Общие сведения о Плутоне

© Владимир Каланов,
сайт "Знания-сила".

Вскоре после открытия Непту́на, сделанного в сентябре 1846 года немецким астрономом Иоганном Галле по расчетам Адамса и Леверье, возникла идея поиска новой планеты за орбитой Непту́на. Предполагалось, что неведомая планета может иметь влияние на особенности движения Урана (наряду́ с влиянием Непту́на, Сатурна и Юпитера).

Плутон

История открытия Плутона

Ещё в 1848 году американский математик и астроном Бенджамин Пирс (1809-1880) выдвинул гипотезу о существовании транснепту́новой планеты. В 1874 году другой американский астроном, Саймон Ньюкомб (1835-1909) , разработал новую теорию движения Урана, которая учитывала тяготение неизвестной занепту́новой планеты.

Поиску этой планеты посвятил 14 лет упорного труда американский астроном, известный своими , Персиваль Лоуэлл (1855-1916) . Он организовал масштабные поиски девятой планеты Солнечной системы, указал место в созвездии Близнецов, где следует искать неизвестную планету, но преждевременная смерть не дала ему возможности завершить начатую работу. Через 14 лет после смерти Лоуэлла, 13 марта 1930 года, американский астроном Клайд То́мбо, работавший в обсерватории возле города Флагстафф (штат Аризона), построенной в своё время на деньги Лоуэлла, обнаружил девятую планету. Она находилась точно в том месте, которое вычислил Персиваль Лоуэлл.

Считаем своим долгом отметить, что Клайд То́мбо, которому на момент открытия было только 24 года от роду, к этому выдающемуся успеху пришел в результате огромного, кропотливого труда, работая оператором блинк-компаратора - специального прибора, позволяющего сопоставлять два фотоснимка одного и того же участка неба, снятого в разное время с помощью фотографического телескопа, Клайд То́мбо должен был анализировать и сравнивать сотни фотопластинок, сидя за микроскопом блинк-компаратора.

На фотопласти́нках были отражения слабых звёзд, число которых по мере приближения к полосе Млечного пути составляло от 160 тысяч до 400 тысяч на каждой пластинке. Какой усидчивостью и каким трудолюбием надо было обладать, чтобы тщательно анализировать эти пластинки!

В дальнейшем оказалось, что Плутон могли открыть ещё при жизни Лоуэлла, а также в 1919 году. Обработка сохранившихся фотопластинок Флагстаффской обсерватории по современной технологии показала, что изображение новой планеты на одной из пластинок попало на дефект фотопластинки, а на других изображения были настолько нечёткими, что заметить их было просто невозможно.

В названии, точнее в астрономическом знаке планеты Плутон, просматривается определённая символика: две латинские буквы P и L совпадают с начальными буквами имени Персиваля Лоуэлла (Persival Lowell) . Хотя такое совпадение наверняка случайное, но оно воспринимается как некая историческая справедливость. Если обратиться к мифологии, то Плутон у древних греков был богом подземного царства, обители мёртвых. Совсем не весёлое имя дали девятой планете, но не будем принимать это всерьёз, миф он и есть миф.

Прежде чем продолжить рассказ о Плутоне, сразу оговоримся, что термин "планета" по отношению к этому небесному телу теперь не применяется. В августе 2006 года в Праге состоялась XXVI Ассамблея Международного Астрономического Союза, которая приняла решение о том, что Плутон не является полноценной планетой Солнечной системы и по своим размерам переводится в разряд планет-карликов . Надо сказать, что среди астрономов это решение воспринято неоднозначно и в целом довольно сдержанно.

Общие сведения о Плутоне

Плутон - самая малая и самая дальняя планета Солнечной системы . Плутон находится на среднем расстоянии от Солнца в 5900 миллионов километров (39,9 а.е.) . Характерной особенностью движения Плутона является большая вытянутость его околосолнечной орбиты и большой её наклон к плоскости эклиптики. Приближаясь к одному из крайних своих положений на орбите (к перигелию), Плутон оказывается на некоторое время ближе к Солнцу, чем Нептун. В самом деле: минимальное удаление Непту́на от Солнца составляет 4456 млн. км, а Плутона - 4425 млн. км. Последний такой период, когда Нептун был самой удалённой планетой, пришёлся на годы с 1979 до 1998.

