Доклад «Открытие Плутона»

Орбита ПлутонаДанная статья представляет собой доклад или сообщение об истории открытия Плутона, а также астрономических данных, описании и характеристике этого небесного тела, причисленного к карликовым планетам.

Астрономические данные

Максимальное расстояние от Солнца (афелий) 7,376 млрд. км (49,31 а. е.)
Минимальное расстояние от Солнца (перигелий) 4,437 млрд. км (29,66 а. е.)
Диаметр по экватору 2 374 км
Средняя температура поверхности -223º С
Период обращения вокруг Солнца 247,9 земного года
Период обращения вокруг оси 6 дней 9 часов 17 минут 36,7 сек.
Количество спутников — 5 (предполагается наличие шестого — P6)

История открытия Плутона

Существование этого небесного тела было предсказано теоретическими выкладками, основанными на особенностях орбит Урана и Нептуна, и американский астроном Персиваль Лоуэлл (1855-1916) посвятил поискам «Планеты Икс» немало времени и средств — для этой цели им была даже сконструирована особая фотокамера, присоединявшаяся к телескопу и фиксировавшая перспективные участки звёздной сферы. Судьба оказалась неблагосклонна к учёному: как выяснилось много лет спустя, попавшее на один из снимков изображение таинственного небесного тела было смазано из-за брака плёнки. Тем не менее, основанная Лоуэллом в конце XIX столетия частная обсерватория (штат Оризона, США) не прекращала поисков этого тела и в 1930 году её сотрудник Клайд Томбо с помощью снимков одного и того же участка неба, сделанных с перерывом в несколько ночей, сумел обнаружить на фоне созвездия Близнецов смещение некоего тусклого объекта.

Так и был открыт до недавнего времени считавшийся планетой Солнечной системы Плутон, обращавшийся на среднем расстоянии 5,907 млрд. км от Солнца — т. е. примерно в 40 раз дальше, чем Земля. Парадоксально, но это произошло несмотря на то, что многие основополагающие расчёты впоследствии оказались ошибочными. Своё окончательное имя (изначально предлагались варианты «Лоуэлл» и «Констанс») новое небесное тело также получило из мифологии: так звучало одно из имён властителя подземного царства, бога мёртвых у древних греков. Оно было выбрано ещё и потому, что первые две буквы названия повторяли инициалы Персиваля Лоуэлла — человека, сделавшего больше всех для того, чтобы «Планета Икс» была наконец обнаружена.

Почему Плутон исключили из списка планет Солнечной системы

До 2006 года Плутон официально считался девятой («замыкающей») планетой Солнечной системы. Однако 24 августа 2006 года на XXVI Генеральной ассамблее Международного астрономического союза учёные исключили его из перечня полноценных планет Солнечной системы, предоставив ему статус «карликовой планеты».

Как появились сомнения в принадлежности Плутона к планетам

Несхожесть «повадок» Плутона с поведением других планет Солнечной системы долгое время заставляла учёных сомневаться в том, что это небесное тело стоит в одном ряду с ними. Изучение взаимодействия Плутона с самым большим его спутником Хароном позволило предположить, что на самом деле это всего лишь очень крупные представители так называемого пояса Койпера — лежащей за орбитой Нептуна области пространства, заполненной объектами, во многом сходными с астероидами. Такие тела (со средним диаметром около 250 км) было предложено называть планетезималями (англ. planetesimal, от planet — «планета» и infinitesimal — обозначение бесконечно малой величины); более солидные объекты, подобные Плутону и Харону стали считать планетоидами, т. е. «карликовыми планетами».

В последние десятилетия астрономам удавалось открыть все бóльшие и бóльшие по размеру объекты в поясе Койпера (в частности, астероид FY9, лишь немногим уступающий Плутону). Последней каплей, переполнившей чашу сомнений, стало обнаружение в 2005 году американским астрономом Брауном Майком и его командой более массивного объекта в поясе Койпера по сравнению с Плутоном. Речь идёт об объекте с кодовым названием UB13, обладающим размером 2 600 км и имеющим массу на 25 % больше, чем у Плутона. Позже данное небесное тело получило название Эрис.

Критерии соответствия названию «планета Солнечной системы»

Итак, давайте обозначим, каким критериям должен соответствовать астероид, чтобы именоваться планетой, и проанализируем данные требования Международного астрономического союза касательно характеристик Плутона:

  • обращение по орбите вокруг Солнца (по данному критерию Плутон получает «+», т. е. соответствие):
  • обладание небесным телом достаточной гравитацией, позволяющей самостоятельно принять форму шара (также «+»);
  • наличие «очищенной орбиты» (именно по данному критерию «-», означающий несоответствие установленным правилам).

Что означает наличие «очищенной орбиты»? Каждая из известных восьми планет Солнечной системы является преобладающим гравитационным объектом на своей орбите. Это проявляется в том, что при взаимодействии с другими, меньшими объектами, планеты или поглощают, или привязывают их к орбите своей силой гравитации. Данное утверждение не относится к Плутону, который имеет в себе лишь 0,07 массы всех объектов в окрестностях его орбиты (для сравнения, масса Земли превосходит прочие объекты вблизи своей орбиты в 1,7 млн. раз).

