Почему нет 9 планеты. Когда Плутон перестал быть планетой? Свита карликовой планеты

Характеристики:

• Расстояние от Солнца: 5 900 млн км
• Диаметр планеты: 2 390 км *
• Сутки на планете: 6 суток 8 часов **
• Год на планете: 247,7 лет ***
• t° на поверхности: -230°C
• Атмосфера: Состоит из азота и метана
• Спутники: Харон

* диаметр по экватору планеты
** период вращения вокруг собственной оси (в земных сутках)
*** период обращения по орбите вокруг Солнца (в земных сутках)

Плутон является одним из дальних маленьких объектов Солнечной системы (с 2006 года статус планеты был заменен на статус карликовой планеты). Эта небольшая карликовая планета располагается в 5900 миллионов км от Солнца и совершает один оборот вокруг небесного светила за 247,7 лет.

Презентация: планета Плутон

* Поправка к видео презентации: Космический аппарат "Новые Горизонты" на данный уже исследовал Плутон

Диаметр Плутона сравнительно невелик, он составляет 2390 км. Примерная плотность данного небесного тела 1,5 - 2,0 г/ см³. По своей массе Плутон уступает другим планетам, этот показатель составляет всего лишь 0,002 от массы нашей Земли. Астрономами также выяснено, что одни сутки на Плутоне равны 6,9 земным суткам.

Внутреннее строение

Поскольку Плутон остается малоизученной планетой в силу ее значительной удаленности от Земли, ученые и астронавты могут лишь высказывать предположения относительно ее внутреннего строения. Официально считается, что состоит данная планета полностью из замерзших газов, в частности метана и азота. Такое предположение выдвинуто на основе данных спектрального анализа, проведенного в конце 80-х годов. Тем не менее, есть основания считать, что Плутон имеет ядро, возможно, с содержанием льда, обледенелую мантию и кору. Основные составные элементы Плутона вода и метан.

Атмосфера и поверхность

Плутон, занимающий по своим размерам девятое место среди планет солнечной системы, имеет собственную атмосферу, непригодную для обитания на нем каких-либо живых организмов. Атмосфера состоит из окиси углерода, очень легкого и малорастворимого в воде газа метана и большого количества азота. Плутон - очень холодная планета (около - 220 °C), а ее приближение к солнцу, которое происходит не чаще 1 раза в 247 лет, способствует преобразованию части покрывающего ее поверхность льда в газ и понижению температуры еще на 10 °C. При этом температура атмосферы небесного тела колеблется в пределах - 180 °C.

Поверхность Плутона покрыта толстым слоем льда, основным компонентом которого является азот. Известно также, что на нем имеются равнинные местности и скалы из твердых горных пород с примесью того же льда. Южный и северный полюса Плутона покрыты вечными снегами.

Спутники планеты Плутон

Долгое время было известно об одном естественном спутнике Плутона, его имя Харон, и он был открыт в 1978 году, но он оказался не единственным спутником далекой планеты Солнечной системы. В повторном изучении снимков телескопа "Хаббл" в 2005 году были обнаружены ещё два спутника Плутона S/2005 P1 и S/2005 P2, которые в скором времени получили имена Гидра и Никта. К настоящему времени на 2013 год известно о 5 спутниках Плутона, четвертым открытым стал спутник с временным обозначением P4 в июне 2011 года, а пятым P5 в июле 2012.

Что же касается главного крупного по меркам Плутона спутника Харон, его размеры составляют 1200 км в диаметре, что всего в два раза меньше самого Плутона. Их сильные отличия по составу наводят ученых на гипотезу, что вся система Плутон-Харон образовалась в следствии мощного столкновения будущей планеты со своим будущим спутником во время стадии их независимого друг от друга формирования из протооблака.

Получается, что Харон образовался из выброшенных осколков планеты, а вместе с ним и другие намного меньшие в размерах малые спутник Плутона.

Плутон считается отдельной карликовой планетой солнечной системы, хотя некоторые астрономы готовы с этим поспорить. Данное небесное тело располагается в так называемом поясе Койпера, состоящем в основном из массивных астероидов и карликов (малых планет), в составе которых некоторые летучие вещества (например, вода) и определенные горные породы. Поэтому ряд ученых полагает, что было бы весьма уместно называть Плутон не планетой, как все привыкли, а астероидом. С 2006 года Плутон классифицируют, как карликовую планету.

