Военные обзоры0

Когда открыли плутон – 85 лет изучения карликовой планеты

By alexxlab
Time to Read:-words

Удивительный Плутон – является ли он планетой? — журнал «Рутвет»

Оглавление:

  1. Основные параметры Плутона
  2. История изучения планеты
  3. Строение Плутона
  4. Поверхность и атмосфера Плутона
  5. Спутники Плутона
  6. Что нам открыли «Новые горизонты»?

Ещё совсем недавно в любых справочниках и энциклопедиях говорилось, что Плутон является последней, девятой планетой нашей звёздной системы. Ни у кого не возникало малейших сомнений, является ли Плутон планетой Солнечной системы.

Если раньше вся история развития астрономии проходила под знаком открытия новых небесных тел, в результате чего количество известных человеку планет выросло с пяти до девяти, то в 2006 году произошло уникальное историческое событие – планет стало меньше, поскольку люди стали считать, что Плутон больше не планета.

Почему же самую удалённую из планет астрономы перевели в разряд тел, принадлежащих поясу Койпера?

Основные параметры Плутона

Плутон вращается вокруг Солнца по орбите, отстоящей от него на 5,9 миллиардов километров. Местный год равен без малого 248 земным годам. У Плутона очень небольшой диаметр – 2390 км, да ещё и плотность очень мала – всего 1,5-2 г/см

3, в связи с чем Плутон намного отстал по массе от планет, например, он в 500 раз легче нашей Земли. Сутки на Плутоне почти равны земной неделе.

После того как было принято, что Плутон не является планетой в строении Солнечной системы кое-что изменилось. Ей пришлось сжаться до орбиты Нептуна, который стал теперь последней планетой, зато существенно расширился пояс Койпера, который теперь начинается сразу за Нептуном. Плутон же вошёл в состав крупнейших (известных на данный момент) объектов пояса Койпера.

Решение о понижении статуса Плутона до разряда специально придуманной категории карликовых планет далось учёным нелегко, вокруг вопроса, является ли Плутон планетой, велись ожесточённые споры, конец которым положил конгресс астрономического союза, проходивший в Праге в 2006 году.

Видео о Плутоне

История изучения планеты

Плутон был открыт лишь в 1930 году. Первое предположение о том, что должен существовать трансурановый объект, высказал ещё американец П. Ловелл в 1906 году. Но мощность телескопов начала прошлого века не позволяла заметить столь удалённый и тусклый объект. Впервые на снимок Плутон попал ещё в 1915 году, но изображение получилось столь невразумительным, что учёные просто проигнорировали его. Лавры первооткрывателя достались американскому астроному Клайду Томбо, который долгое время изучал астероиды. Ему первому удалось сделать качественную фотографию Плутона.

Затем долгое время Плутон почти не изучали, все силы были брошены на исследования более близких планет. Строились лишь робкие планы по запуску к объекту, находящемуся в 40 раз дальше, чем Земля от Солнца, беспилотников. Скромный и удалённый Плутон не привлекал внимания учёных, которое было, в основном, приковано к тем объектам, на которых хотя бы теоретически была возможна жизнь, на роль которого лучше всего подходил Марс.

Наконец, в 2006 году НАСА запустила в сторону Плутона космический аппарат «Новые горизонты», который 14 июля этого года наконец-то пролетел мимо этого объекта всего лишь в 12 500 километрах.

Видео о Плутоне, лишившегося статуса планеты

Строение Плутона

Крайняя удалённость Плутона оставляла до последнего времени его малоизученным, поэтому знания о нём больше основывались на предположения учёных. Основная гипотеза предполагает, что поверхность Плутона составляют в основном замёрзшие метан и вода, а под ними находится ледяная мантия, затем жидкий азот. В глубине расположено каменистое ядро изо льда, силикатов и гидратов. Возможно, что ядро и мантию разделяет жидкий слой углеводородов. Лёд мантии и поверхности получался из воды, поднятой из глубин планеты теплом распада радиоактивных элементов, присутствующих в каменных фрагментах ядра.

