Masa i rozmiar plutonu. Dlaczego Pluton nie jest już planetą

Ogromny obszar w kształcie serca z przodu na środku. Widocznych jest kilka kraterów, a większość powierzchni wygląda raczej na przetworzoną niż starożytną. Pluton. Źródło: NASA.

Po odkryciu go przez Clyde'a Tombaugha w 1930 roku, Pluton był brany pod uwagę przez prawie sto lat. W 2006 roku została sklasyfikowana jako „planeta karłowata” ze względu na odkrycie innych obiektów transneptunowych (TNO) o porównywalnej wielkości. Nie zmienia to jednak jego znaczenia w naszym systemie. Oprócz dużych TNO jest największą i drugą co do masy planetą karłowatą w Układzie Słonecznym.

W rezultacie większość czasu eksploracji poświęcono tej byłej planecie. A dzięki udanemu przelotowi przez misję New Horizons w lipcu 2016 r., w końcu mamy jasne wyobrażenie o tym, jak wygląda Pluton. Kiedy naukowcy ugrzęźli w ogromnych ilościach odsyłanych danych, nasze zrozumienie świata wzrosło skokowo.

Otwarcie:

Istnienie Plutona przewidziano jeszcze przed jego odkryciem. W latach czterdziestych XIX wieku francuski matematyk Urban do Le Verrier zastosował mechanikę Newtona do (której jeszcze nie odkryto) opartej na perturbacjach (zaburzeniach orbity). W XIX wieku obserwacje mieszkańców Neptuna doprowadziły astronomów do przekonania, że ​​jakaś planeta zaburza swoją orbitę.

W 1906 roku Percival Lowell, amerykański matematyk i astronom, który w 1894 roku założył Lowell Observatory w Flagstaff w Arizonie, zainicjował projekt poszukiwania „Planety X”, możliwej dziewiątej planety. Niestety, Lowell zmarł w 1916 roku, zanim odkrycie zostało potwierdzone. Ale bez jego wiedzy, jego przeglądy nieba zarejestrowały dwa słabe obrazy Plutona (19 marca i 7 kwietnia 1915), które po prostu nie zostały zauważone.

Pierwsze zdjęcia Plutona z 23 i 29 stycznia 1930 r. Źródło: Departament Archiwów Obserwatorium Lowella.

Po śmierci Lowella poszukiwania wznowiono dopiero w 1929 roku, kiedy to dyrektor Obserwatorium Lowell Vesto, Melvin Slifer, otrzymał wraz z Clyde'em Tombaughem zadanie znalezienia Planety X. 23-letni astronom z Kansas, Clyde Tombaugh, 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 kliszy fotograficznej wykonanej w styczniu tego roku prawdopodobnie poruszający się obiekt. Po tym, jak obserwatorium otrzymało dodatkowe zdjęcia potwierdzające istnienie obiektu, wiadomość o odkryciu została przesłana telegraficznie do Obserwatorium Harvard College 13 marca 1930 roku. Tajemnicza Planeta X została w końcu odkryta.

Nazewnictwo:

Po odkryciu ogłoszono, że Obserwatorium Lowella zostało zasypane propozycjami nazw nowej planety. , nazwany na cześć rzymskiego boga podziemi, została zaproponowana przez Venetię Burney (1918-2009), wówczas 11-letnią uczennicę z Oksfordu w Anglii. Zasugerowała to w rozmowie ze swoim dziadkiem, który zasugerował to nazwisko profesorowi astronomii Herbertowi Hallowi Turnerowi, który poinformował o tym swoich kolegów w Stanach Zjednoczonych.

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

Oficjalną nazwę obiektowi nadano 24 marca 1930 roku i sprowadzono do głosowania między trzema opcjami – Minerwą, Kronosem i. Każdy członek Obserwatorium Lowella głosował na Plutona i ogłoszono to 1 maja 1930 roku. Wybór opierał się na fakcie, że pierwsze dwie litery w słowie Pluton - P i L - odpowiadają inicjałom.

