Плутон е планета от слънцето. Интересни факти за Плутон

На фона на медийния шум, предизвикан от американския космически кораб "Нови хоризонти", каним ви да си спомните историята на Плутон, както и да разберете причините, поради които е бил изключен от списъка на планетите.

История на Плутон

IN края на XIX– началото на 20 век Астрономи от цял ​​свят преследваха планетата, която условно се наричаше "Планетата X". Съдейки по изследванията, той е бил по-далеч от Нептун и е оказал значително влияние върху неговата орбита. През 1930 г. Клайд Томбо, изследовател в обсерваторията Лоуел в Аризона, обяви, че най-накрая е открил тази планета. Откритието е направено въз основа на изображения на нощното небе, направени на интервали от две седмици, което позволява да се проследят промените в местоположението на обектите. Правото да даде името на новото небесно тяло принадлежи на обсерваторията Лоуел, а изборът падна върху варианта, предложен от 11-годишна ученичка от Англия. Венис Бърни, това беше името на момичето, предложи да кръстим планетата " Плутон“, на името на римския бог на подземния свят. Според нея подобно име много подхожда на толкова далечна, тъмна и студена планета.

Диаметър на Плутон, по последни данни е 2370 км, а масата е 1022 кг. По космическите стандарти това е малка планета: Обем на Плутон 3 пъти по-малко от обема на Луната и теглои отстъпва напълно 5 пъти на лунния. При което Зона на Плутоне 16 647 940 km2, което е приблизително равно на площта на Русия (17 125 407 km2).

Поясът на Кайпер

Когато учените откриха Плутон, те вярваха, че няма нищо друго извън орбитата на Нептун. Но няколко десетилетия по-късно изследователите напълно промениха мнението си. Благодарение на нови мощни телескопи учените са открили, че за разлика от други планети в нашата слънчева система, Плутон е заобиколен по цялата дължина на своята орбита от много други обекти, всеки от които има диаметър над 100 km, и е подобен на състав на самия Плутон. Натрупването на тези обекти започна да се нарича Пояс на Кайпер. Този регион се простира от орбитата на Нептун до разстояние от 55 AU. (астрономически единици) от Слънцето (1 AU е равна на разстоянието от Земята до Слънцето).

Защо Плутон не е планета от Слънчевата система

Поясът на Кайпер не беше проблем, докато учените не започнаха да откриват все по-големи и по-големи обекти в него, които бяха сравними по размер със самия Плутон.

2005 година беше богата на открития. През януари 2005 г. учените откриха Ериду. Тази планета не само имаше собствен спътник, но до юли 2015 г. се смяташе за него по-голям от самия Плутон. През същата година учените откриха още 2 планети - MakemakeИ Хаумеа, чийто размер също е сравним с Плутон.

Така, с 3 нови планети (една от които се смяташе за по-голяма от Плутон), учените трябваше да вземат сериозно решение: или да увеличат броя на планетите в Слънчевата система до 12, или да преразгледат критериите за класифициране на планетите. В резултат на това на 24 август 2006 г. участниците в XXVI Генерална асамблея на Международния астрономически съюз решиха да променят определение на термина "планета". Сега, за да бъде обект на Слънчевата система официално наречен планета, той трябва да отговаря на всички следните условия:

Орбита около Слънцето;
да не е сателит на друга планета;
имат достатъчна маса, така че под въздействието на собствената си гравитационни силивземете форма, близка до топка (с други думи, бъдете кръгла);
използва силата на гравитацията, за да изчисти околностите около своята орбита от други обекти.

Нито Плутон, нито Ерида отговарят на последното условие и следователно не се считат за планети. Но какво означава „изчистване на орбитата от други обекти?“

Всичко е много просто. Всяка от 8-те планети на Слънчевата система е доминиращото гравитационно тяло в своята орбита. Това означава, че при взаимодействие с други, по-малки обекти, планетата или ги поглъща, или ги отблъсква със своята гравитация.

Ако разгледаме ситуацията, използвайки нашата планета като пример, тогава масата на Земята е 1,7 милиона пъти по-голяма от всички други тела в нейната орбита. За сравнение, масата на Плутон е само 0,07 от масата на всички обекти в неговата орбита и това е абсолютно недостатъчно, за да изчисти околностите на планетата от астероиди и други тела.

