Плутон больше не считается настоящей планетой. Загадки космоса: почему Плутон больше не планета
Самым далеким небесным телом Солнечной системы является карликовая планета Плутон. Еще совсем недавно в школьных учебниках писалось, что Плутон — это девятая планета. Однако факты, которые удалось получить в процессе изучения этого небесного тела на рубеже тысячелетий, заставили научное сообщество сомневаться, является ли Плутон планетой. Несмотря на этот и многие другие спорные моменты, маленький и далекий мир продолжает волновать умы астрономов, астрофизиков и огромную армию любителей.
История планеты Плутон
Еще в 80-е годы XIX столетия многие астрономы безуспешно пытались найти некую Планету-Х, которая своим поведением оказывала влияние на орбитальные характеристики Урана . Поиски велись в самых отделенных областях нашего космоса, ориентировочно на расстоянии 50-100 а.е. от центра Солнечной системы. Американец Персиваль Лоуэлл более четырнадцати лет потратил на безуспешные поиски таинственного объекта, который продолжал волновать умы ученых.
Пройдет полвека, пока мир получит доказательство существования еще одной планеты в системе Солнца. Открытие планеты удалось осуществить Клайду Томбо, астроному из Флагстафской обсерватории, которую основал все тот же беспокойный Лоуэлл. В марте 1930 года Клайд Томбо, наблюдая в телескоп за тем участком космоса, в котором Лоуэлл допускал существование крупного небесного тела, обнаружил новый достаточно крупный космический объект.
Впоследствии выяснилось, что из-за маленьких размеров и небольшой массы Плутон не в состоянии влиять на более крупный Уран. Колебания и взаимодействие орбит Урана и Нептуна имеют другую природу, связанную с особыми физическими параметрами двух планет.
Открытая планета получила название Плутон, продолжая тем самым традицию именовать небесные тела Солнечной системы в честь богов античного Пантеона. Существует и другая версия в истории названия новой планеты. Считается, что Плутон получил свое имя в честь Персиваля Лоуэлла, потому что Томбо предложил подбирать название в соответствии с инициалами беспокойного ученого.
Вплоть до конца XX века Плутон прочно занимал место в планетарном ряду Солнечного семейства. Изменения статуса планеты произошли на рубеже тысячелетий. Ученым удалось выявить в поясе Койпера ряд других массивных объектов, что поставило под сомнение исключительное положение Плутона. Это побудило научный мир заняться пересмотром положения девятой планеты и дать ответ на вопрос, почему Плутон — не планета. В соответствии с новым формальным определением термина «планета» Плутон выпадал из общего ансамбля. Результатом долгих прений и дискуссий стало решение Международного астрономического союза в 2006 году перевести объект в категорию карликовых планет, поставив Плутон в один ряд с Церерой и Эридой. Чуть позже статус бывшей девятой планеты Солнечной системы еще понизили, включив ее в категорию малых планет с бортовым номером 134 340.
Что мы знаем о Плутоне?
Бывшая девятая планета считается самой дальней из всех известных до сегодняшнего дня крупных небесных тел. Наблюдать столь далекий объект можно только с помощью мощных телескопов или по фотографиям. Фиксировать тусклую маленькую точку на небосклоне достаточно трудно, так как орбита у планеты имеет специфические параметры. Отмечены периоды, когда Плутон имеет максимальную яркость и его светимость составляет 14m. Однако в основном далекий странник не отличается ярким поведением, и все остальное время его практически не видно, и только в период противостояний планета открывает себя для наблюдений.
Один из лучших периодов для изучения и исследования Плутона как раз пришелся на 90-е годы XX века. Самая дальняя планета находилась на минимальном расстоянии от Солнца, ближе своего соседа Нептуна.
По астрономическим параметрам объект выделяется среди небесных тел Солнечной системы. У малыша самый большой эксцентриситет орбиты и наклонение. Свой звездный путь вокруг главного светила Плутон совершает за 250 земных лет. Средняя скорость движения по орбите самая маленькая в Солнечной системе , всего 4,7 километров в секунду. При этом период вращения маленькой планетки вокруг собственной оси составляет 132 часа (6 суток и 8 часов).
