Плутон – история открытия и общие характеристики карликовой планеты

Карликовая планета Плутон

Общие сведения о Плутоне

Плутон – это карликовая планета Солнечной системы, транснептуновый объект (крупнейший в поясе Койпера) и десятое по массе тело, обращающееся вокруг Солнца, после 8 планет (без учета их спутников) и, предположительно, Эриды.

У Плутона на данный момент обнаружены 5 естественных спутников: Харон, Гидра, Никта, Кербер и Стикс.

Как и большинство тел пояса Койпера, Плутон состоит в основном из камня и льда.

Плутон открыт 18 февраля 1930 года Клайдом Томбо.

Орбита Плутона

Перигелий (ближайшая к Солнцу точка орбиты): 4,437 миллиарда километров (29,667 астрономической единицы).

Афелий (самая далекая от Солнца точка орбиты): 7,376 миллиарда километров (49,31 астрономической единицы).

Средняя скорость движения Плутона по орбите составляет около 4,6691 километра в секунду.

Один оборот вокруг Солнца планета совершает приблизительно за 248 земных лет.

Из-за эксцентричности орбиты Плутон в перигелии оказывается ближе к Солнцу чем Нептун.

Направление вращения вокруг своей оси у Плутона, как и у Венеры, обратное, то есть противоположное направлению обращения планет вокруг Солнца.

3D-модель Плутона

Физические характеристики Плутона

Плутон – десятое по массе (без учета спутников планет) небесное тело, обращающееся вокруг Солнца – после восьми планет и Эриды.

Температура поверхности Плутона колеблется от -233 до -213 градусов Цельсия.

Средний радиус Плутона составляет 1187 &plusmn 4 километра, то есть примерно в 5 раз меньше радиуса Земли.

Площадь поверхности Плутона составляет 17,7 миллиона квадратных километров.

Средняя плотность Плутона составляет 1,86 грамм на кубический сантиметр.

Ускорение свободного падения на Плутоне равно 0,67 метра на секунду в квадрате (0,063 g).

Масса Плутона равна 1,303 х 10 22 килограмм.

Сравнительные размеры Плутона и Земли

Атмосфера Плутона

Атмосферное давление на Плутоне составляет примерно 1 Па.

Атмосфера Плутона состоит из азота с примесью метана (около 0,25%) и угарного газа (около 0,05-0,1%).

Атмосфера Плутона была обнаружена в 1985 году при наблюдении покрытия им звезды.

Атмосфера Плутона, несмотря на очень низкое давление, способна эффективно сглаживать суточные перепады температур.

Исследование Плутона

Плутон открыт Клайдом Томбо 18 февраля 1930 года фотографическим методом в ходе поиска Планеты Х.

Расстояние до Плутона и возможности современных телескопов не позволяют получить качественные снимки его поверхности.

Никаких серьезных попыток исследовать Плутон не предпринималось вплоть до последнего десятилетия XX века. В августе 1992 года ученый Лаборатории реактивного движения NASA Роберт Стеле позвонил Клайду Томбо с просьбой дать разрешение на посещение его планеты.

В 2003 году после интенсивных дебатов финансирование получила миссия к Плутону под названием «New Horizons», достигшая системы Плутона в 2015 году и перевернувшая представление об удивительном мире карликовой планеты.

Интересные факты о Плутоне

Имя «Плутон» первой предложила Венеция Берни, одиннадцатилетняя школьница из Оксфорда.

7 сентября 2006 года Международный астрономический союз включил Плутон в каталог малых планет под номером 134340, поскольку Плутон не удовлетворял одному из требований к «планетам»: планета должна расчистить окрестности своей орбиты (то есть должна быть гравитационной доминантой, и рядом не должно быть других тел сравнимого размера, кроме ее спутников); тем временем масса Плутона составляет всего 7% массы всех объектов пояса Койпера.

Советские ученые еще в 1950-х годах высказали предположение, что Плутон является лишь одной из карликовых планет.

Законодательное собрание штата Нью-Мексико, где долго жил Клайд Томбо, единогласно постановило, что в его честь Плутон в нью-мексиканском небе всегда будет считаться планетой. Аналогичное постановление принял сенат штата Иллинойс, откуда родом первооткрыватель Плутона.

Американское диалектологическое общество признало глагол «to pluto» («оплутонить») новым словом 2006 года. Оно означает «понизить в звании или ценности кого-либо или что-либо, как это произошло с теперь уже бывшей планетой Плутон».

Площадь Плутона (17,7 миллиона квадратных километров) немногим больше площади России (17,1 миллиона квадратных километров).

В честь Плутона назван химический элемент плутоний.

Открытию Плутона было посвящено несколько почтовых марок разных стран.

Отличительная фигура в форме сердца, открытая захватывающими изображениями «New Horizons» в 2015 году, получила название Tombaugh Regio, а ее большая равнина сохранила название Sputnik Planitia, данное ей в честь первого космического спутника, запущенного Советским Союзом в 1957 году.

История открытия планеты Плутон

Как была рассчитана орбита карликовой планеты Плутон, кто придумал название «Плутон» и почему лучшим астрономам долгое время не удавалось найти её на звездном небе.

Карликовая планета Плутон – находится в 30 раз дальше от Солнца, чем Земля. Немыслимое расстояние! При этом, Плутон, хоть и является “крупнейшим объектом пояса Койпера”, все же не является полноценной планетой – то есть довольно мал, его диаметр составляет 2376 километров – на треть меньше Луны.

Даже в наше время, располагая мощнейшими наземными и космическими телескопами, отыскать цель размером с Плутон, на таком гигантском расстоянии было бы проблемой, но эта карликовая планета была открыта аж в 1930 году – когда человечество не располагало и третью возможностей доступных нам сегодня. Как же удалось разглядеть Плутон?

Плутон – не зря называют карликовой планетой, на самом деле он даже меньше Луны. Найти такую «планету» на небе – сложнее, чем иголку в стоге сена

На самом деле, говоря про историю обнаружения планеты Плутон (далее я буду говорить именно “планета”, а не карликовая планета), уместнее было бы сказать – как было рассчитано существование Плутона, так как математика сыграла здесь более важную роль, чем собственно наблюдение.

В самом деле, для открытия Плутона была выполнена масса теоретических исследований, более объемных и разнообразных, чем при расчетах планеты Нептун (также вычисленной, а не обнаруженной). Однако Нептун был первым и к тому же триумфом, а вот с Плутоном пришлось повозиться…

Урбен Жан Жозеф Леверье и новая планета за орбитой Нептуна

Вопрос о существовании еще одной планеты Солнечной системы возник в конце XIX — начале XX веков. Дело в том, что астроном Урбен Жан Жосеф Леверье после открытия Нептуна приступил к уточнению теории движения Урана с учетом Нептуна, а также к построению теории движения Нептуна. Закончив исследования в 1874 году (Уран) и 1875 году (Нептун), Леверье сумел добиться большой точности в вычислениях. Но все же полного схождения теории и реальных наблюдений как для Урана, так и для Нептуна не было.

И хотя расхождения между вычисленными и наблюдаемыми координатами планет оставались очень небольшими, почти не превышающими обычные погрешности точности наблюдений, но все же эти расхождения имели систематический характер. Этот факт заставлял подозревать, что они появляются не в результате каких-либо ошибок в теории движения или случайных ошибок наблюдений, а реального несоответствия теории и фактического движения Урана и Нептуна.

За 1690-1830 годы, несмотря на большое количество попыток уточнить орбиты Нептуна и Урана с помощью вычислений, картина расхождений в целом была почти та же, что у Леверье. Особенно показательны расхождения за 1873-1903 годы – точность вычислений существенно повысилась и это сделало закономерность их появлений совершенно очевидной.

Но, пока ещё были сомнения – кто его поймет, может все же есть ошибка в расчетах орбит? Только в начале 20-го века стало понятно – дело не в расчетах, скорее всего где-то в Солнечной системе еще одна большая планета, движущаяся за орбитой Нептуна (транснептуновая планета).

Урбен Жан Жозеф Леверье, первооткрыватель Нептуна. С него-то и началась история с Плутоном!

Как была вычислена орбита Плутона

Англичанин А. Гайо первым принялся за задачу определения элементов орбиты этой неизвестной планеты. Задача была технически гораздо труднее, так как расхождения были заметно меньше, чем в случае взаимного влияния Нептуна и Урана (в среднем меньше в 15 раз!). К тому же эти расхождения едва превышали погрешность наблюдений и, следовательно, их значения были ненадежны.

Все же А. Гайо получил в 1909 году решение задачи, использовав методику Леверье с некоторыми усовершенствованиями. Правда, это решение никто не использовал. Как выяснилось позднее, точные положения новой планеты отличались от вычисленных по Гайо на 20° и более.

В это же самое время над задачей о неизвестной планете работает американский астроном Персиваль Лоувелл (1855-1916), известный ранее своими многочисленными наблюдениями Марса, рисунками и картами его поверхности. Еще в 1905 году он получает свое первое решение задачи об этой планете, которую он назвал “планетой Икс”.

В 1908 году Лоувелл находит второе решение, а затем в 1915 году подводит итог всем своим многолетним исследованиям в большом докладе на 105 страницах под названием «Сообщение о транснептуновой планете», представленном в Американскую Академию наук и вскоре опубликованном.

