Подвійні планети. Земля місяць подвійна планета припливи уповільнення обертання землі місяцем видалення місяця від землі

Дві планети подібного до земного розміру, які обертаються одна навколо іншої, можливо, існують біля далеких зірок, заявляють дослідники. Більшість планет у нашій системі мають власні супутники. Наші сусіди такі як Сатурн і Юпітер, наприклад, мають більш ніж сімдесятдесят супутників. Не дивлячись на це, ці супутники, як правило, набагато менше, ніж їх планети - Земля практично в чотири рази більше свого супутника і більш ніж у вісімдесят разів важче. Проте, існують і такі супутники, розміри яких можна порівняти з розмірами інших планет. Наприклад, Ганімед, найбільший супутник Юпітера, більший за Меркурій, і становить три чверті діаметра Марса. Крім того, в нашій рідній системі є супутники за своїми розмірами, які можна порівняти з розмірами їх власних планет. Найбільший супутник Плутона, Харон, складає близько половини діаметра свого карликового хазяїна. В результаті цього виникає досить цікаве питання, чи можуть у всесвіті існувати планети, які мають однаковий розмір, які зверталися б одна навколо іншої.

Подвійні зірки – зірки, що обертаються одна біля одної, досить поширене явище в нашому Чумацькому шляху. Більшість із цих подвійних систем, як відомо, навіть є екзопланети, які можна назвати світами з двома сонцями. Також у нашій Сонячній системі відомі подвійні астероїди. Тим не менш існування, подвійних планет, розміри яких могли б зрівнятися з земними, в даний час зустрічається тільки в фантастичних припущеннях. Щоб переконатися, що такі системи можливі, дослідники, з допомогою комп'ютерної програми, змоделювали два скелястих об'єкта, величиною із Землю, розташованих на невеликій за космічними мірками відстані. У своїй роботі дослідники змінювали масу, швидкість та траєкторії зближення планет. У результаті вченими було створено близько двох десятків моделей.

Незважаючи на це, ці моделі часто призводили до зіткнення планет, внаслідок чого вони з'єднувалися перетворюючись на одну велику за розмірами планету. Часом після зіткнення біля нової планети утворювався диск із матеріалів викинутих на орбіту, з яких потім формувався супутник. Також були отримані моделі в яких планети після ковзного зіткнення на великій швидкості, отримували невеликі пошкодження і просто відлітали в протилежні сторони, а часом навіть були викинуті за межі своєї зіркової системи. Проте приблизно в одній третині всіх моделей вдалося отримати подвійні планети. Ці подвійні планети звертаються досить близько одна до одної, вони видалені лише на відстань становить приблизно половину діаметра планет. З часом швидкість обертання навколо своєї осі в обох планет вирівнюється. Такі подвійні системи можуть існувати протягом багатьох мільярдів років, кажуть дослідники, якщо вони розташовуються на відстані хоча б 0,4 а.о. від своєї зірки, оскільки на такій відстані гравітація зірки не зможе порушити їхньої взаємодії.

Подвійна планета – це Земля з Місяцем. Вони мають право на цю назву тому, що наш супутник різко виділяється серед супутників інших планет значною величиною і масою по відношенню до своєї центральної планети. Є у сонячній системі супутники абсолютнобільші і важчі, але в порівнянні зі своєю центральною планетою вони набагато дрібніші, ніж наш Місяць по відношенню до Землі. Насправді, діаметр нашого Місяця більше чверті земного, а діаметр відносно найбільшого супутника інших планет становить лише 10-у частку діаметра своєї планети (Тритон - супутник Нептуна). маса Місяця становить 1/81 маси Землі; тим часом найважчий із супутників, який існує в сонячній системі, - ІІІ супутник Юпітера - становить менше 10 000-ї частки маси своєї центральної планети.

Яку частку від маси центральної планети становить маса великих супутників, показує табличка, наведена нижче. Ви бачите з цього зіставлення, що наш Місяць за своєю масою становить найбільшу частку своєї центральної планети.

Третє, що дає системі Земля – Місяць право претендувати на найменування «подвійної планети», – це тісна близькість обох небесних тіл. Багато супутників інших планет крутяться на набагато більших відстанях: деякі супутники Юпітера (наприклад, дев'ятий, рис. 36) кружляють у 65 разів далі.

