Masa i rozmiar Plutona. Dlaczego Pluton nie jest już planetą

Ogromny obszar w kształcie serca z przodu, pośrodku. Widocznych jest kilka kraterów, a znaczna część powierzchni wygląda raczej na przetworzone niż starożytne. Pluton. Źródło: NASA

Po odkryciu Plutona przez Clyde'a Tombaugha w 1930 roku Pluton był rozważany przez prawie sto lat. W 2006 roku zaczęto ją klasyfikować jako „planetę karłowatą” w związku z odkryciem innych obiektów transneptunowych (TNO) o porównywalnej wielkości. Nie zmienia to jednak jego znaczenia w naszym systemie. Oprócz dużych TNO jest to największa i druga co do masy planeta karłowata w Układzie Słonecznym.

W rezultacie większość czasu badawczego poświęcono tej byłej planecie. Dzięki udanemu przelotowi obok niego w ramach misji New Horizons w lipcu 2016 roku w końcu mamy jasny obraz tego, jak wygląda Pluton. W miarę jak naukowcy ugrzęźli w ogromnej ilości przesyłanych danych, nasze zrozumienie tego świata wzrosło skokowo.

Otwarcie:

Istnienie Plutona przewidywano jeszcze przed jego odkryciem. W latach czterdziestych XIX wieku francuski matematyk Urban przed Le Verrierem wykorzystał mechanikę Newtona do (której jeszcze nie odkryto) oparcia na perturbacjach (zakłóceniach orbity). W XIX wieku powszechne obserwacje Neptuna skłoniły astronomów do przypuszczenia, że ​​jakaś planeta powoduje zakłócenia na jej orbicie.

W 1906 roku Percival Lowell, amerykański matematyk i astronom, który w 1894 roku założył Obserwatorium Lowell w Flagstaff w Arizonie, zainicjował projekt poszukiwania „Planety X”, możliwej dziewiątej planety. Niestety Lowell zmarł w 1916 roku, zanim odkrycie zostało potwierdzone. Jednak bez jego wiedzy, podczas swoich badań nieba zarejestrował dwa słabe obrazy Plutona (19 marca i 7 kwietnia 1915), które po prostu przeszły niezauważone.

Pierwsze zdjęcia Plutona datowane są na 23 i 29 stycznia 1930 r. Dzięki uprzejmości: Departament Archiwów Obserwatorium Lowell.

Po śmierci Lowella poszukiwania wznowiono dopiero w 1929 r., kiedy to dyrektor Lowell Observatory Westo Melvin Slifer otrzymał wraz z Clydem Tombaughem zadanie odnalezienia Planety X. 23-letni astronom Clyde Tombaugh z Kansas spędził następny rok fotografując fragmenty nocnego nieba, a następnie analizując zdjęcia, aby ustalić, czy jakieś obiekty nie przesunęły się z miejsca.

18 lutego 1930 roku Tombaugh odkrył na kliszach fotograficznych wykonanych w styczniu tego roku możliwy poruszający się obiekt. Po otrzymaniu przez obserwatorium dodatkowych zdjęć potwierdzających istnienie obiektu, 13 marca 1930 roku wiadomość o odkryciu została przesłana telegraficznie do Obserwatorium Harvard College. Tajemnicza Planeta X w końcu została odkryta.

Nazewnictwo:

Po odkryciu ogłoszono, że Obserwatorium Lowella zostało zasypane propozycjami nazw nowej planety. , na cześć rzymskiego boga podziemi, zaproponowała Venetia Burney (1918-2009), wówczas 11-letnia uczennica z Oksfordu w Anglii. Zasugerowała to w rozmowie z dziadkiem, który polecił tę nazwę profesorowi astronomii Herbertowi Hallowi Turnerowi, który poinformował swoich kolegów w Stanach Zjednoczonych.

Powierzchnia Plutona widziana przez teleskop Hubble'a na kilku zdjęciach z 2002 i 2003 roku. Źródło: NASA/Hubble.

Obiekt otrzymał oficjalną nazwę 24 marca 1930 roku i sprowadziło się to do głosowania pomiędzy trzema opcjami – Minerwą, Kronosem i. Każdy członek Obserwatorium Lowella głosował na Plutona i ogłoszono to 1 maja 1930 roku. Wybór został podyktowany faktem, że pierwsze dwie litery w słowie Pluton – P i L – odpowiadają inicjałom.

Nazwa ta szybko przyjęła się wśród ogółu społeczeństwa. W 1930 roku Walt Disney najwyraźniej zainspirował się tym wydarzeniem, przedstawiając publiczności ogara Mickeya, Plutona. W 1941 roku Glenn T. Seaborg nazwał nowo odkryty pierwiastek plutonem, imieniem Plutona. Było to zgodne z tradycją nadawania pierwiastkom nazw nowo odkrytych planet – takich jak uran, zwany , i neptun, zwany .

