Чому плутон не є планетою сонячної системи? Загадки космосу: чому Плутон не планета? Склад та атмосфера планети Плутон
Плутон був виявлений у 1930 році астрономом Клайдом Томбо у Ловеллській обсерваторії штату Арізона. Його пошуки велися 15 років, оскільки існування транснептунової планети було передбачено ще Персівалем Лоуеллом щодо обурень у русі Урана і Нептуна. Ці розрахунки виявилися помилковими, але з чистої випадковості Плутон виявили неподалік передбаченого місця.
Плутон — єдина планета, яку жодного разу не відвідували космічні апарати. Тому дані про нього характеристики цієї планети відомі приблизно: діаметр — близько 2200 км, температура на поверхні — 35-55 K (близько -210°С). Плутон складається із суміші каменів та льоду, а атмосфера — із азоту та метану.
Найбільший із супутників Плутона Харон, який отримав свою назву на ім'я міфологічного перевізника померлих через річку мертвих— Стікс до брами Аїда, був виявлений 1978 року Джимом Чріслі. Харон має діаметр близько 1200 км і звертається з періодом 6,4 діб по орбіті навколо спільного з Плутон центру тяжіння, що лежить між ними. Плутон і Харон завжди звернені один до одного однією і тією ж стороною. У 2005 році космічний телескопХаббл виявив у Плутона ще два дуже маленькі супутники (61 і 46 км), які через рік отримали назви Гідра і Нікта. З тих самих букв починаються слова в назві першого міжпланетного зонда New Horizons — «Нові горизонти», які того ж року вирушив у 10-річну подорож до Плутона.
З кінця XX століття за орбітою Нептуна все частіше знаходять небесні тіла діаметром від кількох сотень до кількох тисяч кілометрів, які почали називати транснептуновими об'єктами. Усі разом їх іноді називають поясом Койпера. У міру його дослідження ставало дедалі ясніше, що Плутон - рядовий транснептуновий об'єкт. 2003 року на околиці Сонячна системабуло знайдено об'єкт UB 313, що перевищує за розмірами Плутон.
У результаті, у серпні 2006 року Міжнародний астрономічний союз прийняв рішення позбавити Плутон статусу планети та запровадити нову категоріюкарликових планет, до якої спочатку віднесли Плутон, UB 313 та "підвищений у ранзі" астероїд Цереру з основного поясу астероїдів між Марсом та Юпітером. Таким чином, Плутон перебував у статусі планети 76 років і став першим небесним тілом, яке втратило цей статус.
Дев'ята та найдальша планета Сонячної системи — Плутон. У 2006 році Міжнародна астрономічна спілка виключила цей космічний об'єктзі списку планет. Не дивлячись на цей факт, Плутон все одно вважається малою (карликовою) планетою пояса Койпера, причому є самою відомою планетоюкарликового типу, а також найбільшим небесним тілом, яке знаходиться далі від Нептуна і десятим за розміром і масою об'єктом серед тих, що обертаються навколо Сонця (не рахуючи планетарних супутників). Рішення забрати дев'яту планету є досить спірним, у наукових колах є думка про необхідність скасування рішення Союзу астрономів. Планета має один великий супутникі чотири менші. Символ космічного тіла - переплетені Латинські букви P та L.
Відкриття
Цікаві факти про Плутона, пов'язані з відкриттям та дослідженнями. Спочатку дев'яту планету називали Планетою Х. Але оксфордська школярка вигадала сучасна назва— Плутоне, за це отримала приз — 5 фунтів стерлінгів. Назва була позитивно сприйнята науковими колами, так як традиційно пов'язано з античною міфологією(давньогрецький бог підземного царства), як і багато інших планет і космічних об'єктів.
Орбіту планети можна було б вирахувати за допомогою математичних обчислень, її існування було передбачено на початку ХХ століття американським астрономомПерсівалем Лоуелл, тому об'єкт спочатку хотіли назвати Персівалем. Але саму планету знайшли не завдяки складним розрахункам, а завдяки К.Томбо, який зумів знайти на небосхилі такий маленький об'єкт серед мільйонів зірок у 1930 році.
