Что после Плутона? 5 загадок Солнечной системы. Планета после плутона
Что после Плутона? 5 загадок Солнечной системы
АМС «Новые горизонты» пролетела мимо Плутона — а это значит, что человечество «осмотрело» девять самых больших планет, вращающихся вокруг Солнца. Так как Плутон находится наиболее далеко от звезды, то его иногда называют «последним известным неисследованным миром». Так говорить не совсем верно. Как отметила планетолог из Университета Торонто Ребекка Гент, осталось множество интересных мест для исследований. К примеру, только в Солнечной системе таких можно назвать как минимум пять.
И так по порядку. 
Система Плутона
Первый научный отчет на основе данных с «Новых горизонтов» был опубликован командой миссии в первой половине октября 2015 (по одному из новых календарей). Глава миссии Алан Стерн отметил, что система Плутона поразила ученых, в особенности — разнообразием и необычными формами рельефа поверхности планеты и ее самой большой луны — Харона.
Исследователи сделали вывод, что малые планеты могут быть геологически активны и спустя миллиарды лет после возникновения, а история формирования Плутона, его лун, а также крупных небесных тел в поясе Койпера — Эриды, Макемаке и Хаумеи — может быть сравнима по своей сложности с историей Марса и Земли. 
На последних снимках, переданных «Новыми горизонтами», была обнаружена горная гряда высотой до 1,5 километра — с одной ее стороны находится относительно молодая ледяная равнина возрастом несколько миллионов лет, а с другой — каменистая пустыня, покрытая кратерами, сформировавшаяся миллиарды лет назад.
Также на новом снимке можно увидеть необычный узор из впадин и скопление небольших ямок, которые находятся на Равнине Спутника (Sputnik Planum) в «сердце» Плутона — сердцевидной области, названной в честь первооткрывателя планеты Клайда Томбо, Областью Томбо (Tombaugh Regio). Ученые считают, что поверхность равнины состоит из летучих веществ (льдов), таких, например, как твердый азот, которые по мере движения Плутона по своей орбите (один оборот вокруг Солнца он совершает за 248 лет) то выпадают в виде инея, оставаясь замороженными на поверхности, то нагреваются, сублимируясь и поднимаясь с поверхности в виде метана, азота и окиси углерода. 
По словам Карли Хоулет из команды проекта, лед, покрывающий равнину, уникален для Солнечной системы своей эластичностью. Ямки и впадины, размер которых составляет сотни метров в поперечнике и десятки метров в глубину — это, вероятно, результат сублимации этих льдов, хотя их форма и расположение до сих пор являются загадкой. При этом даже в столь высоком разрешении фотографий на поверхности планеты не видно ударных кратеров, что может говорить о геологической молодости равнины. По словам участника исследований Хола Вивера, ямки и то, как они расположены, могут многое рассказать о льде и о об обмене летучих компонентов между поверхностью и атмосферой, и сейчас научная команда работает, чтобы понять, какие физические процессы здесь преобладают. В отчете содержится упоминание о хаотичном движении лун Плутона — Никты и Гидры, интенсивность которого обусловлена вращением вокруг центра масс Плутон — Харон. Размер Никты — 54 на 36 километров, Гидры — 43 на 33 километра. Полный оборот вокруг Плутона Гидра совершает за 38,2 суток, Никта — за 24,8 суток. 
Отмечается и тонкая атмосфера планеты, в которой маленькие частицы (толины) рассеивают солнечный свет, что делает небо голубым. Новые измерения, которые были получены при помощи «Новых горизонтов», могут помочь вернуть Плутону официальный статус планеты — активисты создали соответствующую петицию, обращенную к Международному астрономическому союзу. Глава миссии Алан Стерн подчеркнул, что с точки зрения планетологии можно уверенно говорить о том, что Плутон — это планета. Планетолог Филипп Мецгер отметил, что планетологи и не прекращали называть Плутон и подобные ему небесные тела планетами. Стоит напомнить, что в 2006 году, когда было принято решение считать Плутон карликовой планетой, на голосовании присутствовали только 424 члена Международного астрономического союза (всего их около 10 000). 
