Четвер, 19.10.2017, 23:06    Ви увійшли як Гість | Група "Гости"Вітаю Вас Гість | RSS
Світ астрономії 
                                                                     

Плутон

 

 

 

Це фотознімки Плутону за десятиліття дослідження планети.
Перший кадр - відскановане фото першого знімка Плутона, зроблене Клайдом Томбо.

 
 
Плутон – карликова планета Сонячної системи (до серпня 2006 р. - Плутон був дев'ятою планетою). Відкритий у 1930 році. На даний час відомо про існування 5 супутників Плутона (Харон, Гідра, Нікс, Р4, Р5), найбільший - Харон, який досить великого розміру в порівнянні із самою планетою, тому деякі астрономи вважають систему Плутон - Харон подвійною планетарною системою. Сонячний рік Плутона становить приблизно 250 років. Сонце на його небі світить в 1600 разів слабше, ніж на Землі. Проте, воно освітлює планету як 275 повних Місяців. 

Параметри планети

Плутон рухається навколо Сонця по еліптичній орбіті зі значним ексцентриситетом, рівним 0,25, що перевершує навіть ексцентриситет орбіти Меркурія (0,206). Велика піввісь орбіти Плутона (середня відстань від Сонця) складає 39,439 а. о. або приблизно 5,8 млрд. км. Площина орбіти нахилена до екліптики під кутом 17,2°. Одне обертання Плутона навколо Сонця триває 247,7 земних років. Екваторіальний радіус Плутона (1500 км) приблизно вчетверо, а його маса (біля 1,79·1022 кг) у декілька сотень разів менші, ніж у Землі. Для густини утворюються розрахункові значення порядку 0,17 г/см³.

 
Земля і Місяць порівняно з Плутоном і Хароном

 

Існує гіпотеза, що Плутон, подібно ряду супутників планет-гігантів, складається переважно з замерзлих летучих речовин. Висловлювалися також припущення, засновані на даних спектрального аналізу, що поверхня Плутона утворена прошарком метанового льоду. У 1978 році з'явилося сенсаційне повідомлення: на фотографії, отриманої Д. Крісті за допомогою 155-сантиметрового телескопа, зображення Плутона виглядало подовженим, тобто мало невеличкий виступ. Це дало підставу підтверджувати, що в Плутона є досить близько розташований від нього супутник. Цей висновок пізніше одержав підтвердження на знімках із космічних апаратів. Супутник, названий Хароном (відповідно до грецької міфології, таким було ім'я перевізника душ у царство Плутона Аїд через ріку Стикс), має значну масу (біля 1/30 маси планети), знаходиться на відстані усього біля 20 000 км від центру Плутона й обертається навколо нього з періодом 6,4 земної доби, рівним періоду обертання самі планети. Таким чином, Плутон і Харон обертаються як ціле, і тому вони часто розглядаються як єдина подвійна система, що дозволяє уточнити значення мас і густин. Нова сенсація. 31 жовтня 2005 року International Astronomical Union Circular (IAUC) офіційно повідомив про відкриття за допомогою телескопа Хаббл другого і третього супутників планети. Плутон помітно відрізняється від усіх далеких від Сонця планет. І по розмірах, і по багатьох інших параметрах він скоріше схожий на захоплений у Сонячну систему астероїд (або систему з двох астероїдів). Плутон знаходиться приблизно в 40 разів далі від Сонця, чим Земля, тому, природно, потік сонячної променистої енергії на цій планеті більш ніж у півтори тисячі разів слабший, чим на Землі. Проте це не означає, що Плутон обкутаний вічною імлою: Сонце на його небокраї виглядає більш яскравим, ніж Місяць для мешканців Землі. Але, звичайно, температура на планеті, до якої світло від Сонця йде більш п'яти годин, низька — її середнє значення порядку 43° К, так що в атмосфері Плутона в газоподібному стані може залишатися тільки неон (більш легкі гази через малу силу тяжіння з атмосфери вивітрюються). Діоксид вуглецю, метан і аміак затвердівають навіть при максимальній для цієї планети температурі. В атмосфері Плутона можуть бути і незначні домішки аргону, і ще в більш малих кількостях азоту. Тиск на поверхні Плутона по наявних теоретичних оцінках складає менше 0,1 атмосфери. Дані про магнітне поле Плутона на разі відсутні, але по теорії бароелектричного ефекту його магнітний момент на порядок нижчий земного. Приливні взаємодії Плутона і Харона повинні призводити і до виникнення електричного поля.