Схема: орбиты Нептуна и Плутона

Удивляться большой продолжительности этого периода (19 лет) не нужно, ведь период обращения Плутона вокруг Солнца составляет 248 лет. Зато максимально удалённая точка орбиты Плутона отстоит от Солнца на 7375 млн. км. В этот момент Плутон находится уже несравненно дальше от Солнца, чем Нептун.

Получается, что при соответствующем расположении в пространстве относительно Солнца наша Земля может находиться на расстоянии от Плутона, равном приблизительно 7525 млн. км. На таком огромном расстоянии исследования планеты Плутон сильно затруднены́. В самый мощный телескоп Плутон со своим спутником выглядят с Земли в виде небольшой звёздочки, почти слитой с другой, ещё меньшей по размеру.

Правда, с помощью , выведенного на околоземную орбиту, учёные смогли получить определённый объём информации об этих далёких небесных телах. Например, определён диаметр Плутона - 2390 км, что почти в два раза меньше диаметра Меркурия (4878 км) и значительно меньше диаметра Луны (3480 км).

Период вращения Плутона вокруг собственной оси составляет 6 суток и 8 часов, т.е. сутки на Плутоне длятся 152 земных часа. Вращение Плутона вокруг оси имеет направление, обратное направлению его вращения по орбите. Это ещё одна особенность этой планеты.

Масса Плутона составляет 0,0025 от массы Земли (в 400 раз меньше массы Земли). Наклон плоскости орбиты к плоскости эклиптики - 17°2". Такой большой наклон плоскости орбиты не имеет ни одна из остальны́х восьми планет Солнечной системы. Например, этот параметр составляет: у Непту́на - 1°8", у Урана - 0°8", у Сатурна - 2°5", у Юпитера - 1°9".

Период обращения вокруг Солнца, т.е. год на Плутоне составляет, как мы уже знаем, 248 земных лет, т.е. почти четверть тысячелетия.

Средняя скорость обращения вокруг Солнца составляет 4,7 км/с, или почти 17000 км/ч.

Мы можем представить себе лётчика за штурвалом реактивного самолёта, летящего со скоростью немного больше 1000 км/ч в течение нескольких часов. Но нельзя представить полёт такого самолёта вдоль орбиты Плутона. Такой полёт немыслим, потому что для облёта Солнца по орбите Плутона со скоростью около 1000 км/ч потребовалось бы 4200 лет: ведь нужно было бы пролететь около 22,2 млрд. км.

Этот фантастический расчет мы приводим потому, что речь идёт о самой далёкой планете Солнечной системы. Космос таит в себе много загадок, и кто знает, смогут ли люди открыть ещё одну планету. Возможно, орбиты Непту́на и Плутона - это и есть границы Солнечной системы. И вот чтобы дать читателям представление о размерах пространства, заключенного в этих границах, мы привели этот простой расчёт.

Атмосфера и поверхность Плутона

Атмосфера Плутона была обнаружена в 1985 году при наблюдении покрытия им звёзд. В дальнейшем наличие атмосферы было подтверждено́ наблюдениями за другими покрытиями в 1988 и 2002 годах.

Атмосфера Плутона очень разрежена и состоит в основном из смеси азота (99 %), монооксида углерода и метана (0,1%). Главным компонентом атмосферы является молекулярный азот (N 2). Предполагается, что азот образовался из вещества, составляющего поверхность Плутона. В настоящее время азот находится в летучем (сублимированном) состоянии. При температуре атмосферы в среднем минус 230°C - это естественное агрегатное состояние азота. По уточнённым данным температура атмосферы (минус 180°C) выше температуры поверхности планеты (минус 230°C). Сублимация производит охлаждающий эффект на поверхность Плутона.

В атмосфере присутствуют также образовавшиеся в результате фотохимических процессов и воздействия заря́женных частиц молекулы и ионы водорода, синильной кислоты, этана и других веществ. Считается, что метан существовал ещё при формировании планеты и вышел из её недр.

На высоте 1215 км атмосферное давление составляет около 2,3 микроба́ра. На этой высоте атмосфера как бы делится на две части. Выше находится слой аэрозоля из смеси перечисленных выше веществ. При удалении от Солнца сублимация поверхностных льдов уменьшается и, соответственно, падает давление.