Эрида
Эта карликовая планета является самым массивным небесным телом в поясе Койпера, а также самым большим после Плутона.
Объект был открыт в 2005 году и до недавнего времени было неясно, какое небесное тело больше — Эрида или Плутон. Крупный размер Эриды был одной из причин переквалификации Плутона из статуса планеты в статус карликовой планеты в 2006 году, что вызвало несогласие множества ученых во всем мире.
После пролета зонда выяснилось, что Плутон на два километра больше в диаметре, чем считалось ранее. Однако Эрида, без сомнения, массивнее — примерно на 25 %, что может объясняться более высокой плотностью и тем, что это более скалистое небесное тело.
Можно сказать, что, хотя человечество посмотрело на самое большое небесное тело в поясе Койпера, оно еще не видело самого массивного.
Другие неисследованные миры в поясе Койпера — карликовая планета Макемаке, на поверхности которой присутствуют замороженный азот, этан и метан, а также карликовая планета Хаумеа, один из самых быстровращающихся крупных объектов в нашей Солнечной системе, у которой есть две луны.Ледяные небесные тела
Карликовые планеты могут быть не самыми интересными объектами в поясе Койпера — есть также менее крупные ледяные небесные тела, один из которых в 2018 году может посетить АМС «Новые горизонты», если будет получено финансирование.
По словам Фила Стука из Университета Западного Онтарио, Плутон может рассматриваться как последняя для изучения планета, но на самом деле — это лишь одно небесное тело из целого комплекса удивительных объектов, передает CBC. Все поразительные открытия, связанные с ним и сделанные в последнее время, показывают, насколько интересным может быть их изучение. 
Венера
Возможно, Венера в этом списке может удивить — ведь к нашей «соседке» космические аппараты начали летать с 1960-х годов, однако на сегодняшний день у нас больше детализированных снимков поверхности Плутона, чем Венеры. Единственные снимки были сделаны аппаратами советской космической программы «Венера» в 1975–1982 годах. Все, что есть сейчас, — радиолокационные данные, поскольку Венера окутана густыми облаками, в результате чего наблюдать ее можно только при помощи радаров. 
Источник: по материалам гисметео.ру и 2планета.ру
slavradio.org
Что находится за Плутоном?
Многовековой поиск границ Солнечной системы уже неоднократно перекраивал стройную картину мироздания, заставляя ученых предлагать все новые гипотезы относительно того, почему у Солнца так много спутников и планет. Сначала астрономы обнаружили, что помимо крупных планет в Солнечной системе есть тысячи мелких космических тел. Они образуют пояс астероидов, расположенный внутри орбиты Юпитера. 3атем были открыты Плутон, Седна, Орк, Кваоар, Варуна и множество других объектов, обращающихся вокруг Солнца на расстояниях, в десятки и сотни раз больших чем Юпитер. Так называемый пояс Койпера, в котором находятся упомянутые выше небесные тела, обнаруженный в конце XX века, разрушил сложившуюся систему взглядов, в результате ряд астрономов предложили даже лишить Плутон статуса планеты.
Давайте вспомним историю этих открытий …
Планеты – это небесные тела, которые вращаются вокруг Солнца, имеют достаточный вес и размер, шаровидную форму, и способны очищать свою орбиту от мелких космических тел. В 2006 году члены международного астрономического союза решили, что в Солнечной системе находится восемь планет: Венера, Меркурий, Земля, Юпитер, Марс, Сатурн, Нептун и Уран.
В противовес этому понятию существует термин «карликовая планета», под которым понимают небесное тело, которое так же вращается вокруг Солнца, имеет вес и форму для того, чтобы принять форму шара, но не способно очищать свою орбиту и не является спутником.