В перигелии объект находится от Солнца на расстоянии 4 млрд. 425 млн. км, а в афелии убегает почти на 7,5 млрд. км. (если быть точными — 7375 млн. км.). При таких огромных расстояниях Солнце дарит Плутону тепла в 1600 раз меньше, чем получаем мы — земляне.
Отклонение оси составляет 122,5⁰, отклонение орбитального пути Плутона от плоскости эклиптики имеет угол в 17,15⁰. Говоря простым языком, планета лежит на боку, перекатываясь во время своего движения по орбите.
Физические параметры карликовой планеты следующие:
- экваториальный диаметр составляет 2930 км;
- масса Плутона составляет 1.3 × 10²² кг, что является 0,002 земной массы;
- плотность карликовой планеты 1,860 ± 0,013 г/см³;
- ускорение свободного падения на Плутоне всего 0,617 м/с².
Своими размерами бывшая девятая планета составляет 2/3 диаметра Луны. Из всех известных карликовых планет только Эрида имеет больший диаметр. Невелика и масса этого небесного тела, которая в шесть раз меньше массы нашего спутника.
Свита карликовой планеты
Однако, несмотря на столь малые размеры, Плутон удосужился получить пять естественных спутников: Харон, Стикс, Никта, Кербер и Гидра. Все они перечислены в порядке удаленности от материнской планеты. Размеры Харона заставляют его иметь единый с Плутоном барический центр, вокруг которого обращаются оба небесных тела. В связи с этим ученые считают Плутон-Харон двойной планетарной системой.
Спутники у этого небесного тела имеют различную природу. Если Харон имеет сферическую форму, то все остальные представляют собой огромные и бесформенные гигантские камни. Вероятно, эти объекты были захвачены гравитационным полем Плутона из числа астероидов , странствующих в поясе Койпера.
Харон — самый крупный спутник Плутона, который обнаружили только в 1978 года. Расстояние между двумя объектами составляет 19640 км. При этом диаметр крупнейшей луны карликовой планеты в 2 раза меньше – 1205 км. Соотношение масс обоих небесных тел 1:8.
Другие спутники Плутона — Никта и Гидра — примерно одинаковы по размерам, однако сильно уступают в этом параметре Харону. Стикс и Никс вообще представляют собой едва заметные объекты с размерами в 100-150 км. В отличие от Харона, оставшиеся четыре спутника Плутона, расположены на значительном удалении от материнской планеты.
При наблюдении в телескоп «Хаббл» ученых заинтересовал тот факт, что у Плутона и Харона существенно отличается цвет. Поверхность Харона выглядит более темной, чем поверхность Плутона. Предположительно поверхность самого крупного спутника карликовой планеты покрыта толстым слоем космического льда, состоящего из замершего аммиака, метана, этана и водяных паров.
Атмосфера и краткое описание строения карликовой планеты
При наличии естественных спутников Плутон можно считать планетой, хотя и карликовой. В немалой степени этому способствует и наличие плутоновской атмосферы. Конечно, это не земной рай с большим содержанием азота и кислорода, однако воздушное покрывало у Плутона все же имеется. Плотность атмосферы у этого небесного объекта варьируется в зависимости от расстояния от Солнца.
Впервые об атмосфере Плутона заговорили в 1988 году, когда планета проходила через солнечный диск. Ученые допускают мысль, что у карлика воздушно-газовая оболочка возникает только в период максимального сближения с Солнцем. При значительном удалении Плутона от центра Солнечной системы его атмосфера вымерзает. Судя по спектральным снимкам, полученным с борта космического телескопа «Хаббл», состав атмосферы Плутона примерно следующий:
- азот 90%;
- оксид углерода 5%;
- метан 4%.
Оставшийся один процент приходится на органические соединения азота и углерода. О сильной разреженности воздушно-газовой оболочки планеты свидетельствуют данные об атмосферном давлении. На Плутоне оно варьируется в пределах от 1-3 до 10-20 микробар.