Поверхность и атмосфера Плутона

У крошечного Плутона есть довольно значительная атмосфера, но она вряд ли пригодна для привычной нам жизни. В основном она состоит из азота, но включает также метан и окись углерода. На Плутоне весьма прохладно – средняя температура там порядка минус 220 градусов, а летом (то есть через каждые 248 лет) планета оказывается чуть ближе к Солнцу, лёд её поверхности сублимируется в газ, охлаждая её еще на 10 градусов. Атмосфера при этом заметно теплее – «всего» минус 180 градусов.

В этих условиях поверхность планеты оказывается укутанной льдом из замороженного азота, который покрывает как равнины, так и горы. На полюсах Плутона находятся вечные ледяные шапки.

Спутники Плутона

В 1978 году был открыт Харон – крупнейший спутник Плутона, который всего в два раза меньше его самого. Правильнее даже назвать их системы двойной карликовой планетой, поскольку центр её тяжести находится вне пределов Плутона, это также аргумент в пользу того, почему Плутон не является планетой. Вполне возможно, что в ближайшее время астрономы причислят эту пару к двойным системам карликовых планет. Два объекта разделяет всего около 20 тысяч километров. Полный виток пара осуществляет за 6,4 наших дня, за это же время Плутон делает и оборот вокруг себя, поэтому всегда «следит» за Хароном одной стороной. Вечно висящий в одной точке неба Харон образует явление «приливного замка».

У Плутона красноватый оттенок, а у Харона – серый, последнее, по мнению учёных, из-за наличия только водяного льда.

С помощью Хаббла в 2005 году у Плутона были обнаружены крошечные спутники Никта и Гидра, затем в 2011 году был обнаружен четвёртый, а через год и пятый спутники. Все они не превышают 100 км в диаметре и вращаются вокруг пары Плутон-Харон.

Доминирующая на данный момент теория гласит, что некогда произошло скользящее столкновение двух массивных тел, в результате которого из Плутона было вырвано значительное количество материала. Спустя некоторое время их них и образовалась пара Плутона и Харона.

Что нам открыли «Новые горизонты»?

Задумывалась миссия «Новые горизонты», когда Плутон ещё был планетой, но когда она стартовала, было уже доказано, почему Плутон не планета. НА сегодняшний день «Новые горизонты» открыли новый виток истории в научном исследовании планет Солнечной системы.

Одними из открытий, совершённых только что этой миссией, стали плавучие льды на поверхности и удивительно плотная для столь малого объекта атмосферная дымка. Фотографии Плутона продемонстрировали захватывающие виды гор изо льда, ледников из азота. Многие виды очень напоминали наши арктические пейзажи.

После максимального сближения с Плутоном через 15 минут зонд развернул камеры в обратную сторону и запечатлел с 18 тысяч километров вид ледяных равнин и гор, покрытых туманом. Слева возвышаются горы высотой до 3,5 км, а справа равнины Спутника.

Спустя семь часов после сближения был сделан ещё один впечатляющий снимок, где поток солнечного освещения проходит сквозь атмосферу Плутона, проявляя её четкую слоистую структуру. Высота атмосферной дымки 130 км (больше чем на Земле). Уже выяснено, что высота одного слоя составляет 50 км, а другого 80 км над поверхностью.

Уже предложена модель образования атмосферной дымки, что это результат сложного взаимодействия солнечной радиации с метаном, присутствующим в атмосфере, когда образуются толины (сложная органика), которые придают поверхности карликовой планеты красноватый оттенок.

На равнине Спутника учёные заметили ледяную плиту, которая возможно и сейчас ещё движется по её поверхности, подобно земным ледникам.

Последние данные зонда о составе Плутона показали наличие во льдах монооксида углерода, азота и метана, которые в условиях местной погоды могут присутствовать в твёрдой или жидкой фазе.

Подсветка Солнцем позволяет различить в атмосфере минимум 12 слоёв.

Следующая фотография заставляет ощутить эффект присутствия исследователя на Плутоне – здесь Солнце подсвечивает туман, который разрезают вертикальные тени от небольших гор и холмов. Это многое говорит о местной погоде, которая довольно часто меняется.

