|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
| Размеры | 2374 ± 8 км[3] | |||
| Полярное сжатие | < 1%[3] | |||
| Средний радиус | 1187 ± 4 км[3] | |||
| Площадь поверхности (S) | 17, 7 млн км² [комм. 2] | |||
| Объём (V) | 7, 0⋅ 109 км³ [комм. 2] | |||
| Масса (m) | (1, 303 ± 0, 003)⋅ 1022 кг[3] | |||
| Средняя плотность (ρ ) | 1, 860 ± 0, 013 г/см3[3] | |||
| Ускорение свободного падения на экваторе (g) | 0, 617 м/с² (0, 063 g)[комм. 3] | |||
| Первая космическая скорость (v1) | 0, 855 км/c[комм. 3] | |||
| Вторая космическая скорость (v2) | 1, 210 км/c[комм. 3] | |||
| Экваториальная скорость вращения | 48, 7 км/ч[комм. 4] | |||
| Период вращения (T) | − 6, 387 земного дня[1] | |||
| Наклон оси | 119, 591 ± 0, 014°[4][комм. 5]. | |||
| Прямое восхождение северного полюса (α ) | 132°, 993[5] | |||
| Склонение северного полюса (δ ) | − 6°, 163[5] | |||
| Альбедо | 0, 4—0, 6 (Бонда), 0, 5—0, 7 (геом.)[2] | |||
| Видимая звёздная величина | > 13, 65[2] | |||
| Абсолютная звёздная величина | − 0, 7 | |||
| Угловой диаметр | 0, 065—0, 11″ [6] | |||
|
Температура | ||||
| ||||
| Поверхности |
| |||
|
Атмосфера | ||||
| Атмосферное давление | 1, 0 Па (2015)[3] | |||
| Шкала высоты | около 60 км[2] | |||
| Состав: азот с примесью метана и угарного газа | ||||
|
| ||||
Плуто́ н ( 134340 Pluto ) — карликовая планета Солнечной системы[9], транснептуновый объект и десятое по массе (без учёта спутников) небесное тело, обращающееся вокруг Солнца — после восьми планет и Эриды[10][11][12]. Первоначально Плутон считали планетой, но сейчас он считается карликовой планетой и крупнейшим объектом пояса Койпера[9].
Как и большинство тел пояса Койпера, Плутон состоит в основном из камня и льда и он относительно мал: его масса меньше массы Луны примерно в 6 раз, а объём — примерно в 3 раза. Площадь Плутона (17, 7 млн км² ) немногим больше площади России (17, 1 млн км² ). У орбиты Плутона большой эксцентриситет и большой наклон к плоскости эклиптики.
Из-за эксцентричности орбиты Плутон то приближается к Солнцу на расстояние 29, 7 а. е. (4, 4 млрд км), оказываясь к нему ближе Нептуна, то удаляется на 49, 3 а. е. (7, 4 млрд км). Плутон и его крупнейший спутник Харон, открытый в 1978 году, часто рассматриваются как двойная планета, поскольку барицентр их системы находится вне обоих объектов[13]. Международный астрономический союз (МАС) заявил о намерении дать формальное определение для двойных карликовых планет, а до этого момента Харон классифицируется как спутник Плутона[14][15]. У Плутона есть четыре меньших спутника:
Со дня своего открытия в 1930 и до 2006 года Плутон считался девятой планетой Солнечной системы. Советские учёные ещё в 1950-х годах высказали предположение, что Плутон является лишь одной из карликовых планет, которые обращаются в этой области космического пространства по близким орбитам.[20]. Эта гипотеза блестяще подтвердилась: в конце XX и начале XXI века во внешней части Солнечной системы было открыто множество объектов. Среди них примечательны Квавар, Седна и особенно Эрида, которая на 27 % массивнее Плутона[21]. 24 августа 2006 года МАС впервые дал определение термину «планета». Плутон не попадал под это определение, и МАС причислил его к новой категории карликовых планет вместе с Эридой и Церерой[22]. После переклассификации Плутон был добавлен к списку малых планет и получил номер 134340 по каталогу Центра малых планет[23][24]. Некоторые учёные продолжают считать, что Плутон должен быть переклассифицирован обратно в планету[25].