Ученые, после проведенных исследований, пришли к выводу, что в древности, на ранних этапах существования Солнечной системы, в ней существовали планеты-карлики. Первые объекты системы были сформированы немногим боле 4,5 миллиардов лет назад из газопылевого облака. Затем, на протяжении трех первых миллионов лет небольшие объекты вращались вокруг Солнца, сталкиваясь между собой и разрушаясь. Останки этих объектов в наши дни представлены в виде древних астероидов.
Международная команда ученых-исследователей, используя сверхчувствительный магнитометр, провела изучение образцов древних метеоритов. Ученые установили происхождение магнитного поля этих объектов: как оказалось, оно возникло вследствие намагничивания в боле мощном поле. Из всего этого можно сделать вывод о том, что первые тела Солнечной системы, под внешней оболочкой имели металлическое горячее ядро, потому как именно жидкий металл в движении создает магнитное поле планеты.
Первые объекты в диаметре достигали примерно 160 километров. Таким образом, чтобы возникло магнитное поле, достаточное для намагничивания минералов внешнего слоя, металл должен был двигаться достаточно стремительно. То есть, получается, что древние планеты Солнечной системы гораздо больше походили на современные планеты, нежели это считалось ранее.
Кроме Плутона, в Солнечной системе находится еще немало мелких планеток-карликов, которые называют астероидами, или малыми планетами.
Самая значительная из этих небольших планет – Церера, в диаметре составляет 770 километров. По размерам она меньше Луны на столько же, насколько Луна меньше планеты Земля.
Церера была открыта 1 января 1801 года. Астроном из Италии Джузеппе Пиацци обнаружил звезду, которая вела себя странно. В ходе исследований он обнаружил, что звезда эта медленно передвигается по отношению к другим звездам. Астроном пришел к выводу о том, что он открыл новую планету. Немного позже немецкий астроном и математик Карл Гаусс просчитал орбиту Цереры. Выяснилось, что она находится между орбитами Юпитера и Марса, как раз в том месте, где должна была находиться еще одна планета. Конечно, это была большая победа, ведь ученым, наконец, удалось отыскать давно предсказанную планету.
Спустя год, в 1802 году, ученые удивились еще больше, когда примерно в том же месте астроном из Германии Генрих Ольберс открыл планету Палладу. Через два года была обнаружена еще одна планета – Юнона, а в 1807 году – Веста. Затем, на протяжении сорока лет ученым не удавалось найти новые космические объекты, и только в 1845 году была обнаружена планета Астрея, а в 1847 году – Геба, Ирида и Флора. К концу столетия ученые обнаружили примерно четыре сотни малых планет.
В 1920 году ученые обнаружили астероид Гидальго, который двигается через орбиту Юпитера и проходит сравнительно близко к орбите Сатурна. Это астероид примечателен и тем, что единственный из всех известных планет имеет очень вытянутую орбиту, которая наклонена к плоскости орбиты Земли под углом 43 градуса. Название эта малая планета получила в честь известного героя революции Мексики Гидальго-и-Кастилья, который умер в 1811 году.
В 1936 году зона карликовых планет пополнилась новыми объектами. Тогда был обнаружен астероид Адонис. Особенность этой малой планеты заключалась в том, что она отходит от Солнца в самой удаленной точке на расстояние Юпитера, а в самой близкой точке подходит к орбите Меркурия.
В 1949 году был открыт и Икар, малая планета, которая удалена от Солнца в максимальной точке на расстояние, равное двум радиусам земной орбиты. Минимальное удаление планеты равно одной пятой расстояния от нашей планеты до Солнца. Примечательно, что ни одна из известных планет не приближается к Солнцу на столь близкое расстояние. Собственно говоря, отсюда и название (вспомните легенду об Икаре).
Согласно подсчетам ученых, в настоящее время в Солнечной системе находится порядка 40-50 тысяч малых планет. Но из всего этого множества лишь небольшую часть можно исследовать при помощи астрономических инструментов.