Ta nazwa szybko przyjęła się wśród ogółu społeczeństwa. W 1930 roku Walt Disney najwyraźniej zainspirował się tym wydarzeniem, kiedy zaprezentował publiczności ogara dla Mickeya o imieniu Pluton. W 1941 roku Glenn T. Seaborg nazwał nowo odkryty pierwiastek pluton imieniem Plutona. Było to zgodne z tradycją nazywania pierwiastków po niedawno odkrytych planetach - takich jak uran, nazwany i neptun, nazwany .

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 na bezpośredniej orbicie 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 oscyluje. Oznacza to, że Pluton okresowo zbliża się do Słońca niż Neptun, ale stabilny rezonans orbitalny z Neptunem zapobiega ich zderzeniu.

Okres orbitalny Plutona wynosi 247,68 ziemskich lat, co oznacza, że ​​pełne okrążenie Słońca zajmuje prawie 250 lat. Tymczasem okres obrotu wokół własnej osi (jeden dzień) wynosi 6,39 dni ziemskich. Podobnie jak Uran, Pluton obraca się na boku z osiowym nachyleniem 120° względem płaszczyzny orbity, co powoduje ekstremalne zmiany sezonowe. Podczas przesilenia jedna czwarta powierzchni jest w ciągłym świetle dziennym, podczas gdy pozostałe trzy czwarte są w ciągłej ciemności.

Składniki i atmosfera:

Ze średnią gęstością 1,87 g/cm³ skład Plutona różni się od lodowego płaszcza i skalistego jądra. Powierzchnia składa się w ponad 98% z lodu azotowego z zanieczyszczeniami w postaci metanu i tlenku węgla. Powierzchnia jest bardzo zmienna, z dużymi różnicami w jasności i kolorze. Cechą wyróżniającą 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, ze skałami osadzonymi w gęstym jądrze otoczonym płaszczem lodu wodnego. Uważa się, że średnica jądra wynosi około 1700 km, czyli 70% średnicy Plutona. Ze względu na rozpad pierwiastków promieniotwórczych możliwa jest miąższość 100-180 km na granicy jądra i płaszcza.

Pluton ma cienką atmosferę składającą się z azotu (N 2 ), metanu (CH 4 ) i tlenku węgla (CO ), które są w równowadze z lodem powierzchniowym. 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 znajdującym się najbliżej orbity Plutona jest Charon. Księżyc został po raz pierwszy zidentyfikowany w 1978 roku przez astronoma Jamesa Christie przy użyciu płyt fotograficznych z Obserwatorium Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych (USNO) w Waszyngtonie. z wielokrotną orbitą - odpowiednio Styx (Styx), Nix (Nix), Kerberos (Kerberos) i Hydra (Hydra).

Nyks i Hydra zostały odkryte jednocześnie w 2005 roku przez zespół towarzyszący Plutonowi za pomocą teleskopu Hubble'a. Ten sam zespół odkrył Cerberusa w 2011 roku. Piąty i ostatni księżyc Styksu 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 wystarczająco masywne, aby zapaść się w sferoidalny kształt pod wpływem własnej grawitacji. Nyks i Hydra są jednak wydłużone. Układ Plutona-Charona jest niezwykły, ponieważ jest jednym z nielicznych układów w , którego środek ciężkości znajduje się nad powierzchnią planety. W skrócie, powodując, że niektórzy naukowcy twierdzą, że jest to „system podwójnych karłów” zamiast planety karłowatej i księżyca na jej orbicie.

Ponadto jest to również niezwykłe, ponieważ każde ciało ma blokadę pływową (synchroniczny obrót) ze sobą. Charon i Pluton są zawsze zwróceni do siebie tą samą stroną, a z dowolnego miejsca na powierzchni jednego z nich drugi jest zawsze w tej samej pozycji na niebie lub zawsze ukryty. Oznacza to również, że okresy obrotu wokół osi każdego z nich są równe czasowi, w jakim cały układ obraca się wokół wspólnego środka masy.

W 2007 roku obserwacje Obserwatorium Gemini plam hydratów amoniaku i kryształków wody na powierzchni Charona sugerowały obecność . Wydaje się to wskazywać, że Pluton ma ciepły ocean podpowierzchniowy i że jądro jest aktywne geologicznie. Uważa się, że księżyce Plutona powstały w wyniku zderzenia Plutona z ciałem niebieskim o podobnej wielkości w starożytnej historii Układu Słonecznego. Zderzenie wyrzuciło materię, która następnie skonsolidowała się w satelity wokół Plutona.