Благодаря снимкам, переданным с телескопа «Хаббл», учёные имеют представление примерно о 85 процентах поверхности Плутона. Поверхность Плутона выглядит в виде контрастных зон - от светлых до тёмных. Некоторые тёмные участки можно считать образованиями, похожими на кратеры и углубления, появившиеся вследствие столкновений с крупными астероидами.

Поверхность Плутона

Поверхность Плутона состоит из водяного льда и замерзшего метана. Светлые зоны поверхности - это районы, предположительно покрытые твёрдым азотом. Состояние азота меняется по мере смены длинных сезонных циклов. Изменение структуры азота приводит к изменению яркости поверхности. В зависимости от температурных условий меняется и структура водяного льда. При приближении Плутона к Солнцу часть льда сублимирует, т.е. превращается в газ, и атмосфера становится более плотной. При удалении планеты от Солнца атмосфера частично конденсируется и выпадает в виде кристаллов, образуя своеобразный "снег" на поверхности. Так образуются более светлые участки поверхности.

Три вида Плутона
Фото поверхности на основе снимков телескопа Хаббл

Однородные сероватые пятна, которые удалось "рассмотреть" с помощью телескопа «Хаббл», образуются метаном. Это подтверждается спектроскопическими исследованиями, выполненными с Земли. Метан составляет около 1% массы планеты.

Одним из компонентов поверхности Плутона может быть двуокись углерода, содержание которой менее 1%. Возможно, что в состав поверхности, кроме указанных веществ, входят и другие составляющие, но пока их не удалось идентифицировать.

Плотность вещества на Плутоне в среднем составляет 2,03 (г/см³) . Температура поверхности - от минус 228 до минус 238 °C. Давление на поверхности колеблется от 3 до 160 микроба́р. Освещённость поверхности слабая: слишком велика удалённость от Солнца. Тем не менее в дневное время поверхность Плутона освещена во много раз сильнее, чем наша Земля ночью освещена Луной.

Многое о Плутоне оставалось неизвестным до 2015 года, когда мимо него пролетел аппарат «Новые горизонты» (New Horizons)

Неоднородность поверхности Плутона была подтверждена намного лучшими фотогра́фиями зонда New Horizons.

Альбедо разных участков его поверхности варьирует от 10 до 70 %, что делает его вторым по контрастности объектом Солнечной системы после Я́пета.

Внутреннее строение Плутона

Плутон - планета особенная, но скорее всего её можно отнести к планетам земной группы. По основной гипотезе считается, что под поверхностью, состоящей в основном из замерзших воды и метана, находится заледене́лая мантия толщиной до 250 км, состоящая изо льда (слой в 130 км), молекулярного азота и других структур. Глубже находится ядро из каменистых силикатов и частично изо льда и гидратов. По одной из версий, между заледене́лой мантией и силикатным ядром возможно наличие слоя органических веществ толщиной до 100 км.

Лёд на поверхности и в мантии образовался из воды, поднятой из глубины планеты теплом, которое выделилось при радиоактивном распаде элементов, входящих в состав каменистых образований ядра. Другие предположения по этому вопросу заключаются в том, что вода выделилась из первичных окаменелостей планеты в результате столкновения с крупным астероидом.

© Владимир Каланов,
"Знания-сила"

Уважаемые посетители!

У вас отключена работа JavaScript . Включите пожалуйста скрипты в браузере, и вам откроется полный функционал сайта! Антоненко Андрей

Исследователь Росс Хаттон (Ross Hatton) и его коллеги из университета штата Орегон (США) исследуют процесс охоты пауков. Для этого в лаборатории построена гигантская модель паутины из веревок и алюминия. Ученые...

Титан - это один из самых загадочных объектов Солнечной системы. Уже давно ученые выдвигают предположения о том, что на этом спутнике Сатурна, возможно, существует примитивная жизнь. Недавнее открытие американскими астрономами...

Мелкие хищные динозавры из семейства Dromaeosauridae предпочитали охотиться стаями и могли при случае одолеть достаточно крупного противника. А выслеживать добычу им помогало прекрасное чутье, выяснил Стивен Ясински, работающий палеонтологом в...