Данные с последних фотографий Плутона свидетельствуют о наличие здесь гидрологического цикла, напоминающего земной. Здесь лишь более экзотические мягкие льды, в частности, состоящие из азота.

На следующем снимке изображена равнина Спутника – большой светлый регион на поверхности карликовой планеты.

На увеличенном участке видно, что собравшийся на возвышенности азотный лёд (правая часть снимка), сползает вниз с гор на равнину Спутника.

Для учёных неожиданностью стало обнаружение следов ледникового цикла на Плутоне. Ведь тусклое Солнце здесь светит намного слабее, но и на Плутоне оказались возможны фазовые переходы компонентов ландшафта. В этом плане Плутон оказался удивительно похожим на Землю. И его поверхность ничуть не проще устроена, чем поверхность Марса.

А Вы интересуетесь исследованиями Плутона? Почему Вам интересен этот объект космоса? Расскажите об этом в комментариях.

www.rutvet.ru

Кто открыл Плутон?

Плутон очень трудно рассмотреть. Вам потребуется достаточно мощный уличный телескоп для того, чтобы увидеть его хотя бы в виде точки, поэтому не удивительно, что он не был открыт до наших дней.

Кто открыл Плутон? Это был астроном Клайд Томбо, обнаруживший его 18 февраля 1930 года.

Томбо работал астрономом в обсерватории Лоуэлла в Флэгстаффе, штат Аризона. Ему  было дано задание «поиск планеты Х», заключавшееся в том, чтобы найти транснептуновый объект, предсказанный Персивалем Лоуэллом и Уильямом Пикерингом. Томбо использовал специальное устройство – блинк-компаратор для изучения двух изображений одной и той же области неба, сделанных с промежутком в несколько ночей. Он выводил сперва одно изображение, а затем мигал прибором на втором изображении, чтобы увидеть, изменили ли какие-либо объекты своё положение от ночи к ночи.

И вот, 18 февраля 1930 года Томбо обнаружил как раз такой объект, который перемещался со скоростью, соответствующей расчетной скорости той самой неизвестной планеты Х. Название «Плутон» для планеты было придумано Венецией Берни, 11-летней английской школьницей. Она назвала её в честь древнеримского бога подземного мира. Персивалю Лоуэллу понравилось это название, потому что первые две буквы, с которых оно начиналось, совпали с его собственными инициалами – П.Л.

Плутон считался девятой планетой Солнечной системы до 2006 года, когда Международным астрономическим союзом было принято решение о том, чтобы его переквалифицировать в карликовую планету, как Эрида и Церера. На сегодняшний день принято считать, что в Солнечной системе имеется только восемь планет и несколько карликовых планет.

lfly.ru

Планета Плутон | СПРОСИ, КАК…

Планета Плутон вращается, как правило, за орбитой Нептуна. Раньше этот космический объект считали девятой планетой. Теперь называют «карликовой планетой». Плутон меньше семи лун солнечной системы. В римской мифологии так называют Бога подземного мира. Вероятно, планете дали такое имя из-за того, что она находится в вечной темноте, далеко от Солнца.

Планету Плутон открыли в 1930 году по чистой случайности. Вычисления, которые основывались на наблюдениях Урана и Нептуна, позже оказавшиеся ошибочными, предсказывали, что за орбитой Нептуна должна быть еще планета. Клайд Томбо из обсерватории Лоуэлл, не ведая об ошибке, вел очень тщательное наблюдение за небом, что, в конечном счете, привело к обнаружению Плутона. После его открытия очень скоро было установлено, что он слишком мал, чтобы оказывать влияние на орбиты других планет.

Поиски Планеты Икс продолжились, но они безуспешно. Теперь уже известно, что Планеты Икс не существует, что за Нептуном находится пояс Койлера, содержащий несколько элементов размером как Плутон и большое количество мелких объектов.