Відкриття планети

У 80-ті роки XIX століття астрономи шукали "Планету -Х", чия орбіта повинна була знаходитися на відстані близько 50-100 а.о. від Сонця й впливати на передбачувані зміни на орбіті Урана, які не можна приписувати лише одному Нептунові. Персіваль Лоуелл, відомий своїми дослідженнями Марса, присвятив 14 років пошуку "Планети -Х", але йому не вдалося її виявити. Тільки 13 березня 1930 року молодий асистент Флагстафської обсерваторії (заснованої Лоуеллом) Клайд Томбо зміг нарешті оголосити світу новину про відкриття нової планети, що виявилася всього на відстані 6° від передбачуваного Лоуеллом місця. Проте сьогодні зрозуміло, що маленька маса Плутона не може помітно впливати гравітаційно на Уран та Нептун, нерівномірність руху по орбіті цих двох планет зв'язана, імовірно, з неправильними розрахунками. Нова планета була названа Плутоном, вчесть бога підземного царства мертвих. Ім'я було обрано також у зв'язку з тим, що його перші дві букви відповідали ініціалам Персіваля Лоуелла. Проаналізувавши усі факти, астрономи зрозуміли, що Плутон був сфотографований як мінімум два рази в обсерваторії Лоуелла ще при житті вченого й ще 14 разів в інших обсерваторіях. Уже тоді ці спостереження дозволили досить точно визначити його орбіту. Супутник Плутона Харон був відкритий в 1978 році, Гідра і Нікс у 2005 році.


Орбіта

Середня відстань Плутона від Сонця становить 5,913 млрд. км, або 39,53 а. о., але через великий ексцентриситет орбіти (0,249), ексцентриситет змінюється від 4,425 до 7,375 млрд. км (29,6—49,3 а. о.). Сонячне світло іде до Плутона близько п'яти годин, відповідно, приблизно стільки ж буде потрібно радіохвилям, щоб долетіти від Землі до космічного апарата, який знаходиться біля Плутона. Орбіта Плутона характерна тим, що частина її перебуває ближче до Сонця, чим орбіта Нептуна. У результаті, інколи Плутон наближається до Сонця ближче, чим восьма планета (це було, наприклад, з 7 лютого 1979 по 10 лютого 1999 р.). При цьому, орбіти Плутона й Нептуна не перетинаються, оскільки орбіта Плутона нахилена до площини екліптики на 17,15°. До того ж, період обертання Плутона дорівнює 247,69 років. За два повних оберти Плутона навколо Сонця, Нептун робить три. У результаті, Плутон і Нептун ніколи не наближаються більше ніж на 17 а. о.

Обертання системи Плутон — Харон. Видно, що центр обертання розташований поза межами Плутона. Також показане синхронне обертання обох тіл.

Обертання Плутона й Харона. Травень — червень 2015, відстань — біля 50 млн км
Вид на орбіти Плутона (позначена червоним) і Нептуна (позначена блакитним) "згори". Плутон періодично буває до Сонця ближче за Нептуна. Затемнена ділянка орбіти показує, де орбіта Плутона нижча площини екліптики. Положення дане на квітень 2006 р.

 
Плутон відносно інших планет                                                 Плутон і екліптика
                   

Фізичні характеристики

Плутон, має видиму зоряну величину всього 15,3, виглядає як слабка світлова точка навіть у найбільші земні телескопи. У середині 1990-х космічний телескоп Хаббл одержав перші зображення поверхні Плутона, на яких помітно світлі й темні плями. Вісь обертання Плутона нахилена до площини орбіти на 122,5°; таким чином, Плутон, як і Уран, обертається, «лежачи на боці». Діаметр Плутона дорівнює 2274±16 км — приблизно 2/3 діаметра Місяця. Планета має розріджену атмосферу, щільність і товщина якої сильно варіюється залежно від відстані до Сонця. Атмосфера була відкрита в 1988 р. при проходженні Плутона перед зіркою. Швидше за все, атмосфера існує тільки коли Плутон перебуває у найближчій точці до Сонця, далі атмосферні гази вимерзають. Недавні спостереження показують, що незважаючи на те, що Плутон пройшов перигелій в 1989 р. і віддаляється від Сонця, тиск атмосфери продовжує наростати. Імовірно, процес випаровування замерзлих газів має певну інерцію. Зважаючи на все, атмосферу утворює азот, з домішками діоксиду вуглецю і метану. Тиск атмосфери оцінюється від декількох десятих мікробара до декількох мікробар.

Поверхня Плутона на знімках виглядає злегка червонуватою, можливо, у результаті присутності органічних сполук, що утворилися з азоту, метану й оксиду вуглецю. Її альбедо (відбивна спроможність) змінюється від 0,3 до 0,5. На знімках телескопа ім. Хаббла видні полярні шапки, імовірно, із замерзлого азоту. Більш темні ділянки, швидше за все, покриті метановим інієм, потемнілі під впливом сонячного випромінювання. На планеті також виявлений етан. Чергування світлих і темних ділянок покузує сезонний розподіл інею на поверхні Плутона, хоча частина з них може бути пов'язана з топографічними рисами, наприклад, з кратерами. Ядро планети складається, імовірно, із силікатів, може бути досить великим — з радіусом до 885 км. Це пояснило б досить високу щільність планети — 2,1 г/см3. Маса планети приблизно дорівнює
1,27 ∙10 22  кг (0,002 маси Землі). Прискорення вільного падіння на Плутоні — 0,66 м/с 2 (6,7 % від земного), друга космічна швидкість на поверхні планети дорівнює 1100 м/с. Плутон одержує в 1600 разів менше сонячного світла, чим Земля. Температура на поверхні Плутона коливається від 37 до 63 К (-236 -210 °С ), більш теплішими є темні області.