Система Плутона ранее изучалась земными и околоземными астрономическими средствами, а в 2015 году была исследована с близкого расстояния американским космическим аппаратом «Новые горизонты» (New Horizons), который был запущен ещё когда Плутон считался обычной планетой.
В честь Плутона был назван химический элемент плутоний[26].
Содержание
История открытия
В 1840-е годы Урбен Леверье с помощью ньютоновой механики предсказал положение тогда ещё не открытой планеты Нептун на основе анализа возмущений орбиты Урана[27]. Последующие наблюдения за Нептуном в конце XIX века заставили астрономов предположить, что, помимо него, на орбиту Урана влияет и другая планета. В 1906 году Персиваль Лоуэлл, состоятельный житель Бостона, основавший в 1894 году обсерваторию Лоуэлла, инициировал обширный проект по поиску девятой планеты Солнечной системы, которой он дал имя «Планета X»[28]. К 1909 году Лоуэлл и Уильям Генри Пикеринг рассчитали для неё несколько возможных значений небесных координат[29]. Лоуэлл и его обсерватория продолжали поиск планеты до его смерти в 1916 году, но безуспешно. На самом деле 19 марта и 7 апреля 1915 года в обсерватории Лоуэлла были получены два слабых изображения Плутона, однако он на них не был опознан[30][29][31].
Плутон могли открыть и на обсерватории Маунт-Вильсон в 1919 году. В тот год Милтон Хьюмасон по поручению Уильяма Пикеринга проводил поиски девятой планеты, и Плутон попал на 4 фотопластинки. Но при их анализе внимательно просматривались только близкие к эклиптике области, а Плутон оказался слишком далёк от неё. Кроме того, он терялся среди множества звёзд и, по некоторым данным, его изображение на некоторых снимках совпало с небольшим браком эмульсии или частично наложилось на звезду. Даже в 1930 году изображение Плутона на этих архивных снимках удалось выявить с немалым трудом[29][31].
Из-за десятилетней судебной тяжбы с Констанцией Лоуэлл — вдовой Персиваля Лоуэлла, которая пыталась получить от обсерватории Лоуэлла миллион долларов как часть его наследия, — поиски планеты X не возобновлялись. И только в 1929 году директор обсерватории Весто Мелвин Слайфер без долгих раздумий поручил продолжение поисков Клайду Томбо, 23-летнему канзасцу, который только что был принят в обсерваторию после того, как на Слайфера произвели впечатление его астрономические рисунки[30].
Первооткрыватель Плутона Клайд Томбо
Задачей Томбо стала систематическая съёмка ночного неба. Каждый участок фотографировался трижды с интервалом в несколько дней, а на снимках искали объекты, изменившие своё положение. Для сравнения использовался блинк-компаратор, позволяющий быстро переключать показ двух пластинок, что создаёт иллюзию движения для любого объекта, который на разных снимках находится в разных местах. 18 февраля 1930 года, после почти года работы, Томбо обнаружил движущийся объект на снимках от 23 и 29 января. Менее качественная фотография от 21 января подтвердила его существование[32]. 13 марта 1930 года, в день рождения Лоуэлла и в годовщину открытия Урана, новость об открытии была телеграфирована в обсерваторию Гарвардского колледжа[29]. За открытие Плутона Клайд Томбо был удостоен медали имени Xанны Джексон-Гвилт Лондонского королевского астрономического общества (1931) с изображением Уильяма Гершеля[33], и других наград.
Название
Венеция Берни — девочка, давшая планете название «Плутон»
См. также: Плутон (мифология)
Право дать название новому небесному телу принадлежало обсерватории Лоуэлла. Томбо посоветовал Слайферу сделать это как можно скорее, пока их не опередили[28]. Варианты названия начали поступать со всего мира. Констанция Лоуэлл, вдова Лоуэлла, предложила сначала «Зевс», потом имя своего мужа — «Персиваль», а затем и вовсе собственное имя. Все подобные предложения были проигнорированы[34].
Имя «Плутон» первой предложила Венеция Берни, одиннадцатилетняя школьница из Оксфорда[35][36][37]. Венеция интересовалась не только астрономией, но и классической мифологией, и решила, что это имя — древнеримский вариант имени греческого бога подземного царства — подходит для такого, вероятно, тёмного и холодного мира. Она предложила это название в разговоре со своим дедом Фэлконером Мейданом (англ.), работавшим в Бодлианской библиотеке в Оксфордском университете — Мейдан прочитал об открытии планеты в «Таймс» и за завтраком рассказал об этом внучке. Её предложение он передал профессору Герберту Тернеру, который телеграфировал его коллегам в США[35][37].