Космический телескоп Хаббла может различить только самые крупные особенности на облике Плутона. К нему еще не отправляли ни один космический аппарат. В январе 2006 года запустили «New Horizons». Если все будет хорошо, то до Плутона он доберется в 2015 году.

К счастью, у планеты есть спутник Харон, найденный в 1978 году. Наблюдения за ними, в частности, за чередующимися затмениями Плутона Хароном и Харона Плутоном, позволили составить карты светлых и темных областей на обоих объектах и оценить плутоновский радиус диапазоном 1150 — 1200 км.

В конце 2005 года с помощью телескопа Хаббла (космический телескоп, работающий на околоземной орбите) были обнаружены еще две крошечных луны у Плутона, названные Никс и Гидра. Диаметром они от 50 до 60 км. Двадцатого июля 2011 года был открыт еще один спутник размером 13 – 34 км, названный временно S/2011 P1.

Хотя совместная масса карликовой планеты и ее спутника известна достаточно хорошо, так как ее определили, тщательно измерив период и радиус орбиты Харона и применив фундаментальную физику, индивидуальные массы каждого из этих объектов определить пока трудно, потому что для этого требуется определить их взаимное движение вокруг центра всей массы, а для этого требуются более тщательные измерения, но они так малы и так далеки, что эта задача затруднительна даже для телескопа Хаббла.

Орбита Плутона очень эксцентрична. Иногда он бывает к Солнцу ближе, чем Нептун. Еще одна его особенность в том, что он вращается обратно направлению большинства других планет. Экваториальная плоскость Плутона почти перпендикулярна относительно ее орбитальной плоскости.

Поверхностная температура на поверхности варьируется от -235 до -210 С. Состав неизвестен, но плотность (около двух грамм на куб. см) указывает на смесь 70% породы и 30% льда. Яркие участки поверхности, похоже, покрыты азотным льдом с небольшим количеством этана, метана, и окиси углерода. Пока еще неизвестно из чего состоят темные области. Атмосфера, предположительно, азотная с некоторым количеством метана и окиси углерода.

Планету Плутон солнечной системы можно увидеть, хоть и с трудом, в любительский телескоп.

Сохраните полезный совет:

s-kak.ru

Планета Плутон | Мир Знаний

Еще с момента обнаружения в 1846 году восьмой планеты Нептун астрономы уже подозревали о том, что позади нее должен находиться девятый объект. Сам Нептун был открыт благодаря наблюдавшимся колебаниям Урана. Правда, некоторые ученые полагали, что это Нептун демонстрирует необъяснимые изменения в скорости своего движения по орбите.

ОТКРЫВАЕТСЯ ОХОТА

Несколько ученых даже предложили расчет орбиты предполагаемой девятой планеты, которой дали кодовое наименование «планета X». Астроном Персиваль Лоуэлл настолько заинтересовался этим вопросом, что даже открыл обсерваторию во Флагстаффе в штате Аризона, чтобы заняться поисками загадочного обьекта.

В 1929 году, через 13 лет после смерти Лоуэлла, на работу в обсерваторию поступил американский астроном Клайд Томбо, который получил задание искать недостающую планету с помощью самого современного фотографического оборудования. Томбо улыбнулась удача: за почти год наблюдений примерно на том самом месте, на котором ожидали увидеть планету X, неожиданно выдал свое присутствие Плутон.

Открытие новой планеты стало сенсацией, а Томбо приобрел заслуженную славу. Назвали тело по предложению английской школьницы Венеции Верни Плутоном в честь римского бога подземного мира, который мог становиться невидимым, ведь именно такой казалась эта планета.

КАК ОПРЕДЕЛЯЛИ ПЛУТОН

Последующие оценки размера Плутона только подтвердили, что он слишком мал, чтобы быть тем самым небесным телом, которое так долго искали.

Плутон был самой маленькой из известных планет. Его диаметр примерно на 2500 км меньше, чем диаметр Меркурия. В течение пяти десятилетий Плутон оставался полной загадкой и, кроме характеристик его орбиты, о нем почти ничего не было известно. Обнаружение в поясе Койпера новых объектов размером с Плутон заставило дать новое определение термину «планета». В 2006 году Плутон был признан карликовой планетой и обозначен как малая планета № 134340.