Klasyfikacja:

Od 1992 roku odkryto wiele ciał niebieskich krążących wokół tego samego regionu co Pluton, co dowodzi, że Pluton należy do populacji. To postawiło pod znakiem zapytania jego oficjalny status planety, a wielu kwestionowało, czy Plutona należy uważać za oddzielonego od otaczającej go populacji, takiej jak Pallas, Juno i Juno, które później utraciły status planety.

29 lipca 2005 roku ogłoszono odkrycie, które uważano za znacznie większe od Plutona. Początkowo odnosząc się 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 mniejszą planetę.

Dyskusja zakończyła się 24 sierpnia 2006 roku rezolucją 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 skompresować się do kulistego kształtu, oraz musi oczyścić swoją orbitę z innych obiektów.

Pluton nie spełnia trzeciego warunku, ponieważ jego masa wynosi zaledwie 0,07 masy wszystkich obiektów na jego orbicie. IAU orzekła również, że ciała, które nie spełniają trzeciego kryterium, powinny być nazywane planetami karłowatymi. 13 września 2006 r. IAU włączyła Plutona, Eris i jego satelitę Dysnomię do Katalogu mniejszych planet.

Decyzja IAU spotkała się z mieszanymi reakcjami, zwłaszcza w środowisku naukowym. Na przykład Alan Stern, główny badacz misji New Horizons i Mark Buie, astronom z Lowell Observatory, otwarcie wypowiadali się na temat przeklasyfikowania. Inni, jak Mike Brown, astronom, który odkrył Eris, wyrazili swoje poparcie.

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

W dniach 14-16 sierpnia 2008 r. naukowcy reprezentujący obie strony konfliktu zebrali się na tak zwanej „Wielkiej debacie planetarnej” w Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa. Niestety, nie osiągnięto konsensusu naukowego, ale 11 czerwca 2008 r. IAU ogłosiła w komunikacie prasowym, że termin „plutoid” będzie używany w przyszłości w odniesieniu do Plutona i innych podobnych obiektów.

(OPK). Doprowadziło to do planowania misji Plutona Kuipera Express, a NASA poinstruowała Laboratorium Napędu Odrzutowego, aby zaplanowało przelot obok Plutona i Pasa Kuipera.

Do 2000 roku program został zrewidowany ze względu na wyrażone problemy budżetowe. Pod presją społeczności naukowej, poprawiona misja na Plutona, nazwana New Horizons, ostatecznie otrzymała fundusze od rządu USA w 2003 roku. Sonda New Horizons pomyślnie wystartowała 19 stycznia 2006 roku.

Od 21 do 24 września 2006 roku sondzie New Horizons udało się wykonać pierwsze zdjęcia Plutona podczas testowania instrumentu o nazwie LORRI. Te zdjęcia, wykonane z odległości około 4,2 miliarda km lub 28,07 AU, zostały opublikowane 28 listopada 2006 roku, potwierdzając zdolność sondy do śledzenia odległych celów.

Operacje zdalnego spotkania z Plutonem rozpoczęły się 4 stycznia 2015 r. Od 25 do 31 stycznia zbliżająca się sonda wykonała kilka zdjęć Plutona, opublikowanych przez NASA 12 lutego 2015 r. Te zdjęcia, wykonane z odległości ponad 203 milionów km, pokazały 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 11:49:57 UTC 14 lipca 2015 r., a następnie Charon o 12:03:50 UTC. Telemetria potwierdzająca udany przelot i „stan zdrowia” statku kosmicznego dotarła na Ziemię o godzinie 00:52:37 UTC.

Podczas przelotu sonda wykonała najczystsze jak dotąd zdjęcia Plutona, a pełna analiza 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 o Plutonie i nadal będzie to robić, gdy naukowcy będą analizować zebrane dane, wciąż musimy się wiele dowiedzieć o tym odległym i tajemniczym świecie. Z czasem i większą liczbą misji możemy wreszcie odkryć niektóre z jego najgłębszych tajemnic.

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

W międzyczasie oferujemy wszystkie informacje, które są obecnie znane na temat Plutona. Mamy nadzieję, że znajdziesz to, czego szukasz, w poniższych linkach i jak zawsze będziesz cieszyć się eksploracją!