Мал. 36.

У зв'язку з цим є той цікавий факт, що шлях, який описує Місяць навколо Сонця, дуже мало відрізняється від шляху Землі. Це здасться неймовірним, якщо згадати, що Місяць рухається навколо Землі на відстані майже 400 000 км. Не забудемо, однак, що поки Місяць робить один оберт навколо Землі, сама Земля встигає перенестися разом з нею приблизно на 13-ту частку свого річного шляху, тобто на 70 000 000 км. Уявіть собі круговий шлях Місяця - 2 500 000 км - розтягнутим вздовж відстані, в 30 разів більшого. Що залишиться від кругової форми? Нічого. Ось чому шлях Місяця біля Сонця майже зливається з орбітою Землі, ухиляючись від неї лише 13-ма ледь помітними виступами. Можна довести нескладним розрахунком (яким ми не станемо тут обтяжувати виклади), що шлях Місяця при цьому скрізь звернений до Сонця свого увігнутістю.Грубо кажучи, він на вигляд схожий на опуклий тринадцятикутник з м'яко заокругленими кутами.

На рис. 37 Ви бачите точне зображення шляхів Землі та Місяця протягом одного місяця. Пунктирна лінія – шлях Землі, суцільна – шлях Місяця. Вони так близькі один до одного, що для роздільного їх зображення довелося взяти дуже великий масштаб креслення: діаметр земної орбіти тут дорівнює 1/2 м. Якби взяти для нього 10 см, то найбільша відстань на кресленні між обома шляхами була б меншою за товщину зображуючих їхніх ліній. Дивлячись на це креслення, ви наочно переконуєтеся, що Земля і Місяць рухаються навколо Сонця майже по тому самому шляху і що найменування подвійної планети присвоєне їм астрономами цілком справедливо.

Мал. 37.

Отже, для спостерігача, розміщеного на Сонці, шлях Місяця представився б трохи хвилястою лінією, майже збігається з орбітою Землі. Це анітрохи не суперечить тому, що стосовно Землі Місяць рухається невеликим еліпсом.

Причина, звичайно, в тому, що, дивлячись із Землі, ми не помічаємо переносного руху Місяця разом із Землею по земній орбіті, оскільки самі у ньому беремо участь.

• Уважно розглядаючи креслення, можна побачити, що рух Місяця зображено у ньому не суворо рівномірним. Так насправді й є. Місяць рухається навколо Землі еліпсом, у фокусі якого знаходиться Земля, а тому згідно з другим законом Кеплера на ділянках, близьких до Землі, вона біжить швидше, ніж на віддалених. Ексцентриситет місячної орбіти досить великий: 0,055.

а > > Подвійна планета

Подвійна планета– система з двох астрономічних тіл Сонячної системи. Читайте детальний опис, цікаві факти та дослідження: Плутон та Харон.

Подвійною планетою вважають бінарну систему, представлену парою небесних тіл, що підходять під визначення планети і мають необхідну масу, щоб перевершувати зірковий гравітаційний ефект.

На сьогоднішній момент Сонячна система офіційно не має в своєму розпорядженні подвійних планет. Одна з вимог свідчить, що небесні тіла повинні виконувати обертання навколо центру мас, розташованого над планетарною поверхнею.

Якщо уважно оглянути наш простір, то можна натрапити на безліч подвійних астероїдів, на кшталт (90) Антіопа чи парних представників поясу Койпера. Але були пропозиції розглянути деякі системи супутник-планета як подвійні. Так від ЄКА надійшла заявка щодо Землі та Місяця. А у 2006 році порушили питання щодо Плутона та Харона. Але обговорення ні до чого не спричинили.

Визначення Подвійної планети

З цього питання досі виникають суперечки. Що саме можна вважати подвійною планетою, а що буде супутником та планетою? Найчастіше, місяць значно поступається за масою, але випадок Землі та Плутона вибивається. Ставлення маси Місяця до Землі – 0.01230, а Харона і Плутона – 0.117 (в інших – 0.00025).

Є думка, що основний критерій базується на позиції системного барицентру. Якщо він не перебуває під поверхнею, можна вважати об'єкти подвійними. Тоді обидва виконують оберти навколо точки, розташованої у просторі. Якщо так, то Плутон і Харон – подвійна карликова планета, а Земля та Місяць – планета та супутник. Але Місяць постійно віддаляється і одного разу центр мас вийде з-під земної поверхні, а значить, через мільярди років їх можна вважати подвійною планетою. Але в ситуації з Плутон їх все одно не зробили офіційною подвійною планетою.