Каждый член обсерватории Лоуэлла мог проголосовать по короткому списку из трёх вариантов: «Минерва» (хотя так уже был назван один из астероидов), «Кронос» (это имя оказалось непопулярным, будучи предложенным Томасом Джефферсоном Джексоном Си — астрономом с плохой репутацией) и «Плутон». Последний из предложенных получил все голоса[38]. Предложение имени было впервые опубликовано обсерваторией 1 мая 1930 года[35][37], а объявление для СМИ произошло 25 мая[39]. После этого Фэлконер Мейдан вручил Венеции 5 фунтов стерлингов в качестве награды[37].
Астрономическим символом Плутона является монограмма из букв P и L ( 
), которые также являются инициалами имени П. Лоуэлла[36][40]. Астрологический символ Плутона напоминает символ Нептуна ( 
), с той разницей, что на месте среднего зубца в трезубце круг ( 
).
Название Плутона в китайском, японском (冥 王 星 ) и корейском (명 왕 성 ) языках означает «звезда подземного царя»[41][42] — этот вариант предложил в 1930 году японский астроном Хоэй Нодзири[43]. Чувствуется влияние этого варианта и во вьетнамском названии Плутона (Sao Diê m Vư ơ ng), означающем «звезда Ямы». Во многих других языках используется транслитерация «Pluto» (в русском языке — «Плутон»); однако в некоторых индийских языках может использоваться имя бога Яма (например, Ямдев в гуджарати) — стража ада в буддизме и индуизме[41].
Поиски «Планеты Икс»
Персиваль Лоуэлл
| Оценки массы Плутона | ||
| год | масса в ед. земной | примечания |
| 1931 | 0, 94 | Николсон и Мейел[44] |
| 1950 | 0, 1 | Койпер[45] |
| 1976 | неск. тысячных | Крукшенк, Пилчер и Моррисон[46] |
| 1978 | 0, 0017 | Кристи и Харрингтон[47] |
Сразу после открытия Плутона его тусклость и отсутствие у него различимого планетного диска вызвали сомнения в том, что он является лоуэлловской «Планетой X». Всю середину XX века оценка массы Плутона постоянно пересматривалась в сторону уменьшения. Открытие в 1978 году Харона — спутника Плутона — впервые позволило измерить его массу. Она оказалась равной примерно 0, 2 % массы Земли, что слишком мало, чтобы быть причиной несоответствий в орбите Урана.
Последующие поиски альтернативной Планеты X, среди которых выделяются проведённые Робертом Гаррингтоном (англ.)[48], не увенчались успехом. Во время прохождения «Вояджера-2» около Нептуна в 1989 году были получены данные, по которым масса Нептуна была пересмотрена в сторону уменьшения на 0, 5 %. В 1993 году Майлс Стэндиш (англ.) использовал эти данные для перевычисления гравитационного воздействия Нептуна на Уран. В результате несоответствия в орбите Урана исчезли, а с ними — и надобность в Планете X[49][50].
На сегодняшний день подавляющее большинство астрономов согласно с тем, что лоуэлловская Планета X не существует. В 1915 году Лоуэлл предсказал положение Планеты X, которое было весьма близко к фактическому положению Плутона на тот момент; однако английский математик и астроном Эрнест Браун пришёл к заключению, что это было случайным совпадением, и данная точка зрения ныне общепринята[51].
Хронология
Орбита и вращение
Обращение Плутона и больших планет: вид с северной стороны эклиптики
То же, вид из плоскости эклиптики
Орбита Плутона сильно отличается от орбит больших планет Солнечной системы: у неё намного больший эксцентриситет (0, 2488) и наклон к плоскости эклиптики (17, 14°). Большая полуось орбиты Плутона составляет 5, 906 млрд км, или 39, 482 а. е., но из-за большого эксцентриситета расстояние Плутона от Солнца меняется от 4, 437 млрд км в перигелии до 7, 376 млрд км в афелии (29, 7—49, 3 а. е.)[2]. Свет (как и радиоволны) проходит расстояние от Солнца до Плутона за 247 минут в перигелии и 410 минут в афелии[54], а интенсивность освещения отличается в 2, 8 раз. Когда Плутон в противостоянии, сигнал с Земли достигает его на 8 минут быстрее, чем когда он в квадратуре.