За планетите, които не могат да изчистят орбитата си, учените въведоха ново определение: „планети джуджета“. Плутон, Ерида, Макемаке и много други относително големи обекти в нашата слънчева система попадат в тази класификация.

Изследване на Плутон. Резултати, получени от New Horizons.

Поради своята отдалеченост и малка маса Плутон за дълго времебеше една от най-слабо изследваните планети в нашата слънчева система. През януари 2006 г. НАСА изстреля автоматична междупланетна сонда в космоса. "Нови хоризонти", чиято основна мисия беше да изследва Плутон и неговия спътник Харон.

Повърхността на "сърцето на Плутон"

През юли 2015 г., 9 години и половина по-късно "Нови хоризонти"достигна орбитата на Плутон и започна да предава първите данни. Благодарение на ясните изображения, направени от станцията, учените успяха да направят няколко важни открития:

1. Плутон е по-голям, отколкото си мислехме. Диаметърът на Плутон е 2370 км, което означава, че все още е по-голям от Ерида, чийто диаметър е 2325 км. Въпреки това, масата на Ерида все още се счита за 27% по-голяма от масата на Плутон.
2. Плутон е червеникавокафяв на цвят. Този цвят се обяснява с взаимодействието на молекулите на метана в атмосферата на Плутон и специфичен тип ултравиолетова светлина, излъчвани както от Слънцето, така и от далечни галактики.
3. Плутон има сърце и ледени планини. Прелитайки над планетата, New Horizons снима огромна ярка област във формата на сърце. Както е показано на по-подробни снимки, "сърцето на плутон", по-късно наречен регион Томбо, е област, покрита с ледени планини, които достигат височина от 3400 m.
4. Може да вали сняг на Плутон. Според изследванията ледниците на планетата се състоят от метан и азот, които се променят значително през годината. Плутон прави една обиколка около Слънцето през 248 г земни години, като значително променя разстоянието си от светилото. През лятото, предполагат учените, ледниците се топят и се изпаряват в атмосферата, падайки обратно под формата на сняг през зимата.
5. Плутон има атмосфера, която е изградена изцяло от азот. Проучванията показват, че азотната атмосфера на Плутон бързо излиза в космоса. Интересното е, че този процес в много отношения е подобен на случилото се на Земята преди милиарди години. Отстраняването на азот от земната атмосфера в крайна сметка доведе до появата на водород и въглероден двуокис, благодарение на които се е зародил животът на нашата планета.

Съдържанието на статията:

Дори в края на деветнадесети век астрономите предполагат, че нашата слънчева система има друга планета. По време на наблюденията на Уран учените откриха сериозно влияние отвън върху орбитата му, след което беше открит Нептун. Но по-късно се оказа, че влиянието върху Уран не идва от Нептун. Търсенето на нова планета продължи, която тогава беше наречена „Планета X“.

И едва през 30-те години на ХХ век Клайд Томбо открива Плутон. Ученият прекарва една година в изучаване и сравняване на стотици изображения на части от небето. Известно е, че всички движещи се обекти (астероиди, комети или планети) променят позицията си след известно време. През март 1930 г. астрономът открива неизвестна досега планета.

Така деветата планета се прилепи към Слънчевата система.

Между другото, планетата е кръстена на митичния римлянин и това име е предложено от единадесетгодишна ученичка от Оксфорд.

Други факти за Плутон

Много дълго време масата на Плутон се приравняваше на масата на нашата Земя, докато не беше открит Харон, най-големият спътник на Плутон (78-ма година). По това време е изчислена масата на планетата - (0,0021 масата на планетата Земя), както и диаметърът (2400 километра).

Сами разбирате, че Плутон е доста малка планета, но по това време се смяташе, че няма нищо по-голямо отвъд орбитата на планетата Нептун.

Масата и диаметърът на Плутон станаха един от факторите изключването му от планетите на Слънчевата система.

Орбитите на всички планети в нашата система са практически кръгли и имат лек наклон по еклиптиката, докато полето на Плутон е издължено под ъгъл над 17 градуса, така че пресича орбитата на Нептун.