Супутники Плутона

В 1978 році був відкритий супутник Плутона - Харон, що перебуває від планети на відстані 19640 км. Харон обертається навколо Плутона за кожні 6,4 доби (період обертання Плутона), що несхоже ні на який інший супутник. Кожні п'ять років відбувається взаємне затемнення між Плутоном і Хароном.Діаметр Харона становить 1205 км, що становить половину діаметра Плутона, а співвідношення мас становить 1:8. Для порівняння, співвідношення мас Місяця і Землі усього 1:81. У Плутона й Харона істотно різний колір.За даними затемнень складена попередня карта альбедо Плутона. Поверхня Харона, гірше відбиває світло, чим Плутона, вона на 30% темніша . Вважається що Харон, на відміну від Плутона, покритий товстим шаром води, яка заледеніла. Інші супутники Плутона, Гідра (S/2005 P1) та Нікс (S/2005 P2), були відкриті в травні 2005 року за допомогою космічного телескопа Хаббл. Вони набагато менші Харона за розмірами, близько 100—150 км. Маса кожного із супутників приблизно в 300 разів менше маси Харона. Гідра розташована на відстані 65 000 км від Плутона, Нікс — приблизно 50 000 км.

Супутники Плутона



 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

NASA підготувало відео прольоту автоматичної станції New Horizons над поверхнею Плутона. На відео показаний проліт КА над горою Норгей і плато Супутник.

Максимальне зближення КА New Horizons з Плутоном відбулося 14 липня 2015 р. Відстань між космічним зондом і карликовою планетою склало в цей час 12 500 км. Після зближення з Плутоном космічний апарат відправив на Землю сигнал Home Phone («Дзвінок додому»), що свідчить про те, що всі системи зонда працюють нормально і повністю функціональні. Сигнал прийшов на Землю з запізненням на 4,5 години. Саме стільки йде електромагнітне випромінювання (світло або радіохвилі) від Плутона до Землі, з відстані 4,8 млрд. км, яке відокремлює космічний апарат від Землі.
Світла область на Плутоні, схожа на серце, отримала неофіційну назву «Tombaugh Regio» («область Томбо») на честь Клайду Томбо, першовідкривача тоді ще десятої планети Сонячної системи, разжалованной в «карликові планети» у 2006 році, трохи пізніше після запуску космічного апарату New Horizons до Плутона.

На Плутоні виявлені крижані гори поблизу екватора карликової планети. Ці молоді гори підносяться над поверхнею не менше ніж на 3350 метрів і тягнуться на 241 км. Вік гір оцінюється в 100 млн. років, що значно менше 4,56 млрд. років, в які оцінюється зараз вік Сонячної системи. Висновок про те, що ці гори молоді, зроблений на підставі порівняння кількості кратерів на їх поверхні в порівнянні з числом кратерів в інших областях Плутона. Раніше планетологи вважали, що подібні гори утворюються на невеликих об'єктах в Сонячній системі в результаті приливного взаємодії з великими тілами (наприклад, у системі Юпітера і його супутників Сатурна і його супутників), але поблизу Плутона таких великих тіл немає, тому даний механізм може неправильно пояснювати походження гір на супутниках і інших малих об'єктах. Цей знімок був зроблений з відстані 77000 км від поверхні Плутона через 1,5 години після максимального зближення космічного апарату з карликовою планетою. 
Вдалося точно виміряти діаметр Плутона, він виявився рівним 2370 (±20) км і тепер чітко зрозуміло, що Плутон більше іншого об'єкта поясу Койпера Еріди, яка претендувала на звання самого великого. Зараз точно встановлено, що Еріда має розмір 2326 (±12) км. Разом з тим, розмір Плутона становить лише 2/3 розміру Місяця.

 

Читати далі

Пошук
Хмаринка тегів
Календар
Годинник
Сонячна система

Зоряне небо
Місяць on-line
Земля та Місяць
Магнітні бурі
Карта світу
Гості сайту
Прогноз погоди
Міні-чат
Наше опитування
Ви, відвідувач сайту:
Всього відповідей: 332
Статистика

Онлайн всього: 1
Гостей: 1
Користувачів: 0
Конкурси
конкурс сайтов
Друзі сайту
Час життя сайту
Форма входу
Популярні програми
Радіо on-line