Далеку брилу з каміння і льоду, з яких складається планета, можна розглянути тільки в телескоп з 200-міліметровими лінзами, причому з першого разу навряд чи вдасться її виявити, оскільки планета дуже повільно рухається і потрібно ретельно зіставляти її з іншими небесними тілами. зірковій карті. Венеру, наприклад, легко виявити не лише завдяки яскравості, а й завдяки швидкому рухущодо зірок.
Через віддаленість безпосередньо до Плутона тривалий часне підлітав жоден космічний апарат. Але 14 липня 2015 року американський космічний апарат «Нові горизонти» пройшов на відстані 12,5 тисячі кілометрів від поверхні планети, зробивши якісні знімки поверхні.
З моменту відкриття протягом 80 років Плутон вважали повноцінною планетою, але астрономи, порадившись, у 2006 році оголосили, що це не звичайна планета, а карликова з офіційною назвою«Астероїд номер 134340», подібних до планет карликового типу налічують два десятки. Це рішення може бути необачним, оскільки цей небесний об'єктзалишається десятим за розмірами у Сонячній Системі.
Незважаючи на те, що планета рухається дещо хаотично, на ній є два полюси – північний та південний. Цей факт разом з тим, що є супутники та атмосфера, для багатьох учених є доказом, що це є справжня планета. Деякі дослідники вважають, що об'єкт називали карликовим через велику віддаленість від Сонця і розміщення в поясі Койпера, а не через розміри.
Властивості
Планета Плутон цікаві фактипро властивості планети. Це остання планетаСонячна система — відстань від нашої зірки коливається від 4,7 до 7,3 мільйонів кілометрів, така відстань світло долає понад п'ять годин. Планета знаходиться у 40 разів далі від Сонця, ніж Земля.
Рік триває на Плутоні 248 земних років - саме за цей час планета здійснює один оберт сонячною орбітою. Орбіта дуже витягнута, також вона знаходиться в іншій площині щодо орбіт інших планет Сонячної системи.
Доба триває майже земний тиждень, оберти навколо осі відбуваються в інший бік, ніж у Землі, тому Сонце сходить на заході, захід сонця спостерігається на сході. Сонячного світламало навіть на день, тому стоячи на планеті, можна цілодобово спостерігати зоряне небо.
У складі атмосфери, яка була виявлена у 1985 році, — окис вуглецю, азот та метан. Звичайно, такий газовою сумішшюлюдина дихати не зможе. Наявність атмосфери (яка, можливо, є спільною для самої планети та його супутника Харона) — відмінна риса Плутона, якого позбавили статусу справжньої планети та розжалували до карликової планети. На жодній карликовій планеті атмосфери немає.
Серед планет Плутон найменша, її вага становить близько 0,24 відсотка земної маси.
Плутон і Земля обертаються в протилежних другвід одного напрямках.
Супутником є Харон, який за розміром майже такий самий, як і Плутон (вдвічі менший, але однаково різниця незначна, як для супутника). Тому найдальшу планету Сонячної системи часто називають подвійною.
Ця планета найхолодніша зі середньою температуроюмінус 229 градусів за Цельсієм.
Не дивлячись на невеликий розмір (вшестеро менше Місяця за вагою), це небесне тіломає кілька супутників - Харон, Нікс, Гідра, Р1.
Планета складається з гірських порідта крижаних брил.
На честь Плутона названо хімічний елементплутоній.
Планета має дуже великий період обертання навколо Сонця — відколи її відкрили і до 2178 року вона вперше зробить коло навколо центру Сонячної Системи.
Карликова планета досягне максимальної відстані від Сонця в 2113 році.
Сила тяжіння набагато менша за земну — 45 кілограм на Землі перетворюються на 2,75 кілограм на Плутоні.
Планету неможливо побачити без оптичних приладів, і навіть при наближенні до Землі на мінімальну відстань її все одно побачити неозброєним оком не вийде.
Відстань від Сонця настільки велика, що небесне світило, Яке жарить Венеру і дає достатньо тепла Землі, з поверхні Плутона виглядає як маленька точка, фактично - як велика зірка.
