До 2006 года в Солнечной системе насчитывалось 9 планет. В 2006 году ученые приняли решение сократить количество планет до восьми. Наиболее удаленный от Солнца Плутон, по результатам конференции, получил статус карликовой планеты. В этой статье мы разберемся: что побудило астрономов и астрофизиков разжаловать маленькую планету, и расскажем об интересных фактах, связанных с ней.
Как был открыт Плутон
Семья планет Солнечной системы считалась полной, после того, как были обнаружены Уран в 1781 году, и Нептун в 1846 году. Долгое время астрономы рассматривали звездное небо, не находя чего-то нового. Однако, понимание законов гравитации заставляли многих из них задумываться об еще одной планете. Дело в том, что орбита Урана была деформирована. Это позволило предположить, что есть какое-то небесное тело, влияющее на траекторию движения ледяного гиганта. Загадочный объект нарекли именем «Х - Планета». Астрономы со всего мира пытались обнаружить новую планету, но долгое время эти попытки оставались безуспешными. Двое ученых – Персиваль Лоуэлл и Уильям Пикеринг, исходя из наблюдений за Ураном, рассчитали возможную орбиту неизвестного тела математическими и физическими методами, но «Объект Х» продолжал скрываться в темноте Космоса.
На самом деле Плутон мог бы быть открыт еще в 1915 году, но размытость фотографий, на которых он «засветился» не дала возможности опознать планету среди звезд. Второй раз Плутон появился на фотографиях в 1919 году. Тогда, на снимках представленных обсерваторией Маунт-Вильсон карликовая планета затерялась в большой компании светил. В 1929 году руководитель Ловелловской обсерватории, расположенной в штате Аризона – Весто Слайфер, поручил своему молодому сотруднику – астроному Клайду Томбо заняться астрофотографией. Во время этих наблюдений Томбо делал фотоснимки сериями, получая «анимацию» из фотографий. В итоге этих изысканий, продлившихся почти год, ученые смогли рассмотреть на фотопластинах маленький объект, который двигался относительно звезд. Сомнений больше не осталось: В 1930 году действительно была обнаружена новая планета.
Как Плутон получил свое имя
Обычно планеты получают имена античных богов из римской мифологии, однако за право назвать новый объект развернулась борьба. Из предложений были имена родоначальника обсерватории, в которой был открыт Плутон – Персиваля и его супруги Констанции. Также отвергли предложения имён «Зевс», «Кронос» и «Минерва».
Интересен тот факт, что именем «Плутон» новую планету нарекла маленькая девочка – Венеция Берни. Благодаря своему деду – работнику библиотеки университета в Оксфорде, школьница узнала об открытии Клайда Томбо. Девочка очень любила мифологию, поэтому быстро провела параллели между далеким космическим объектом и богом подземного царства – Плутоном. Новая планета находилась на большом расстоянии от Солнца, поэтому Венеция посчитала, что там также темно и холодно, как и в царстве мертвых. Через дедушку она передала свое предложение ученым, которые были рады дать возможность назвать планету юной особе, интересующейся наукой. Так Плутон и получил свое официальное название.
Стоит отметить, что у Плутона есть и другие названия. Например, астрономы используют для его обозначения первые буквы имени и фамилии директора обсерватории, где был открыт Плутон – Персиваля Лоуэлла. Любители астрологии пользуются символьным обозначением карликовой планеты, напоминающим трезубец бога Нептуна. Сам символ называется «Фениксом». Азиатские ученые называют Плутон «Звездой царя подземелья».
Почему Плутон стал карликовой планетой
При наблюдениях за Плутоном ученые отмечали, что объект слишком тусклый. Это породило сомнения. Постоянная переоценка массы планеты привела к неожиданным выводам. Когда был открыт самый массивный спутник Плутона – Харон, выяснилось, что масса Плутона составляет всего две тысячных (0,0022 М) от массы Земли. Это означало, что такой малыш не мог быть той самой «Планетой Х», которую искали астрономы, и был не способен оказывать мощное влияние на соседние планеты. Однако пересчет масс Урана и Нептуна устранил сомнения.