Нейробиолог Эрик Джарвис (Erich Jarvis) из университета Дьюка в Дархаме (США) исследовал активность гена PVALB у попугаев, который прежде был обнаружен у певчих птиц. Ученый и его коллеги считают, что...

• Реконструировано строение древнейшего цветка

  Ученые из международного научного проекта eFLOWER реконструировали внешний вид и строение древнейшего цветка, который был у первых цветковых растений, когда они только появились. Статью об этом, опубликованную в журнале Nature…

• Ученые решили вековую задачу об объединении древних суперконтинентов

  Международная группа геофизиков решила вековую задачу – ученые выяснили, когда и каким образом объединились древние суперконтиненты Колумбия и Родиния. Исследование под названием "О долговечной связи между Южной Сибирью и Северной Лаврентией в Протерозойскую эру" было…

• Черепах породнили с птицами

  Генетические данные говорят о том, что черепахи произошли от общего предка птиц и крокодилов, а не от более древних групп рептилий. Эволюционные корни черепах долгие годы занимают ученых. Согласно данным палеонтологов…

• Как латимерии чуть не вышли на сушу

  Древнейшая из ныне живущих рыб раскрыла свои генетические секреты: исследователи из Института Броада (США) сообщают в журнале Nature, что им удалось расшифровать геном латимерии. Чучело латимерии в Венском музее естествознания (фото…

• Пересохнет ли озеро Байкал?

  За последние пятнадцать лет уровень воды в Байкале заметно упал. Это всерьез беспокоит экологов и ученых. Сейчас они пытаются выяснить причины обмеления самого глубокого озера на планете и составить для…

• Ученые рассчитали скорость плавания «чертовых пальцев»

  Палеонтологи обнаружили в Германии белемнитов, у которых рекордно хорошо сохранились мягкие ткани. Находка позволила вычислить скорость плавания этих вымерших головоногих моллюсков. БелемнитОб этом говорится в статье немецких и японских ученых, опубликованной в журнале…

• В Нигере нашли реликтового парейазавра

  Необычный ящер, обнаруженный палеонтологической экспедицией в центральной Африке, заставил ученых пересмотреть свои взгляды на историю жизни в пермском периоде. Оказывается, фауна древнего сверхконтинента Пангеи была вовсе не так однородна, как…

  Следующая Страница:

Девятая планета Солнечной системы не так давно перестала быть таковой. Что случилось? Почему далекую планету с красивым названием перевели в разряд карликов? Что мы вообще знаем об этом объекте? И много ли подобных ему в Солнечной системе?

Открытие

Существование Плутона было предсказано за несколько десятилетий до реального обнаружения. Все дело в том, что движение двух крайних планет Солнечной системы не подчинялось законам небесной механики. Это говорило о том, что за ними движется какое-то массивное тело, сопоставимое с ними по величине. Поиски его начал в 1906 году состоятельный американский астроном Персиваль Лоуэлл. Им был запущен даже специальный проект под названием «Планета Икс». Однако из-за некачественного фотоснимка звездного неба, сделанного в 1915 году, он не сумел Плутон разглядеть. А затем в связи со смертью инициатора поиски были прекращены.

И только в 1930 году Плутон все же был обнаружен молодым астрономом Клайдом Томбо. Причем последний специально был принят в Лоуэлловскую обсерваторию для поиска неизвестной планеты. Ему поставили задачу фотографировать участки звездного неба для выявления движущихся объектов. Обнаружить ее были шансы и у других обсерваторий. Но в то время небесный объект 15 звездной величины на фотоснимках был мало отличим от брака эмульсии.

Имя

Удивительно, но название новой планете дал не ее открыватель. Он, конечно, получил престижную медаль Лондонского королевского астрономического общества и много других наград. Но право дать имя новой планете было предоставлено не ему, а лаборатории. В итоге на специальном голосовании ученые выбрали из трех наиболее популярных вариантов один. Его предложила одиннадцатилетняя девочка из Англии по имении Венеция Берни. Юная леди справедливо подметила, что раз Плутон был богом подземного царства, то и самой дальней планете, где так темно и холодно, как нельзя лучше подойдет его имя. К тому же это соответствовало давней традиции брать названия для небесных объектов из мифологии Древнего Рима.