Серед критеріїв враховують також синхронність обертання та співвідношення мас. Якщо концентруватися лише на позиції баріцентру, то всі сонячні планети, крім Юпітера, будуть подвійними.

Плутон-Харон – подвійна планета?

Отже, Плутон і Харон підходять під критерії подвійної планети і це єдині кандидати у Сонячній системі. Понад те, з 1930-1978 гг. їх вважали єдиним об'єктом. Лише потім помітили періодичність і присутність двох тіл. Перші фото із двома об'єктами отримав телескоп Хаббл у 1990 році.

Дистанція між ними сягає 19570 км (у Місяця та Землі – 384400 км). У діаметрі карликова планета охоплює 2390 км, супутник – 1212 км. Це доводить, що за розмірами вони можна порівняти. До того ж баріцентр розташований поза Плутоном.

У 2006 році планувалося надати Харону статус планети. На цьому зборах також переглянули саме поняття планета. Плутон змістили до карликового різновиду, а отже вони не можуть бути подвійною планетою. Але це рішення ще можуть переглянути.

Відкриття Плутона сталося 1930 року. Але через 76 років МАС позбавив цей об'єкт права називатися планетою і перевів його до рангу планет-карликів. Тепер вважається, що Плутон, подібно до Еріди, лише один з найбільших нептуноїдів, що населяють пояс Койпера.

А 1978 року був визначений і головний його супутник – Харон. Відкрили його при вивченні фотопластинок, що зображають Плутон. На одній із платівок у планети з'явився горб, який опинився під час розгляду планетою.

Спочатку Харон був найменований супутником Плутона, але тепер вважається, що це подвійна планета. Їхній загальний центр тяжіння розташований поза головною планетою. Це унікальний вид взаємодії. Також дивно, що вони звернені до візаві завжди однією стороною.

Але насправді це ще не затверджено…

Подвійна планета- термін в астрономії, який використовується для позначення бінарної системи, що складається з двох астрономічних об'єктів, кожен з яких задовольняє визначенню планети і є досить масивним, щоб чинити гравітаційний ефект, який перевершує гравітаційний ефект зірки, навколо якої вони обертаються.

Станом на 2010 рік офіційно в Сонячній системі немає систем, що класифікуються як «подвійна планета». Одна з неофіційних вимог полягає в тому, щоб обидві планети оберталися навколо загального центру мас, який також називається барицентром, який повинен знаходитися над поверхнею цих планет.

Діаметр Харона – 1205 км – трохи більше половини плутоніанського, а маси їх співвідносяться як 1:8. Це самийвеликий супутник у Сонячній системі у порівнянні зі своєю планетою.Відстань між об'єктами дуже маленька – 19,6 тисячі кілометрів, а період звернення сателіту – близько тижня.

З 1985 по 1990 роки спостерігалися нечасті явища: затемнення. Вони були поперемінні: спочатку одна планета затьмарює іншу, потім навпаки. Такі затемнення мають циклічність 124 роки.

Аналіз відбитого світла дозволяє зробити висновок, що у поверхні Харона – шар водного льоду, на відміну метаново-азотного у Плутона. За даними обсерваторії Джеміні, на Хароні знайдено гідрат аміаку та водяні кристали. Це уможливлює існування криогейзеров.

Незвичайні, порівняно з іншими планетами Сонячної системи, параметри орбіт планетарної пари та їх скромні розміри породжують у вчених гіпотези про їхнє походження. Вважається, що планети утворилися в поясі Койпера і вже звідти були вирвані гравітацією планет-гігантів.

Інша гіпотеза передбачає утворення системи після зіткнення Плутона, що вже відбувся, з прото-Хароном. З викинутих уламків і утворився сучасний супутник. І тепер вони разом, Плутон та Харон – далека околиця Сонячної системи.

Як згадувалося вище, система Плутон-Харон задовольняє визначенню подвійний планети. На даний момент це єдині тіла у Сонячній системі, які можуть претендувати на такий статус.