Еще с 50-х годов двадцатого века, ученые из СССР стали высказывать предположения, что не стоит называть Плутон планетой. Советские ученые считали, что Плутон больше похож на множество космических объектов, вращающихся вокруг Солнца, но не являющихся планетами. Мировому научному сообществу пришлось согласиться с этим мнением, ведь в начале 21 века уже было известно несколько космических тел превышающих Плутон по массе или соизмеримых с ним. По сути, перед астрономическим сообществом встала дилемма: расширить планетарную семью, добавив в нее все эти объекты, или исключить один Плутон. В итоге был создан список критериев, которыми должно обладать космическое тело, чтобы оно могло считаться планетой. Итак, планета должна вращаться вокруг общего центра масс со своей звездой или ее остатками. Планета должна обладать достаточной массой, чтобы сформировать шарообразную форму, но не быть настолько массивной, чтобы запустить термоядерные реакции в своих недрах. Третье условие – планета должна быть способна очистить пространство вокруг себя от планет-зималей – зародышей планет и другого космического мусора. Поскольку Плутон из-за малой массы не удовлетворял третьему критерию, Международный астрономический союз принял решение включить его в два новых класса небесных тел. С 2006-го года Плутон считается карликовой планетой и транснептуновым объектом, то есть телом, расположенным за орбитой Нептуна.
Лишение Плутона статуса планеты не однозначно было воспринято в мире. Люди, которые всю жизнь считали, что в Солнечной системе девять планет не хотели соглашаться с выводами комиссии. Также на настроения общества повлиял персонаж диснеевского мультика о Микки Маусе – собачка Плуто. Этого персонажа показали зрителям через несколько месяцев после открытия Плутона. Существует предположение, что щенок Плуто был назван в честь недавно открытой планеты. Именно поэтому зрители, выросшие на мультфильмах Диснея, отождествляли нарисованного милого пса с планетой, и понижение статуса Плутона было воспринято на подсознательном уровне как попытка обидеть маленькое беззащитное животное.
В итоге все, кто был не согласен с «разжалованием» Плутона получили некоторое утешение. Плутон и Эрида стали представителями нового класса небесных тел – Плутоид.
Сведения об орбите и движении Плутона
Не смотря на то, что Плутон находится на большом удалении от Земли, его исследования дали некоторые интересные сведения. Выяснилось, что Плутон, как и все остальные планеты нашей системы, вращается в ту же сторону, в которую вращается Солнце вокруг своей оси, а именно против часовой стрелки. Тем не менее, есть и интересная особенность: Плутон, Венера и Уран вращаются вокруг своей оси ретроградно, что означает, что обороты происходят по направлению часовой стрелки.
Также Плутон обладает большим эксцентриситетом. Его приближения и удаление от Солнца очень выражены. Максимально приближаясь к звезде, карликовая планета бывает ближе к Солнцу, чем Нептун. Максимальное удаление Плутона от центра составляет 7 млрд. километров.
Плутон движется по орбите, имеющей наклон 120 градусов. Именно поэтому сезоны года на карликовой планете выражены намного ярче, чем на Земле.
Продолжительность годичного цикла на Плутоне составляет 247,9 земных лет. Это обусловлено тем, что Плутон движется медленнее остальных планет. Скорость движения составляет 4,7 километров в секунду.
Отличается от нашей и продолжительность суток на Плутоне. Они здесь длятся почти 153 земных часа (152 часа 52 минуты)
Благодаря малой массе Плутона, ускорение свободного падения здесь всего 0,617 метров в секунду, на Земле же оно составляет около 9,8 м/с.
Строение Плутона
Хоть Плутон и соседствует с ледяными гигантами, сам он состоит в основном из каменных пород. Если говорить о процентном соотношении, то примерная доля камня составляет до 70%, а льда около 30-ти. Сам лед тоже не однороден, но его большая часть – это замерзшая вода. Существует гипотеза, что толстая ледяная корка Плутона отделена от каменной поверхности жидкой водой. Это значит, что под 300 километровым слоем льда может быть океан с температурой выше нуля градусов по Цельсию.
Являясь очень маленькой планетой, Плутон лишь немного превосходит по площади поверхности территорию Российской Федерации. Площадь Плутона составляет 17,7 миллионов квадратных километров. Диаметр по экватору – 2306 км.