Где находится

Среднее расстояние от Солнца до Плутона составляет примерно сорок астрономических единиц. Проще говоря, он в 40 раз дальше Земли. В привычных нам единицах - это где-то 6 миллиардов километров. Однако орбита, по которой планета движется, настолько вытянута, что некоторое время своего долгого периода обращения вокруг светила она находится ближе к последнему, чем даже Нептун (афелий дальше перигелия почти на 3 000 000 000 км). Движения этих планет не пересекаются лишь потому, что находятся в разных плоскостях.

А еще между ними существует так называемый орбитальный резонанс: за то время, пока Нептун совершает три оборота вокруг Солнца, Плутон их делает два. При этом иногда он даже оказывается ближе к Урану. Вообще, Плутон - единственная планета, орбита которой находится под углом в семнадцать градусов к солнечному экватору. Все остальные вращаются примерно в одной плоскости. Полный оборот вокруг Солнца Плутон делает почти за двести сорок восемь лет.

Условия

Кроме того, сейчас принято разделять небесные тела, обращающиеся вокруг Солнца, на планеты, их спутники, карликовые планеты и малые объекты солнечной системы. Во многом судьбу Плутона решило открытие в 2005 году Эриды. То есть планеты, сопоставимой с ним по размерам. Тогда и решили изменить формулировку. Планета теперь - это космический объект, который вращается по орбите вокруг Солнца, обладает гидростатическим равновесием и такой массой, которая позволяет очистить окружающее пространство от схожих с ним по величине тел. Вот почему Плутон - не планета. Во-первых, он находится практически в поясе Койпера, в непосредственной близости от других похожих объектов. Во-вторых, его спутник, Харон, расположен слишком близко к нему и очень массивен.

Возникновение

Существует множество гипотез того, как образовалась планета Плутон. Фото, сделанные современными телескопами, не позволяют нам досконально разглядеть его поверхность. Но очевидно, что эта карликовая планета чуть ли не наполовину состоит изо льда. Последнее говорит в пользу отнесения ее к так называемым транснептуновым объектам. В поясе Койпера, как предполагается, находятся мириады комет. Как и последние, Плутон имеет ядро и содержит огромное количество льда. И если бы его перигелий находился еще ближе к Солнцу, у планеты появлялся бы хвост. Что-то вроде этого и происходит, когда при максимальном приближении к светилу у Плутона возникает газообразная атмосфера.

По другой версии, эта планета когда-то была спутником Нептуна, выбитым с орбиты другим крупным космическим объектом. Есть также предположение, что Плутон вообще был захвачен притяжением из другой звездной системы.

Теорий много, в том числе и фантастических. Однако по своим физическим характеристикам планета Плутон все же схожа с другими объектами Солнечной системы и, видимо, всегда была ее частью.

Исследования

До 2006 года ученые могли только наблюдать за этим далеким космическим объектом и строить догадки. Но совсем скоро карликовая планета Плутон станет нам ближе и понятнее. В 2006 году к ней был отправлен космический аппарат под названием «Новые Горизонты». И уже в 2015 году он должен приблизиться к окраинам Солнечной системы. Он покажет нам, как выглядит Плутон. Возможно, это вновь изменит наши представления о нем. Кроме того, ученых интересует и Солнечная система, фотосъемка которой в таких местах еще не производилась. Ведь оттуда рукой подать и до Облака Оорта - одного из самых загадочных мест космоса. Также предполагается, что по результатам этой миссии будет создана первая карта Плутона.

Критика

Общественность неоднозначно восприняла новую картину мира. Астрологи, например, вообще заявили, что вывод Плутона из разряда планет противоречит их многовековой «науке». А в некоторых странах до сих пор по традиции в школах преподают по-старому. Как, например, в США, но там это, возможно, потому, что первооткрывателем девятой планеты был как раз американец (единственный раз в истории). В английском языке, кстати, появилось новое выражение - «оплутонить», что в переводе буквально означает «понизить рангом». А уж сколько фантастических историй создано о далекой планете! Серьезные критики же говорят о том, что все это не более чем махинации с формулировкой. А планета Плутон есть, была и будет. Меняется лишь человеческий взгляд на мироздание.