Tytuł przeczytanego artykułu „Planeta karłowata Pluton”.

Niedawno Pluton, który ma imię jednego z rzymskich bogów, był dziewiątą planetą Układu Słonecznego, ale w 2006 roku stracił ten tytuł. Dlaczego współcześni eksperci w dziedzinie astronomii przestali uważać Plutona za planetę i czym jest w rzeczywistości dzisiaj?

Historia odkrycia

Planetę karłowatą Pluton odkrył w 1930 roku Clyde William Tombaugh, amerykański astronom z Obserwatorium Percivala Lowella w Arizonie. Znalezienie tej planety karłowatej było dla niego bardzo trudnym zadaniem. Naukowiec musiał porównać klisze fotograficzne, z obrazami rozgwieżdżonego nieba, wykonanymi z różnicą dwóch tygodni przez prawie cały rok. Każdy poruszający się obiekt: planeta, kometa czy asteroida musiał z czasem zmieniać swoje położenie.

Odkrycie Plutona było w dużej mierze skomplikowane ze względu na jego stosunkowo mały rozmiar i masę w skali kosmicznej oraz niezdolność do oczyszczenia swojej orbity z podobnych obiektów. Ale spędziwszy prawie cały rok swojego życia na tych badaniach, naukowiec wciąż był w stanie odkryć dziewiątą planetę Układu Słonecznego.

Po prostu "karzeł"

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

W ciągu ostatnich dziesięcioleci naziemne i kosmiczne urządzenia techniczne znacznie zmieniły ludzkie rozumienie kosmosu i pomogły postawić kropkę nad i w pytaniu: dlaczego Pluton nie jest planetą? Według najnowszych danych w pasie Kuipera znajduje się około 70 000 obiektów podobnych do Plutona o tej samej wielkości i składzie. W końcu naukowcom udało się zrozumieć, że Pluton był tylko małym „karłem” w 2005 roku, kiedy Mike Brown i jego zespół odkryli ciało kosmiczne tuż za jego orbitą, nazwane później Eris (2003 UB313), o promieniu 1300 km i masa o 25% większa od Plutona.

Dość brakowało zdolności 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 obracać się na swojej orbicie wokół Słońca.
2. Obiekt musi mieć wystarczającą masę, aby utworzyć kulę przy użyciu swojej grawitacji.
3. Obiekt nie powinien odnosić się do satelitów innych planet i obiektów.
4. Obiekt musi oczyścić przestrzeń wokół siebie z innych małych obiektów.

Pluton pod względem swoich właściwości był w stanie spełnić wszystkie wymagania z wyjątkiem ostatniego, w wyniku czego on i wszystkie podobne mu obiekty kosmiczne zostały sprowadzone do nowej kategorii planet karłowatych.

Krótko o Plutonie

Przez długi czas po odkryciu Plutona na niebie astronomowie nie uważali go za planetę. Ale to wszystko się zmieniło, gdy w 2006 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna (IAU) przeklasyfikowała Plutona na „planetę karłowatą”. Była to bardzo kontrowersyjna decyzja, która w dużej mierze opierała się na odkryciu licznych lodowych obiektów o wydłużonych orbitach podobnych do Plutona. W naszej recenzji ciekawostki o tej odległej planecie.

1. Minus 225°C.

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

2 planeta karłowata

Pluton jest jedyną planetą karłowatą, która kiedyś była uważana za zwykłą planetę. Pluton stał się planetą karłowatą dopiero w 2006 roku.

3. Sonda New Horizons

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

4. Średnica planety wynosi 2352 km

Kiedy po raz pierwszy odkryto Plutona, początkowo sądzono, że jest większy od Ziemi. Astronomowie wiedzą teraz, że ma tylko 2352 km średnicy i powierzchnię mniejszą niż Rosja.

5. Rok to 248 ziemskich lat

Aby całkowicie okrążyć Słońce po orbicie (tj. 1 rok), Pluton potrzebuje 248 ziemskich lat. Aby jeszcze bardziej podkreślić ten fakt, warto wiedzieć, że Pluton potrzebuje jeszcze 160 lat, aby dokonać pełnego obrotu wokół Słońca od czasu jego pierwszego odkrycia.