Rozmiar, masa i orbita:

Z masą 1,305±0,007 x 10²² kg – co odpowiada i – Pluton jest drugą co do wielkości planetą karłowatą i dziesiątym co do wielkości znanym obiektem krążącym bezpośrednio wokół Słońca. Ma powierzchnię 1,765 x 10,7 km i objętość 6,97 x 10,9 km.

Mapa powierzchni Plutona z nieformalnymi nazwami kilku większych elementów krajobrazu. Źródło: NASA/JHUAPL.

Pluton ma umiarkowanie ekscentryczną, nachyloną orbitę, która się chwieje. Oznacza to, że Pluton okresowo zbliża się do Słońca niż Neptun, ale stabilny rezonans orbitalny z Neptunem zapobiega ich zderzeniu.

Okres obiegu Plutona wynosi 247,68 lat ziemskich, co oznacza, że ​​pełny obrót wokół Słońca zajmuje prawie 250 lat. Tymczasem okres obrotu wokół własnej osi (jeden dzień) wynosi 6,39 ziemskich dni. Podobnie jak Uran, Pluton obraca się na boku z osiowym nachyleniem o 120° w stosunku do płaszczyzny orbity, co powoduje ekstremalne wahania sezonowe. W czasie przesileń jedna czwarta powierzchni jest oświetlona światłem dziennym, a pozostałe trzy czwarte pogrążona jest w ciągłej ciemności.

Skład i atmosfera:

Przy średniej gęstości wynoszącej 1,87 g/cm3 skład Plutona różni się od lodowego płaszcza i skalistego jądra. Powierzchnia składa się w ponad 98% z lodu azotowego z domieszkami metanu i tlenku węgla. Powierzchnia jest bardzo zróżnicowana, z dużymi różnicami w jasności i kolorze. Charakterystyczną cechą jest.

Teoretyczna struktura wewnętrzna Plutona, składająca się z 1) zamrożonego azotu, 2) lodu wodnego, 3) skały. Źródło: NASA/Pat Rawlings.

Naukowcy podejrzewają również, że wewnętrzna struktura Plutona jest zróżnicowana – skały osadzone są w gęstym jądrze otoczonym płaszczem lodu wodnego. Uważa się, że średnica jądra wynosi około 1700 km, co stanowi 70% średnicy Plutona. Ze względu na rozpad pierwiastków promieniotwórczych możliwe jest, że grubość jądra i płaszcza wyniesie 100-180 km.

Pluton ma cienką atmosferę złożoną z azotu (N2), metanu (CH4) i tlenku węgla (CO), które znajdują się w równowadze z lodem na powierzchni. Jednak planeta jest tak zimna, że ​​podczas części jej orbity atmosfera gęstnieje i opada na powierzchnię. Średnia temperatura powierzchni planety wynosi od 33 K (-240°C) w aphelium do 55 K (-218°C) w peryhelium.

Satelity:

Pluton ma pięć znanych księżyców. Największym i najbliższym na orbicie Plutona jest Charon. Księżyc ten został po raz pierwszy zidentyfikowany w 1978 roku przez astronoma Jamesa Christie przy użyciu klisz fotograficznych z Obserwatorium Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych (USNO) w Waszyngtonie. z wieloma orbitami - odpowiednio Styx, Nix, Kerberos i Hydra.

Nikta i Hydra zostały odkryte jednocześnie w 2005 roku przez zespół poszukujący towarzyszy Plutona za pomocą teleskopu Hubble'a. Ten sam zespół otworzył Kerber w 2011 roku. Piąty i ostatni księżyc, Styks, został odkryty w 2012 roku podczas fotografowania Plutona i Charona.

Ilustracja porównująca skalę i jasność księżyców Plutona. Źródło: NASA/ESA/M.Showalter.

Charon, Styks i Kerberos są na tyle masywne, że pod wpływem własnej grawitacji zapadają się w kształt kuli. Nyks i Hydra mają jednak wydłużony kształt. Układ Pluton-Charon jest niezwykły, ponieważ jest jednym z niewielu systemów na świecie, którego środek ciężkości znajduje się nad powierzchnią planety. Krótko mówiąc, powoduje to, że niektórzy naukowcy twierdzą, że jest to „układ podwójnych karłów”, a nie planeta karłowata i satelita na jej orbicie.

Ponadto niezwykłe jest również to, że każde ciało ma wzajemne blokowanie pływów (rotację synchroniczną). Charon i Pluton zawsze są zwróceni ku sobie tą samą stroną, a z dowolnego miejsca na powierzchni jednego z nich, drugi jest zawsze w tej samej pozycji na niebie lub zawsze jest ukryty. Oznacza to również, że okresy obrotu wokół osi każdego z nich są równe czasowi, jakiego potrzebuje cały układ na obrót wokół wspólnego środka masy.

W 2007 roku obserwacje Obserwatorium Gemini plam hydratów amoniaku i kryształków wody na powierzchni Charona zasugerowały obecność . Wydaje się to wskazywać, że Pluton ma ciepły ocean pod powierzchnią, a jądro jest aktywne geologicznie. Uważa się, że księżyce Plutona powstały w starożytnej historii Układu Słonecznego w wyniku zderzenia Plutona z ciałem niebieskim podobnej wielkości. W wyniku zderzenia wyrzucono materię, która później skonsolidowała się w księżyce wokół Plutona.