В итоге, П. Лоувелл провел колоссальные исследования, значительно большие, пожалуй, чем даже Леверье. При этом он следовал, как и Гайо, в основном методике Леверье. Ловелл использует таблицу невязок Гайо для долготы Урана и составляет по ней всего 37 условных уравнений вида

δэν+δν=νн-νв

где δэν — поправки долготы за счет уточнения элементов орбиты Урана, δν — возмущения от неизвестной планеты и νн-νв — расхождения Гайо. Выражения для δэν и δν примерно такие же, как у Леверье, но для δν несколько более точные. Лоувелл, как и Леверье, пренебрегает в выражении для δν наклонением орбиты, но, однако, допускает, что оно может достигать 10°.

Далее Лоувелл задает различные значения большой полуоси а’ (40,5, 42,5, 45,0, 47,5, 51,25 а. е.) и средней долготы ε’ от начального момента 0° до 360° через каждые 10°. Для каждой пары заданных а’, ε’ (таких пар 180) он получает линейные условные уравнения относительно массы m’ неизвестной планеты и величин h’=e’sinω‘, k’= е’cosω‘, где е’ и ω‘ — эксцентриситет и долгота перигелия орбиты этой планеты.

Плутон не только находится дальше, чем 8 планет Солнечной системы (на рисунке изображен «вид сверху» на орбиты Нептуна и Плутона), но ещё и вращается «под наклоном» по отношению к другим планетам. Поэтому, даже зная расстояние от Плутона до Солнца, довольно сложно найти его визуально – ведь он находится вне плоскости обращения других известных планет!

Решая такие уравнения обычным методом наименьших квадратов, Лоувелл составляет соответствующею сумму квадратов остаточных невязок S, получая, таким образом, столько значений S, сколько задано пар (а’, ε’). Для каждого из пяти значений строится график зависимости S от ε’, т. е. всего пять таких графиков. По ним выбираются такие а’ и ε’, при которых S — наименьшее. Эта пара а’, ε’ и соответствующие значения m’, е’, ω‘ дают искомое решение задачи.

Лоувелл варьировал также исходные условные уравнения. Если говорить точнее, то он разбил их на четыре группы, охватывающие определенные годы наблюдений, и варьировал так называемые веса этих групп. Например, в одном варианте Ловелл, разбивая все уравнения на четыре группы, относящиеся к 1690-1781 годам (первая), 1782-1830 годам (вторая), 1836-1873 годам (третья), 1873-1903 годам (четвертая), принял их веса равными 1; 1,5; 2 и 2 соответственно.

С помощью весов оценивают точность соответствующих условных уравнений или, правильнее сказать, данных наблюдений, по которым составлены эти уравнении. Приведенные веса означают, что первая группа принималась в √2 раз менее точной, чем третья н четвертая группы. Другими словами, приписывание большего веса группе уравнений означает, что исследователь считает наблюдения, входящие в эти уравнения, более точными.

В другом варианте Ловелл принял веса этих групп равными 0; 1,5; 2; 2,5 соответственно.

Кроме того, Ловелл варьировал выражение для возмущений δν от неизвестной планеты, выписывая в нем большее или меньшее число членов.

Таким путем Ловелл получил довольно много вариантов окончательного решения для искомых элементов орбиты неизвестной планеты (и для поправок к элементам первоначальной орбиты Урана). Качество (надежность) каждого решения он оценивал с помощью величины

R=100(1-S20/S2)%,

где S20 — сумма квадратов исходных расхождении νн-νв no Рано, которые выписаны в решаемых условных уравнениях и S2 — сумма квадратов остаточных невязок этих условных уравнений для данного решения. При этом, впоследствии, выяснилось что точность качества этих решений колебалась от 70% до 99,5%.

Впрочем, несмотря на впечатляющие результаты, выбор между ними сделать было не просто, так как математически они были совершенно эквивалентны.

Тогда Ловелл прибегнул к дополнительному анализу отклонений Нептуна от неизвестной планеты, оценивая, в какой же период времени эти отклонения наибольшие, т. е. когда же эта планета ближе к Нептуну. Это позволило установить группу решений, максимально приближенных к истине.

Ловелл нарисовал карту с предполагаемыми орбитами и траекториями на небе своей планеты Икс и сам же начал в 1915 году на своей обсерватории (Обсерватория была построена Лоувеллом в 1894 году вблизи Флагстаффа (штат Аризона, США). Позже ее стали называть Ловелловской обсерваторией)) поиски.

Он фотографировал один за другим участки неба, где, по его предположению, находилась планета, сравнивал положения звезд и искал движущуюся «звезду». Однако поиски были безуспешными.

Поверхность Плутона, как её сфотографировала исследовательская станция «Новые горизонты» 14 июля 2015 года

Клайд Томбо – человек, который нашел Плутон

В 1916 году Персиваль Лоувелл умер и поиски неизвестной планеты за орбитой Нептуна никто не продолжил. Остался открытым вопрос, насколько правильными и точными были решения Лоувелла и его предсказанные положения этой “планеты иск”. Между тем результаты Ловелла, как выяснилось впоследствии, были очень хорошими. Сравним, например, ошибки в элементах орбиты, полученные в свое время Леверье для Нептуна и Ловеллом для Плутона с фактическими элементами.

Сравнение ошибок в процентах показывает, что решение Ловелла было в целом значительно лучше, чем решение Леверье, причем точность решения была очень высока.

Поиски Плутона (точнее “планеты икс”) возобновились в декабре 1919 года по инициативе известного американского астронома Вильяма Пикеринга (1858-1938), также занимавшегося проблемой новой неизвестной планеты. Первое решение он получил еще в 1909 году, применив новый графический метод анализа задачи. В 1919 году, улучшив свой метод, он получил еще два решения, которые он считал более точными.

Это первое решение Пикеринга и правда можно было использовать для поисков, однако, к сожалению, выяснилось это лишь впоследствии. Второе решение Пикеринга было несколько хуже, но… Пикерииг ведь не знал, какому решению следует отдать предпочтение.

По его просьбе на обсерватории Маунт Вилсон в США сфотографировали несколько участков неба, соответствующие полученным элементам орбиты. Однако планету на этих пластинках не нашли и вскоре поиски опять прекратились. Позднее выяснилось, что фактически изображение планеты па пластинках присутствовало, но астрономы просматривали лишь узкую полосу, на 2° по обе стороны от эклиптики (ведь планеты от Марса до Нептуна находятся в этой полосе). Плутон же оказался несколько дальше, на расстоянии 4° от эклиптики, так как его орбита довольно сильно наклонена к эклиптике (i=17°,1).

Вид на Плутон в мощный телескоп с Земли

Таким образом, решениями Вильяма Пикеринга астрономы воспользоваться не сумели. На неизвестную планету, вообще, по-видимому, махнули рукой, вера в теоретические результаты Ловелла и Пикеринга оставалась очень слабой и поиски планеты возобновились только через 10 лет.

В 1929 году в Лоувелловской обсерватории был установлен новый телескоп, предназначенный именно для фотографирования звезд. Поле зрения было большое, так что на одной пластинке помещался участок неба в 160 кв. градусов. При выдержке в один час на пластинке получались изображения даже очень слабых (до 17-й звездной величины) звезд.

С января этого же года на обсерватории появился новый сотрудник, молодой ассистент Клайд Томбо, который с детских лет интересовался астрономическими наблюдениями и сооружением телескопов.

По предложению руководителей обсерватории Томбо начал в апреле 1929 года на новом фотографическом телескопе поиски неизвестной планеты. Поиски оказались длительными и упорными, ведь на каждой пластинке было в среднем 160000 изображений (от 100000 до 400000) звезд и все их надо было просмотреть, сравнить с другой пластинкой этого же участка неба, чтобы выявить «звезду», которая изменяет положение.

Однако Томбо не надо было занимать терпения и аккуратности. Правда, надо сказать, что он не особенно доверял теоретическим данным Ловелла и Пикеринга и фотографировал участки неба один за другим, не придерживаясь только той части неба, на которую указывали теоретические расчеты.

К тому же у Лоувелла и Пикеринга имелось по несколько решений. Какого из них придерживаться? С его точки зрения эти решения скорее напоминали предсказания .

Как бы то ни было, после года кропотливого просмотра пластинок Томбо, наконец, обнаружил ту самую “неизвестную” планету за орбитой Нептуна. Она выглядела как звездочка 15-й величины. Это случилось 18 февраля 1930 года, когда были сравнены пластинки, снятые 23 и 29 январи 1930 года. В то время Плутон находился на небе вблизи звезды δ созвездия Близнецов. Таким образом, Плутон был официально открыт 18 февраля 1930 года.

13 марта 1930 года сообщение об открытии новой планеты впервые появилось в печати и Ловелловской обсерватории предоставили выбор названия планеты.

Люди неразрывно связанные с Плутоном – астроном Клайд Томбо, который открыл Плутон и увлеченная школьница Венеция Берни, которая дала новой планете имя

Почему планета Плутон называется именно так?

Название «Плутон» предложила 11-летняя дочка (Венеция Берни) одного из профессоров астрономии – такое мрачное имя (в греческой мифологии – бог подземного царства), Венеция выбрала неспроста – эта интересующаяся астрономией девочка вполне разумно предположила, что новая планета скорее всего представляет из себя темный, мрачный, холодный мир. Плутон был отличным кандидатом.