6. Przecinanie orbit

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. Płynna woda

Naukowcy sugerują, że na powierzchni Plutona, pomimo ekstremalnie niskiej temperatury, 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 oraz dwa niedawno odkryte małe księżyce, Kerberos i Styks. Podczas gdy Nikta, Hydra, Kerberus i Styks są stosunkowo małe, Charon jest tylko o połowę mniejszy od Plutona. Ze względu na rozmiar Charona niektórzy astronomowie uważają Plutona i Charona za podwójne planety karłowate.

9. Mniejszy od Księżyca

Pluton jest najmniejszą planetą karłowatą w Układzie Słonecznym. Jest mniejszy niż księżyc Ziemi i 2 razy mniejszy niż księżyc Jowisza, Ganimedes.

10. Jeden dzień to sześć

Dzień na Plutonie odpowiada 6 dniom i 9 godzinom na Ziemi, co oznacza, że ​​ma on drugi najwolniejszy obrót wokół własnej osi w Układzie Słonecznym. Pierwsza to Wenus, gdzie dzień trwa 243 dni ziemskich.

11. Uciekł z Neptuna

Według niektórych astronomów Pluton był kiedyś jednym z księżyców Neptuna. Ale potem wyszedł z orbity.

12. Z dala od słońca

Słońce będzie wyglądać jak jasna gwiazda z Plutona, tak daleko są od siebie. Gdyby Pluton zbliżył się do Słońca, miałby „ogon” i stałby się kometą.

13. Środek ciężkości

Charon i Pluton są ze sobą związani grawitacyjnie. Zawsze stoją naprzeciw siebie, ponieważ obracają się wokół wspólnego środka masy znajdującego się gdzieś pomiędzy nimi.

14. Niezwykłe relacje 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 też jest taki wspólny punkt, ale ten punkt jest 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 wynosi około 1/12 tej na Ziemi. Oznacza to, że osoba ważąca 100 kg na Ziemi będzie ważyła 8 kg na Plutonie.

Co możemy powiedzieć o odległych planetach, jeśli ludzie niewiele wiedzą o swojej własnej. Jest więc co najmniej .

Pluton jest najdalszą planetą. Od centralnego źródła światła jest średnio 39,5 razy dalej niż nasza Ziemia. Mówiąc obrazowo, planeta porusza się na obrzeżach domeny Słońca - w ramionach wiecznego zimna i ciemności. Dlatego został nazwany na cześć boga podziemi, Plutona.

Czy jednak na Plutonie naprawdę jest tak ciemno?

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

Korzystając z trzeciego prawa Keplera, można obliczyć, że Pluton dokonuje rewolucji na swojej orbicie okołosłonecznej w ciągu prawie 250 ziemskich lat. Jej orbita różni się od orbit innych dużych planet znacznym wydłużeniem: ekscentryczność sięga 0,25. Z tego powodu odległość Plutona od Słońca jest bardzo zróżnicowana i okresowo planeta „wchodzi” w orbitę Neptuna.

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

Ponadto zauważono, że Pluton doświadcza, choć nieznacznych, ale ściśle rytmicznych zmian jasności. Okres tych wahań badacze utożsamiają 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 doskonaleniu metod obserwacyjnych, nasza wiedza o Plutonie została znacznie uzupełniona o nowe ciekawostki. W marcu 1977 roku amerykańscy astronomowie wykryli linie widmowe lodu metanowego w podczerwieni Plutona. Ale powierzchnia pokryta szronem lub lodem powinna znacznie lepiej odbijać światło słoneczne niż ta pokryta skałami. Potem musieliśmy ponownie rozważyć (i po raz enty!) wielkość planety.

Pluton nie może być większy od Księżyca - taki był nowy wniosek specjalistów. Ale jak w takim razie wytłumaczyć nieprawidłowości w ruchu Urana i Neptuna? Najwyraźniej ich ruch jest zakłócany przez jakieś inne ciało niebieskie, wciąż nam nieznane, a może nawet kilka takich ciał...