Поради тази необичайна орбита на планетата са й необходими почти 250 години, за да обиколи слънцето, докато температурата й е около 240 градуса и никога не се повишава. Плутон също се движи противоположно на Земята, което е втората причина за изключването му от списъка.

Спътниците на Плутон (с изключение на Харон) са на много близко разстояние. Освен това половината от размера на Харон е твърде голям за спътник на планетата. Много астрономи наричат ​​Плутон „двойна планета“, тъй като неговият център на тежестта е далеч зад планетата и постоянно се люлее в различни посоки. Това е третата причина.

За атмосферата на планетата

Плутон е една от най-недостъпните планети, така че изучаването му в детайли е почти невъзможно. Има предположение, че съставът му е скала и лед, а атмосферата е азот, метан и въглероден оксид. Налягането на атмосферата на Плутон зависи от близостта му до Слънцето.

Поясът на Кайпер

Благодарение на факта, че науката върви напред, бяха създадени по-мощни телескопи, които успяха да открият обекти, които са в орбитата на Плутон, този пръстен беше наречен поясът на Кайпер.

Сега науката знае за няколкостотин тела с диаметър над 100 километра и със състав, подобен на този на Плутон. Това е, което е главната причина, според която Плутон беше изключен от планетите.

Скоро бяха открити още две тела със същата маса и диаметър като Плутон; той беше открит от Еридик, разположен по-далеч от планетата. И тогава възникна въпросът: струва ли си да добавим още три тела към списъка с планети?

> > >

Защо Плутон не се смята за планета?: откриване на Плутон със снимки, намиране на обекти в пояса на Кайпер, нова IAU класификация и критерии, планета джудже.

През 1930 г. Clyde Tomb успява да открие Плутон, който става 9-та планета от нашата система. Ученият прекара цяла година в снимане на небето и изучаване на изображенията. На един чифт той забеляза движещ се обект. Името идва от 11-годишна ученичка в чест на римското божество, което управлява другия свят.

Защо Плутон вече не е планета

Малко се знаеше за масата до откриването на големия спътник Харон наблизо (1978 г.). В резултат на това успяхме да стигнем до размер (2400 км). Въпреки малкия си размер, той се смяташе за последния обект и планета извън орбитата на Нептун.

Но земните инструменти се подобриха, успяхме да изстреляме устройства в космоса и успяхме да разширим границите на наблюдение. Скоро бяха открити останалите луни на Плутон, а след това и поясът на Кайпер, отдалечен от Нептун на 55 AU.

Тази област е дом на най-малко 70 000 ледени тела, които съответстват на състава на Плутон и се простират на 100 км или повече на ширина. С тяхното откритие се появяват нови правила и Плутон не издържа теста за планетарност.

Проблемът е следният. Всеки път бяха открити все повече и повече обекти, които надвишаваха параметрите на Плутон.

И през 2005 г. Майкъл Браун намира Ерида, разположена по-далеч, но по-голяма от Плутон (2600 км) и по-голяма по маса. Концепцията за 9 планети започна да се разпада. Какво е Ерис? Също планета или просто обект от пояса на Кайпер? Тогава какво е Плутон? Следва спор между учените и през 2006 г. в Прага е свикано заседание на IAS.

Важно беше да се извлече ясна дефиниция на понятието „планета“. Ако са гласували за една версия, тогава броят слънчеви планетисе увеличи до 12, но в резултат го намалихме до 8. Какво е Плутон?

Сега това е клас планети джуджета.

За да стане планета, тялото трябва:

• правят обороти около Слънцето;
• да е достатъчно масивен, за да стане сферичен;
• изчистете околното пространство от предмети;

Плутон се провали последно условие. Сега всички тела, които отговарят на първите две, но не отговарят на третото изискване, се наричат ​​планети джуджета.

Но нека не забравяме, че в пояса на Кайпер са скрити големи обекти и един от тях може да стане 9-та планета. С намаляването на статуса си Плутон не е загубил своята популярност и научен интерес. Затова през 2015 г. към него е изпратена мисията New Horizons. Да не забравяме, че все още има учени, които не признават решението на IAU.

И орбитата му не е кръг, а елипса, а самият той е много малък, така че не може да бъде в същия списък със Земята и такива гиганти като p.