Описание и характеристика Плутона

Плутон является исключением также и потому, что не входит ни в один из двух классов планет Солнечной системы (к первому относятся землеподобные планеты — Меркурий, Венера, собственно Земля и Марс, ко второму — газовые гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун). Дело в том, что вычисленная плотность вещества Плутона — 1,860 ± 0,013 г/см3 — заметно ниже плотности планет земной группы, но выше средней плотности газовых гигантов.

В силу наибольшего отстояния от центра Солнечной системы плутонианский год — т. е. период полного обращения этого небесного тела вокруг звезды — составляет почти два с половиной земных столетия. При этом его орбита больше напоминает не круг, а эллипс, и смещена относительно центра системы таким образом, что временами пересекает орбиту Нептуна. Это означает, что временами Плутон занимает «законное» место Нептуна и в течение двух десятков лет здесь длится «лето» (такой период, в частности, продолжался с 1979 по 1999 годы). При этом ему не грозит столкновение с Нептуном, поскольку наклон орбиты Плутона к плоскости эклиптики составляет 17,15º и в результате Плутон и Нептун никогда не сближаются более чем на 17 а. е.

Плутон довольно медленно обращается вокруг своей оси: на Земле за это время проходит чуть меньше недели. Необычно и направление обращения этого небесного тела — по часовой стрелке.

Поверхность и внутреннее строение

Плутон отличается довольно миниатюрными параметрами по сравнению с планетами Солнечной системы: его диаметр (2 374 км) даже меньше, чем у Луны. Поэтому, даже если судить по размерам, это небесное тело подпадает под параметры карликовой планеты.

До недавнего времени о возникновении и внутреннем строении Плутона было известно немного, так как мимо него не пролетал ни один космический аппарат, а даже в очень мощный земной телескоп этот объект виден как очень тусклая точка, детали которой почти невозможно различить.

Ситуация несколько улучшилась, когда на орбиту был выведен космический телескоп «Хаббл», свободный от воздействия атмосферных факторов, и с его помощью был получен ряд более крупных и подробных изображений Плутона. А 14 июля 2015 года систему Плутона впервые посетила автоматическая межпланетная станция — зонд «Новые горизонты».

Выяснилось, что это небесное тело может значительно изменять свой блеск (так же, как наблюдаемая из космоса Земля), что на ней существуют яркие полярные шапки, а также обширная область тёмных пятен неподалёку от экватора. В связи с огромной удалённостью от Солнца это замёрзший, ледяной мир, и по расчётам средняя температура на его поверхности составляет около -223º С. Эта температура увеличивается пропорционально высоте на 3-15º на километр, что является результатом вызванного метаном парникового эффекта.

По своему строению Плутон, видимо, напоминает Тритон — крупнейший спутник Нептуна: каменистое ядро, окружённое мощным слоем льда, толщина которого достигает примерно 300 км. Эта ледяная мантия состоит из замёрзшего азота (на 98 %), метана, воды, углекислоты и монооксида углерода.

По мнению астрономов, во время «лета» (периода, когда Плутон находится ближе всего к Солнцу) у этого небесного тела образуется тонкая атмосфера из растаявших газов — и она действительно была обнаружена в 1988 году.

Харон и другие спутники Плутона

Самый большой спутник Плутона был открыт американцем Джеймсом Кристи в 1978 году и немедленно получил имя Харон (так звали перевозчика душ через реку Стикс в царство мёртвых). Он обращается на крайне небольшом расстоянии от Плутона — всего 19 640 км, затрачивая на свой путь около 6,5 суток. Этот период синхронизирован с периодом обращения Плутона вокруг своей оси таким образом, что Харон всегда повёрнут к «хозяину» одной и той же стороной (так называемая спин-орбитальная связь).

Поскольку разница диаметров между Плутоном и Хароном весьма невелика — 2 374 км и 1 212 км соответственно, некоторые учёные считали эти небесные тела двойной системой карликовых планет. Однако на вышеупомянутой XXVI Генеральной ассамблее Международного астрономического союза, во время которой принято решение «разжаловать» Плутон до разряда карликовых планет, Харон не попал даже в число последних, поскольку является спутником.

Прочие спутники Плутона были открыты относительно недавно: Гидра и Никта в 2005 году, а Кербер и Стикс — в 2011 и 2012 годах соответственно. В настоящее время учёные предполагает наличие ещё одного спутника, находящегося между Хароном и Стиксом, которому присвоено предварительное наименование P6.

Астрономы не исключают, что в совокупности у Плутона может быть больше десяти спутников и одна или несколько кольцевых систем. Но даже если другие спутники и существуют, их размеры, скорее всего, не превышают 20 км.

Другие статьи:

Доклад «Открытие планеты Нептун»

Характеристика Урана: атмосфера, обращение, кольца, спутники

Данные Юпитера: описание и характеристика планеты

Характеристика планеты Сатурн: атмосфера, ядро, кольца, спутники

Ответить

Ваш e-mail не будет опубликован.

Вы можете использовать HTML- теги и атрибуты:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>