Изучение планеты

Плутон был открыт астрономами сравнительно недавно (в 1930 году), его спутник Харон в 1978 году, а другие спутники - Гидра, Никта, P4 и P5 - еще позднее, всего несколько лет назад. Первоначально предположение о существовании подобного небесного объекта в поясе Койпера было высказано американским астрономом Персивалем Ловеллом еще в 1906 году. Однако приборы, с помощью которых в начале 20 столетия велись наблюдения за планетами, не позволили определить его точного места расположения. Впервые на снимках Плутон был запечатлен в 1915 году, однако его изображение было настолько слабозаметным, что ученые не придали ему никакого значения.

Сегодня открытие девятой планеты связывают с именем Клайда Томбо - американца, занимавшегося на протяжении долгих лет изучением астероидов. Этот астроном первым смог сделать качественный снимок Плутона, за что и получил награду Астрономического Сообщества Англии.

Долгое время изучению Плутона уделялось гораздо меньше внимания, чем другим планетам, хотя некоторые попытки отправить космический аппарат к столь удаленному от Солнца небесному телу (практически в 40 раз дальше, чем от Земли) предпринимались. Данная планета не представляет особого интереса для ученых, поскольку их внимание приковано в первую очередь к тем небесным телам, на которых вероятность существования какой-либо жизни в несколько раз выше. К таким объектам относится, к примеру, Марс.

Тем не менее, NASA 19 января 2006 года запустила к Плутону межпланетную автоматическую станцию «New Frontiers» (Новые Горизонты), которая 14 июня 2015 года совершила пролет на максимально близком расстоянии к Плутону (~ 12500км) и в течении 9 дней передавала множество важных для научной миссии снимков и данных (~ 50Гб информации).

(Снимок поверхности Плутона, сделанный "Новыми Горизонтами" с очень близкого расстояния. На снимке отчетливо видны равнина и горы )

Это одна из самых долгих космических путешествий, миссия "Новые горизонты" рассчитана на 15 - 17 лет. Кстати, у космического аппарата «New Frontiers» самая высокая из всех других автоматических станций. Также, во время своего долгого полета, космический аппарат изучил Юпитер, передав массу новых снимков и успешно пересек орбиту Урана, а после изучения карликовой планеты Плутона продолжил свой путь в сторону далеких объектов пояса Койпера.

Плутон был обнаружен в 1930 году астрономом Клайдом Томбо в Лоуэлловской обсерватории штата Аризона. Его поиски велись 15 лет, так как существование транснептуновой планеты было предсказано еще Персивалем Лоуэллом по возмущениям в движении Урана и Нептуна. Эти расчеты оказались ошибочными, но по чистой случайности Плутон был обнаружен недалеко от предсказанного места.

Плутон — единственная из планет, которую ни разу не посещали космические аппараты. Поэтому данные о нем характеристики этой планеты известны лишь приблизительно: диаметр — около 2200 км, температура на поверхности — 35-55 K (около -210°С). Плутон состоит из смеси камней и льда, а атмосфера — из азота и метана.

Крупнейший из спутников Плутона Харон, получивший свое название по имени мифологического перевозчика умерших через реку мертвых — Стикс до врат Аида, был обнаружен в 1978 году Джимом Чрисли. Харон имеет диаметр около 1200 км и обращается с периодом 6,4 суток по орбите вокруг общего с Плутоном центра тяжести, который лежит между ними. Плутон и Харон всегда обращены друг к другу одной и той же стороной. В 2005 году космический телескоп Хаббл обнаружил у Плутона еще два очень маленьких спутника (61 и 46 км), которые год спустя получили названия Гидра и Никта. С тех же букв начинаются слова в названии первого межпланетного зонда New Horizons — «Новые горизонты», которые в том же году отправился в 10-летнее путешествие к Плутону.

С конца XX века за орбитой Нептуна все чаще находят небесные тела диаметром от нескольких сотен до нескольких тысяч километров, которые стали называть транснептуновыми объектами. Все вместе их иногда называют поясом Койпера. По мере его исследования становилось все яснее, что Плутон — рядовой транснептуновый объект. В 2003 году на окраине Солнечной системы был найден объект UB 313, превышающий по размерам Плутон.

В итоге, в августе 2006 года Международный астрономический союз принял решение лишить Плутон статуса планеты и ввести новую категорию карликовых планет, к которой первоначально отнесли Плутон, UB 313 и "повышенный в ранге" астероид Цереру из основного пояса астероидов между Марсом и Юпитером. Таким образом, Плутон пребывал в статусе планеты 76 лет и стал первым небесным телом, которое этого статуса лишилось.

На фоне шумихи в СМИ, вызванной американским космическим аппаратом «Новые Горизонты» , предлагаем Вам вспомнить историю Плутона, а так же разобраться в причинах, по которым его исключили из списка планет.