Впрочем – были и другие варианты названия (свое название мог предложить любой сотрудник обсерватории), но при голосовании из “Минервы”, “Кроноса” и “Плутона”, выбрали все же последний вариант.

За это открытие в 1931 году Клайд Томбо был награжден золотой медалью Английского Астрономического общества. А Венеция Берни – поощрена премией в 5 фунтов стерлингов от своего деда Ф. Мейдана, который рассказал ей об удивительном открытии, а затем, передал её вариант названия сотрудникам Лоувелловской обсерватории.

Планета Плутон – разжалованный карлик на окраине системы

Планета Плутон еще совсем недавно пополняла список планет Солнечной системы и занимала почетное девятой место. Этот период длился с 1930 года по 2006 год. Принятые поправки к классификации небесных тел лишили одного из членов системы гордого звания планеты. Сегодня по самой удаленной эллиптической орбите вокруг Солнца вращается всего лишь карликовая планета. Землянам она известна под именем Плутон.

История открытия

Когда после открытия Урана был математически предсказан и позднее обнаружен Нептун, многие посчитали, что теперь учтены все планеты Солнечной системы. Но наблюдения за этими двумя планетами дали астрономам повод предположить, что орбита Урана подвержена влиянию еще одного небесного тела. Гипотетическую планету нарекли «Х — Планета» и с энтузиазмом принялись за ее поиски. Особо старательно изучал этот район неба Персиваль Лоуэлл. На собственные средства он основал обсерваторию и совместно с Пикерингом рассчитал возможные координаты «объекта Х». В 1906 году начались активные наблюдения.

Несколько десятилетий будущий Плутон успешно прятался от телескопов. Еще в 1915 году были получены фотоизображения планеты, но настолько нечеткие, что его даже не опознали. В 1919 году он попал в поле зрения уже обсерватории Маунт — Вильсон. Но на всех фотопластинках Плутон затерялся среди звезд. На несколько лет поиски отложили, так как главный энтузиаст, Лоуэлл, умер. Возобновили наблюдения в 1929 году. Директор Слайфер поручил молодому сотруднику Клайду Томбо фотографировать ночное небо сериями — по три снимка каждые несколько дней. Год работы, блинк — компаратор для ускоренного просмотра фотопластинок — и к марту 1930 года имелось документальное подтверждение некоего движущегося объекта.

История названия

Со всего мира стали поступать предложения по названию новой планеты. Право выбирать было отдано обсерватории Лоуэлла. По традиции планеты Солнечной системы получали имена мифологических героев. Поэтому предложения назвать новый небесный объект именем основателя обсерватории (Персиваль), либо его супруги (Констанция) не поддержали. Отказались от «Зевс» и «Кронос» — авторами предложения были ученые с плохой репутацией. Не прошла «Минерва», так уже был назван астероид.

Название «Плутон» впервые прозвучало от школьницы из Оксфорда, Венеции Берни. Ее дед работал в Оксфордском университете и рассказал внучке об открытии планеты. Венеция увлекалась мифологией, поэтому она сразу вспомнила имя бога подземного царства Плутона. Ведь новая планета далека от Солнца, там так же темно и холодно. Дед передал ее предложение коллеге Тернеру, а тот связался с обсерваторией Лоуэлла.

Вариант Венеции Берни был принят единогласно. Произошло это в мае 1930 года.

Астрономы обозначают Плутон монограммой в честь Персиваля Лоуэлла . Астрологи остановились на символе, напоминающем знак Нептуна, заменив средний зубец кругом . Получившееся изображение еще называют «Фениксом».

В азиатских странах нового члена Солнечной системы назвали «Звезда подземного царя» (или «Звезда Ямы»).

Сомнения

У Плутона не оказалось различимого планетного диска. А еще он был очень тусклый. Все вместе заставило астрономов усомниться в том, что он и есть гипотетически рассчитанная «Планета Х». Массу планеты постоянно корректировали в меньшую сторону. В 1978 году был открыт крупнейший спутник Плутона — Харон. Это позволило измерить массу планеты, она оказалась совсем маленькой, всего 0,2% от земной. Столь малая масса никак не могла повлиять на орбиту Урана и вызвать несоответствия в ней.

Но поиски Х-Планеты продолжились. Полет «Вояджера-2» к Нептуну в 1989 году показал, что масса его несколько меньше рассчитанной. Пересчитали по новым данным гравитационное воздействие Нептуна на орбиту Урана — и все несоответствия исчезли. Как и теория о существовании альтернативной Х-Планеты.

Еще в 50-тых годах прошлого века советские ученые предположили, что Плутон не совсем полноценная планета, а лишь одно из многих небесных тел, карликовых планет, вращающихся по орбитам возле Солнечной системы. На границе веков эта гипотеза подтвердилась — обнаружили множество объектов, многие из которых были куда массивнее Плутона. И в 2006 году международное астрономическое научное сообщество уточнило параметры, по которым небесное тело может быть отнесено к планетам. Эта переквалификация понизила статус Плутона — он был причислен к категории карликовых планет и внесен в их каталог за номером 134340.

Но не все приняли «разжалование» Плутона, продолжая считать его планетой. В 2008 году было решено ввести понятие «плутоиды». Это небесные тела с «пограничными» массой и размерами, двигающиеся по стабильной орбите. Пока к этому разряду отнесены Плутон и открытая в 2004 году Эрида. Остальные небесные тела из пояса Койпера остаются карликами.

Вращение и орбита

Исследование Плутона крайне затруднено огромным расстоянием до него. До пролета аппарата «Новые горизонты» в 2015 году очень много оставалось тайной. Но кое-что позволили узнать и наблюдения с Земли:

• Плутон составляет компанию Венере и Урану, вращаясь вокруг Солнца в направлении, противоположном движению остальных планет;
• у планеты большой эксцентриситет, поэтому она то приближается к Солнцу даже ближе, чем Уран, то удаляясь более чем на семь миллиардов километров;
• ось вращения Плутона имеет наклон в 120°, отчего времена года выражены намного сильнее, чем на Земле;
• год на Плутоне длится 247,9 земных лет, по своей орбите он движется медленнее всех планет (около 4,7км/сек);
• вокруг своей оси Плутон крутится неспешно, день здесь равен 132 земным часам;
• ускорение свободного падения здесь всего 0,617 м/сек 2 ;
• Плутон непредсказуем в своем движении, его можно «просчитать» не более чем на несколько миллионов лет вперед-назад. Причем только с помощью нелинейных уравнений, настолько оно хаотично.

Строение

Плутон образован из каменистых пород и льда. Он действительно мал, меньше Луны в три раза. Вся его площадь лишь немного превышает площадь территории России (17,7млн кв.км). Радиус по экватору 1153 км.

Гипотетически недра планеты состоят из камня (до 70%) и льда. Причем лед преимущественно водяной, толщина его около 300 км. Лед отделен от каменного ядра, и есть вероятность, что между ними может быть океан с обычной жидкой водой. Замерзая, вода образовала на поверхности «растяжки» — грабены и уступы.

Поверхностный лед Плутона удерживает «летучие» льды (азотистый, метановый, монооксид углерода и другие соединения). Обнаружены сложные углеводороды и толины — именно они придают коричневатый цвет планете.

Наблюдения при помощи аппарата «Новые горизонты» показали еще несколько интересных деталей поверхности небесного тела. Это большая светлая зона с очертаниями в виде сердца в зоне экватора — светлые горы, высотой до 3,5 км, возвышающиеся над гладкой равниной. А также «Равнина Спутника» — огромная впадина (5% поверхности), заполненная азотистым льдом. Глубокие трещины и борозды делят равнину на ячейки. На ней имеются «айсберги» из водного льда. Из него же состоят горы, окружающие Равнину Спутника грядой до 5 км в высоту.

Атмосфера и погода

Обнаружили атмосферу только в 1985 году. Она очень разрежена и формируется из газов, испаряющихся с поверхности. В основном это азот (90%) и метан (4%), имеется примесь угарного газа (до 5%). Высота атмосферы составляет около 200км.

При удалении Плутона от Солнца давление падает, часть газов замерзает и оседает на планете. В этот период здесь царит полный штиль. Приближение к светилу отогревает карликовую планету, газ наполняет атмосферу и давление снова возрастает. Появляются довольно мощные ветра.

Но даже при самом низком давлении атмосфера Плутона может сглаживать перепады суточных температур. Метан создает определенный парниковый эффект. Интересно, что температура у поверхности (-223,15˚С) оказывается ниже средней в атмосфере почти на сорок градусов. То есть в горах Плутона температура выше, чем на равнинах или впадинах. Теплее всего на полюсах, остальное пространство — вечная мерзлота.

Спутники

Всего сегодня известно о пяти спутниках Плутона. Самый крупный из них Харон. Он почти не уступает Плутону по размеру, имеет сферическую форму и отличается только цветом — Харон более серый. Сегодня рассматривается гипотеза, что Харон и Плутон — двойная карликовая планета, но определение такого понятия до сих пор не сформулировано официально.