Большой эксцентриситет орбиты приводит к тому, что часть её проходит ближе к Солнцу, чем Нептун. Последний раз такое положение Плутон занимал с 7 февраля 1979 по 11 февраля 1999 года. Вычисления показывают, что в предыдущий раз он был в таком положении с 11 июля 1735 по 15 сентября 1749 года (всего 14 лет), тогда как с 30 апреля 1483 по 23 июля 1503 года он находился в таком положении 20 лет. Из-за большого наклона орбиты Плутона к плоскости эклиптики она не пересекается с орбитой Нептуна. Проходя перигелий, Плутон находится в 10 а. е. над плоскостью эклиптики. К тому же период обращения Плутона равен 247, 92 земного года[1], и Плутон делает два оборота, пока Нептун делает три. В результате Плутон и Нептун никогда не сближаются менее чем на 17 а. е[55][56].
Орбиту Плутона можно предсказать на несколько миллионов лет как назад, так и вперёд, но не больше. Его движение хаотично и описывается нелинейными уравнениями. Но чтобы заметить этот хаос, необходимо наблюдать за ним достаточно долго. Есть характерное время его развития, так называемое время Ляпунова, которое для Плутона составляет 10—20 млн лет[57]. Если производить наблюдения в течение малых промежутков времени, то это движение будет казаться регулярным (периодическим по эллиптической орбите). На самом же деле орбита с каждым периодом чуть сдвигается, и в конце концов сдвигается настолько сильно, что следов от первоначальной орбиты уже не остаётся. Поэтому моделировать движение Плутона для отдалённых моментов времени очень сложно[55][56].
Орбиты Нептуна и Плутона
Вид на орбиты Плутона (обозначена красным) и Нептуна (обозначена синим) с севера. Плутон периодически бывает к Солнцу ближе Нептуна. Затемнённый участок орбиты показывает, где орбита Плутона ниже плоскости эклиптики. Положение дано на апрель 2006.
Сопоставление орбит Нептуна и Плутона.
Плутон находится с Нептуном в орбитальном резонансе 3: 2 — на каждые три оборота Нептуна вокруг Солнца приходится два оборота Плутона. Весь цикл занимает около 495 лет[58].
Проекция орбиты Плутона на плоскость эклиптики пересекается с проекцией орбиты Нептуна[57][59][60], поэтому кажется, что Плутон должен периодически сильно приближаться к Нептуну. Парадокс заключается в том, что Плутон иногда оказывается ближе к Урану. Причина этого — всё тот же резонанс. В каждом цикле, когда Плутон первый раз проходит перигелий, Нептун оказывается впереди Плутона (например, во время перигелия 5 сентября 1989 года — в 57°); когда Плутон второй раз будет проходить перигелий, Нептун сделает полтора оборота вокруг Солнца и окажется позади Плутона (во время перигелия 16 сентября 2237 года — в 120°); [комм. 6] в то время, когда Нептун и Плутон оказываются на одной линии с Солнцем и по одну от него сторону, Плутон уходит в афелий.
Таким образом, Плутон не бывает ближе 17 а. е. к Нептуну, а с Ураном возможны сближения до 11 а. е.[57].
Орбитальный резонанс между Плутоном и Нептуном очень стабилен и сохраняется миллионы лет[61]. Плутон мог стать спутником Нептуна, если бы орбита Плутона лежала в плоскости его орбиты[57].
Стабильная взаимозависимость орбит свидетельствует против гипотезы, что Плутон был спутником Нептуна и покинул его систему. Однако возникает вопрос: если Плутон никогда не проходил близко от Нептуна, то откуда мог возникнуть резонанс у карликовой планеты, гораздо менее массивной, чем, например, Луна? Одна из теорий предполагает, что если Плутон изначально не был в резонансе с Нептуном, то он, вероятно, время от времени сближался с ним гораздо сильнее, и эти сближения за миллиарды лет воздействовали на Плутон, изменив его орбиту и превратив её в наблюдаемую ныне.
Последнее изменение этой страницы: 2019-06-19; Просмотров: 204; Нарушение авторского права страницы
Информация в Викиданных ?