„Тя има различна плътност и е малка по размер. Тя не може да бъде класифицирана нито като планета от земната група, нито като планета гигант и не е спътник на никоя планета“, обяснява Владислав Шевченко, професор в Московския държавен университет „Ломоносов“.

Конференцията в Прага остави на звездните карти само осем планети, вместо обичайните девет. От 1930 г., когато е открит Плутон, астрономите са открили поне още три обекта в космоса, сравними по размер и маса - Харон, Церера и Зена. Плутон по-малък от Земяташест пъти, Харон, неговият спътник, десет. А Зена е по-голяма от самия Плутон. Може би това са всички планети? И тогава Луната беше незаслужено обидена от името „сателит“. Никой от кандидатите за планетарен статут не може да се сравни с неговите размери.

„Ако кажем, че Плутон е планета, тогава трябва да включим не само една, а първо няколко планети в този клас и след това той трябва да се състои не от девет планети, а от 12, а малко по-късно - от 20-30 и. дори стотици планети. Следователно решението е правилно както от гледна точка на културата, така и от физическа гледна точка“, казва Андрей Финкелщайн, директор на Института по приложна астрономия. Руска академия Sci.

Но астрофизиците протестират. Ако класифицираме обектите по размер и тип орбита, тогава всички безформени, но много големи космическо тяло, Какво се върти около слънцето, също претендент за титлата планета. Противниците на астрономите казват, че планетата е сфера, създадена от гравитацията.

„Просто размерът не означава нищо. Ако тялото е отпуснато, тогава дори и малкото може да се поддържа само от гравитацията и ще има кръгли форми. Това е малко тяломоже да бъде планета", обяснява Владимир Липунов, астрофизик, професор в Московския държавен университет на името на М.В. Ломоносов. Резултатите от тази конференция сложиха край на дългогодишния спорастрономи и отговори на въпроса защо Плутон не е планета от Слънчевата система.

Плутон винаги е бил най-слабо изучаваната планета. Единственият, където атмосферата се появява само за малко, когато космическото тяло се приближи до Слънцето - ледът се топи от топлината. Но те привличат отново Плутон веднага щом се отдалечи от светилото.

Сега американските учени са разстроени. Съединените щати не само притежават откритието от 1930 г., но и статутът на най-голямата експедиция на вече изпратената сонда New Horizons е под заплаха. След девет години Земята трябваше да види снимки на най-отдалечената от нас планета, но ще получи само снимка на астероид.

И така, по волята на земята, най-загадъчната планета на Слънчевата система е зачеркната от списъците. Плутон е красив, той е много правилна топка, отразяваща слънчевата светлина няколкостотин пъти по-ярка от Луната. В движение той е самата улегналост: една година на Плутон е 248 от нашата. И накрая, „планетата“ Плутон е толкова далеч от Слънцето, че небесното тяло от нейната орбита е само точка. Оттам и студът – минус 223 градуса по Целзий. Има достатъчно причини за загадъчност! Изминаха по-малко от сто години от откриването на планетата. (Следователно Плутон не е бил взет предвид в древните астрологични прогнози.) И след като са го открили, те не са разбрали веднага какво представлява. Отначало се смяташе, че тя е много по-голяма, отколкото е доказано сега, и в учебниците я наричат ​​деветата планета, въпреки че се движи по орбитата си по такъв начин, че понякога се оказва осмата планета от слънцето! И дълго време се смяташе за двойна планета, докато не разбраха, че Харон, неговият спътник, няма атмосфера.

Но споровете относно бившата планета Плутон доведоха до приемане (това е 400 години след като Галилей насочи първия телескоп към звездите) следното определение: Планетите се считат само за небесни тела, които обикалят около Слънцето, имат достатъчна гравитация, за да имат форма, близка до сфера, и заемат своята орбита самостоятелно.

Но няма причина за безпокойство, тъй като нищо не се променя. Плутон поне стои на позицията си същото място. Отговорихме на основния въпрос: „Защо Плутон не е планета“.

Плутон е най-отдалечената планета. От централното тяло е средно 39,5 пъти по-далеч от нашата Земя. Образно казано, планетата се движи по периферията на владението на Слънцето – в обятията на вечния студ и мрак. Затова е кръстена на Бога подземно царствоПлутон.