Харон повернут к Плутону всегда одной и той же стороной и как бы «парит» над постоянной точкой — ведь период его обращения вокруг Плутона равен плутонианским суткам.

В период с 2005 по 2011 год были обнаружены еще четыре спутника меньшего размера: Никта, Гидра, Кербер и Стикс. Все спутники вращаются по круговой орбите в одном направлении с планетой и находятся в зоне экватора Плутона. Они имеют неправильную форму и более яркое свечение — возможно, тому причина водный лед.

Исследования

С момента открытия карликовой планеты до 2015 года наблюдения за ней велись только с помощью мощных телескопов, в том числе с орбитального «Хаббла». «Вояджер-1» и «Вояджер-2» не снимали этот район Солнечной системы. Первая миссия работала возле Сатурна и его спутника Титана, вторая миссия оказалась слишком далеко от Плутона. Вплоть до девяностых годов прошлого века новых попыток не было. Именно тогда вновь был поднят вопрос об изучении Плутона и пояса Койпера. В 2006 году стартовала миссия «Новые горизонты». На борту была капсула с прахом одного из первооткрывателей Плутона, Клайда Томбо.

К планете аппарат приблизился в июле 2015 года. Аппарат был оснащен спектрометрами и только что разработанными приборами, способными «просвечивать» самую плотную атмосферу радиоволнами. Данные этих приборов позволили составить карту Плутона и Харона, изучить их геологию и морфологию, сделать анализы атмосферы планеты.

Именно «Новые горизонты» передал сведения о малых спутниках, что вызвало беспокойство за миссию. Ведь спутники подвергаются периодической бомбардировке метеоритами, а их «выбитые» частицы могут образовывать кольца! И если аппарат попадет в кольцо, то он будет поврежден или погибнет. Но колец не обнаружили, миссия продолжилась.

Пролетев возле планеты и ее спутников, аппарат сделал их снимки со всех сторон, исключая области, где в тот момент была полярная ночь. Материалы, собранные зондом на пути к Плутону и непосредственно возле него до сих пор продолжают обрабатываться и изучаться в лабораториях НАСА.

Плутон в науке и литературе

Еще в 1943 году имя новой планеты присвоили синтезированному на земле элементу. Плутоний встал в один ряд с нептунием, ураном, церием и палладием. Не избежал Плутон и внимания фантастов, хотя колонизировать его в романах не предлагалось, он фигурировал в фантастических книгах и фильмах только как необитаемая автоматическая станция на краю Солнечной системы.

Зато на почтовых марках Плутон появляется с завидной регулярностью. Отметились даже Албания, Румыния, КНР, республика Чад. В мае 2016 года почтовым департаментом Северной Америки был выпущен блок, состоящий из четырех марок, на которых изображен аппарат «Новые горизонты» и сделанные им снимки Плутона.

Будущее Плутона

Существующая сегодня теория эволюции звезд предполагает увеличение светимости нашего Солнца. В течение следующего миллиарда лет оно станет ярче на 11%. К тому моменту человек сделает зоной обитания не только Марс и Юпитер, но и Сатурн. Еще через семь миллиардов лет Солнца расширится и станет красным гигантом. Возможно, к этому времени человек освоит и Плутон и многие объекты из пояса Койпера, ведь температурные условия там изменятся, как и состав атмосфер из — за таяния льдов. Плутон окажется в состоянии поддерживать подобные условия десятки миллионов лет. И он может стать стартовой площадкой для человечества перед освоением уже дальнего космоса.

Планета Плутон краткое описание

Официальной датой открытия Плутона, принято считать 18 февраля 1930 года, а первооткрывателем американского астронома Клайда Томбо. О планете Плутон мы сделали краткое описание.

Урбен Леверье первый предположил гипотезу о существовании Плутона в 1840 годы, основываясь на анализе возмущений орбиты Урана.
Затем Персиваль Лоуэлл в 1906 организовал проект по поиску Планеты Х.
Уильям Генри Пикеринг и Лоуэлл в 1906 году совместно смогли рассчитать возможные координаты. В 1915 году обсерватория даже получила изображения, на которых был слабо виден Плутон, однако его так и не признали.
Калифорнийская обсерватория Маунт-Вильсон в 1919 году также получила 4 фотопластинки, где было изображение невидимки, но оно по случайности совпало с участками брака.

Свое название Плутон получил благодаря Венеции Берни. Увлеченная астрономией и мифологией 11-я девочка решила, что имя бога подземного царства вполне подойдет темной и холодной планете. Фолконер Мейдан, её дедушка, передал её вариант профессору Оксфордского университета и астроному Герберту Тернеру.

Чем знаменит Плутон? Пожалуй, тем что это единственная планета Солнечной системы, пониженная в звании. С 24 августа 2006 года — это карликовая планета.
Не всем это нравится и дебаты о статусе ведутся до сих пор.
В штате Иллинойс, родина Клайда Томбо и в штате Нью-Мексико, там долго жил Клайд, на законодательном уровне было принято решение считать Плутон — планетой.

Общая характеристика

Плутон является крупнейшей карликовой планетой, считался девятой планетой в нашей Солнечной системе, до 2006 года.
Диаметр 2374 км, средний радиус 1188 км. Самое близкое расстояние до Солнца 4,4 млрд км, дальнее — 7,4 млрд. Двигаясь посильно вытянутой орбите со скоростью 4,7 км в секунду, совершает полный виток за 248 лет.
Направление вокруг своей оси обратное, как у Венеры и Урана, сутки длятся 152 часа 52 минуты. Наклон оси 120 градусов, смена времен года выражена сильно.

Планета Плутон

Строение и атмосфера

Предположительно, ядро состоит из силикатов, льда.
Мантия из водного льда, простирается на 250-300 км.
Поверхность считается одной из молодых, неоднородна, со стороны Харона состоит метанового льда, на другой преобладает азотный лед. Также содержится моноокись углерода.

Благодаря космическому аппарату «Новые горизонты», передавшему снимки на Землю, стало известно о горах, высотой до 3,5 км, возраст которых 100 млн лет. Рядом с горным массивом хорошо видна ледяная равнина Спутника, диаметром около 1492 км. А также светлая зона до 2300 км — своей формой похожую на сердечко.
Наличие атмосферы, состоящей из смеси азота, метана и угарного газа, только в 1988 году было подтверждено.
Практически на расстояние больше 200 километров от поверхности наблюдается легкая дымка, разделяющаяся на 20 слоев. На поверхности средняя температура достигает минус 223 градуса.

Спутники

На сегодняшний день у Плутона известны всего пять естественных спутников.
Самый большой — Харон, обнаружил Джеймс Кристи, в 1978 году.
Расстояние до Плутона 19596 км. Имея диаметр 1215 км, он вращается синхронно с Плутоном и всегда обращен к нему одной стороной.
Харон отличается по своему цвету от Плутона, он более темного цвета. Ученые предполагают, что он покрыт льдом, геологически активен, а также на нём могут находиться крупные залежи графита.

Остальные луны были открыты в наше время, с помощью мощного телескопа “Хаббл”. В 2005 году разглядели Никту и Гидру, в 2011 — Кербер, в 2012 — Стикс.
Никта, размер 54х41х36 км, радиус орбиты 49000 км.
Гидра, размер 43х33 км, радиус орбиты 65000 км.
Кербер, размер 12х4,5 км, радиус орбиты 58000 км.
Стикс, размер 7х5 км, радиус орбиты 42000 км.

Исследования

Большое расстояние до Плутона затрудняет наблюдение в телескопы.
19 января 2006 года с Земли была запущена автоматическая межпланетная станция «Новые горизонты», предназначенная для изучения Плутона и его спутников.
Поставленные цели: поиск колец и новых спутников Плутона, исследование атмосферы, строение и поверхность Плутона и Харона.
В 2015 году аппарат выполнил поставленную задачу.
На Землю были отправлены снимки с поверхности, данные исследований Плутона и его спутников.
Помимо ответов на свои вопросы, ученые получили не меньше загадок. Так что карликовая планета раскрыла не все свои тайны.
В 2019 году запланировано изучение объектов пояса Койпера.

Более подробно, какие данные были переданы мы расскажем в новой статье.

Маленьким астрономам

Плутон планета и краткое описание для детей, познакомит их с неизведанным ледяным миром.
О существовании Плутона догадывался Урбен Леверье еще в 1840 году, однако официальной датой открытия принято считать 18 февраля 1930 года, первооткрывателем стал американский астроном Клайд Томбо.

Планета Плутон

Название планете предложила одиннадцатилетняя Венеция Берни, увлекающаяся астрономией и мифологией. Она решила, что холодному далекому миру подойдет имя Бога подземного царства — Плутон. Её дедушка Фолконер Мейдан работал в библиотеке Оксфордского университета. И он передал профессору Герберту Тернеру вариант внучки. Имя Плутон выиграло, а Венеция получила в качестве награды пять фунтов стерлингов.

До 2006 года считалась планетой Солнечной системы, но после была причислена к карликовым планетам. Хотя не все ученые согласны с таким решением.

Карликовая планета, в диаметре всего 2374 км, меньше Луны.
Вокруг Солнца вращается посильно сплющенной орбите, то приближаясь на 4,4 млрд км, то отдаляясь на 7,4 млрд км. Проходит полный виток за 248 лет.
Вращается вокруг своей оси в обратном направлении, подобно Венере и Урану,
Планетарные сутки длятся 152 часа 52 минуты, наклон оси 120 градусов.