Если говорить о размерах малых планет, то они достаточно разнообразны. Планет, примерно равных по размеру с Палладой или Церерой (в диаметре они достигают примерно 490 километров), немного. Примерно семьдесят планет имеют диаметр около 100 километров. Большинство карликов достигают в размерах 20-40 километров в поперечнике, но есть и такие, которые имеют диаметр около 2-3 километров. Несмотря на то, что еще далеко не все астероиды обнаружены и исследованы, уже сейчас можно говорить о том, что общая их масса составляет примерно одну тысячную долю массы Земли. Но это только пока, ведь, как полагают ученые, в настоящее время открыто не более пяти процентов общего количества астероидов, которые доступны для исследования современной аппаратурой.
Конечно, можно предположить, что физические особенности астероидов примерно одинаковы, но на самом деле ученые сталкиваются с большим разнообразием. В частности, в ходе исследования отражательной способности астероидов было обнаружено, что Паллада и Церера отражают свет подобно земным горным породам, Юнона – подобно светлым породам, а Веста отражает свет как белые облака. Это очень интересно, ведь астероиды настолько малы, что не способны удержать атмосферу возле себя. Таким образом, астероиды лишены атмосферы и отражательная способность зависит непосредственно от материалов, из которых состоит поверхность этих планет. И еще – в некоторых случаях наблюдается колебание блеска, что может указывать на то, что эти планеты имеют неправильную форму и вращаются вокруг своей оси.
К концу прошлого столетия астрономы открыли около 20 тысяч малых планет или астероидов. Всего же, читают астрономы, в космосе существует порядка миллиона астероидов, размер которых превышает один километр, и которые могут представлять интерес для науки.
Три вида планет
Великое планетографическое открытие — обнаружение внешнего пояса астероидов, расположенного за орбитой Нептуна, — существенно изменило представление о Солнечной системе. В масштабах нашей планеты такому событию соответствовало бы открытие неизвестного ранее материка. Возник новый взгляд на структуру планетной системы, которая до этого представлялась не вполне стройной, поскольку в ней имелась «странная» планета — самая дальняя, девятая по счету от Солнца, — Плутон. Она не вписывалась в закономерное чередование восьми предыдущих планет. Четыре ближайшие к Солнцу планеты (Меркурий, Венера, Земля и Марс) относятся к так называемому земному типу — они сравнительно небольшие, но «тяжелые», сложены преимущественно из каменных пород, а у некоторых имеется даже железное ядро. Следующие четыре планеты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) называются планетами-гигантами — они очень большие, в несколько раз крупнее Земли, и «легкие», состоящие главным образом из газов. Еще дальше находится Плутон, не похожий на планеты первой и второй групп. Он существенно меньше Луны и состоит преимущественно изо льда . Отличается Плутон и характером движения: если первые восемь планет перемещаются вокруг Солнца по почти круговым орбитам, расположенным в одной плоскости, то у этой планеты орбита очень вытянутая и сильно наклонена.
Так и был бы Плутон «изгоем» Солнечной системы, если бы в последние пять лет ему не подобралась достойная компания: совершенно новый, третий, тип планетных тел — ледяные планетоиды. В результате он стал всего лишь одним из объектов внешнего пояса астероидов. Таким образом, внутренний, или главный, пояс астероидов, расположенный между Марсом и Юпитером, перестал быть уникальным образованием и у него появился «ледяной брат», так называемый пояс Койпера. Такая структура Солнечной системы неплохо согласуется с современными представлениями о формировании планет из протопланетного облака вещества. В наиболее жаркой области близ Солнца остались тугоплавкие материалы — металлы и каменные породы, из которых образовались планеты земного типа. Газы улетучились в более прохладную, удаленную область, где и сконденсировались в планеты-гиганты. Часть газов, которые оказались на самом краю, в наиболее холодной области, превратилась в лед, сформировав множество крошечных планетоидов, поскольку вещества на окраине протопланетного облака оказалось мало. Кроме планет из этого облака образовались кометы, чьи траектории пронизывают все три области, а также спутники, обращающиеся вокруг планет, космическая пыль и мелкие камни — обломки астероидов, бороздящие безвоздушное пространство и иногда падающие на Землю в виде метеоритов.