Klasyfikacja:

Od 1992 roku odkryto wiele ciał niebieskich krążących po orbitach w tym samym regionie co Pluton, co pokazuje, że Pluton jest częścią populacji. To postawiło pod znakiem zapytania jego oficjalny status planety, a wiele osób kwestionowało, czy Plutona należy rozpatrywać oddzielnie od otaczających go populacji, takich jak Pallas, Juno i Pluton, które utraciły swój status planety po .

29 lipca 2005 roku ogłoszono odkrycie, które uznano za znacznie większe od Plutona. Pierwotnie odnosiło się to do dziesiątej planety Układu Słonecznego, nie było zgody co do tego, czy Eris jest planetą. Co więcej, inni członkowie społeczności astronomicznej uważają to odkrycie za mocny argument za przeklasyfikowaniem Plutona na planetę mniejszą.

Debata zakończyła się 24 sierpnia 2006 roku uchwałą Międzynarodowej Unii Astronomicznej (IAU), która stworzyła oficjalną definicję terminu „planeta”. Według XXVI Zgromadzenia Ogólnego IAU planeta musi spełniać trzy kryteria: musi znajdować się na orbicie wokół Słońca, musi mieć wystarczającą grawitację, aby ścisnąć się w kulisty kształt i musi oczyścić swoją orbitę z innych obiektów.

Pluton nie spełnia trzeciego warunku, ponieważ jego masa stanowi zaledwie 0,07 masy wszystkich obiektów na jego orbicie. IAU orzekła również, że ciała niespełniające trzeciego kryterium należy nazywać planetami karłowatymi. 13 września 2006 roku IAU umieściła Plutona, Eris i jego księżyc Dysnomię w katalogu Minor Planet.

Decyzja IAU spotkała się z kontrowersjami, zwłaszcza w środowisku naukowym. Na przykład Alan Stern, główny badacz misji New Horizons, i Mark Bouyer, astronom z Obserwatorium Lowell, otwarcie wyrazili swoje niezadowolenie z reklasyfikacji. Inni, jak na przykład Mike Brown, astronom, który odkrył Eris, wyrazili swoje poparcie.

Nasze ewoluujące zrozumienie Plutona, reprezentowane przez zdjęcia z Hubble'a z lat 2002-2003 (po lewej) i zdjęcia z New Horizons wykonane w 2015 roku (po prawej). Źródło: theguardian.com

W dniach 14-16 sierpnia 2008 r. badacze reprezentujący obie strony tej kwestii zebrali się w Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa na tak zwanej „Debacie o wielkiej planecie”. Niestety, nie osiągnięto żadnego konsensusu naukowego, ale 11 czerwca 2008 roku IAU ogłosiła w komunikacie prasowym, że termin „plutoid” będzie odtąd używany w odniesieniu do Plutona i innych podobnych obiektów.

(OPK). Doprowadziło to do zaplanowania misji Pluton Kuiper Express, a NASA zleciła Laboratorium Napędów Odrzutowych zaplanowanie przelotu w pobliżu Plutona i Pasa Kuipera.

Do 2000 r. program został zweryfikowany ze względu na wyrażone problemy budżetowe. Pod naciskiem społeczności naukowej poprawiona misja do Plutona, zwana New Horizons, ostatecznie otrzymała w 2003 roku finansowanie od rządu USA. Sonda New Horizons pomyślnie wystartowała 19 stycznia 2006 roku.

W dniach 21–24 września 2006 r. sonda New Horizons wykonała pierwsze zdjęcia Plutona podczas testowania instrumentu o nazwie LORRI. Te zdjęcia, wykonane z odległości około 4,2 miliarda km, czyli 28,07 jednostki astronomicznej, opublikowano 28 listopada 2006 roku, potwierdzając zdolność statku kosmicznego do śledzenia odległych celów.

Operacje na rzecz odległego spotkania z Plutonem rozpoczęły się 4 stycznia 2015 r. Od 25 do 31 stycznia nadlatująca sonda wykonała kilka zdjęć Plutona, opublikowanych przez NASA 12 lutego 2015 r. Te zdjęcia, wykonane z odległości ponad 203 milionów km, ukazały Plutona i jego największy księżyc Charona.

Pluton i Charon zarejestrowane przez sondę New Horizons od 25 do 31 stycznia 2015 r. Źródło: NASA

Sonda New Horizons zbliżyła się do Plutona o godzinie 11:49:57 UTC 14 lipca 2015 r., a następnie Charon o godzinie 12:03:50 UTC. Telemetria potwierdzająca udany lot i „stan zdrowia” statku kosmicznego dotarła do Ziemi o godzinie 00:52:37 UTC.

Podczas przelotu sonda wykonała najdokładniejsze jak dotąd zdjęcia Plutona, a pełna analiza uzyskanych danych zajmie kilka lat. Sonda porusza się obecnie z prędkością 14,52 km/s względem Słońca i 13,77 km/s względem Plutona.