Наклоненная под углом 17° относительно плоскости Солнечной системы эллиптическая орбита Плутона относит планету минимально на 4,4 млрд и максимально на 7,4 млрд км от Солнца. Некоторые астрономы утверждали, что это, возможно, потерявшийся спутник планеты-гиганта, но это фактически невозможно, так как в период максимального приближения Плутона к Солнцу Нептун всегда находится на дальнем крае своей орбиты.

БЛИЗНЕЦ ПЛУТОНА

Открытие спутника Плутона в 1978 году дало астрономам возможность несколько подробнее изучить девятую планету. Спутник, названный Хароном по имени мифического лодочника, который перевозит умерших по реке Стикс в подземное царство мертвых, не был похож ни на один из известных ранее спутников. При диаметре 1200 км, что составляет половину показателя Плутона, этот спутник вращается по орбите вокруг своей планеты на расстоянии в 19 500 км.

Их близость и сходство в размерах указывают на то, что приливные силы между Плутоном и Хароном замедлили их вращение до такой степени, что каждый из объектов всегда повернут к другому только одним полушарием, как настоящие двойные планеты.

Когда астрономы установили, что Харон движется по орбите всего 6,4 дня, выяснилось, что спутник выполняет петли над и под Плутоном, следовательно, данная система, как и Уран, наклонена на бок, ось ее вращения и экватор находятся под углом 120° от номинальной вертикали Солнечной системы.

Используя данные «Хаббла», в 2005 году астрономы открыли еще два спутника Плутона — Никту и Гидру, каждый диаметром примерно 150 км; в 2011 году — Кербер, а в 2012 году — Стикс.

ХИМИЧЕСКИЙ ПОРТРЕТ

Спектроскопический анализ света, поступающего с Плутона и Харона, позволил идентифицировать молекулы на их поверхности. Плутон покрыт в значительной мере азотным льдом с небольшим количеством метана и монооксида углерода. Поскольку его поверхность ледяная, Плутон, вероятно, обладает мимолетным сходством со спутником Нептуна Тритоном (который, как считают, также родился в поясе Койпера). Но окраска Плутона совершенно другая, она кажется розовато-красной, тогда как Тритон голубого цвета.

Харон же в отличие от них серого цвета, и на нем, возможно, есть активные гейзеры, как на Тритоне.

Открытие Харона произошло незадолго до одного из затмений, когда Плутон и его спутник проходят друг перед другом. Путем измерения изменений в яркости между этими событиями астрономы смогли составить карты поверхности обоих объектов.

Что внутри Плутона? Большая часть данных о внутреннем строении Плутона получена на основе нескольких измерений и экстраполяции данных, известных о его небесных соседях, таких как похожий на Плутон спутник Нептуна Тритон. Исходя из его размера и массы, плотность Плутона должна составлять примерно 2 g на каждый см³. Это дает основание полагать, что его внутренняя структура на 60 % состоит из каменистой породы и на 40 % — изо льда. Если это так, Плутон, должно быть, сформировался при наличии достаточного объема внутреннего тепла, позволившего внутренней структуре малой планеты пройти дифференциацию и разделиться на внутреннее каменистое ядро и внешнюю льдистую мантию, которая состоит из замороженной воды.

ПЕРИГЕЛИЙ ПЛУТОНА

Последним сюрпризом от Плутона оказалось наличие у него атмосферы, пусть и совсем тоненькой. По мере приближения Плутона к перигелию, когда поверхность начинает нагреваться, поверхностные льды сублимируют, переходя из твердого состояния в газообразное и создавая тонкий слой пара.

Сублимация поверхностного льда оказывает охлаждающий эффект, который понижает температуру поверхности Плутона примерно на 10 °С до порядка -230 °С. Это ограничивает развитие атмосферы и обеспечивает скорое повторное замораживание газов в ледяной коре планеты по мере отдаления Плутона от точки перигелия и растворения его в холодном сумраке пояса Койпера.