В 2006 году к Плутону отправился космический аппарат «Новые горизонты». Добравшись до карликовой планеты в 2015 году, роботизированная станция пролетела очень близко к объекту и собрала большой массив информации о Плутоне. Аппарат рассмотрел особенности рельефа: горы, достигающие в высоту 3,5 километра, большую впадину, занимающую около 5% поверхности, ледяные горы до 5-ти километров. Особенно всем жителям Земли понравилась фотография, на которой запечатлена светлая зона, похожая по форме на сердечко. Пролетев мимо Плутона, станция «Новые горизонты» отправилась дальше. Интересен тот факт, что на борту аппарата находилась капсула с прахом Клайда Томбо – первооткрывателя Плутона. Таким образом, космическое агентство НАСА почтило память астронома. Кстати сказать, Томбо станет первым человеком, чей прах пересечет гелиосферу и отправится в межзвездное пространство.
Климат Плутона
Наличие атмосферы у Плутона было обнаружено в 1985 году. Сильно разреженная газовая оболочка на 90% состоит из азота. 4% в составе атмосферы – это газ метан. Остальной объем занимает угарный газ, его около пяти процентов. Атмосфера Плутона имеет высоту в 200 километров.
Также выяснилось, что на карликовой планете дуют ветры. Они имеют сезонный характер. По мере отдаления планеты от Солнца газы замерзают и оседают на поверхность. Из-за этого атмосферное давление снижается и ветры отсутствуют. Когда же Плутон ближе подходит к звезде, происходит процесс таяния льдов, атмосфера вновь наполняется газами, давление повышается, и в атмосфере наблюдаются сильные ветры.
Благодаря метану на Плутоне есть парниковый эффект. Температурные колебания выглядят достаточно странно для жителя Земли. Температура на поверхности планеты составляет -223 градуса по Цельсию. За то если подняться выше, например, в горы, то там температура будет несколько выше. В отличие от Земли, где полюса – самые холодные места, на Плутоне полюса могут похвастаться самой теплой температурой.
Система спутников Плутона
Вокруг Плутона кружат целых пять спутников. Особое место среди них занимает Харон. Харон имеет гигантский размер, и сопоставим с самим Плутоном. Так же как и Луна по отношению к Земле, Харон всегда «смотрит» на Плутон одной своей стороной. Спутник как будто висит на одном месте. Этот эффект обусловлен тем, что Харон движется с той же скоростью, с какой Плутон вращается вокруг своей оси.
Более тщательные исследования Плутона позволили астрономам открыть еще 4 спутника. Все они были обнаружены на временном отрезке с 2005 до 2011 года. Спутники получили имена: Кербер, Никта, Стикс, Гидра. Эти тела сильно уступают в размерах Харону и имеют сонаправленное движение с Плутоном. Все спутники кроме Харона не шарообразны и отражают больше света. Яркость Гидры, Стикса, Никты и Кербера, скорее всего, обусловлена льдом на их поверхности.
Этапы исследования Плутона
Долгое время Плутон исследовался только при помощи телескопов, как с Земли, так и из Космоса. Две амбициозные миссии землян – «Вояджер-1» и «Вояджер-2» обделили Плутон своим вниманием, и только в 2015 году до него добрался аппарат «Новые горизонты». Путь роботизированной станции начался еще в 2006 году. Спустя девять лет аппарат «Новые горизонты» добрался до Плутона. Уже на подлете станция начала исследовать далекое космическое тело при помощи спектрографа. Благодаря этому ученые получили данные о составе атмосферы, а целый ряд других приборов получили сведения о рельефе Плутона и Харона. «Новые горизонты» обнаружили отсутствие колец у карликовой планеты. Во время пролета мимо, аппарат сделал качественные снимки поверхности. Объем фотографий был настолько велик, что их передача на Землю и обработка заняла продолжительное время.
Возможность колонизации Плутона
Изучая эволюцию звезд, астрофизики пришли к выводу, что Солнце – это звезда, которой суждено существовать около 10 млрд. лет. Половину отведенного срока желтый карлик уже прошел, а значит, смерть Солнца случится через 5 млрд. лет. Проанализировав жизненный цикл подобных звезд, ученые сделали вывод, что наше светило в итоге превратится в красный гигант. Он, скорее всего, поглотит Меркурий, Венеру и Землю, приблизившись к Марсу. К этому времени человечество уже должно будет колонизировать соседние планеты и спутники. Лучше всего для жизни подойдут спутники планет гигантов, но и Плутон не останется в стороне. Поскольку Солнце сильно увеличится в размерах, можно предположить, что условия на дальних планетах станут более пригодными, поэтому даже Плутон и другие объекты пояса Койпера могут послужить человечеству в качестве нового дома или стартовой площадкой для межзвездных путешествий.