Згідно з проектом Резолюції 5 XXVI Генеральної асамблеї МАС (2006) Харону передбачалося надати статус планети. У примітках до проекту резолюції вказувалося, що в такому разі Плутон-Харон вважатиметься подвійною планетою. Підставою для цього служив той факт, що кожен з об'єктів може вважатися карликовою планетою, а їхній загальний центр мас лежить у відкритому просторі. Однак на цій же асамблеї МАС увів визначення понять «Планета» та «Карликова планета». Згідно з введеними визначеннями, Плутон класифікується як карликова планета, а Харон - його супутник, хоча надалі таке рішення може бути переглянуто.

У міру того, як космічний апарат New Horizons продовжує свою подорож до зовнішнього кордону Сонячної Системи, його мета – яка знаходиться в поясі Койпера – стає яскравішою та чіткішою. Нові знімки, зроблені завдяки камері LORRI (Long Range Reconnaissance Imager), ясно показують Плутон і найбільший із його супутників – Харон – пов'язаних у тісному орбітальному танці. Два об'єкти поділяє відстань лише трохи більше 18 000 кілометрів.

Ці знімки, на яких показано, як Харон обертається навколо Плутона, є рекордсменами в сенсі відстані, з якої вони зроблені: у 10 разів менше від відстані від Плутона до Землі.

Ми вже бачили знімки Плутона та Харона, проте, на цій анімації можна побачити ще дещо.

За 5 днів LORRI зробив 12 знімків системи Плутон-Харон, за цей час Харон майже повністю здійснив 1 оберт навколо Плутона. Однак, у міру того, як Харон обертається орбітою, можна спостерігати чіткі коливання позиції Плутона. Маса Харона (приблизно 12 відсотків маси Плутона) надає сильний гравітаційне впливом геть Плутон, дуже чітко відтягуючи його “від центру” . Отже, обидва об'єкти обертаються навколо уявної точки над поверхнею Плутона. Ця точка називається центром важкості системи Плутон-Харон.

Порівняльні розміри транснептунових об'єктів проти Землею.

Це абсолютно нетипова ситуація для планет Сонячної Системи – лише подвійні системи астероїдів можуть мати барицентри (центри тяжкості) поза самими об'єктами. В результаті, багато вчених дійшли висновку, що Харон потрібно визнати самостійною планетою, або позначити систему «Плутон-Харон» як подвійну планету.

У 2012 році була опублікована стаття, в якій вказувалося, що чотири інші супутники Плутона насправді не обертаються навколо нього. Вони йдуть по орбіті навколо центру ваги системи Плутон-Харон, тобто є супутниками Плутона та Харона, а не одного Плутона!

Проте міжнародна організація, яка займається класифікацією небесних об'єктів, має ще раз дослідити цей факт. Швидше за все, Міжнародному Астрономічному Союзу необхідно буде провести повторне дослідження системи Плутона та Харона, особливо після того, як наступного року будуть отримані знімки зблизька.