Поверхность планеты имеет характерный слегка красноватый оттенок, который вызван наличием в атмосфере органических соединений. После изучения полученных снимков, на Плутоне были обнаружены полярные шапки. Допускается версия, что мы имеем дело с замершим азотом. Там где планета покрыта темными пятнами, вероятно, имеются обширные поля замершего метана, которые темнеют под действием солнечного света и космической радиации. Чередование светлых и темных пятен на поверхности карлика говорит о присутствии сезонов. Как и Меркурия , который тоже имеет сильно разреженную атмосферу, Плутон покрыт кратерами космического происхождения.
Температуры в этом далеком и темном мире очень низкие и несовместимые с жизнью. На поверхности Плутона стоит вечный космический холод с температурой 230-260⁰С ниже нуля. Ввиду лежачего расположения планеты, полюса планеты считаются самыми теплыми участками. Тогда как обширные пространства поверхности Плутона — зона вечной мерзлоты.
Что касается внутреннего строения этого далекого небесного тела, то здесь возможна типичная картина, характерная для планет земной группы. У Плутона достаточно крупное и массивное ядро, состоящее из силикатов. Его диаметр оценивается в 885 км, что объясняет довольно высокую плотность планеты.
Интересные факты исследований бывшей девятой планеты
Огромные расстояния, которые разделяют Землю и Плутон, существенно затрудняют изучение и исследования с помощью техническим средств. Ждать землянам, пока космический аппарат долетит до Плутона, придется около десяти земных лет. Запущенный в январе 2006 года космический зонд «Новые горизонты» смог достичь этого района Солнечной системы только в июле 2015 года.
В течение пяти месяцев по мере приближения автоматической станции «Новые горизонты» к Плутону, активно велись фотометрические исследования этого района космоса.
Полет зонда «Новые горизонты»
Этот аппарат стал первым, которому удалось пролететь в непосредственной близости от далекой планеты. Запущенные ранее американские зонды «Вояджеры», первый и второй, сосредоточились на изучении более крупных объектов — Юпитера, Сатурна и его спутников.
Полет зонда «Новые горизонты» позволил получить детальные снимки поверхности карликовой планеты под номером 134 340. Исследование объекта велось с расстояния 12 тыс. км. На Землю поступили не только детальные снимки поверхности далекой планеты, но и фотографии всех пяти спутников Плутона. До сих пор в лабораториях НАСА идет работа по детализации полученной информации с борта космического аппарата, в результате чего мы в будущем получим более ясную картину того удаленного от нас мира.
До сих пор среди людей, зорко следящих за событиями в научном мире, еще не утихло обсуждение вопроса "Плутон — планета или нет?" Жаркие споры начались в 2006 году, когда на очередном собрании МАС (Международного астрономического союза) были окончательно определены основные классы небесных тел. Плутон и еще несколько объектов Солнечной системы вошли в число карликовых планет. Возмущению общественности не было предела.
Многие отказывались принять тот факт, что в нашем кусочке Галактики теперь не девять, а восемь планет. Впрочем, ученые, четко обосновав свою позицию, в ближайшее время не собираются вновь пересматривать принятые определения. Сегодня вопрос "Плутон — планета или нет?" уже не вызывает столько эмоций, но остается актуальным. Разобраться в причинах потери статуса этим космическим телом поможет краткий экскурс в историю.
Предугаданные
Открытие планет Нептун и Плутон во многом схожи. Эти объекты настолько далеки от Солнца и Земли, что наблюдать их невооруженным глазом невозможно. Да и не всякий телескоп позволяет отличить столь удаленное тело от тусклой звезды. Поэтому планеты Нептун и Плутон наблюдались за некоторое время до своего официального открытия, но ошибочно относились к светилам.