Так як у космосі концентрація об'єктів невелика, великі тіла впливають одна на одну своєю гравітацією. Таку взаємодію астрономи передбачили для Плутона, Урана та Нептуна. Але маса Плутона виявилася настільки маленькою щодо великої орбіти, що ця планета мало впливає найближчі планети Сонячної системи.
Так-так, це правда. Плутон не планета. Невже ви не знали? Ця "свіжа" інформація з'явилася трохи більше 10 років тому. Однак, за оцінками "на око", приблизно половина дорослих відвідувачів планетаріїв цей факт дивує. Проте діти в цьому питанні опиняються на висоті, вони точно знають, що планет - вісім (Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун). Але на питання "Чому ж Плутон більше не планета?" відповісти можуть далеко не завжди. За що з ним надійшли так і хто ці "негідники", пояснює астроном, лектор Санкт-Петербурзького планетарію Марія Боруха.
То що сталося з Плутоном у далекому 2006 році?
Деякі люди вважають, що Плутон покинув Сонячну систему. Поспішаємо заспокоїти: Плутон – на місці нас не покинув. Він, як і раніше, звертається навколо Сонця з періодом у 248 земних років і, швидше за все, це робитиме ще дуже і дуже довго.
Вся справа тут у назвах, які використовують астрономи для класифікації об'єктів. Вони й вирішили більше не називати Плутон словом "планета".
Уявіть, що одна дитина подарувала іншому іграшку. Раніше був Петін паровозик, а став Колін паровозик. Хоча сама іграшка зовсім не змінилася, але називати ми її стали інакше. Щось схоже сталося з водами Індійського, Тихого та Атлантичного океанів, що оточують Антарктиду, - 2000 року їх визнали окремим Південним океаном.
Аналогічно з Плутон:до 2006 року Плутон називався "планетою" Сонячної системи, а тепер називається " карликовою планетою" . Важливо, що карликові планети(вони відзначені стрілочками на малюнку нижче) не є підкласом "планет" (їх теж легко можна розрізнити на зображенні) - це новий типоб'єктів у Сонячній системі, який запровадили у тому самому 2006 році. Зараз до нього належать п'ять об'єктів: Церера, Плутон, Хаумея, Макемаке та Еріда.
Чим відрізняються планети та карликові планети?
З малюнка вище видно, що, по-перше, усі карликові планети менші, ніж планети. То, можливо, Плутон просто занадто малий чи легкий, щоб називатися справжньою планетою? І це дізналися лише 2006 року?
Ні, розмір Плутона і до 2006 року був відомий досить точно, щоб зробити висновок, що він ненабагато, але менший за Меркурія (саме до нього перейшов статус найменшої планети).
Більше того, багато тіл Сонячної системи, навіть більшого розміру, ніж Меркурій, не входять до списку планет (наприклад, Ганімед - найбільший супутникЮпітера). А наш Місяць – здавна відоме космічне тілозвичайно, менше, ніж Меркурій, але при цьому більше, ніж Плутон!
Так, якби Місяць жил окремо від Землі і звертався навколо Сонця, він міг би отримати статус планети. Зараз вона називається супутником і навряд чи змінить свій статус найближчим часом.
Ми розуміємо це слово інтуїтивно і говоримо, що Місяць – супутник Землі, а Земля – супутник Сонця, маючи на увазі рух одного тіла навколо іншого. Але формалізувати визначення цього терміну виявилося настільки важко, що Міжнародна астрономічна спілка поки не запровадила точне визначенняслова "супутник".
Тепер можна дійти висновку: щоб називатися планетою, важливо бути не лише достатньо великим тіломАле необхідно також бути супутником саме Сонця, а не іншого тіла.
Але Плутон під таке визначення підходить! Може, він, будучи великим тілом, літає якоюсь особливою орбітою навколо Сонця?
Частково – так.
За допомогою цього малюнка можна майже точно уявити масштаби Сонячної системи та положення орбіт планет. Впадає в око, що орбіта Плутона сильно нахилена - на цілих 17 градусів по відношенню до площини, в якій лежить орбіта Землі. Слідом йде Меркурій, спосіб якого становить всього 7 градусів.