Дали обаче на Плутон наистина е толкова тъмно?

Известно е, че светлината отслабва пропорционално на квадрата на разстоянието от източника на радиация. Следователно в небето на Плутон Слънцето трябва да свети около една и половина хиляди пъти по-слабо, отколкото на Земята. И все пак там е почти 300 пъти по-ярко, отколкото тук пълнолуние. От Плутон Слънцето се вижда като много ярка звезда.

Използвайки третия закон на Кеплер, можем да изчислим, че Плутон завършва своята орбита около Слънцето за почти 250 земни години. Неговата орбита е различна от орбитите на другите големи планетизначително удължение: ексцентричността достига 0,25. Поради това разстоянието на Плутон от Слънцето се променя с в широки границии периодично планетата „влиза” в орбитата на Нептун.

Подобно явление се случи от 21 януари 1979 г. до 15 март 1999 г.: деветата планета стана по-близо до Слънцето (и до Земята) от осмата - Нептун. И през 1989 г. Плутон достигна перихелий и беше в минимално разстояниеот Земята, равно на 4,3 милиарда км.

Освен това беше отбелязано, че Плутон изпитва, макар и незначителни, строго ритмични вариации в яркостта. Изследователите идентифицират периода на тези вариации с периода на въртене на планетата около оста си. В земни мерни единици то е 6 дни 9 часа и 17 минути. Лесно е да се изчисли, че в годината на Плутон има 14 220 такива дни.

Плутон се различава значително от всички планети, далеч от Слънцето. Както по размер, така и по много други параметри, той прилича повече на астероид (или система от два астероида), заснет в Слънчевата система. Плутон е около 40 пъти по-далеч от Слънцето, отколкото Земята, така че, естествено, потокът от слънчева лъчиста енергия на тази планета е повече от една и половина хиляди пъти по-слаб, отколкото на Земята. Това обаче не означава, че Плутон е обвит във вечен мрак: Слънцето в неговото небе изглежда по-ярко от Луната за жителите на Земята. Но, разбира се, температурата на планетата, до която светлината от Слънцето пътува повече от пет часа, е ниска - средната й стойност е около 43 K, така че в атмосферата на Плутон, без да се втечнява, може да остане само неон (по-леките газове поради ниската сила на гравитацията се изпаряват от атмосферата). Въглеродният диоксид, метанът и амонякът се втвърдяват дори при максимална температура на планетата. Атмосферата на Плутон може да съдържа незначителни примеси от аргон и дори по-малки количества азот. Налягане на повърхността на Плутон според наличните данни теоретични оценкие по-малко от 0,1 атмосфера. Все още няма данни за магнитното поле на Плутон, но според теорията за бароелектричния ефект неговият магнитен момент е с порядък по-малък от този на Земята. Приливните взаимодействия на Плутон и Харон също трябва да доведат до появата на електрическо поле.

Отзад последните годиниБлагодарение на подобряването на методите за наблюдение нашите познания за Плутон значително се разшириха с нови интересни факти. През март 1977 г. американски астрономи откриват инфрачервено лъчениеСпектрални линии на Плутон от метанов лед. Но повърхността, покрита със скреж или лед, трябва да отразява слънчевата светлина много по-добре от покритата скали. След това трябваше да преразгледаме (и то за сетен път!) размера на планетата.

Плутон не може да бъде по-голям от Луната - това беше новото заключение на експертите. Но как тогава можем да обясним нередностите в движенията на Уран и Нептун? Очевидно движението им се смущава от някакво друго, все още непознато за нас небесно тяло, а може би дори няколко такива тела...

Датата 22 юни 1978 г. ще остане завинаги в историята на изучаването на Плутон. Може дори да се каже, че на този ден планетата е била преоткрита. Всичко започна с факта, че американският астроном Джеймс Кристи имаше късмета да открие Плутон естествен спътник, наречен Харон.