В заключение

В 2006 году, несмотря на многочисленные протесты общественности, Международный астрономический союз заявил, что Плутон - больше не планета. Изменилось ли что-то от этого в нашей жизни? Вряд ли. Разве что большинство стран переписали учебник под названием «Астрономия». Планеты Солнечной системы все еще недостижимо далеки от человека. И изучать мы их можем в основном с помощью наблюдений. Но даже такой способ позволяет человечеству двигаться вперед в познании Вселенной. Ведь с каждым годом нарисованная нами картина мира все больше становится похожей на правду. И кто знает, может, еще через пару лет планет в Солнечной системе снова будет девять? А что там, за поясом Койпера? Но пока до статуса планеты Солнечной системы Плутон явно не дотягивает...

Карликовая планета Плутон – это доминирующий объект в неизученной и далекой системе из 6-ти малых космических тел, расположившихся на рубежах империи Солнца.

После открытия, Плутон воспринимался как самая далекая, девятая планета нашей системы. Он расположился на окраине известного мира в поясе Койпера. Своего планетного статуса спустя 76 лет, решением Международного астрономического союза. Ассамблея этой организации приняла дополнение к определению «планета», оно заключается в отсутствии других небесных тел около ее орбиты, исключение – собственные спутники. Плутон не соответствует этому пункту, так как рядом с ним имеются различные космические объекты. Это положило начало возникновению новой категории – малые планеты, их второе название плутоиды.

История открытия

Еще в конце XIX века ученые предполагали присутствие неизвестной планеты, проявляющей влияние на . Активным поиском объекта занялся в 1906 году американский профессор астрономии, создатель крупной частной обсерватории, исследователь Персиваль Лоуэлл.

Он дал космическому телу название «Планета X», но так и не сумел найти его до конца своих дней. В 1919 году калифорнийские ученые из Маунт-Вилсон рассматривали фотографии района нахождения Плутона, но из-за брака в снимках он не был замечен. В течение десяти лет поиски были приостановлены, а в 1929 году их продолжил Клайд Томбо. Делая снимки примерного места расположения загадочной планеты по координатам, рассчитанным Лоуэллом, он работал по 14 часов в день. Были обнаружены сотни астероидов и комета, а в 1930 – открыт Плутон. Привилегия выбрать название планеты досталась соратникам профессора Лоуэлла, варианты присылались отовсюду. Имя бога темного царства мертвых предложила юная англичанка Венеция Берни. Этот вариант понравился большинству сотрудников, и планета стала Плутоном.

Поверхность и состав

Изучение планеты затруднено огромным расстоянием, сведений о ней немного. В своем строении она имеет каменное ядро и мантию из замерзшего азота с примесью метана и оксида углерода. Поверхность Плутона имеет разный характер, ее цвет изменяется со сменой сезонов. Просматриваются более темные области, состоящие из метанового льда. Плотность планеты – 2,03 г/см3 – говорит о наличии 50% силикатов в составе внутренней структуры. Изучение Плутона ведется исходя из материалов, полученных от «Хаббл», им замечены следы сложных углеводородов.

Характеристики

Исходные предположения астрономов говорили, что вес Плутона соизмерим с земным. Но изучая гравитационное действие Харона, выяснили, что масса планеты достигает 1,305х10 в 22 кг – это всего четверть веса Земли. Он уступает по габаритам Луне и еще шести спутникам в нашей системе. Плутона пересчитывался неоднократно, его значение изменялось при получении новых данных. Сейчас его диаметр принято считать равным 2390 км.

Планета окружена тонким слоем атмосферы, состояние которой связано с расстоянием до Солнца. При приближении к звезде лед плавится и испаряется, образуя разреженную газовую оболочку, состоящую в большей степени из азота и частично из метана, а при удалении эти вещества замерзают и падают на поверхность. Температура объекта составляет -223 градуса Цельсия. Планета отличается медленным вращением вокруг оси, для смены суток ей необходимо 6 дней и 9 часов.