Chociaż misja New Horizons pokazała nam wiele na temat Plutona i będzie to robić nadal, gdy naukowcy będą analizować zebrane dane, wciąż pozostaje wiele do nauczenia się o tym odległym i tajemniczym świecie. Z czasem i kolejnymi misjami w końcu będziemy mogli odkryć niektóre z jego najgłębszych sekretów.

Ilustracja przedstawiająca sondę New Horizons w pobliżu Plutona, z Charonem widocznym w tle. Źródło: NASA/JPL.

W międzyczasie udostępniamy wszystkie informacje, które są obecnie znane na temat Plutona. Mamy nadzieję, że w poniższych linkach znajdziesz to, czego szukasz. I jak zawsze życzymy miłej eksploracji!

Tytuł artykułu, który czytasz „Planeta karłowata Pluton”.

Niedawno Pluton, nazwany na cześć jednego z rzymskich bogów, był dziewiątą planetą Układu Słonecznego, ale w 2006 roku utracił ten tytuł. Dlaczego współcześni astronomowie przestali uważać Plutona za planetę i czym właściwie jest dzisiaj?

Historia odkryć

Planetę karłowatą Pluton odkrył w 1930 roku Amerykanin Clyde William Tombaugh, który w tym czasie pracował jako astronom w Obserwatorium Percival Lowell w Arizonie. Odkrycie tej planety karłowatej było dla niego bardzo trudne. Naukowiec musiał porównać klisze fotograficzne ze zdjęciami rozgwieżdżonego nieba, wykonywanymi w odstępie dwóch tygodni przez prawie cały rok. Każdy poruszający się obiekt: planeta, kometa czy asteroida musiał z biegiem czasu zmienić swoje położenie.

Odkrycie Plutona było znacznie skomplikowane ze względu na jego stosunkowo małe rozmiary i masę w skali kosmicznej oraz niemożność oczyszczenia jego orbity z podobnych obiektów. Ale po spędzeniu prawie całego roku życia na tych badaniach naukowiec nadal był w stanie odkryć dziewiątą planetę Układu Słonecznego.

Po prostu „karzeł”

Naukowcy nie byli w stanie określić wielkości i masy Plutona przez bardzo długi czas, aż do 1978 roku, aż do momentu odkrycia dość dużego satelity Charona, co umożliwiło dokładne określenie, że jego masa wynosi zaledwie 0,0021 masy Ziemi, a jego promień wynosi 1200 km. Ta planeta jest bardzo mała jak na kosmiczne standardy, ale w tych odległych latach naukowcy wierzyli, że ta planeta była ostatnią w tym systemie i nie było nic dalej.

W ciągu ostatnich dziesięcioleci urządzenia techniczne naziemne i kosmiczne znacznie zmieniły rozumienie przestrzeni przez ludzkość i pomogły postawić kropkę nad pytaniem: dlaczego Pluton nie jest planetą? Według najnowszych danych w Pasie Kuipera znajduje się około 70 tysięcy obiektów podobnych do Plutona o tej samej wielkości i składzie. Naukowcom udało się w końcu zrozumieć, że Pluton to tylko mały „karzeł” w 2005 roku, kiedy Mike Brown i jego zespół odkryli bezpośrednio poza jego orbitą kosmiczne ciało, nazwane później Eris (2003 UB313), o promieniu 1300 km i masie 25% większy Pluton.

Niewiele brakuje do pozostania planetą

Dwudzieste szóste Zgromadzenie Ogólne Międzynarodowej Unii Astronomicznej, które odbyło się w Pradze w dniach 14–25 sierpnia 2006 r., zadecydowało o ostatecznym losie Plutona, pozbawiając go tytułu „Planety”. Stowarzyszenie sformułowało cztery wymagania, które muszą spełniać absolutnie wszystkie planety Układu Słonecznego:

1. Potencjalny obiekt musi znajdować się na swojej orbicie wokół Słońca.
2. Obiekt musi mieć wystarczającą masę, aby wykorzystać swoją grawitację i przybrać kulisty kształt.
3. Obiekt nie powinien należeć do satelitów innych planet i obiektów.
4. Obiekt musi oczyścić przestrzeń wokół siebie z innych małych obiektów.

Zgodnie ze swoimi cechami Pluton był w stanie spełnić wszystkie wymagania z wyjątkiem ostatniego, w wyniku czego on i wszystkie podobne do niego obiekty kosmiczne zostały zredukowane do nowej kategorii planet karłowatych.

Krótko o Plutonie

Przez długi czas po odkryciu Plutona na horyzoncie niebieskim astronomowie nie uważali go za planetę. Wszystko się jednak zmieniło, gdy w 2006 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna (IAU) przeklasyfikowała Plutona jako „planetę karłowatą”. Była to bardzo kontrowersyjna decyzja, która w dużej mierze opierała się na odkryciu licznych obiektów lodowych o wydłużonych orbitach podobnych do Plutona. Nasza recenzja zawiera ciekawe fakty na temat tej odległej planety.