Ледяной пояс
В 1930 году, когда открыли Плутон, границей Солнечной системы стали считать орбиту этой планеты, поскольку за ее пределы улетают лишь бродяги-кометы. Полагали, что Плутон несет свою пограничную службу в полном одиночестве. Так думали до 1992 года, когда за орбитой Плутона, но не слишком далеко от нее, обнаружили астероид 1992 QB1. Это событие стало началом последующих открытий. Создание новых мощных телескопов на Земле и запуск нескольких космических способствовали выявлению на окраинах Солнечной системы множества малых объектов, которые ранее не удавалось рассмотреть. «Ударной пятилеткой» стал период с 1999 по 2003 год, в течение которого было обнаружено около 800 неизвестных ранее астероидов. Стало очевидно, что у Плутона имеется огромная семья, состоящая из тысяч небольших небесных тел.
Внешний пояс астероидов, находящийся за орбитой Нептуна, чаще всего называют поясом Койпера в честь американского астронома Джерарда Койпера (Gerard Peter Kuiper, 1905—1973), занимавшегося исследованием Луны и планет Солнечной системы. Однако присвоение его имени внешнему поясу астероидов выглядит весьма странно. Дело в том, что Койпер как раз считал, что все малые планеты, если таковые когда-либо находились вблизи орбиты Плутона, должны были сместиться в очень отдаленные области, а пространство, непосредственно прилегающее к Плутону, — свободно от космических тел. Что же касается предположения о существовании за орбитой Нептуна многочисленных малых ледяных астероидов (неразличимых в телескопы того времени), то его неоднократно высказывали с 1930 по 1980 год другие астрономы — американцы Леонард и Уиппл, ирландец Эджуорт, уругваец Фернандес. Тем не менее к этому поясу астероидов каким-то образом прочно «приклеилось» имя Койпера, который отрицал саму возможность его существования. Международный астрономический союз рекомендует называть астероиды внешнего пояса просто транснептуновыми объектами, то есть расположенными за орбитой восьмой планеты — Нептуна. Такое обозначение соответствует географии Солнечной системы и никак не связано с какими-либо научными гипотезами прошлых лет.
Койперовские обитатели
Сейчас известно около 1 000 астероидов пояса Койпера, большинство из которых имеет в поперечнике несколько сотен километров, а у десяти крупнейших диаметр превышает 1 000 км. Тем не менее общая масса этих тел невелика — если «слепить» из них один шар, то он по объему будет равен 2/3 Луны. Вокруг 14 астероидов вращаются небольшие спутники. Предполагают, что всего в поясе Койпера имеется около 500 тысяч астероидов размером более 30 км. По площади пояс Койпера в полтора раза превышает ту часть Солнечной системы, вокруг которой он расположен, то есть ограниченную орбитой Нептуна. Пока неизвестно, из чего состоят астероиды в поясе Койпера, но ясно, что в их строении главную роль должны играть льды различного вида (водный, азотный, метановый, аммиачный, метаноловый — спиртовой, углекислый — «сухой лед» и др.), поскольку температура в этой чрезвычайно удаленной от Солнца области очень низкая. В таком природном «морозильнике» могло сохраниться в неизмененном виде то вещество, из которого в далеком прошлом формировались планеты Солнечной системы.
Более 90% новых объектов движутся по почти круговым «классическим» орбитам, расположенным на расстояниях от 30 до 50 астрономических единиц от Солнца. Многие из орбит сильно наклонены к плоскости Солнечной системы, у 20 астероидов наклон превышает 40°, а у некоторых доходит даже до 90°. Поэтому очертания пояса Койпера имеют вид толстого бублика, в пределах которого движутся тысячи небольших небесных тел. Внешняя граница пояса на расстоянии 47 а. е. от Солнца выражена очень резко, поэтому возникло предположение о наличии там довольно крупного планетного объекта, возможно, даже размером с Марс (то есть вдвое меньше Земли), чье гравитационное воздействие не позволяет астероидам «разбредаться». Сейчас ведутся поиски этой гипотетической планеты. Однако внешняя граница пояса не служит непреодолимым барьером, и 43 астероида (4% от известного их количества) уходят за ее пределы в область практически абсолютного холода и тьмы, следуя по сильно вытянутым орбитам, простирающимся на расстояния более 100 астрономических единиц (15 млрд. км) от Солнца.