Оба объекта первоначально были обнаружены теоретически и лишь затем увидены в телескоп. Открытие планет Нептун и Плутон стало следствием развития знаний и технологий. Существование первого из них являлось самым логичным объяснением изменений в движении Урана, не совпадающих с расчетами астрономов. Двое ученых, Урбен Лаверье и Джон Куч Адамс, независимо друг от друга с разной точностью определили местоположение предполагаемой планеты и вычислили ее орбиту. Датой открытия Нептуна считается 23 сентября 1846 года.
Еще дальше от Солнца
Однако новая планета не решила проблему изменения орбиты Урана. Гравитационным воздействием Нептуна нельзя было объяснить все расхождения с теоретическими построениями. Тогда возникла идея об еще более далекой от Солнца планете. Новый предполагаемый транснептуновый объект также первоначально был вычислен и лишь потом обнаружен на небе. Открытие планеты Плутон произошло в 1930 году, его автором стал Клайд Томбо, американский астроном. Как и в случае с Нептуном, изучение снимков предыдущих лет показало, что объект неоднократно наблюдался и ранее, но ошибочно относился к тусклым звездам.
Параметры
Сразу после открытия и еще на протяжении длительного времени никто не задумывался: Плутон — планета или нет? Предполагалось, что по своим размерам он схож с Марсом. После наблюдения прохождения Плутона по диску звезды в 1965 году был уточнен его диаметр: не более 5,5 тысячи километров, что несколько меньше, чем считалось ранее. Массу планеты не могли точно оценить вплоть до 1978 года. Тогда научный мир был обрадован новым открытием. Астроном Дж. Кристи на снимках Плутона обнаружил спутник планеты диаметром около 500 километров.
Новый объект получил имя Харон. Он позволял с большой точностью определить массу Плутона. Она оказалась равной 1/500 от аналогичного параметра Земли. Уточнили и диаметр — всего 2600 километров. Плутон, таким образом, оказался космическим телом, уступающим по размерам даже Меркурию.
Двойная система
Как показали исследования, масса Харона составляет примерно 11,65 % от аналогичного параметра Плутона. Спутник и планета всегда обращены друг другу одной и той же стороной. Считается, что такое взаимное расположение двух объектов — иллюстрация будущего Земли и Луны. Сейчас спутник нашей планеты виден только с одной стороны, а спустя какое-то время и Земля будет обращена к нему всегда подобным же образом.
Центр масс, вокруг которого вращаются Плутон и Харон, размещается вне планеты. В связи с этим сегодня в научном мире эти объекты считаются частями двойной системы, причем практически равноправными. Спутник и планета выделяются в ней лишь условно и, скорее, по привычке.
Первые сомнения
Именно с момента появления новых данных о габаритах транснептунового объекта и возник впервые вопрос: "Плутон — планета или нет?" Сомнения в статусе были вызваны малыми размерами. Однако до 1992 года серьезно над этим вопросом не раздумывали. Переломным моментом стало открытие объектов пояса Койпера. Все они представляли собой космические тела, состоящие из смеси льда и горных пород, то есть были очень похожи на Плутон. Основные его отличия — это внушительные на фоне объектов пояса размеры и большая яркость, создаваемая льдом на поверхности.
Как и планеты-гиганты, Плутон по большей части состоит из летучих веществ, существующих здесь в замерзшем состоянии из-за постоянных низких температур. Это также роднит его с объектами пояса Койпера. Открытие множества подобных тел привело к необходимости уточнения понятия «планета». Перед учеными стояла задача: либо дать этот статус всем подобным объектам, либо выделить их в новый класс.
Окончательное решение
Вопрос был закрыт в 2006 году. МАС четко определил критерии планеты:
- это тело, обращающееся по орбите вокруг Солнца;
- оно обладает такой массой, что способно поддерживать гидростатическое равновесие, то есть имеет форму почти идеального шара;
- орбита тела должна быть свободна от других объектов.
Именно последнему критерию и не соответствует Плутон. Для него было введено понятие «карликовая планета». К этому типу объектов отнесли и Цереру, до того считавшуюся астероидом Главного пояса.