• Карликова планета Плутон названа на честь римського бога підземного світу. У римській міфології Плутон був сином Сатурна, який з трьома своїми братами правив світом: Юпітер контролював небо, Нептун був володарем морів, а Плутон керував пекло.
• Атмосфера Плутона складається з азоту з деякою кількістю метану та окису вуглецю.
• Плутон - це єдина з відомих карликових планет, що має атмосферу. Атмосфера Плутона є непридатною для людського дихання і має невелику висоту. Коли Плутон перебуває у перигелії (ближче до сонця), його атмосфера приймає газоподібний стан. Коли Плутон в апогелії (найдалі від сонця), його атмосфера замерзає і випадає в осад на поверхню планети.
• Щоб зробити повний оборот навколо сонця Плутону потрібно 248 земних років. Це найтриваліший період обігу навколо центру нашої системи зі всіх планет. Найшвидшою із планет у цьому плані є Меркурій, якому для повного обороту навколо сонця потрібно 88 земних днів.
• Щоб повернутися один раз навколо власної осі, Плутону потрібно 6 днів, 9 годин і 17 хвилин, що робить її другою за повільністю обертання планетою сонячної системи. Найповільніше навколо своєї осі обертається тільки Венера – за 243 земні дні. Юпітер, хоча він і найбільший із планет, обертається зі швидкістю один оборот менш ніж за 10 земних годин.
• Плутон обертається у напрямку протилежному до обертання Землі. Це означає, що сонце там стає на заході, а закочується на сході. Тільки Венера, Уран і Плутон здійснюють протилежне обертання земному.
• Оскільки супутник Плутона Харон трохи менший за розмірами самої планети, астрономи називають їх разом подвійною планетою.
• Сонячне світло досягає Плутона за п'ять годин, а щоб досягти поверхні Землі, сонячному променю потрібно всього вісім хвилин.
• В астрології Плутон асоціюється і з початком (відродженням) та з руйнуванням (смертю).
• Коли Плутон входив до розряду планет сонячної системи (зараз його відносять до малих планет), він вважався найхолоднішою з них. Його температура знаходиться в межах від -240 ° до -218 ° C. Середня температура тут -229 ° C. Найнижча температура, зареєстрована на Землі, була зафіксована в Антарктиді і дорівнювала -89.2 ° C, а найбільше наша планета розжарилася (до 70.7 °) в іранській пустелі Лут.
• Людина, яка важить на Землі 45 кг, на Плутоні важитиме близько 2кг 750г.
• На Плутоні так темно, що людина мала б можливість милуватися зірками з його поверхні цілий день.
• Спробувати побачити Плутон із Землі – це те саме, що намагатися розглянути волоський горіх з відстані 50 кілометрів.
• Так як супутник Харон і сам Плутон обертаються взаємно довкола один одного, з поверхні Плутона Харон здається застиглим у небі нерухомо. Крім того, ті самі сторони Плутона і Харона постійно спрямовані один до одного.
• У Плутона виявлено чотири супутники: Харон (названий на честь поромника пекла), Нікс (на честь грецької богині ночі та пітьми), Гідра (на ім'я дев'ятиголової змії, що охороняє пекло) та поки що безіменного супутника S/2011 P 1, який був відкритий зовсім недавно (2011 року).
• Ще жоден штучний літаючий об'єкт, запущений із Землі, не відвідував Плутон. Тим не менш, міжпланетна станція New Horizons, запущена у 2006 році, має пролетіти поряд із Плутоном у 2015 році.
• Протягом 76 років Плутон вважався планетою. Проте, коли астрономи виявили, що це один із багатьох великих об'єктів у межах поясу Кюйпера, Плутон з 2006 року називається «карликовою планетою».
• Плутон є другою за величиною карликовою планетою сонячної системи. Більше за нього тільки Еріс, який на 27% більше ніж Плутон.
• Плутон менше, ніж Меркурій та сім інших супутників різних планет, включаючи Ганімед, Титан, Каллісто, Іо, Тритон і наш Місяць.
• Коли 1930 року Плутон було відкрито, багато людей пропонували різні назви йому. Варіанти були такі: Хронус, Персефона, Еребус, Атлас та Прометей. Одинадцятирічна Венеція Берні запропонувала назву Плутон. Вона вважала, що це буде гарною назвою, оскільки планета була такою темною і була так далеко, як і бог пекла. 1 травня 1930 року назву планеті було присвоєно офіційно, і дівчинка отримала винагороду у вигляді п'яти фунтів стерлінгів.
• Багато вчених вважають, що якби Плутон був ближче до сонця, його класифікували б як планету.
• Наразі офіційною назвою Плутона є «астероїд номер 134340». Він був так названий після виключення із планет сонячної системи та переведення в ранг «планет-карликів». (Планети-карлики в астрономічних каталогах позначаються як астероїди).
• У той час як Плутон «знижений» у ранзі до карликової планети, багато вчених намагаються зарахувати його та кілька інших його побратимів до розряду планет знову, оскільки вони мають свою атмосферу, пори року, полярні шапки та власні супутники.
• Сонячне світло на Плутоні в 2 тисячі разів тьмяніше, ніж на Землі, і з його поверхні сонце з'явиться лише як невелика точка на небі.
• Офіційним символом Плутона є літери «P» і «L», які не тільки символізують назву, але і є ініціалами Персіваля Лоуелла, американського астронома, який ініціював пошуки планети, яка повинна була розташовуватися далі за Нептун, що й призвело до відкриття Нептуна. Одну з обсерваторій в американському штаті Арізона названо ім'ям Лоуелла.
• На Плутоні сонце сходить і заходить приблизно раз на тиждень.