1. Minus 225°C.

Powierzchnia Plutona jest jednym z najzimniejszych miejsc w Układzie Słonecznym. Średnio temperatura na jego powierzchni wynosi minus 225 stopni Celsjusza.

2. Planeta karłowata

Pluton to jedyna planeta karłowata, która kiedyś była uważana za zwykłą planetę. Pluton stał się planetą karłowatą dopiero w 2006 roku.

3. Sonda Nowe Horyzonty

W ramach misji NASA New Horizons w styczniu 2006 roku wystrzelono sondę, która po raz pierwszy przeleciała blisko Plutona (w lipcu 2015 roku).

4. Średnica planety wynosi 2352 km

Kiedy po raz pierwszy odkryto Plutona, początkowo sądzono, że jest większy od Ziemi. Astronomowie wiedzą teraz, że jego średnica wynosi zaledwie 2352 km, a powierzchnia jest mniejsza niż wielkość Rosji.

5. Rok równa się 248 latom ziemskim

Aby całkowicie okrążyć Słońce po orbicie (tj. 1 rok), Pluton potrzebuje 248 ziemskich lat. Aby jeszcze bardziej podkreślić ten fakt, warto wiedzieć, że od pierwszego odkrycia Pluton potrzebował kolejnych 160 lat na pełny obrót wokół Słońca.

6. Przecinające się orbity

Ze względu na dziwną orbitę Plutona, jego orbita okresowo przecina się z orbitą Neptuna. Prowadzi to do tego, że Pluton w tych momentach jest bliżej Ziemi niż Neptun.

7. Woda w stanie ciekłym

Naukowcy sugerują, że pomimo ekstremalnie niskiej temperatury na powierzchni Plutona może znajdować się woda w stanie ciekłym. Może zostać wyrzucony na powierzchnię przez kriowulkany lub gejzery.

8. Pięć satelitów

Pluton ma pięć znanych księżyców: Charon, Nix, Hydra i dwa niedawno odkryte maleńkie księżyce, Kerberos i Styks. Podczas gdy Nyks, Hydra, Kerberos i Styks są stosunkowo małe, Charon jest tylko o połowę mniejszy od Plutona. Ze względu na wielkość Charona niektórzy astronomowie uważają Plutona i Charona za podwójną planetę karłowatą.

9. Mniej Księżyca

Pluton jest najmniejszą planetą karłowatą w Układzie Słonecznym. Jest mniejszy od satelity Ziemi – Księżyca i 2 razy mniejszy od satelity Jowisza – Ganimedesa.

10. Jeden dzień równa się sześciu

Dzień na Plutonie odpowiada 6 dniom i 9 godzinom na Ziemi, co oznacza, że ​​jest to drugi najwolniejszy obrót wokół własnej osi w Układzie Słonecznym. Pierwszą z nich jest Wenus, gdzie doba trwa 243 ziemskie dni.

11. Uciekł z Neptuna

Według niektórych astronomów Pluton był kiedyś jednym z księżyców Neptuna. Ale potem opuścił swoją orbitę.

12. Z dala od Słońca

Słońce będzie wyglądać jak jasna gwiazda z Plutona, tyle są od siebie oddalone. Gdyby Pluton zbliżył się do Słońca, rozwinąłby się w nim „ogon” i stałby się kometą.

13. Środek masy

Charon i Pluton są ze sobą związani grawitacyjnie. Zawsze są zwrócone ku sobie, ponieważ obracają się wokół wspólnego środka masy znajdującego się gdzieś pomiędzy nimi.

14. Niezwykłe zależności grawitacyjne

Można by pomyśleć, że Charon krąży wokół Plutona jak każdy „normalny” satelita. W rzeczywistości Pluton i Charon krążą wokół wspólnego punktu w przestrzeni. W przypadku Ziemi i Księżyca również istnieje taki punkt wspólny, tyle że ten punkt znajduje się wewnątrz Ziemi. W przypadku Plutona i Charona punkt wspólny znajduje się gdzieś nad powierzchnią Plutona.

15. Siła grawitacji na Ziemi wynosi 1/12

Siła grawitacji na Plutonie stanowi około 1/12 siły grawitacji na Ziemi. Oznacza to, że osoba ważąca 100 kilogramów na Ziemi ważyłaby 8 kilogramów na Plutonie.

Co możemy powiedzieć o odległych planetach, jeśli ludzie niewiele wiedzą o swoich. Zatem istnieje co najmniej .

Pluton jest najbardziej odległą planetą. Od ciała centralnego jest średnio 39,5 razy dalej niż nasza Ziemia. Mówiąc obrazowo, planeta porusza się na obrzeżach domeny Słońca – w objęciach wiecznego zimna i ciemności. Dlatego nazwano go na cześć boga podziemnego świata Plutona.

Czy jednak na Plutonie jest naprawdę aż tak ciemno?

Wiadomo, że światło słabnie proporcjonalnie do kwadratu odległości od źródła promieniowania. W rezultacie na niebie Plutona Słońce powinno świecić około półtora tysiąca razy słabiej niż na Ziemi. A jednak jest tam prawie 300 razy jaśniej niż nasz Księżyc w pełni. Z Plutona Słońce jest widoczne jako bardzo jasna gwiazda.