Крім свого аномально великого способу, орбіта Плутона витягнута сильніше, ніж орбіти планет, хоча на відміну від Меркурія за цим параметром невелика.
Можливо, це і є відповідь: орбіта Плутона надто сильно витягнута і надто сильно нахилена?
Давайте тепер подивимося на орбіти тіл, що лежать від Сонця далі, ніж Плутон (вони виділені малюнку нижче червоним кольором). Більш наочно це можна зробити за допомогою цього ресурсу.
" src="https://static..jpg" alt="" data-extra-description="
Карликові планети Сонячної системи. Фото:
Так яка ж властивість є спільною для різних об'єктів, яка при цьому відрізняє їх від планет?
Виявляється, необхідно розглянути не тільки самі тіла, їх розмір і орбіту, але також звернути увагу на те, що знаходиться в їхньому околиці: малі тіла Сонячної системи - в основному астероїди.
Саме в цій галузі Сонячної системи - головному поясі астероїдів -живе одна з карликових планет – Церера. До речі, класифікація цього об'єкта теж була змінена: раніше Цереру вважали астероїдом (вона була першим відкритим небесним подібним тілом), а тепер вона - одна з карликових планет.
Відмінність астероїдів та карликових планет - у їхній формі. Карликові планети досить масивні, щоб набрати округлу форму, а астероїди - легші тіла і мають неправильні контури.
Інші чотири карликові планети живуть набагато далі від Сонця, за орбітою Нептуна. І в цій же області Сонячної системи знаходиться пояс Койпера – ще один пояс астероїдів.
Тепер ми можемо зробити висновок, що карликові планети Сонячної системи відрізняються від планет головним чином наявністю астероїдів на околицях їх орбіт.
При цьому карликові планети та планети мають округлу форму та обертаються навколо Сонця.
І що ж стало приводом знизити статус Плутона?
Ідеї про те, що Плутон більше не повинен мати статусу планети, почали з'являтися на початку XXI століття. Після 70 років перебування Плутона на посаді дев'ятої планети один за одним посипалися відкриття тіл, що знаходяться далі, ніж Плутон, але можна порівняти з ним за розміром і масою. Фінальним акордом у послідовності відкриттів стало відкриття Еріди у 2005 році групою вчених під керівництвом Майкла Брауна. Згодом він навіть написав книгу "Як я вбив Плутон".
Справа в тому, що Еріда виявилася значно потужнішою за Плутона і практично стала претендувати на роль 10-ї планети. У вчених був вибір: продовжити розширювати список планет чи придумати визначення слову планета, яке б спокій і стабільність у тому сімействі. Вони обрали другий шлях і дали таке визначення слову планета:
- Тіло обертається навколо Сонця.
- Досить масивне, щоб під дією сил гравітації прийняти навколоокруглу форму, що знаходиться в стані гідростатичної рівноваги.
- Очистив простір своєї орбіти від інших тіл.
Чи це означає, що список планет більше ніколи не поповниться? Ні в якому разі! До цього часу в Сонячній системі регулярно відкриваються нові об'єкти, зазвичай невеликі. Але навіть при існуючому розмаїтті потужних телескопів планету розміром із Землю, але в 500 разів далі від Сонця, ніж сама Земля, астрономи не змогли б помітити. Більше того, в січні 2016 року цей "вбивця Плутона" Майкл Браун передбачив існування великої планети (в 10 разів масивніше Землі!) на видимій околиці Сонячної системи. Протягом 2016 року цей гіпотетичний об'єкт (передбачений теоретично, але не обов'язково існуючий насправді) не був знайдений. Але цілком можливо, що найближчими роками астрономи знайдуть справжню дев'яту планету, яка буде гідніша цього статусу, ніж Плутон.
Плутон — більше не планета, і в цьому ви маєте рацію. Під час його відкриття у 1930 році ще не вистачало знань для того, щоб його класифікувати. Виправлення цієї помилки у 2006 році та «розжалування» Плутона досі займає людські розуми.