Открытие планеты Плутон не стало после 2006 года менее ценным для науки. Отнесение этого транснептунового объекта в ту или иную категорию никак не влияет на его существование, а потому эмоции общественности в скором времени совершенно утихнут. Зато продолжится исследование примечательной во многих смыслах системы Харон-Плутон, а значит, впереди новые открытия.
Плутон был обнаружен в 1930 году астрономом Клайдом Томбо в Лоуэлловской обсерватории штата Аризона. Его поиски велись 15 лет, так как существование транснептуновой планеты было предсказано еще Персивалем Лоуэллом по возмущениям в движении Урана и Нептуна. Эти расчеты оказались ошибочными, но по чистой случайности Плутон был обнаружен недалеко от предсказанного места.
Плутон — единственная из планет, которую ни разу не посещали космические аппараты. Поэтому данные о нем характеристики этой планеты известны лишь приблизительно: диаметр — около 2200 км, температура на поверхности — 35-55 K (около -210°С). Плутон состоит из смеси камней и льда, а атмосфера — из азота и метана.
Крупнейший из спутников Плутона Харон, получивший свое название по имени мифологического перевозчика умерших через реку мертвых — Стикс до врат Аида, был обнаружен в 1978 году Джимом Чрисли. Харон имеет диаметр около 1200 км и обращается с периодом 6,4 суток по орбите вокруг общего с Плутоном центра тяжести, который лежит между ними. Плутон и Харон всегда обращены друг к другу одной и той же стороной. В 2005 году космический телескоп Хаббл обнаружил у Плутона еще два очень маленьких спутника (61 и 46 км), которые год спустя получили названия Гидра и Никта. С тех же букв начинаются слова в названии первого межпланетного зонда New Horizons — «Новые горизонты», которые в том же году отправился в 10-летнее путешествие к Плутону.
С конца XX века за орбитой Нептуна все чаще находят небесные тела диаметром от нескольких сотен до нескольких тысяч километров, которые стали называть транснептуновыми объектами. Все вместе их иногда называют поясом Койпера. По мере его исследования становилось все яснее, что Плутон — рядовой транснептуновый объект. В 2003 году на окраине Солнечной системы был найден объект UB 313, превышающий по размерам Плутон.
В итоге, в августе 2006 года Международный астрономический союз принял решение лишить Плутон статуса планеты и ввести новую категорию карликовых планет, к которой первоначально отнесли Плутон, UB 313 и "повышенный в ранге" астероид Цереру из основного пояса астероидов между Марсом и Юпитером. Таким образом, Плутон пребывал в статусе планеты 76 лет и стал первым небесным телом, которое этого статуса лишилось.
Еще совсем недавно Плутон, обладающий именем одного из римских богов, являлся девятой планетой Солнечной системы, но в 2006 году он утратил данное звание. Почему же современные специалисты в области астрономии перестали считать Плутон планетой и чем же в действительности он сегодня является?
История открытия
Карликовая планета Плутон была открыта в 1930 году американцем Клайдом Уильямом Томбо, работавшим в то время астрономом в Аризонской обсерватории имени Персиваля Лоуэлла. Обнаружить данную карликовую планету для него было очень нелегким трудом. Ученому пришлось сравнивать фотографические пластинки, с изображениями звездного неба, сделанные с разницей в две недели на протяжении почти целого года. Любой движущийся объект: планета, комета или астероид должны были с течением времени изменить свое местоположение.
Обнаружение Плутона было в значительной степени осложнено его относительно маленькими в космическом масштабе размерами и массой, и не способностью очистить свою орбиту от подобных ему объектов. Но, потратив на данные исследования почти целый год своей жизни, ученый все же смог обнаружить девятую планету Солнечной системы.
Всего лишь «карлик»
Ученые очень долго не могли определить размеры и массу Плутона, вплоть до 1978 года, пока не был обнаружен довольно крупный спутник Харон, позволивший точно определить, что его масса составляет всего 0,0021 массы Земли, а радиус 1200 км. Данная планета по космическим меркам очень мала, но в те далекие годы ученные считали, что эта планета является последней в этой системе, и дальше ничего нет.