Korzystając z trzeciego prawa Keplera, możemy obliczyć, że Pluton okrąża Słońce w ciągu prawie 250 ziemskich lat. Jego orbita różni się od orbit innych dużych planet tym, że jest znacznie wydłużona: jej mimośród sięga 0,25. Z tego powodu odległość Plutona od Słońca jest bardzo zróżnicowana, a planeta okresowo „wchodzi” na orbitę Neptuna.

Podobne zjawisko miało miejsce od 21 stycznia 1979 r. do 15 marca 1999 r.: dziewiąta planeta zbliżyła się do Słońca (i Ziemi) niż ósma - Neptun. W 1989 roku Pluton osiągnął peryhelium i znalazł się w minimalnej odległości od Ziemi, wynoszącej 4,3 miliarda km.

Następnie zauważono, że Pluton doświadcza, choć nieznacznych, ściśle rytmicznych zmian jasności. Badacze utożsamiają okres tych zmian z okresem obrotu planety wokół własnej osi. W ziemskich jednostkach czasu jest to 6 dni 9 godzin i 17 minut. Łatwo obliczyć, że w roku Plutona jest 14 220 takich dni.

W ostatnich latach, dzięki udoskonaleniu metod obserwacji, nasza wiedza o Plutonie została znacznie poszerzona o nowe ciekawe fakty. W marcu 1977 roku amerykańscy astronomowie odkryli linie widmowe lodu metanowego w promieniowaniu podczerwonym Plutona. Jednak powierzchnia pokryta szronem lub lodem powinna znacznie lepiej odbijać światło słoneczne niż powierzchnia pokryta kamieniami. Potem musieliśmy ponownie rozważyć (i to po raz kolejny!) wielkość planety.

Pluton nie może być większy od Księżyca – taki był nowy wniosek ekspertów. Jak jednak możemy wyjaśnić nieprawidłowości w ruchach Urana i Neptuna? Oczywiście ich ruch zakłóca jakieś inne, nieznane nam jeszcze ciało niebieskie, a może nawet kilka takich ciał...

Data 22 czerwca 1978 roku na zawsze zapisze się w historii badań Plutona. Można nawet powiedzieć, że tego dnia planeta została odkryta na nowo. Zaczęło się od tego, że amerykański astronom James Christie miał szczęście odkryć w pobliżu Plutona naturalnego satelitę, zwanego Charonem.

Z udoskonalonych obserwacji naziemnych wynika, że ​​promień orbity satelity względem środka masy układu Pluton-Charon wynosi 19 460 km (według orbitalnej stacji astronomicznej Hubble'a - 19 405 km), czyli 17 promieni samego Plutona. Teraz możliwe stało się obliczenie bezwzględnych rozmiarów obu ciał niebieskich: średnica Plutona wynosiła 2244 km, a średnica Charona 1200 km. Pluton faktycznie okazał się mniejszy od naszego Księżyca. Planeta i satelita obracają się wokół własnych osi synchronicznie z ruchem orbitalnym Charona, w wyniku czego są zwrócone do siebie tymi samymi półkulami. Wynik długotrwałego hamowania pływowego jest oczywisty.

Tak więc w Układzie Słonecznym Pluton okazał się drugą podwójną planetą i bardziej zwartą niż podwójna planeta Ziemia-Księżyc.

Mierząc czas potrzebny Charonowi na pełny obrót wokół Plutona (6,387217 dni), astronomowie byli w stanie „zważyć” układ Plutona, czyli określić całkowitą masę planety i jej satelity. Okazało się, że jest ono równe 0,0023 masy Ziemi. Pomiędzy Plutonem a Charonem masa ta rozkłada się następująco: 0,002 i 0,0003 masy Ziemi. Przypadek, w którym masa satelity osiąga 15% masy samej planety, jest wyjątkowy w Układzie Słonecznym. Przed odkryciem Charona największy stosunek masy (satelita do planety) występował w układzie Ziemia-Księżyc.

Przy takich rozmiarach i masach średnia gęstość elementów układu Plutona powinna być prawie dwukrotnie większa od gęstości wody. Jednym słowem Pluton i jego satelita, podobnie jak wiele innych ciał poruszających się na obrzeżach Układu Słonecznego (na przykład satelity planet-olbrzymów i jądra komet), powinny składać się głównie z lodu wodnego z domieszką skał.

9 czerwca 1988 roku grupa amerykańskich astronomów zaobserwowała zakrycie jednej z gwiazd przez Plutona i odkryła atmosferę Plutona. Składa się z dwóch warstw: warstwy mgły o grubości około 45 km i warstwy „czystej” atmosfery o grubości około 270 km. Badacze Plutona uważają, że przy temperaturze panującej na powierzchni planety -230°C, jedynie obojętny neon jest w stanie jeszcze pozostać w stanie gazowym. Dlatego otoczka rozrzedzonego gazu Plutona może składać się z czystego neonu. Kiedy planeta znajduje się w największej odległości od Słońca, temperatura spada do -260°C i wszystkie gazy muszą całkowicie „zamarznąć” z atmosfery. Pluton i jego księżyc to najzimniejsze ciała w Układzie Słonecznym.