История Плутона

В конце XIX – начале XX в. ученые-астрономы со всего мира охотились за планетой, которую условно называли «Планетой X» . Она судя по исследованиям, была дальше Нептуна и оказывала существенное влияние на его орбиту. В 1930 г. Клайд Томбо, исследователь из обсерватории Лоуэлла в Аризоне, заявил, что наконец-то нашел эту планету. Открытие было сделано на основании изображений ночного неба, сделанных с интервалом в две недели, что позволяло отследить изменения в местоположении объектов. Право дать название новому небесному телу принадлежало обсерватории Лоуэлла, и выбор пал на вариант, предложенный 11-летней школьницей из Англии. Венеция Берни, именно так звали девочку, предложила назвать планету «Плутон », в честь римского бога подземного мира. По ее мнению, такое название очень хорошо подходило такой отдаленной, темной и холодной планете.

Диаметр Плутона , по последним данным, составляет 2370 км, а масса 1022 кг. По космическим меркам это крошечная планета: объем Плутона в 3 раза меньше объема Луны, а масса и вовсе в 5 раз уступает лунной. При этом площадь Плутона составляет 16.647.940 км2, что примерно равно площади России (17.125.407 км2).

Пояс Койпера

Когда ученые обнаружили Плутон , они считали, что ничего больше за орбитой Нептуна нет. Однако несколько десятилетий спустя исследователи полностью изменили свое мнение. Благодаря новым мощным телескопам ученые обнаружили, что в отличие от других планет нашей солнечной системы, Плутон по всей длине своей орбиты окружен множеством других объектов, каждый из которых имеет диаметр более 100 км, а по составу похож на сам Плутон. Скопление этих объектов стали называть поясом Койпера . Эта область простирается от орбиты Нептуна до расстояния 55 а.е. (астрономических единиц) от Солнца (1 а.е. равна расстоянию от Земли до Солнца).

Почему Плутон не планета Солнечной системы

Пояс Койпера не был проблемой до тех пор, пока ученые не стали обнаруживать в нем все большие и большие объекты, которые по размерам были сопоставимы с самим Плутоном.

2005 год стал богатым на открытия. В январе 2005 ученые обнаружили Эриду . Эта планета не только обладала собственным спутником, но и вплоть до июля 2015 года считалась больше самого Плутона . В том же году ученые обнаружили еще 2 планеты – Макемаке и Хаумеа , чьи размеры также сопоставимы с Плутоном.

Таким образом, имея 3 новые планеты (одна из которых считалась больше Плутона), ученые должны были принять серьезное решение: либо увеличивать количество планет в солнечной системе до 12, либо пересмотреть критерии классификации планет. В итоге 24 августа 2006 участниками XXVI Генеральной ассамблеи Международного астрономического союза было принято решение изменить определение термина «планета» . Теперь, чтобы объект Солнечной системы официально назывался планетой, он должен соответствовать всем следующим условиям:

Обращаться по орбите вокруг Солнца;
не являться спутником другой планеты;
обладать достаточной массой, чтобы под действием собственных гравитационных сил принимать форму, близкую к шару (проще говоря — быть круглым);
силой гравитации расчищать окрестности своей орбиты от других объектов.

Ни Плутон, ни Эрида не соответствуют последнему условию, поэтому и не считаются планетами. Но что значит «расчистить орбиту от других объектов?».

Все очень просто. Каждая из 8 планет Солнечной системы является доминирующим гравитационным телом на своей орбите. Это значит, что при взаимодействии с другими, более мелкими объектами планета их либо поглощает, либо выталкивает прочь своей гравитацией.

Если рассмотреть ситуацию на примере нашей планеты, то масса Земли в 1,7 млн раз больше всех остальных тел на её орбите. Для сравнения, масса Плутона составляет всего лишь 0,07 от массы всех объектов на его орбите и этого абсолютно не достаточно для того, чтобы расчистить окрестности планеты от астероидов и других тел.

Для планет, которые не могут расчистить орбиту, ученые ввели новое определение — «карликовые планеты». Под эту классификацию попадают Плутон, Эрида, Макемаке и многие другие относительно крупные объекты нашей Солнечной системы.

Исследования Плутона. Результаты, полученные с «Новых Горизонтов».

Из-за своей удаленности и небольшой массы Плутон долгое время был одной из самых малоисследованных планет нашей Солнечной системы. В январе 2006 года НАСА запустила в космос автоматический межпланетный аппарат «Новые горизонты» , чьей основной миссией было изучение Плутона и его спутника Харона.