За прошедшие десятилетия технические устройства наземного и космического типа очень сильно изменили представление человечества о космосе и помогли расставить точки над i в вопросе: почему Плутон не планета? По последним данным в поясе Койпера имеется около 70 тысяч подобных Плутону объектов с такими же размерами и составом. Окончательно понять, что Плутон всего лишь маленький «карлик» ученые смогли в 2005 году, когда Майком Браунам и его командой прямо за его орбитой было обнаружено космическое тело, позже названное Эридой (2003 UB313), обладающее радиусом 1300 км и массой на 25 % больше Плутона.
Совсем немного не хватило способностей, чтобы остаться планетой
Двадцать шестая Генеральная ассамблея Международного астрономического союза, прошедшая в Праге с 14 по 25 августа 2006 года, решила окончательную судьбу Плутона, лишив его звания — «Планета». Ассоциацией были сформулированы четыре требования, которым должны отвечать абсолютно все планета Солнечной системы:
- Потенциальный объект должен вращаться по своей орбите вокруг Солнца.
- Объект должен иметь достаточную массу, чтобы с помощью своей гравитации обеспечить себе форму сферы.
- Объект не должен относиться к спутникам других планет и объектов.
- Объект должен расчистить пространство вокруг себя от других мелких объектов.
Плутон по своим характеристикам смог соответствовать всем требованиям кроме последнего, и в результате он и все подобные ему космические объекты были сведены в новую категорию карликовых планет.
Коротко о Плутоне
> > >
Почему Плутон не считается планетой : открытие Плутона с фото, нахождение объектов в поясе Койпера, новая классификация МАС и критерии, карликовая планета.
В 1930 году Клайду Томбу удалось отыскать Плутон, ставший 9-й планетой нашей системы. Ученый целый год фотографировал небо и изучал снимки. На одной паре он заметил смещающийся объект. Имя досталось от 11-летней школьницы в честь римского божества, управляющего потусторонним миром.
Почему Плутон больше не планета
О массе знали мало до обнаружения рядом крупного спутника Харона (1978 год). В итоге удалось прийти к размеру (2400 км). Несмотря на свою крошечность, он считался последним объектом и планетой за орбитой Нептуна.
Но земные приборы совершенствовались, нам удалось запустить аппараты в космос, и мы смогли расширять границы наблюдения. Вскоре отыскали остальные луны Плутона, а дальше пояс Койпера, отдаленный от Нептуна на 55 а.е.
На этом участке проживает минимум 70000 ледяных тел, которые по составу совпадают с Плутоном и простираются в ширину на 100 км и больше. С их обнаружением появились новые правила и Плутон не прошел проверку на планетарную природу.
Проблема в следующем. С каждым разом находилось все больше объектов, превосходивших параметры Плутона.
И вот в 2005 году Майкл Браун находит Эриду, расположенную дальше, но крупнее Плутона (2600 км) и больше по массе. Концепция из 9 планет начала рушиться. Что же такое Эрида? Тоже планета или просто объект из пояса Койпера? А тогда, что такое Плутон? Между учеными завязался спор и в 2006 году в Праге созвали собрание МАС.
Важно было вывести четкое определение понятия «планета». Если бы проголосовали за одну версию, то количество солнечных планет увеличилось до 12, но в результате мы сократили его до 8. Что же такое Плутон?
Теперь это класс карликовых планет.
Чтобы стать планетой, тело обязано:
- совершать обороты вокруг Солнца;
- обладать достаточной массивностью, чтобы стать сферической формы;
- очистить окрестности от объектов;
Плутон не смог выполнить последнее условие. Теперь все тела, которые соответствуют первым двум, но проваливаются на третьем требовании, именуют карликовыми планетами.
Но не будем забывать, что в поясе Койпера скрываются крупные объекты и один из них может стать 9-й планетой. С понижением в статусе, Плутон не потерял своей популярности и научной заинтересованности. Поэтому в 2015 году к нему отправили миссию Новые Горизонты. Не будем забывать, что все еще находятся ученые, которые не признают решения МАС.