Jak widzimy, choć Pluton znajduje się w obszarze dominacji planet-olbrzymów, nie ma z nimi nic wspólnego. Ma jednak wiele wspólnego z ich „lodowymi” towarzyszami. Zatem Pluton był kiedyś satelitą? Ale która planeta?

Wskazówką do odpowiedzi na to pytanie może być następujący fakt. Na każde trzy pełne obroty Neptuna wokół Słońca przypadają dwa podobne obroty Plutona. Możliwe, że w odległej przeszłości Neptun, oprócz Trytona, miał jeszcze jednego dużego satelitę, któremu udało się uzyskać wolność.

Ale jaka siła była w stanie wyrzucić Plutona z układu Neptuna? „Porządek” w układzie Neptuna może zostać zakłócony przez przelatujące obok masywne ciało niebieskie. Wydarzenia mogły jednak potoczyć się według innego „scenariusza” – bez udziału zakłócającego ciała. Obliczenia mechaniczne nieba wykazały, że podejście Plutona (wówczas jeszcze satelity Neptuna) z Trytonem mogło zmienić jego orbitę do tego stopnia, że ​​odsunął się on od sfery grawitacyjnej Neptuna i zamienił się w niezależnego satelitę Słońca, czyli w niezależnego planeta...

W sierpniu 2006 roku na Zgromadzeniu Ogólnym Międzynarodowej Unii Astronomicznej podjęto decyzję o wykluczeniu Plutona z listy głównych planet Układu Słonecznego.

Pluton jest jednym z najsłabiej zbadanych obiektów Układu Słonecznego. Ze względu na dużą odległość od Ziemi trudno ją obserwować za pomocą teleskopów. Swoim wyglądem bardziej przypomina małą gwiazdę niż planetę. Ale do 2006 roku to on był uważany za znaną nam dziewiątą planetę Układu Słonecznego. Dlaczego Pluton został wykluczony z listy planet, co do tego doprowadziło? Spójrzmy na wszystko w porządku.

Nieznana nauce „Planeta X”

Pod koniec XIX wieku astronomowie zasugerowali, że w naszym Układzie Słonecznym musi znajdować się jeszcze jedna planeta. Założenia oparto na danych naukowych. Faktem jest, że obserwując Urana, naukowcy odkryli silny wpływ ciał obcych na jego orbitę. Tak więc po pewnym czasie odkryto Neptuna, ale wpływ był znacznie silniejszy i rozpoczęły się poszukiwania innej planety. Nazywała się „Planeta X”. Poszukiwania trwały do ​​1930 roku i zakończyły się sukcesem – odkryto Plutona.

Ruch Plutona rejestrowano na kliszach fotograficznych robionych przez okres dwóch tygodni. Obserwacje i potwierdzenie istnienia obiektu poza znanymi granicami galaktyki innej planety trwały ponad rok. Clyde Tombaugh, młody astronom z Obserwatorium Lowell, które zainicjowało badania, poinformował światu o odkryciu w marcu 1930 roku. W ten sposób dziewiąta planeta pojawiła się w naszym Układzie Słonecznym na 76 lat. Dlaczego Pluton został wykluczony z Układu Słonecznego? Co było nie tak z tą tajemniczą planetą?

Nowe odkrycia

Kiedyś Pluton, klasyfikowany jako planeta, był uważany za ostatni z obiektów Układu Słonecznego. Według wstępnych danych jego masę uznano za równą masie naszej Ziemi. Ale rozwój astronomii stale zmieniał ten wskaźnik. Obecnie masa Plutona wynosi niecałe 0,24%, a jego średnica wynosi niecałe 2400 km. Wskaźniki te były jednym z powodów wykluczenia Plutona z listy planet. Bardziej nadaje się dla karła niż dla pełnoprawnej planety Układu Słonecznego.

Ma także wiele własnych cech, które nie są typowe dla zwykłych planet Układu Słonecznego. Orbita, jej małe satelity i atmosfera są wyjątkowe same w sobie.

Niezwykła orbita

Orbity znane ośmiu planetom Układu Słonecznego są prawie okrągłe, z lekkim nachyleniem wzdłuż ekliptyki. Jednak orbita Plutona jest bardzo wydłużoną elipsą i ma kąt nachylenia większy niż 17 stopni. Jeśli sobie wyobrazić, osiem planet będzie obracać się równomiernie wokół Słońca, a Pluton przekroczy orbitę Neptuna ze względu na jego kąt nachylenia.

Dzięki tej orbicie kończy rewolucję wokół Słońca w ciągu 248 lat ziemskich. A temperatura na planecie nie wzrasta powyżej minus 240 stopni. Co ciekawe, Pluton obraca się w kierunku przeciwnym do naszej Ziemi, podobnie jak Wenus i Uran. Ta niezwykła orbita planety była kolejnym powodem wykluczenia Plutona z listy planet.