Достоверных данных о строении планеты нет, но ученые предполагают, что ядро состоит из силикатов и льда, мантия из водного льда и простирается на 300 км. Поверхность состоит изо льда, с примесью моноокиси углерода. Средняя температура достигает минус 223 градуса. Представляете, какая погода на планете Плутон?

На поверхности планеты хорошо видна ледяная равнина Спутника, диаметром около 1492 км и светлая зона, своей формой похожая на сердечко. Также есть горы высотой 3,5 км, которые раскинуты на много километров.
Атмосфера состоит из смеси азота, метана, и угарного газа, так что люди жить на этой планете не могут, нечем дышать и очень холодно.

Вокруг Плутона обнаружено пять естественных спутников. Самый большой, диаметр 1215 км — Харон, был обнаружен Джеймсом Кристи, в 1978 году. Вращаясь синхронно с Плутоном, он всегда повернут к нему одной стороной.
Остальные спутники намного меньше. Их названия — Никта, Гидра, Кербер, Стикс.

Несмотря на то, что Плутон посетил космический аппарат “Новые горизонты” и было получено много новых данных, эта планета считается малоизученной.

Плутон Описание, строение, характеристики, орбита, интересные факты, фото и видео

Плутон – бывший объект Солнечной системы, перенесенный в разряд карликовых планет по причине малого веса, недостаточного для притягивания других космических тел. Изучен недостаточно из-за удаленности, представляет повышенный интерес для ученых.

Физические характеристики

Подробные характеристики и сведения о состоянии космического тела были получены лишь в 2015 году после сближения Плутона со спутником New Horizons.

• диаметр: 2376,6 км;
• масса: 1,3х10^22 кг – 0,0022 массы планета Земля;
• температура: -230 градусов по Цельсию;
• средняя удаленность от Солнца: 7,4 млрд км или 39,4 а.е;
• скорость вращения по орбите: 4,7 км/с;
• плотность: 2 г/см3;
• полярный радиус: 1153 км;
• отражательная способность поверхности: 0,4.

Орбита

Орбита имеет форму вытянутого эллипса. На один оборот вокруг звезды Плутон тратит 248 лет. За этот период расстояние до Солнца постоянно меняется: уменьшается до 30 а.е (астрономических единиц) и удаляется до 39 а.е., где 1 а.е. равна 150 млн км. Наклон плоскости вращения составляет угол в 17 градусов относительно других планет.

Поскольку положение орбиты непостоянно: в одних случаях ниже плоскости эклиптики, в других выше, то Плутон время от времени меняется местами с Нептуном, находящимся ближе к Солнцу. Предположение о том, что карликовый объект был его спутником, было опровергнуто лишь по той причине, что уже несколько миллионов лет их орбиты находятся в постоянном резонансе в соотношении 3:2. Это значит, что за одно и тоже время одна из планет обращается вокруг Солнца три раза, а другая всего лишь два. Пока ученым удается прогнозировать поведение орбит Нептуна и Плутона, но на перспективу этот вопрос остается открытым

Внутреннее строение

Планета состоит из трех составляющих элементов:

• атмосферы, представленной тонким слоем метана, азота и окиси углерода;
• мантии, толщиной в 250 км, состоящей из воды и льда;
• ядра диаметром в 1772 км, представляющего смесь камней и льда.

Выводы предположительные, сделаны на основе спектрального анализа, поскольку планета мало изучена.

Атмосфера и поверхность

Несмотря на то, что большая часть поверхности Плутона покрыта льдами, мощные телескопы зафиксировали неоднородную по цветовой гамме поверхность. На снимках были обнаружены:

• кратеры;
• углубления;
• равнины;
• ледяные глыбы.

В 2015 году обнаружена горная цепь, представляющая собой замерзшую смесь метана, азота и окиси углерода. На Плутоне есть газообразная атмосфера. Ее большая часть состоит из азота. В меньшей степени присутствуют метан и окись углерода. Такой состав исключает зарождение жизни даже в самой примитивной форме.

В период нахождения планеты в максимальной близости к Солнцу лед принимает иное состояние: газообразное. После удаления от небесного светила он превращается в кристаллы, опускающиеся на поверхность и образующие своеобразную корку.

Температура

До перехода в разряд карликовых небесных тел Плутон считали самой холодной планетой. Температура здесь опускается до -230-240 градусов по Цельсию. Сильные морозы обусловлены огромной удаленностью от Солнца: 7,4 миллиарда км, но из-за характерного строения орбиты атмосфера иногда становится газом, а затем замерзает и выпадает на поверхность.

Однако температурный режим не везде одинаков. Метан способен создавать парниковый эффект, поэтому на некоторой высоте от поверхности показатели повышаются, но незначительно: на 10 – 20 градусов по Цельсию.

До 2015 года относительно окраса поверхности Плутона были только предположения. Поскольку большая часть планеты состоит изо льда, то и цвет должен быть соответствующий: белый с серыми и светло-синими оттенками. Однако на фотографиях, которые удалось сделать с помощью телескопа, явно просматривается иная палитра: светло-желтая, местами переходящая в более темные тона.

Есть ли жизнь на Плутоне

Для зарождения жизни на планете нет никаких условий:

• огромная удаленность от Солнца;
• низкая температура, при которой превращается в лед не только вода, но и газы: метан, азот и окись углерода;
• давление на поверхности в миллион с лишним раз ниже земного;
• газообразный атмосферный слой;
• поверхность, покрытая ледяной коркой.

Атмосфера постоянно меняется в зависимости от приближения или удаления от Солнца. В подобной среде невозможно даже предположить зарождение, а уж тем более существование жизни.

Спутники Плутона

У Плутона пять спутников:

1. Харон – открыт в 1978 году, в два раза меньше Плутона, диаметр – 1212 км, значительно отличается по составу. Предположительно, спутник является осколками самой планеты, выброшенными при столкновении, а потому и габариты более скромные.
2. Никта – обнаружен в 2005 году при помощи телескопа Хаббл, первоначальный диаметр – 45 км. Перемещается по орбите с той же скоростью, что и Харон, а с Гидрой находится в резонансном соотношении 3:2. Длительность одного витка вокруг Плутона составляет 25 дней.
3. Гидра – открыт в 2005 году, удален от Плутона на 65 000 км. Диаметр, исходя из уровня яркости, варьируется от 40 до 60 км, на орбитальный путь уходит 32 дня. Данных о составе спутника нет, но есть предположение о ледяной мантии и каменном ядре.
4. Кербер – обнаружен в 2011 году, располагается между Гидрой и Никтой. Предположительная причина образования – столкновение Плутона с более крупным космическим телом, диаметр – 13-34 км, большая полуось – 59 000 км, время обращения – 32 дня.
5. Стикс – открыт в 2012 году, самый маленький из пяти. От Плутона удален на 58 000 миль, диаметр – 10-25 км, один оборот преодолевает за 19 дней, большая полуось – 42 000 км. Иные физические данные не установлены.

Сколько лететь до Плутона

Скорость света составляет почти 300 000 м/с. Чтобы ему преодолеть расстояние от Плутона до Земли, понадобится 4,6 часа. Скорость космического корабля «Новые Горизонты» составляла 58 000 км/ч. Это в два раза больше обычного ускорения для подобных аппаратов. Расчет времени, затраченного на полет, простой: старт кораблю был дан в 2006 году, а максимальное сближение с Плутоном было только в 2015 году. Если более точно, то время полета составило 9 лет, 5 месяцев, 24 дня.

Расстояние от Земли до Плутона

По земным меркам оно составляет 4,4 млрд км или 29 астрономических единиц, но это при максимальном приближении Плутона к третьей планете от Солнца. При удалении расстояние увеличивается до 7,3 млрд км или 49 а.е. При расчете требуется брать во внимание орбитальный наклон в 17 градусов. С учетом всех особенностей, среднее расстояние определяется показателем в 5,91 млрд км или 40 а.е.

История открытия

Французский математик, занимающийся небесной механикой, Урбен Леверье, провел исследование орбиты Урана. Он выявил определенные волнения, натолкнувшие на мысль, что именно какая-то неизвестная близлежащая планета является их причиной. В 1894 году американский бизнесмен, астроном и математик Персиваль Лоуэлл основал на собственные средства обсерваторию. Также стал инициатором проекта, в рамках которого осуществлялся поиск девятой планеты. Длительное время исследования были безуспешными. Энтузиасты сделали множество фотоснимков с многочисленными небесными телами, но искомое там никто не увидел.

Клайд Томбо

Плутон был открыт 18 февраля 1930 года американским астрономом Клайдом Томбо. Будучи принятым на работу в обсерваторию, он делал фотографии и вдруг заметил на снимках движущийся объект (из нескольких фотокарточек была сделана простейшая анимация). Это и был Плутон. Лоуэлловская обсерватория 13 марта этого же года сделала заявление об открытии новой планеты.

Почему Плутон так называется?