Орбита

Форма орбиты Плутона вытянутая, она не похожа на другие, а ее отклонение от окружности равняется 170. Из-за этого расстояние планеты до светила изменяется циклично. Она, опережая Нептун, подходит на 4,4 млрд. км, а в другой части отдаляется на 7,4 млрд. км. Время приближения к светилу длится 20 лет – тогда наступает самый удобный момент для изучения планеты. Плутона и Нептуна не имеют точек соприкосновения, они достаточно далеки друг от друга (17 а. е.). Планеты имеют резонанс 3:2, т. е. пока Плутон совершает два оборота, его сосед успевает выполнить три. Это устойчивое соотношение длится миллионы лет. Путь вокруг Солнца планета проходит за 248 лет. Свое движение планета осуществляет навстречу Земле, как Уран и Венера.

Спутники

Плутон окружают пять маленьких лун: Гидра, Харон, Никта, Кербер и Стикс. Они сосредоточены очень компактно. Первым был Харон, имеющий диаметр 1205 км. Его масса в 8 раз меньше, чем у Плутона. Взаимные затмения планеты и спутника пригодились при вычислении ее диаметра. Размеры всех спутников вычислены неточно, они имеют разбежность от 10 км, в случае с Никтой (88-98 км), до 86 км у Гидры (44-130 км). Плутон и Харон признаются частью современных ученых исключительной формой связи космических тел – двойной планетой.

Атмосфера Плутона не испарилась в космос за последние несколько миллионов лет благодаря существованию Харона, периодически закрывающего Плутон от солнечного ветра, уносящего молекулы его воздуха.

Плутон (справа) и Харон (слева) находятся на расстоянии около 20 тысяч километров друг от друга

Как сообщается в статье, опубликованной в журнале Icarus, Харон является своеобразным щитом, который оберегает атмосферу Плутона от уничтожения и перенаправляет большую часть потока солнечного ветра в стороны от карликовой планеты.

Когда зонд New Horizons прибыл в систему Плутона, руководитель миссии Алан Стерн (Alan Stern) и его команда с удивлением обнаружили, что Плутон обладает сложно устроенной атмосферой, в которой присутствуют облака, иногда идет снег и дуют ветра. Тогда же выяснилось, что Плутон взаимодействует с солнечным ветром. Как отмечали ученые из НАСА, поток заряженных частиц и плазмы почти не уносит молекулы газов из атмосферы Плутона в открытый космос, так как карликовая планета, по загадочным причинам, почти не взаимодействует с ним.

Ответом на эту загадку, Кэрол Пати (Carol Paty) из Технологического университета Джорджии в Атланте (США) Пати и ее коллега Джон Хэйл (John Hale), является Харон и то, как его временная атмосфера взаимодействует с солнечным ветром. Изучая полученные New Horizons данные, исследователи обратили внимание на то, что на поверхности Харона присутствуют крупные кратеры, при формировании которых большое количество водяного и азотного льда, составляющего основу «пород» этой луны Плутона, должно было испариться и сформировать временную атмосферу.

Как показали расчеты ученых, появление даже очень тонкой временной атмосферы на Хароне очень сильно поменяет то, как он будет взаимодействовать с солнечным ветром - при ее наличии он будет играть роль своеобразного щита, который будет отклонять в стороны поток протонов, испускаемых Солнцем, и не давать им сталкиваться с молекулами воздуха в атмосфере Плутона, что сильно замедлит «утечку» атмосферы планеты в космос.

Это объясняет то, почему Плутон до сих пор обладает атмосферой, несмотря на отсутствие у него магнитного поля. Однако результаты расчетов ученых оказались примерно в 2,5 раза ниже, чем реальные замеры скорости солнечного ветра и плотности его частиц, сделанные на New Horizons. Исследователи надеются, что дальнейший анализ данных поможет узнать, как возникло это расхождение, и позволят вычислить плотность и массу атмосферы Плутона в первые дни его жизни, которые позволят понять, из чего состояла первичная материя Солнечной системы.

Отметим, в последние 11 лет с атмосферой Плутона происходит что-то странное: ее размер вырос со 100 до 3 тысяч километров. Доклад об этом представила на очередном заседании Королевского астрономического общества в Уэльсе группа ученых, наблюдавших за этой карликовой планетой при помощи 15-метрового телескопа James Clerk Maxwell, расположенного на Гавайях.

