новые Горизонты», диаметр Плутона составляет 2376 км. Вся площадь поверхности этой планеты меньше, чем была у СССР, хотя и несколько больше, чем у одной России. По сравнению с Луной его размеры меньше на 40%.

Сравнительные размеры Плутона и других планет.

По массе Плутон уступает многим крупным спутникам других планет. Он в 6 раз легче Луны, и в 480 раз легче Земли. Однако Плутон – крупнейший среди известных карликовых планет. Он в 14 раз тяжелее Цереры и в 2.5 раза её больше. Он даже немного больше Эриды, хотя на 25% её легче.

Состав и атмосфера Плутона

Плутон плохо исследован, так как находится очень далеко и имеет небольшой размер. Даже космический телескоп «Хаббл» способен различить на его диске только разнородные пятна. Поэтому основные данные получены благодаря зонду «Новые Горизонты», который побывал у этой карликовой планеты в 2015 году.

Плутон имеет очень контрастную поверхность – по этому показателю он впереди других тел Солнечной системы, кроме Япета, спутника Сатурна. Альбедо, или отражательная способность, на разных его участках меняется от 10 до 70%. Поэтому при вращении Плутона его яркость может меняться в пределах 0.3m.

Учёные полагают, что в центре Плутона имеется каменное ядро из силикатных пород. Оно окружено мантией из водяного льда разного типа, толщиной около 300 км. Если радиоактивный распад в ядре давал достаточно энергии, то эта мантия может быть и в жидком виде – тогда там возможно, в прошлом имелся подлёдный океан. Когда он замерзал и сжимался, поверхность приобрела характерный вид с грабенами и уступами, который наблюдается сейчас.

Строение Плутона

Атмосфера Плутона очень разреженная. Состоит она из газов, которые при удалении от Солнца замерзают и конденсируются на поверхности, а при приближении испаряются. В основном это азот, метан и угарный газ – монооксид углерода. Из них под влиянием солнечного излучения образуются и другие соединения – этан, ацетилен и прочие. Предполагается, что из-за этих соединений над Плутоном возникает дымка, поднимающаяся на высоту до 200 км от поверхности.

Несмотря на низкую плотность атмосферы, метан в её составе даёт парниковый эффект. Если на поверхности температура в среднем около -223 градусов по Цельсию, то с высотой она растёт на 3-15 градусов на километр высоты. В среднем атмосфера теплее поверхности на 40 градусов. Поэтому даже такая тонкая атмосфера хорошо сглаживает суточные колебания температуры, и она не меняется скачкообразно при наступлении дня или ночи.

Поверхность Плутона

На поверхности Плутона также много водяного льда, но он скрыт под льдами другого типа – замёрзшего азота, метана, монооксида углерода и других газов. Именно они способны оттаивать при приближении к Солнцу и образовывать атмосферу. Средняя температура на поверхности Плутона -223.150C.

Самый примечательный объект, который известен на Плутоне сейчас – долина Спутника. Она представляет собой впадину размером более 1000 км, и по размеру занимает 5% всей площади планеты. Считается, что это древний ударный кратер, разрушившийся со временем.

Долина Спутника заполнена льдом из замёрзшего азота, а вокруг неё горы из водяного льда. Так как плотность водяного льда меньше плотности азотного, то его куски могут плавать по долине, подобно айсбергам. В азотном льде происходят процессы конвекции, и образуются борозды, в которых видно много мелких тёмных холмов. Это, видимо, и есть льдины из обычного водяного льда. Они могут плавать по всей долине. Конечно, плавание это очень медленное – смещение ледяных айсбергов происходит всего на несколько сантиметров в год.

Такая вот интересная вещь есть на Плутоне – море азотного льда, в котором плавают обычные айсберги и льдины. Кстати, водяной лёд при таких низких температурах, как на Плутоне, очень крепкий – там есть ледяные горы высотой до 5 км.

Также на Плутоне есть огромная светлая область размером примерно 1800х1500 км, в форме сердца. Это возвышенность, на которой расположены ледяные горы высотой до 3.5 км.

Спутники Плутона

У Плутона сейчас известно 5 спутников. Самый большой из них – Харон, который почти вдвое меньше самого Плутона. Самые большие из них, Гидра и Никта, представляют собой крупные астероиды неправильной формы, размером в несколько десятков километров. Более мелкие Кербер и Стикс в поперечнике имеют несколько километров.