После открытия девятой планеты у астрономов появился логичный вопрос: какое название ей дать? Такое право предоставлялось первооткрывателю. Не самому Клайду Томбо, а месту, где он работал – обсерватории Лоуэлла. Жена уже давно почившего Лоуэлла, Констанция, предложила несколько названий. Первое название планеты – «Персиваль», в честь ее мужа, затем – «Зевс», а после и вовсе свое же имя. Однако научное сообщество проигнорировало ее предложения.

Ныне используемое название придумала Венеция Берни – обыкновенная оксфордская школьница. Дело в том, что Плутон – это бог из древнеримской мифологии, который правил подземным царством. Это отлично подходило для холодной и мрачной поверхности планеты.

Свою версию девочка озвучила дедушке, который тогда работал в библиотеке Оксфордского университета. Он передал предложение профессору Тернеру, отправившему сообщение в США своим коллегам. Всего было предложено 3 варианта: «Минерва», «Кронос» и «Плутон». Первые два отклонили, и официально планета получила название 1 мая 1930 года.

Исследование

В период с 1906 по 1916 год американские ученые впервые заговорили о случайном открытии еще одной планеты, девятой, которую нарекли «Планета Х». Далее исследования проводились в такой хронологии:

• в 1930 году сотрудник Лоуэлльского центра зафиксировал небесный объект, схожий по параметрам с «Планетой Х» исключительно благодаря зоркости зрения;
• в этом же году он официально получил название – «Плутон»;
• в 2006 году девятую планету перевели в статус карликовых небесных тел, лишив прежнего титула, поскольку за орбитой Нептуна находились иные объекты Вселенной;
• в 2006 году стартовал аппарат «Новые горизонты», основной целью которого было изучение Плутона и Харона, его спутника;
• в 2015 году спутник максимально сблизился с планетой (удаление составляло всего 12 500 км).

Аппарат предоставил данные, по которым удалось сделать спектральный анализ поверхности. В разное время делались снимки, появилась возможность сравнить геологическую активность.

Кольца Плутона

Изначально считалось, что вокруг Плутона должны быть кольца, которые могли образоваться в результате столкновений. При приближении к планете спутник «Новые горизонты» отправлял сделанные фотографии на Землю. На них колец обнаружено не было, более того, аппарат обязательно столкнулся бы с ними. После тщательного анализа полученных данных ученые единогласно пришли к выводу, что они вокруг планеты отсутствуют.

Статус Плутона сейчас

В 1930 году Плутон признали планетой – 9-ой по счету от Солнца, однако сравнительно недавно он потерял свой статус. Ученые начали сомневаться, что небесное тело соразмерно параметрам Земли. В результате исследований его определили в разряд карликовых планет. По данному поводу несколько раз устраивали дебаты, и окончательное решение приняли в 2006 году. Ученые выделили несколько критериев для определения статуса планеты:

1. Космическое тело должно вращаться по орбите вокруг Солнца, а также быть спутником одной из звезд, а не какой-либо планеты.
2. Объект должен иметь такую массу, которая позволит ему под действием гравитации обрести форму сферы.
3. Размеры тела должны быть настолько большими, чтобы в пределах его орбиты не было более крупных объектов. Исключением являются только его спутники или объекты под действием гравитации.

Таким образом, после проверки этих факторов ученые установили, что называть Плутон планетой нельзя из-за третьего критерия. Поскольку он находится в поясе Койпера, его массу сравнили с близлежащими объектами. Выяснилось, что Плутон занимает всего 7% массы остальных космических тел.

Другие карликовые планеты

Поскольку Плутон удовлетворял первым двум критериям, его определили в категорию карликовых планет, а также отнесли к классу плутоидов. Такими небесными телами считаются сферические объекты с небольшой массой. Они должны вращаться вокруг Солнца. При этом, орбите необходимо иметь больший радиус, чем у Нептуна. Кроме Плутона считаются плутоидами: Эрида, Макемаке и Хаумеа.

Официально Плутон внесли в список малых планет под номером 134340 (7 сентября 2006). Интересно, что если бы ученые с самого начала правильно охарактеризовали этот объект, то в каталоге он бы занимал место в первых тысячах. Единственное отличие между обычной планетой и карликовой теперь заключается только в размере объектов. По остальным параметрам они совпадают.

Интересное видео о Плутоне

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Планета Плутон — мир холода и мрака

Планета Плутон была открыта в 1930 году и до 2006 года считалась полноценной планетой Солнечной системы. Но на границе веков были открыты другие небесные тела, сравнимые с Плутоном по массе и размерам. Это стало поводом к понижению статуса Плутона до карликовой планеты, каких в тех местах немало. Однако это не делает эту планету, пусть и карликовую, менее интересной.

Как бы люди не классифицировали Плутон, он остаётся на своём месте, и это любопытный мир, во многом необычный, хотя и очень мало исследованный.

Интересные факты о Плутоне

С этой планетой связано немало интересных фактов:

• Название планеты придумала 11-летняя школьница из Оксфорда Венеция Берни. Она решила, что имя бога подземного царства подходит для планеты, настолько удалённой от Солнца. Это название подошло идеально, тем более, что первые буквы P и L обозначают и инициалы Персиваля Лоуэлла.
• С момента обнаружения Плутона в 1930 году он успел пройти только треть своего пути по орбите. Там сменился всего один сезон.
• Плутон хотя и считается теперь карликовой планетой, но он крупнейший в своём классе среди всех известных. Такая же планета Эрида чуть меньше – её диаметр 2326 км против плутоновских 2372 км.
• Плутон на треть состоит из водяного льда. Его поверхность покрыта льдом, а запасы воды на Плутоне втрое больше, чем на Земле, считая и все земные океаны.
• Плутон меньше многих крупных спутников других планет. Он почти вдвое меньше Луны и более чем в 5 раз её легче. Он меньше Ганимеда, Титана, Ио, Каллисто, Европы и Тритона.
• Орбита Плутона очень вытянута и не лежит в плоскости других планет.
• У Плутона был только один космический аппарат – зонд «Новые Горизонты» пролетел около него в 2015 году.
• У Плутона есть атмосфера, которая периодически почти исчезает, а иногда становится плотнее. Когда он ближе к Солнцу, метановый лёд начинает таять, а когда удаляется, метан снова конденсируется.
• У Плутона есть крупный спутник Харон, причём общий центр тяжести расположен за их пределами, поэтому оба они совершают обороты вокруг этого центра. Поэтому Плутон считается двойной планетой – это новый класс, так как других таких пока не известно.
• По традиции новые открытые химические элементы принято называть в честь новых планет. Элемент плутоний, открытый в 1941 году, был назван в честь Плутона.
• На Плутоне есть огромная равнина Спутника, заполненная льдом из азота, в котором плавают льдины и айсберги из водяного льда.
• Ледяные горы на Плутоне могут достигать высоты 5 км, так как там очень холодно и лёд очень прочный.

История открытия планеты Плутон

Эта история началась еще в 1840-е годы, когда самой последней известной планетой был Уран. Нестыковки в его расчётном движении и реальном заставили учёных предполагать, что дальше есть еще одна планета. В итоге, благодаря расчетам французского математика, был открыт Нептун, но и с его учётом отклонения всё-таки оставались. Тогда заподозрили, что есть еще одна, девятая планета, которая влияет на движение соседей.

С подачи Персиваля Лоуэлла, основателя обсерватории Лоуэлла, в 1906 году начались поиски загадочной «планеты X». Они продолжались, пока сам Лоуэлл не умер в 1916 году, но безуспешно, планету отыскать не удалось.

Что самое интересное, на двух фотопластинках 1915 года эта планета была снята, но её не смогли распознать. Мало того, в 1919 году на фотопластинках, сделанных в обсерватории Маунт-Вильсон, Плутон тоже попадал в кадр аж 4 раза, и его тоже не опознали.

Затем обсерватория Лоуэлла 10 лет вела судебные тяжбы с вдовой самого Лоуэлла – она хотела получить миллион долларов от обсерватории, которая якобы была наследством. Поэтому там было не до поисков планет.

Но в 1929 году поиски продолжились, и это дело поручили 23-летнему американцу Клайду Томбо, который недавно был принят в обсерваторию Лоуэлла.

Клайд Томбо, американский астроном, обнаруживший Плутон.

Тот взялся за дело с энтузиазмом и целый год делал снимки каждой области неба с промежутком в несколько дней. Потом он просматривал их с помощью блинк-компаратора – прибора, который путём быстрого переключения фотографий позволяет заметить перемещение объектов.

Это подобие мультипликации из пары кадров и позволило сделать открытие. 18 февраля 1930 года Томбо обнаружил планету, а 13 марта об этом сообщили в Гарвардскую обсерваторию.

Орбита Плутона

Орбита Плутона не похожа на орбиты остальных планет Солнечной системы. Она имеет большой эксцентриситет – 0.2488, то есть её форма заметно эллиптическая. При этом Солнце находится не строго по центру этой орбиты, а несколько сдвинуто. Поэтому расстояние от Солнца до Плутона в ходе его движения по орбите сильно меняется – от 4.4 млрд км до 7.4 млрд. км, или от 29.7 а.е до 49.3 а.е. Полный оборот вокруг Солнца Плутон делает за 247.92 земных года – столько там длится один местный год.

Ближайшая к Солнцу точка орбиты – перигелий, почти вдвое ближе, чем самая удалённая – афелий. Мало того, в перигелии Плутон находится к Солнцу ближе, чем Нептун. Можно подумать, что орбиты этих двух планет пересекаются, но на самом деле это не так.