"Mein Vater erklärt mir один Sonntag unsere neun Planeten." («Мій батько розповідає мені щонеділі про наші дев'ять планет.») Цю фразу я вивчив ще в школі. Перші літери слів у реченні вказують на перші літери назв планет нашої сонячної системи: "Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto" ("Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон»). Але в 2006 все стало інакше: На Генеральній Асамблеї Міжнародного Астрономічного Союзу в Празі було дано нове визначення слова «планета» і Плутон його критеріям не відповідав. З того моменту він був не планетою, а «карликовою планетою». Це поняття по суті означає «великий астероїд».
Ухвалення цього рішення не обійшлося без суперечок серед астрономів. Але особливо жорстокі дискусії були серед громадськості. Якщо я, наприклад, у доповідях чи статтях повідомляю про дослідження Плутона, я знову, як і раніше, отримую коментарі від людей, які скаржаться на те, що це небесне тіло більше не можна називати «планетою».
Особливо роздратована через «розжалування» американська громадськість: адже Плутон був єдиною планетою, яку відкрив американець (Клайд Томбо). Інші американські астрономи також незадоволені - вони знову і знову намагаються запропонувати таке визначення планети, щоб Плутон отримав назад свій статус.
- На сьогоднішній день обговорюється пропозиція Кірбі Раньона з Університету Джона Хопкінса: Будь-яке небесне тіло, в якому немає реакції ядерного синтезу і яке за формою схоже на сферу, має називатися «планетою». Тоді Плутон, зрозуміло, знову став би планетою. Тоді слід би таким же терміном позначити ще добру сотню небесних тіл у нашій Сонячній системі. Сферичність небесного тіла залежить, головним чином, від його розміру та речовин, з яких він складається. Ця формула описує фізичні процеси, які відповідальні за форму:
| R = √2σy/πGρ2 |
Формула планети
Поряд з гравітаційною постійною G і числом π знаходиться щільність ρ речовин і опір стиску σ y які визначають форму. З її допомогою обчислюється «Kartoffelradius» («картопляний радіус») мінімальний радіус карликової планети R.
Найменше небесне тіло є не сферичним, а має неправильну форму, як картопля. Тільки коли тіло має достатній розмір, його маса за допомогою власної гравітації може подолати опір речовини стиску та утворити кулястий об'єкт.
Сферичність може дійсно дещо розповісти про внутрішню будову і цим може використовуватися як важливий параметр для дослідження в планетології. Незважаючи на це, визначальний критерій, що використовується для визначення його як "планети", вважаю хибним. До того ж, серед іншого, ігнорується важливий факт при його появі.
Коли з'явилися такі планети, як Земля і Юпітер, вони досить швидко збільшилися в розмірах, щоб за допомогою своєї сили гравітації або зібрати всі речовини, що знаходяться поблизу, або за допомогою відцентрових сил запустити матерії по віддаленій орбіті, не кажучи вже про такі особливі випадки як троянські. астероїди. Але на великій відстані від сонця об'єкти рухалися б набагато повільніше.
Траплялося б менше зіткнень, небесні тіла збільшувалися б повільніше і не могли б впливати на навколишнє середовище таким чином. У зв'язку з чим Плутон був би зовсім не планетою, а великим астероїдом, який, як і раніше, був би серед інших астероїдів.
Можна надати безліч визначень поняттю терміну «планета». Але по-справжньому задовільний не стане жодне. Природа не передбачила для небесних тіл непорушних кордонів. Тіла змінюються, плавно та розмірено. Але поки людина ще працює над такими визначеннями, розумніше не ставити Плутон та всі інші малі астероїди в один ряд із газовими гігантами розміром із Юпітер.
Плутон - захоплюючий об'єкт, такий, яким його і класифікують! А в школі вчать тепер просто: Mein Vater erklärt mir 1 Sonntag unseren Nachthimmel. («Мій батько розповідає мені щодня про наше нічне небо»).