Satelity

Dziś znanych jest pięć: Charon, Nyks, Hydra, Kerberos i Styks. Wszystkie z wyjątkiem Charona są bardzo małe, a ich orbity znajdują się zbyt blisko planety. To kolejna różnica w stosunku do oficjalnie uznanych planet.

Ponadto Charon, odkryty w 1978 r., jest o połowę mniejszy od samego Plutona. Ale jest za duży na satelitę. Co ciekawe, środek ciężkości znajduje się poza Plutonem i dlatego wydaje się kołysać z boku na bok. Z tych powodów niektórzy naukowcy uważają ten obiekt za planetę podwójną. Służy to również jako odpowiedź na pytanie, dlaczego Pluton został wykluczony z listy planet.

Atmosfera

Bardzo trudno jest zbadać obiekt znajdujący się w niemal niedostępnej odległości. Uważa się, że Pluton składa się ze skał i lodu. Znajdującą się na nim atmosferę odkryto w 1985 roku. Składa się głównie z azotu, metanu i tlenku węgla. Jego obecność została ustalona poprzez badanie planety w momencie, gdy zakrywała ona gwiazdę. Obiekty pozbawione atmosfery pokrywają gwiazdy gwałtownie, natomiast obiekty posiadające atmosferę stopniowo.

Ze względu na bardzo niską temperaturę i eliptyczną orbitę topniejący lód wywołuje efekt antycieplarniany, co prowadzi do jeszcze niższej temperatury na planecie. Po badaniach przeprowadzonych w 2015 roku naukowcy doszli do wniosku, że ciśnienie atmosferyczne zależy od zbliżenia planety do Słońca.

Najnowsze technologie

Stworzenie nowych potężnych teleskopów zapoczątkowało dalsze odkrycia poza znanymi planetami. Z czasem odkryto te znajdujące się na orbicie Plutona. W połowie ubiegłego wieku pierścień ten nazwano pasem Kuipera. Obecnie znane są setki ciał o średnicy co najmniej 100 km i składzie podobnym do Plutona. Znaleziony pas okazał się głównym powodem wykluczenia Plutona z planet.

Stworzenie Kosmicznego Teleskopu Hubble'a umożliwiło bardziej szczegółowe badanie przestrzeni kosmicznej, a zwłaszcza odległych obiektów galaktycznych. W rezultacie odkryto obiekt nazwany Eris, który okazał się położony dalej od Plutona, a z czasem dwa kolejne ciała niebieskie o podobnej do niego średnicy i masie.

Sonda New Horizons wysłana w 2006 roku w celu zbadania Plutona potwierdziła wiele danych naukowych. Naukowcy mają pytanie, co zrobić z otwartymi obiektami. Czy powinniśmy klasyfikować je jako planety? A wtedy w Układzie Słonecznym będzie nie 9, ale 12 planet, w przeciwnym razie wykluczenie Plutona z listy planet rozwiąże ten problem.

Przegląd stanu

Kiedy Pluton został usunięty z listy planet? 25 sierpnia 2006 r. uczestnicy kongresu Międzynarodowej Unii Astronomicznej, liczącego 2,5 tys. osób, podjęli sensacyjną decyzję – o wykluczeniu Plutona z listy planet Układu Słonecznego. Oznaczało to konieczność przejrzenia i przepisania wielu podręczników, a także map gwiazd i artykułów naukowych w tej dziedzinie.

Dlaczego podjęto taką decyzję? Naukowcy musieli ponownie rozważyć kryteria klasyfikacji planet. Długie debaty doprowadziły do ​​wniosku, że planeta musi spełniać wszystkie parametry.

Po pierwsze, obiekt musi krążyć wokół Słońca. Pluton pasuje do tego parametru. Chociaż jego orbita jest bardzo wydłużona, krąży wokół Słońca.

Po drugie, nie powinien to być satelita innej planety. Ten punkt odpowiada również Plutonowi. Kiedyś wierzono, że się pojawił, ale założenie to zostało odrzucone wraz z pojawieniem się nowych odkryć, a zwłaszcza jego własnych satelitów.

Trzeci punkt to posiadanie wystarczającej masy, aby uzyskać kulisty kształt. Pluton, choć ma niewielką masę, jest okrągły, co potwierdzają zdjęcia.

I wreszcie czwarty wymóg to być silnym, aby oczyścić swoją orbitę od innych. W tym jednym punkcie Pluton nie nadaje się do roli planety. Znajduje się w Pasie Kuipera i nie jest w nim największym obiektem. Jego masa nie jest wystarczająca, aby oczyścić drogę na orbicie.

Teraz jest jasne, dlaczego Pluton został wykluczony z listy planet. Ale gdzie należy klasyfikować tego typu obiekty? Dla takich ciał wprowadzono definicję „planet karłowatych”. Zaczęto uwzględniać wszystkie obiekty, które nie odpowiadają ostatniemu punktowi. Zatem Pluton nadal jest planetą, choć karłowatą.