Орбита Плутона не лежит в плоскости орбит остальных планет. Её наклон составляет 17.14 0 . Поэтому, когда Плутон находится в перигелии и вблизи орбиты Нептуна, на самом деле он от нее выше на 10 а.е, что очень приличное расстояние.

Орбита Плутона лежит не в плоскости эклиптики.

Орбиты Плутона и Нептуна никогда не пересекаются и эти планеты находятся в орбитальном резонансе – за одно время Нептун делает 3 оборота, а Плутон – 2 оборота. Поэтому они сближаются всегда в одних и тех же точках, и расстояние между ними не бывает меньше 17 а.е. Когда Нептун и Плутон выстраиваются в одну линию с Солнцем, Плутон в это время находится в афелии, очень далеко. Весь цикл, когда всё начинается с того же места, у них занимает 495 лет.

Орбиты Плутона и Нептуна очень устойчивы и существуют в таком виде многие миллионы лет. Возможно, когда-то Плутон имел другую орбиту, но постепенно, под действием гравитации Нептуна и других планет, она стала такой, как сейчас, и не изменится еще очень долго. А вот если бы орбита Плутона лежала в одной плоскости с орбитами других планет, Нептун рано или поздно захватил бы его и сделал своим спутником.

Оборот вокруг оси Плутон делает за 6.387 земных суток, и вращается он в обратном направлении, как Венера. Ось наклонена на 120 0 , то есть гораздо сильнее, чем у Земли, поэтому времена года на Плутоне выражены гораздо сильнее. Сейчас у него северный полюс обращён к Солнцу и в северном полушарии весна, которая началась в 1987 году. Когда на Плутоне солнцестояние, четверть его поверхности оказывается постоянно освещенной и греется, а вся остальная часть находится в тени – там долгая ночь.

Размер и масса Плутона

Когда Плутон еще только открыли, ученые пытались вычислить его массу на основе его предполагаемого воздействия на Уран и Нептун. Тогда получалось, что новая планета должна быть в 6 раз крупнее Земли. Со временем эта оценка понижалась, сначала до размеров Земли, потом Марса. Считалось, что если бы Марс, имеющий диаметр в 6700 км, был на таком же расстоянии, как Плутон, то его яркость была бы тоже такой, а значит, эти планеты схожи по размерам. Так считалось до 1950 года.

В дальнейшем размеры Плутона уточнялись и становились всё меньше. По последним данным, полученным с зонда «Новые Горизонты», диаметр Плутона составляет 2376 км. Вся площадь поверхности этой планеты меньше, чем была у СССР, хотя и несколько больше, чем у одной России. По сравнению с Луной его размеры меньше на 40%.

По массе Плутон уступает многим крупным спутникам других планет. Он в 6 раз легче Луны, и в 480 раз легче Земли. Однако Плутон – крупнейший среди известных карликовых планет. Он в 14 раз тяжелее Цереры и в 2.5 раза её больше. Он даже немного больше Эриды, хотя на 25% её легче.

Состав и атмосфера Плутона

Плутон плохо исследован, так как находится очень далеко и имеет небольшой размер. Даже космический телескоп «Хаббл» способен различить на его диске только разнородные пятна. Поэтому основные данные получены благодаря зонду «Новые Горизонты», который побывал у этой карликовой планеты в 2015 году.

Плутон имеет очень контрастную поверхность – по этому показателю он впереди других тел Солнечной системы, кроме Япета, спутника Сатурна. Альбедо, или отражательная способность, на разных его участках меняется от 10 до 70%. Поэтому при вращении Плутона его яркость может меняться в пределах 0.3m.

Учёные полагают, что в центре Плутона имеется каменное ядро из силикатных пород. Оно окружено мантией из водяного льда разного типа, толщиной около 300 км. Если радиоактивный распад в ядре давал достаточно энергии, то эта мантия может быть и в жидком виде – тогда там возможно, в прошлом имелся подлёдный океан. Когда он замерзал и сжимался, поверхность приобрела характерный вид с грабенами и уступами, который наблюдается сейчас.

Атмосфера Плутона очень разреженная. Состоит она из газов, которые при удалении от Солнца замерзают и конденсируются на поверхности, а при приближении испаряются. В основном это азот, метан и угарный газ – монооксид углерода. Из них под влиянием солнечного излучения образуются и другие соединения – этан, ацетилен и прочие. Предполагается, что из-за этих соединений над Плутоном возникает дымка, поднимающаяся на высоту до 200 км от поверхности.

На фотографиях, сделанных зондом «Новые Горизонты», хорошо видна атмосфера Плутона.

Несмотря на низкую плотность атмосферы, метан в её составе даёт парниковый эффект. Если на поверхности температура в среднем около -223 градусов по Цельсию, то с высотой она растёт на 3-15 градусов на километр высоты. В среднем атмосфера теплее поверхности на 40 градусов. Поэтому даже такая тонкая атмосфера хорошо сглаживает суточные колебания температуры, и она не меняется скачкообразно при наступлении дня или ночи.

Еще одна фотография, где видно атмосферу Плутона.

Поверхность Плутона

На поверхности Плутона также много водяного льда, но он скрыт под льдами другого типа – замёрзшего азота, метана, монооксида углерода и других газов. Именно они способны оттаивать при приближении к Солнцу и образовывать атмосферу. Средняя температура на поверхности Плутона -223.15 0 C.

Поверхность Плутона. Фото зонда «Новые Горизонты».

Самый примечательный объект, который известен на Плутоне сейчас – долина Спутника. Она представляет собой впадину размером более 1000 км, и по размеру занимает 5% всей площади планеты. Считается, что это древний ударный кратер, разрушившийся со временем.

Долина Спутника заполнена льдом из замёрзшего азота, а вокруг неё горы из водяного льда. Так как плотность водяного льда меньше плотности азотного, то его куски могут плавать по долине, подобно айсбергам. В азотном льде происходят процессы конвекции, и образуются борозды, в которых видно много мелких тёмных холмов. Это, видимо, и есть льдины из обычного водяного льда. Они могут плавать по всей долине. Конечно, плавание это очень медленное – смещение ледяных айсбергов происходит всего на несколько сантиметров в год.

Планета Плутон. Компьютерная графика, дающая представление о поверхности Плутона.

Такая вот интересная вещь есть на Плутоне – море азотного льда, в котором плавают обычные айсберги и льдины. Кстати, водяной лёд при таких низких температурах, как на Плутоне, очень крепкий – там есть ледяные горы высотой до 5 км.

Также на Плутоне есть огромная светлая область размером примерно 1800х1500 км, в форме сердца. Это возвышенность, на которой расположены ледяные горы высотой до 3.5 км.

Спутники Плутона

У Плутона сейчас известно 5 спутников. Самый большой из них – Харон, который почти вдвое меньше самого Плутона. Самые большие из них, Гидра и Никта, представляют собой крупные астероиды неправильной формы, размером в несколько десятков километров. Более мелкие Кербер и Стикс в поперечнике имеют несколько километров.

Самый интересный спутник Плутона, конечно, Харон. Об его открытии сообщили 7 июля 1978 года. Диаметр Харона – 1212 км, немного больше половины диаметра Плутона, а масса его – 1/8 от массы Плутона. Так как массы отличаются не очень сильно, то общий центр масс у них находится за пределами поверхности. Поэтому в этой системе не происходит вращение Харона вокруг Плутона, а они оба вращаются вокруг общего центра. Конечно, расположен он гораздо ближе к Плутону, поэтому он совершает обороты меньшего радиуса.

Сравнение размеров Плутона и Харона.

Из-за того, что центр масс находится между Плутоном и Хароном, и они оба совершают обороты вокруг него, эту систему некоторые астрономы называют двойной планетой. Но официально такой классификации пока нет, хотя это довольно редкий тип объектов. Когда Плутон понизили в статусе до карликовой планеты, Харон такого же не получил, хотя тоже относится к довольно крупным телам. Так как он спутник Плутона, то и остался всего лишь спутником.

Максимальное удаление Харона от центра Плутона – 19596 км. При вращении они синхронизированы и повёрнуты друг к другу всегда одной стороной, как Луна к Земле, только оба. Так что на одной стороне Плутона Харон виден всегда и никогда не заходит, а на другой стороне никогда не виден.

На поверхности Харона, видимо, очень много водяного льда. Также предполагается, что там могут быть криогейзеры.

Классификация Плутона

С 1930 по 2006 годы Плутон считался полноценной планетой Солнечной системы. Но с 1992 года учёные начали открывать новые объекты пояса Койпера, которые по размерам вполне сравнимы с Плутоном. В 2005 году открыли Эриду, которая всего на несколько километров меньше Плутона, и её даже некоторые называли десятой планетой.

Так как открытых в поясе Койпера похожих планет стало слишком много, возник вопрос о пересмотре статуса Плутона. Требования к планетам стали такими:

1. Обращается вокруг Солнца по собственной орбите.
2. Имеет достаточную массу, чтобы принять сферическую форму.
3. Расчищает собственную орбиту от других тел, кроме собственных спутников.