Плутонбув відкритий американським астрономом Клайдом Томбо 1930 року, який розрахував математично, що за орбітою Урана мало бути ще якесь небесне тіло, що вносило невеликі «корективи» в його рух по орбіті. Далі все було справою техніки - маючи модель руху Урана з урахуванням гравітації інших планет і Сонця і порівнюючи її з орбітою, що спостерігається, можна було оцінити, по якій орбіті рухається і яку масу має обурююче тіло. Однак ці оцінки були дуже приблизними.
Орбіта Плутона - як видно з малюнка, вона значно нахилена щодо площини Сонячної системи, і в далеких ділянках "забігає" далеко в Пояс Койпера
Коли Плутон нарешті було знайдено, його приблизний розмір оцінили приблизно таким, що збігається з земним. Не треба сміятися над такою грубою помилкою в розрахунках, варто нагадати, що в розпорядженні астрономів того часу все ще не було комп'ютерів, а Плутон знаходиться від Сонця в 39 разів далі, ніж Земля.
Зрозуміти помилку і уточнити розміри Плутона вдалося лише 1978 року, з відкриттям його першого супутника. Харона, всього вдвічі поступається за розміром Плутону. Вивчаючи взаємодію Плутона і Харона, астрономи встановили, що маса Плутона надзвичайно мала і становить лише близько 0,2 від маси Землі.
Так, раптово і несподівано для науки, Плутон з великого небесного тіла раптом сильно «стиснувся» і зменшився в розмірах. Однак, навіть будучи дуже маленьким за розмірами Плутон, поки все ще вважався повноцінною планетою.
Відкриття Ериди та інших карликових планет за орбітою Нептуна
З настанням 1990-х р.р. у дослідженні космосу настала нова ера, яку можна було б сміливо назвати "ерою Хаббла" на ім'я космічного телескопа "Хаббл" призначеного для спостереження за віддаленими космічними об'єктами.
Незабаром з'ясувалося, що Плутон і Харон — не єдині об'єкти за орбітою Нептуна. У просторі, що раніше здавалося лише «порожнечею», один за одним стали з'являтися нові об'єкти, в основному крижані за складом, що обертаються навколо Сонця на великій відстані, причому деякі з них були дуже вражаючими за розміром. Це безперечно були не астероїди — занадто великі їх розміри, але водночас до повноцінних планет вони «не дотягували».
Коли у 2005 році група астрономів, керованих Майком Брауномз Каліфорнійського технологічного інститутувідкрила Еріду, космічний об'єкт віддалений від Сонця вдвічі далі Плутона, але при цьому майже не поступається йому розміром, перед вченими постало непросте завдання. Те, що Еріда і Плутон — багато в чому схожі на небесні тіла, сумнівів не залишалося. Але чи є Еріда ще однією планетою Сонячної системи?
Одним словом, існуючі астрономічні уявлення вимагали перегляду.
Плутон позбавляється статусу планети Сонячної системи
У 2006 році Міжнародна астрономічна спілкаприйняв офіційне визначення поняття « планета«.
Планета - це тіло, що обертається навколо Сонця і не є супутником іншого тіла, досить велике, щоб прийняти сферичну форму під дією власних гравітаційних сил, здатне «очистити довколишні області» від інших подібних тіл, але недостатньо для початку термоядерної реакції.
Оскільки Плутон свою область не очистив і мирно співіснує в ній з іншими об'єктами, він перестав бути планетою. Натомість Союз прийняв рішення назвати Плутон та Еріду. карликовими планетами— космічними об'єктами, що не дотягують до повної відповідності визначенню «повноцінної» планети, але й не відповідають йому повною мірою.
Правильним було це рішення чи не зовсім правильним — сперечаються іноді до цього дня. Проте, питання викликає скоріше «розпливчасте» формулювання визначення поняття «планета», сам факт існування карликових планет приймається всіма.
На даний момент до списку "офіційних" "карликів" Сонячної системи входять давно відома, досить добре вивчений Плутон, і купка "новачків" з околиць системи: Еріда, Хаумеа, Макемаке, Седна (можливо). Проте вже зараз зрозуміло — карликових планет анітрохи не менше, а швидше за все значно більше, ніж великих.
Нові відкриття чекають на нас у найближчому майбутньому.