Спутники Плутона

Самый интересный спутник Плутона, конечно, Харон. Об его открытии сообщили 7 июля 1978 года. Диаметр Харона – 1212 км, немного больше половины диаметра Плутона, а масса его – 1/8 от массы Плутона. Так как массы отличаются не очень сильно, то общий центр масс у них находится за пределами поверхности. Поэтому в этой системе не происходит вращение Харона вокруг Плутона, а они оба вращаются вокруг общего центра. Конечно, расположен он гораздо ближе к Плутону, поэтому он совершает обороты меньшего радиуса.

Из-за того, что центр масс находится между Плутоном и Хароном, и они оба совершают обороты вокруг него, эту систему некоторые астрономы называют двойной планетой. Но официально такой классификации пока нет, хотя это довольно редкий тип объектов. Когда Плутон понизили в статусе до карликовой планеты, Харон такого же не получил, хотя тоже относится к довольно крупным телам. Так как он спутник Плутона, то и остался всего лишь спутником.

Максимальное удаление Харона от центра Плутона – 19596 км. При вращении они синхронизированы и повёрнуты друг к другу всегда одной стороной, как Луна к Земле, только оба. Так что на одной стороне Плутона Харон виден всегда и никогда не заходит, а на другой стороне никогда не виден.

На поверхности Харона, видимо, очень много водяного льда. Также предполагается, что там могут быть криогейзеры.

Классификация Плутона

С 1930 по 2006 годы Плутон считался полноценной планетой Солнечной системы. Но с 1992 года учёные начали открывать новые объекты пояса Койпера, которые по размерам вполне сравнимы с Плутоном. В 2005 году открыли Эриду, которая всего на несколько километров меньше Плутона, и её даже некоторые называли десятой планетой.

Так как открытых в поясе Койпера похожих планет стало слишком много, возник вопрос о пересмотре статуса Плутона. Требования к планетам стали такими:

  1. Обращается вокруг Солнца по собственной орбите.
  2. Имеет достаточную массу, чтобы принять сферическую форму.
  3. Расчищает собственную орбиту от других тел, кроме собственных спутников.

Так как Плутон не в состоянии расчистить свою орбиту от множества других тел пояса Койпера, некоторые из которых сравнимы с ним по размера и по массе, то он не подходит под третье условие. Поэтому в 2006 году решением Международного астрономического союза Плутон был лишён статуса планеты и отнесён к карликовым планетам. Он пока остаётся крупнейшим в своём классе и возглавляет группу подобных тел, названных «плутоидами». Вместо названия он получил номер 134340 в каталоге малых планет.

Не все учёные и обычные люди согласились с таким понижением статуса Плутона. Возникли разногласия, велись дебаты. Особенно возмущались американцы, ведь это единственная планета, открытая американским астрономом.

В результате всего этого даже появилось понятие «оплутонить», то есть понизить в статусе.

Исследования Плутона

Из-за очень большого расстояния и небольших размеров Плутон очень сложно исследовать. На небе он имеет яркость почти в 14m? поэтому даже чтобы обнаружить его, нужен довольно серьёзный телескоп. Телескопические наблюдения с Земли практически бесполезны для изучения диска. Даже космический телескоп «Хаббл» различает на нём только крупные пятна разного цвета.

Когда в 1977 в полёт к планетам отправился «Вояджер-1», теоретически он мог пролететь рядом с Плутоном, но в приоритет поставили пролёт мимо Сатурна и Титана. Лишь в 2006 году стартовала миссия «Новые Горизонты», одним из пунктов назначения которого был Плутон. На борту его был пепел Клайда Томбо, открывшего эту планету – он умер в 1997 году.

Зонд «Новые Горизонты» пролетел мимо Плутона 14 июля 2015 года на расстоянии 12.5 тысяч километров. Конечно, его изучение началось еще на подлёте, с большого расстояния, за 5 месяцев до максимального сближения. Впервые были получены детальные снимки как Плутона, так и его спутника Харона. Также было получено множество других ценнейших научных данных.

Других миссий к Плутону пока не планируется.

Источник: astro-world.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.