Так как Плутон не в состоянии расчистить свою орбиту от множества других тел пояса Койпера, некоторые из которых сравнимы с ним по размера и по массе, то он не подходит под третье условие. Поэтому в 2006 году решением Международного астрономического союза Плутон был лишён статуса планеты и отнесён к карликовым планетам. Он пока остаётся крупнейшим в своём классе и возглавляет группу подобных тел, названных «плутоидами». Вместо названия он получил номер 134340 в каталоге малых планет.

Не все учёные и обычные люди согласились с таким понижением статуса Плутона. Возникли разногласия, велись дебаты. Особенно возмущались американцы, ведь это единственная планета, открытая американским астрономом.

В результате всего этого даже появилось понятие «оплутонить», то есть понизить в статусе.

Исследования Плутона

Из-за очень большого расстояния и небольших размеров Плутон очень сложно исследовать. На небе он имеет яркость почти в 14m? поэтому даже чтобы обнаружить его, нужен довольно серьёзный телескоп. Телескопические наблюдения с Земли практически бесполезны для изучения диска. Даже космический телескоп «Хаббл» различает на нём только крупные пятна разного цвета.

Когда в 1977 в полёт к планетам отправился «Вояджер-1», теоретически он мог пролететь рядом с Плутоном, но в приоритет поставили пролёт мимо Сатурна и Титана. Лишь в 2006 году стартовала миссия «Новые Горизонты», одним из пунктов назначения которого был Плутон. На борту его был пепел Клайда Томбо, открывшего эту планету – он умер в 1997 году.

Зонд «Новые Горизонты» пролетел мимо Плутона 14 июля 2015 года на расстоянии 12.5 тысяч километров. Конечно, его изучение началось еще на подлёте, с большого расстояния, за 5 месяцев до максимального сближения. Впервые были получены детальные снимки как Плутона, так и его спутника Харона. Также было получено множество других ценнейших научных данных.

Других миссий к Плутону пока не планируется.

Планета Плутон – самая маленькая, самая далекая «не планета»

Содержание:

Плутон – самая маленькая, и самая далекая от Солнца планета нашей солнечной системы, которая еще совсем недавно имела полноправный статус 9-й планеты. Но, увы, все изменилось в 2006 году, именно тогда астрономы собрались на очередной астрономический конгресс, подумали, и решили, что маленький Плутон своими размерами не тянет на почетное звание 9-й планеты, и Плутон исключили из списка планет. С тех пор ему присвоен статус, так званной «карликовой планеты», хотя такую точку зрения на Плутон приняли далеко не все. Но давайте обо всем по порядку.

История открытия

Плутон впервые был обнаружен в 1939 году американским астрономом Клайдом Уильямом Томбо, во время наблюдения за звездным небом из обсерватории Лоэлла, штат Аризона. Впрочем, теоретическое существования Плутона было предсказано задолго до этого, когда не открытую пока 9-ю планету условно называли «планетой Икс».

И вот молодому и талантливому парню, увлеченному астрономией (на момент открытия новой планеты Клайду было всего 22 года) дали лабораторное задание по сравнению фотопластин снимков звездного неба. Всего было два снимка сделанных с интервалом в две недели.

Вот собственно эти снимки.

Итак, тщательно их изучив (на само изучение ушел целый год) Клайд обнаружил неизвестный до того небесный объект, который вскоре научное сообщество признало за ту самую загадочную «планету Икс». Теперь вы знаете, кто открыл Плутон.

Что же касается названия этой планеты, то оно было предложено некой школьницей из Оксфорда на честь героя диснеевских мультиков, собаки Плуто, с другой стороны оно подходило к названию других планет, названых на честь языческих богов античного пантеона, Плутон в греко-римской мифологии был богом потустороннего мира.

Почему Плутон не планета

Если все было так замечательно в самом начале, то почему же астрономы в сравнительное недавнее время решили «обидеть» Плутон, так сильно понизив его в звании? Все дело в том, что на протяжении долгого времени астрономы не могли определить ни более менее точной массы Плутона, ни его размеров. Лишь в 1978 году с открытием самого большого спутника Плутона – Харона стало ясно, что масса Плутона составляет лишь 0,0021 массы Земли, а диаметр Плутона составляет всего 24000 км, то есть своими размерами он даже меньше нашего спутника Луны.

Вот так выглядит сравнение размеров Земли, Луны, Плутона и его еще более маленького спутника Харона.

Но то что Плутон очень маленький еще было терпимо, но дальше астрономы, которые к слову обзавелись куда более мощными телескопами, стали находить и многочисленные другие астрономические объекты в пределах пояса Койпера (он простирается за орбитой Нептуна), среди которых были маленькие ледяные планетки, имеющие диаметр всего около 100 км, но при этом они имели такой же состав как и Плутон.

Были среди них и относительно не такие уж маленькие планеты, например, карликовая планета Макемаке под кодовым названием 2005 FY9, которая была обнаружена астрономами Калифорнийского университета в поясе Койпера, лишь немногим уступает своими размерами Плутону. Стало понятно, что обнаружение за поясом Койпера или в его пределах планеты, превышающей размеры Плутона лишь вопрос времени.

Финальным аккордом в судьбе маленького Плутона стало обнаружение в 2005 году планеты Эриды, которая находится еще дальше Плутона и своими размерами превышает его размеры. Так дальше продолжаться не могло и ученым астрономам пришлось собраться на конгресс, который проходил с 14 по 25 Августа 2006 года в Праге, чтобы определить, как судьбу Плутона, так и новооткрытых карликовых планет. К слову среди астрономов были идеи, предлагающие включить в число «полноправных планет» и другие карликовые планеты: новооткрытую Эриду и даже Цереру, которая до того и вовсе считалась астероидом. Но верх одержала другая идея, согласно которой Плутон лишился статуса полноправной планеты, и вошел в число карликовых планет.

Какими же свойствами тогда должна обладать полноправная планета? Было выделено 4 требования, вот они:

• Планета должна вращаться по своей орбите вокруг Солнца.
• Планета должна быть достаточно массивной и иметь сферическую форму.
• Планета не должна быть спутником других планет (к слову Плутон сам имеет целых 5 спутников).
• Планета должна расчистить пространство вокруг своей орбиты от других объектов. Как раз это единственное требование и нарушает наш Плутон, именно по этой причине он более не считается полноправной планетой.

Особенности планеты

Тем не менее, несмотря на статус «карликовой планеты», Плутон остается очень интересным астрономическим объектом для изучения. На данный момент Плутон занимает второе место по массе и размерам среди карликовых планет.

Вокруг Солнца Плутон вращается по умеренному эксцентричному орбитальному пути, то приближаясь к Солнцу на 4,4 миллиарда км, то отдаляясь от него 7,3 миллиарда км. Таким образом, происходит любопытное явление, когда Плутон на определенное время оказывается ближе к Солнцу, чем его сосед, голубой гигант Нептун.

Один год на Плутоне, (то есть время, за которое он делает полный круг по своей орбите), равен 250 земным годам.

Температура

Ввиду большей удаленности этой планеты от Солнца она там очень холодная, пожалуй это одна из самых морозных планет нашей Солнечной системы. Средняя температура на Плутоне колеблется от -240 С (когда он пребывает в удалении от Солнца, условно это «плутоновская зима») до -214 С (это условно «плутоновское лето», когда планета ближе к Солнцу, но как видите и лето там совсем не теплое).

Есть ли жизнь

Смотрите предыдущий пункт о температуре на Плутоне, который помимо всего прочего однозначно отвечает на этот вопрос – нет. При таких низких температурах зарождение и существование органической жизни не возможно.

Поверхность

Какую поверхность имеет Плутон? Разумеется, соблазнительно представить поверхность планеты Плутон белого, ледяного цвета, вот только снимки с телескопа Хаббл говорят, что это не совсем так. Характер поверхности Плутона представляет собой грязно-желтую кору с темными и яркими участками.

Атмосфера

Состав атмосферы Плутона отличается от земной, атмосфера этой планеты представляет собой тонкую газовую оболочку, состоящую в основном из азота.

Спутники

Как мы уже упомянули выше, крохотный Плутон, несмотря на свои маленькие размеры, является обладателем целых 5 спутников. Первый из них, Харон был открыт в 1978 году, затем были открыты и оставшиеся спутники, получившие свои названия по именам мифологических персонажей античного потустороннего царства (патроном которого и был Плутона): Стикс, Никта, Кербер и Гидра.

Сколько лететь от Земли

Планета Плутон в среднем находится в 5 миллиардах километров от нас, при том это расстояние может, как увеличиваться, так и сокращаться. Что же касается непосредственно времени полета к этой далекой планете, то в 2006 году НАСА был отправлен к Плутону исследовательский спутник Новые Горизонты, который прилетел до места назначения в 2015 году, итого на поездку в одну сторону ушло 9 лет.

Интересные факты

• Далеко не все приняли исключение Плутона из списка планет, так например, палата представителей штата Нью-Мексико на законодательном уровне объявила, что в их штате Плутон все еще считается полноценной планетой и даже ввела 13 Марта, как «день Плутона».
• Один из спутников Плутона, Харон по некоторым данным обладает океаном, который сейчас правда пребывает в замороженном состоянии.
• По своим характеристикам Плутон очень напоминает Тритон – один из спутников Нептуна.

Видео

И в завершение интересный документальный фильм про Плутон.