Поверхность «сердца Плутона»

В июле 2015, спустя 9 с половиной лет «Новые горизонты» достиг орбиты Плутона и начал передавать первые данные. Благодаря четким снимкам, сделанным станцией, ученые смогли сделать несколько важных открытий:

1. Плутон больше чем мы думали . Диаметр Плутона составляет 2.370 км, а значит, он все же больше Эриды, чей диаметр равен 2.325 км. Несмотря на это масса Эриды все так же считается на 27% больше массы Плутона.
2. Плутон красновато-коричневого цвета . Такой цвет, объясняется взаимодействием молекул метана в атмосфере Плутона и конкретным видом ультрафиолетового света, испускаемого как Солнцем, так и далекими галактиками.
3. У Плутона есть сердце и ледяные горы . Пролетая над планетой, «Новые Горизонты» засняли огромную светлую территорию в виде сердца. Как показали более детальные снимки, «сердце Плутона» , названное впоследствии областью Томбо, представляет собой местность, покрытую ледяным горами, которые достигают в высоту 3,400 м.
4. На Плутоне, возможно, выпадает снег . Согласно исследованиям, ледники на планете состоят из метана и азота, сильно видоизменяясь в течение года. Плутон совершает один оборот вокруг Солнца за 248 земных лет, значительно меняя свое расстояние от светила. В летние периоды, как предполагают ученые, ледники тают и испаряются в атмосферу, зимой выпадая обратно в виде снега.
5. У Плутона есть атмосфера, которая полностью состоит из азота . Как показывают исследования, азотная атмосфера Плутона стремительно улетучивается в космос. Интересно, что этот процесс во многом похож на тот, что происходил на Земле миллиарды лет назад. Избавление земной атмосферы от азота в конечном счете привело к появлению водорода и углекислого газа, благодаря которым и зародилась жизнь на нашей планете.

Еще совсем недавно Плутон, обладающий именем одного из римских богов, являлся девятой планетой Солнечной системы, но в 2006 году он утратил данное звание. Почему же современные специалисты в области астрономии перестали считать Плутон планетой и чем же в действительности он сегодня является?

История открытия

Карликовая планета Плутон была открыта в 1930 году американцем Клайдом Уильямом Томбо, работавшим в то время астрономом в Аризонской обсерватории имени Персиваля Лоуэлла. Обнаружить данную карликовую планету для него было очень нелегким трудом. Ученому пришлось сравнивать фотографические пластинки, с изображениями звездного неба, сделанные с разницей в две недели на протяжении почти целого года. Любой движущийся объект: планета, комета или астероид должны были с течением времени изменить свое местоположение.

Обнаружение Плутона было в значительной степени осложнено его относительно маленькими в космическом масштабе размерами и массой, и не способностью очистить свою орбиту от подобных ему объектов. Но, потратив на данные исследования почти целый год своей жизни, ученый все же смог обнаружить девятую планету Солнечной системы.

Всего лишь «карлик»

Ученые очень долго не могли определить размеры и массу Плутона, вплоть до 1978 года, пока не был обнаружен довольно крупный спутник Харон, позволивший точно определить, что его масса составляет всего 0,0021 массы Земли, а радиус 1200 км. Данная планета по космическим меркам очень мала, но в те далекие годы ученные считали, что эта планета является последней в этой системе, и дальше ничего нет.

За прошедшие десятилетия технические устройства наземного и космического типа очень сильно изменили представление человечества о космосе и помогли расставить точки над i в вопросе: почему Плутон не планета? По последним данным в поясе Койпера имеется около 70 тысяч подобных Плутону объектов с такими же размерами и составом. Окончательно понять, что Плутон всего лишь маленький «карлик» ученые смогли в 2005 году, когда Майком Браунам и его командой прямо за его орбитой было обнаружено космическое тело, позже названное Эридой (2003 UB313), обладающее радиусом 1300 км и массой на 25 % больше Плутона.

Совсем немного не хватило способностей, чтобы остаться планетой

Двадцать шестая Генеральная ассамблея Международного астрономического союза, прошедшая в Праге с 14 по 25 августа 2006 года, решила окончательную судьбу Плутона, лишив его звания — «Планета». Ассоциацией были сформулированы четыре требования, которым должны отвечать абсолютно все планета Солнечной системы:

1. Потенциальный объект должен вращаться по своей орбите вокруг Солнца.
2. Объект должен иметь достаточную массу, чтобы с помощью своей гравитации обеспечить себе форму сферы.
3. Объект не должен относиться к спутникам других планет и объектов.
4. Объект должен расчистить пространство вокруг себя от других мелких объектов.

Плутон по своим характеристикам смог соответствовать всем требованиям кроме последнего, и в результате он и все подобные ему космические объекты были сведены в новую категорию карликовых планет.

Коротко о Плутоне

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...