От усъвършенствани наземни наблюдения радиусът на орбитата на спътника спрямо центъра на масата на системата Плутон-Харон е равен на 19 460 км (според орбиталната астрономическа станция Хъбъл - 19 405 км), или 17 радиуса на самия Плутон. Сега стана възможно да се изчислят абсолютните размери на двете небесни тела: диаметърът на Плутон е 2244 км, а диаметърът на Харон е 1200 км. Плутон всъщност се оказа по-малък от нашата Луна. Планетата и спътникът се въртят около собствените си оси синхронно с орбиталното движение на Харон, в резултат на което се изправят един срещу друг с едни и същи полукълба. Резултатът от продължителното приливно спиране е очевиден.

През 1978 г. се появи сензационно съобщение: на снимка, направена от Д. Кристи с помощта на 155-сантиметров телескоп, изображението на Плутон изглеждаше удължено, тоест имаше малка изпъкналост. Това даде основание да се твърди, че Плутон има спътник, разположен доста близо до него. По-късно това заключение беше потвърдено от изображения от космически кораби. Сателитът, наречен Харон (според гръцка митология, това беше името на превозвача на души до царството на Плутон Хадес през река Стикс), има значителна маса (около 1/30 от масата на планетата), намира се на разстояние само около 20 000 км от центъра на Плутон и обикаля около него с период от 6,4 земни дни, равен на периода на въртене на самата планета. По този начин Плутон и Харон се въртят като едно цяло и затова често се разглеждат като една двоична система, което позволява да се прецизират стойностите на масите и плътностите.

И така, в Слънчевата система Плутон се оказа втората двойна планета и по-компактна от двойната планета Земя-Луна.

Чрез измерване на времето, което е необходимо на Харон да извърши пълен оборот около Плутон (6,387217 дни), астрономите успяха да „претеглят“ системата на Плутон, тоест да определят общата маса на планетата и нейния спътник. Оказа се, че е равно на 0,0023 земни маси. Между Плутон и Харон тази маса е разпределена както следва: 0,002 и 0,0003 земни маси. Случаят, когато масата на спътник достига 15% от масата на самата планета, е уникален в Слънчевата система. Преди откриването на Харон най-голямото съотношение на масата (сателит към планета) беше в системата Земя-Луна.

С такива размери и маса средна плътносткомпонентите на системата на Плутон трябва да са почти два пъти по-големи от плътността на водата. С една дума, Плутон и неговият спътник, подобно на много други тела, движещи се в покрайнините на Слънчевата система (например спътници на гигантски планети и кометни ядра), трябва да се състоят главно от воден лед с примес на скали.

На 9 юни 1988 г. група американски астрономи наблюдават окултацията на една от звездите от Плутон и откриват атмосферата на Плутон. Състои се от два слоя: слой мъгла с дебелина около 45 км и слой от „чиста“ атмосфера с дебелина около 270 км. Изследователите на Плутон смятат, че при температура от -230 °C, преобладаваща на повърхността на планетата, само инертен неон все още може да се запази в газообразно състояние. Следователно разредената газова обвивка на Плутон може да се състои от чист неон. Когато планетата е на най-голямо разстояние от Слънцето, температурата пада до -260°C и всички газове трябва да „измръзнат“ напълно от атмосферата. Плутон и неговата луна са най-студените тела в Слънчевата система.

Както виждаме, въпреки че Плутон се намира в зоната на доминиране на гигантските планети, той няма нищо общо с тях. Но има много общо с техните „ледени“ другари. Значи Плутон някога е бил спътник? Но коя планета?

Следният факт може да послужи като ключ към този въпрос. За всеки три пълни оборота на Нептун около Слънцето има две подобни обороти на Плутон. И е възможно в далечното минало Нептун, освен Тритон, да е имал още един голям спътник, който е успял да получи свобода.

Но каква сила е успяла да изхвърли Плутон от системата на Нептун? „Редът“ в системата на Нептун може да бъде нарушен от масивно небесно тяло, прелитащо покрай нея. Събитията обаче можеха да се развият по различен „сценарий“ - без участието на смущаващо тяло. Небесните механични изчисления показаха, че приближаването на Плутон (тогава все още спътник на Нептун) с Тритон може да промени орбитата му толкова много, че той да се отдалечи от сферата на гравитацията на Нептун и да се превърне в независим спътник на Слънцето, тоест в независим планета...

През август 2006 г. на Общото събрание на Международния астрономически съюз беше взето решение Плутон да бъде изключен от списъка на големите планети на Слънчевата система.