Харон, луна Плутона

Открытие Плутона произошло в 1930 году, и вплоть до 2006 года он считался девятой планетой Солнечной системы, хотя его масса в пять раз меньше массы Луны, а объем - в три раза меньше лунного. Однако в конце XX - начале XXI веков было открыто множество объектов, по размерам сопоставимых с Плутоном. Так, Эрида, также входящая в пояс Койпера, оказалась на 27 процентов массивнее Плутона. Некоторые из этих объектов, согласно классификации Международной Астрономической Ассоциации, были причислены к категории малых планет.

С «развенчанием» Плутона как полноценной планеты согласились не все. Часть общественности и ряд ученых готовы серьезно бороться за права этого спорного объекта Солнечной системы. Так, новые данные показали, что диаметр основной «конкурентки» Плутона - Эриды - несмотря на большую массу, составляет меньше 2340 километров. Ранее его оценивали в пределах от 2400 до 2600 километров, тогда как диаметр Плутона - 2400 километров. Если информация подтвердится, то Плутон, по крайней мере, сможет вернуть себе статус самого крупного объекта в поясе Койпера.

В то же время Плутон - единственный известный исследователям объект за орбитой Нептуна, обладающий атмосферой. Как и большинство объектов в поясе Койпера, он состоит в основном из горных пород и льда. Минимальное расстояние, на которое Плутон приближается к Солнцу, составляет около 29,6 астрономической единицы, а максимальное - около 49,3, тогда как, к примеру, Земля удалена от Солнца всего на одну астрономическую единицу.

Когда Плутон удаляется от Солнца, его атмосферные газы постепенно замораживаются и оседают на поверхность в виде льда. При приближении к Солнцу температура на планете вновь повышается, и лед опять становится жидким, а потом и газообразным. Благодаря такому эффекту, похожему на земной парниковый, поверхность Плутона охлаждается, а не нагревается. Происходит это потому, что сама планета тепло не генерирует (она геологически пассивна и жизни там нет), а плотный «колпак» из пара препятствует прохождению солнечных лучей.

Атмосфера Плутона была открыта в 1985 году. В 2002 году команда астрофизиков под руководством Брюно Сикарди из Парижской обсерватории, Джеймса Л. Элиота из МТИ и Джея Пезечеффа из Уильямстаунского колледжа (Массачусетс) выяснила, что атмосферное давление на Плутоне составляет 0,3 паскаля, а температура на его поверхности - 43 кельвина, или -230,1 градуса по Цельсию. По теоретическим подсчетам, карликовая планета должна была быть более холодной и обладать более разреженной атмосферой.

Одна из версий, объясняющих этот феномен, состоит в том, что в 1987 году южный полюс Плутона впервые за 120 лет вышел из тени, что привело к повышенному испарению азота из полярных шапок. А в октябре 2006 года Дэйл Круикшенк и его коллеги из исследовательского центра NASA объявили о наличии на поверхности Плутона этана - производного замороженного метана, образующегося путем фотолиза или радиолиза, который способен и выделяться в атмосферу.

В результате активных наблюдений, которые велись с августа 2009 года по май 2010 года, астрономы пришли к выводу, что в настоящее время высота атмосферы бывшей девятой планеты Солнечной системы примерно равна четверти пути от самого Плутона до его самого крупного спутника Харона.

Что же «вспучило» газы вокруг Плутона? В 1989 году эта планета, обращающаяся по вытянутой орбите, сблизилась с Солнцем на максимальное расстояние. В принципе, это должно было привести к частичному испарению атмосферы и ее сжатию. Но, как видим, этого не произошло.

Кроме того, в атмосфере Плутона был обнаружен монооксид углерода, температура которого составляет около минус 220 градусов по Цельсию. До недавних пор единственным газом, наличие которого здесь было подтверждено научными данными, являлся метан. При этом предполагалось, что значительную часть атмосферы вокруг карликовой планеты составляет азот, который трудно зафиксировать.

Не исключено, что аномальное расширение атмосферы планеты связано с циклом активности Солнца, величина которого как раз составляет 11 лет. Но это лишь предположение, пока ничем не обоснованное.

Подписывайтесь на Квибл в Viber и Telegram , чтобы быть в курсе самых интересных событий.