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

Z dokładnych 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 stało się możliwe obliczenie bezwzględnych wymiarów obu ciał niebieskich: średnica Plutona wynosiła 2244 km, a średnica Charona 1200 km. Pluton naprawdę okazał się mniejszy od naszego księżyca. Planeta i satelita obracają się wokół własnych osi synchronicznie z ruchem orbitalnym Charona, w wyniku czego stoją naprzeciw siebie tymi samymi półkulami. Jest to wynikiem długotrwałego hamowania pływowego.

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

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

Przy tych rozmiarach i masach średnia gęstość składników układu Plutona powinna być prawie dwukrotnie większa niż 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), powinien składać się głównie z lodu wodnego zmieszanego ze skałami.

9 czerwca 1988 roku grupa amerykańskich astronomów zaobserwowała zakrycie jednej z gwiazd przez Plutona i odkryło przy tym atmosferę Plutona. Składa się z dwóch warstw: warstwy zamglenia o grubości około 45 km i warstwy „czystej” atmosfery o grubości około 270 km. Badacze Plutona uważają, że w temperaturze -230°C panującej na powierzchni planety tylko obojętny neon może nadal pozostawać w stanie gazowym. Dlatego rozrzedzona gazowa powłoka 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 widać, chociaż Pluton znajduje się w obszarze dominacji planet olbrzymów, to nie ma z nimi nic wspólnego. Ale z ich „lodowymi” satelitami ma wiele wspólnego. Więc Pluton był kiedyś księżycem? Ale jaka planeta?

Wskazówką do tego pytania może być następujący fakt. Na każde trzy pełne obroty Neptuna wokół Słońca przypadają dwa takie obroty Plutona. I możliwe, że w odległej przeszłości Neptun oprócz Trytona miał jeszcze jednego dużego satelitę, któremu udało się zdobyć wolność.

Ale jaka siła była w stanie wyrzucić Plutona z układu Neptuna? „Porządek” w układzie Neptuna mógłby zostać zakłócony przez przelatujące obok niego masywne ciało niebieskie. Wydarzenia mogły jednak potoczyć się również według innego „scenariusza” – bez udziału zaburzającego ciała. Niebiańskie obliczenia mechaniczne wykazały, że zbliżenie się Plutona (wtedy jeszcze satelity Neptuna) do Trytona mogło zmienić jego orbitę tak bardzo, że oddalił się on od sfery grawitacji Neptuna i zamienił w niezależnego satelitę Słońca, czyli w niezależny planeta...

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

Pluton jest jednym z najmniej zbadanych obiektów w Układzie Słonecznym. Ze względu na dużą odległość od Ziemi trudno go obserwować przez teleskopy. Jego wygląd bardziej przypomina małą gwiazdę niż planetę. Ale do 2006 roku to on był uważany za dziewiątą planetę znanego nam Układu Słonecznego. Dlaczego Pluton został wykluczony z listy planet, co do tego doprowadziło? Rozważmy wszystko w porządku.

Nieznana nauce „Planeta X”

Pod koniec XIX wieku astronomowie zasugerowali, że w naszym Układzie Słonecznym musi istnieć 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 Neptun, ale wpływ był znacznie silniejszy i rozpoczęto poszukiwania innej planety. Nazywała się „Planeta X”. Poszukiwania trwały do ​​1930 roku i zakończyły się sukcesem – odkryto Plutona.

Ruch Plutona został zauważony na kliszach fotograficznych zrobionych w ciągu dwóch tygodni. Obserwacje i potwierdzenie istnienia obiektu poza znanymi granicami galaktyki innej planety trwały ponad rok. Clyde Tombaugh, młody astronom z Lowell Observatory, który zainicjował badania, ogłosił odkrycie światu w marcu 1930 roku. Tak więc dziewiąta planeta pojawiła się w naszym Układzie Słonecznym przez 76 lat. Dlaczego Pluton został wykluczony z Układu Słonecznego? Co było nie tak z tą tajemniczą planetą?

Nowe odkrycia

Kiedyś Pluton, sklasyfikowany jako planeta, był uważany za ostatni obiekt w Układzie Słonecznym. Według wstępnych danych jego masę uznano za równą masie naszej Ziemi. Ale rozwój astronomii stale zmieniał ten wskaźnik. Obecnie masa Plutona wynosi mniej niż 0,24%, a jego średnica jest mniejsza niż 2400 km. Wskaźniki te były jednym z powodów wykluczenia Plutona z listy planet. Jest bardziej odpowiedni dla krasnoluda niż dla pełnoprawnej planety w Układzie Słonecznym.

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

niezwykła orbita

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

Ze względu na taką orbitę dokonuje obrotu wokół Słońca w ciągu 248 ziemskich lat. A temperatura na planecie nie wzrasta powyżej minus 240 stopni. Co ciekawe, Pluton obraca się w przeciwnym kierunku niż nasza Ziemia, podobnie jak Wenus i Uran. Ta niezwykła orbita planety była kolejnym powodem wykluczenia Plutona z listy planet.

satelity

Obecnie znanych jest pięć Charonów, Nikta, Hydra, Cerberus i Styks. Wszystkie z wyjątkiem Charona są bardzo małe, a ich orbity są zbyt blisko planety. To kolejna z różnic w stosunku do oficjalnie uznanych planet.

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

Atmosfera

Bardzo trudno jest zbadać obiekt znajdujący się w prawie niedostępnej odległości. Przyjmuje się, że Pluton składa się ze skał i lodu. Atmosfera na nim została odkryta w 1985 roku. Składa się głównie z azotu, metanu i tlenku węgla. Jego obecność była w stanie określić podczas badania planety, kiedy zamknęła gwiazdę. Obiekty bez atmosfery zakrywają gwiazdy nagle, podczas gdy obiekty z atmosferą zamykają się stopniowo.

Ze względu na bardzo niską temperaturę i eliptyczną orbitę topnienie lodu wywołuje efekt antycieplarniany, co prowadzi do jeszcze większego spadku 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. Tak więc z biegiem czasu odkryto te znajdujące się na orbicie Plutona. W połowie ubiegłego wieku pierścień ten nazwano pasem Kuipera. Do tej pory znane są setki ciał o średnicy co najmniej 100 km i składzie podobnym do Plutona. Odnaleziony 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 o nazwie Eris, który okazał się być dalej niż Pluton, a z czasem dwa kolejne ciała niebieskie, które były do ​​niego podobne pod względem średnicy i masy.

Sonda AMS New Horizons, wysłana w 2006 roku w celu zbadania Plutona, potwierdziła wiele danych naukowych. Naukowcy mają pytanie, co zrobić z otwartymi obiektami. Czy zalicza się je do planet? A wtedy w Układzie Słonecznym będzie nie 9, ale 12 planet, albo wykluczenie Plutona z listy planet rozwiąże ten problem.

Przegląd stanu

Kiedy Pluton został usunięty z listy planet? 25 sierpnia 2006 roku uczestnicy kongresu Międzynarodowej Unii Astronomicznej, składającego się z 2,5 tysiąca osób, podjęli sensacyjną decyzję - o wykreśleniu Plutona z listy planet Układu Słonecznego. Oznaczało to konieczność zrewidowania i przepisania wielu podręczników, a także map gwiezdnych i prac naukowych z tego zakresu.

Dlaczego podjęto taką decyzję? Naukowcy musieli przemyśleć kryteria klasyfikacji planet. Długa debata doprowadziła do wniosku, że planeta musi spełniać wszystkie parametry.

Po pierwsze, obiekt musi krążyć wokół Słońca po swojej orbicie. 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 tak, ale założenie to zostało odrzucone wraz z pojawieniem się nowych odkryć, a zwłaszcza jego własnych satelitów.

Trzecim punktem jest posiadanie wystarczającej masy, aby uzyskać kulisty kształt. Pluton, choć ma małą masę, jest okrągły, co potwierdzają zdjęcia.

I wreszcie czwartym wymogiem jest posiadanie silnego, aby oczyścić swoją orbitę z innych.W tym jednym punkcie Pluton nie pasuje do roli planety. Znajduje się w pasie Kuipera i nie jest w nim największym obiektem. Jego masa nie wystarcza, aby oczyścić sobie drogę na orbicie.

Teraz jest jasne, dlaczego Pluton został wykluczony z listy planet. Ale gdzie wymieniamy takie obiekty? Dla takich ciał wprowadzono definicję „planet karłowatych”. Zaczęli obejmować wszystkie obiekty, które nie odpowiadają ostatniemu akapitowi. Tak więc Pluton nadal jest planetą, choć karłowatą.