Год за годом представление о роли Плутона в Солнечной системе изменялось, и теперь его рассматривают как предводителя ледяных планет-карликов пояса Койпера. Группу из двух сотен астероидов, у которых и расположение орбит, и скорости движения практически совпадают с такими же характеристиками Плутона, даже выделили в особое семейство, названное «плутинос», то есть «плутончики».
Внешний край пояса Койпера, резко очерченный на расстоянии 47 а.е. от Солнца, вполне бы мог называться новой границей Солнечной системы. Однако некоторые из ледяных астероидов удаляются и за этот предел. Кроме того, вокруг Солнца есть магнитное поле, простирающееся примерно до 100 а. е. Эта область называется гелиосферой — сферой магнитного поля Солнца.
Планета-карлик или астероид-гигант?
Начиная с 1992 года количество астероидов, обнаруженных на окраине Солнечной системы, возрастало и постепенно становилось все яснее, что Плутон — это не самостоятельная планета, а лишь наиболее крупный представитель внешнего астероидного пояса. Гром грянул в 1999 году, когда было предложено присвоить Плутону порядковый номер, который имеется у каждого астероида. Нашелся и подходящий повод — количество пронумерованных объектов приближалось к десяти тысячам, поэтому Плутон хотели перевести из планет в астероиды с почетом, присвоив ему «примечательный» номер 10 000. Дискуссия разгорелась сразу же — одни астрономы были за это предложение, другие — резко против. В результате Плутон на время оставили в покое, а «почетный» номер достался очередному рядовому астероиду. Однако в 2005 году обсуждение статуса Плутона вспыхнуло с новой силой. Масла в огонь добавило открытие группой Майкла Брауна на Паломарской обсерватории в США очередного астероида в поясе Койпера. Этот объект, которому дали обозначение 2003 UB313, оказался не рядовым, а довольно крупным. Сейчас считается наиболее вероятным, что новый объект имеет поперечник в 2 800 км, тогда как Плутон — 2 390 км. Однако данные по новому астероиду еще предстоит уточнять более надежными способами. Например, дождаться, когда он пройдет на фоне далекой звезды и заслонит ее свет. По времени между исчезновением и появлением звезды можно будет узнать диаметр астероида весьма точно. Правда, такие астрономические события случаются редко, и остается лишь ждать подходящего момента.
Первооткрыватели заявили, что если новый астероид превышает по размеру планету Плутон, то его тоже следует считать планетой. В то же время они сказали, что если бы Плутон был открыт не в 1930 году, а сейчас, то вопрос о его классификации даже бы и не возник — его, безусловно, причислили бы к астероидам. Однако история есть история, и принадлежность Плутона к планетам стала уже не столько астрономическим, сколько общекультурным явлением, поэтому вопрос о переводе Плутона в астероиды встречает достаточно сильное сопротивление.
Новому крупному объекту надо было дать собственное имя, и вот тут-то у первооткрывателей возникло серьезное затруднение. Если это планета, то по правилам Международного астрономического союза (МАС) и в соответствии с традицией она должна получить имя божества из классической греко-римской мифологии, а если это астероид, то его следует назвать именем мифологического персонажа, связанного с подземным миром, управляемым Плутоном. Правда, группа Брауна нашла остроумный выход из этой ситуации, предложив назвать новый «астероид-гигант» Персефоной — именем жены Плутона в греческой мифологии. Такое название соответствует всем правилам. Но тут возникло препятствие чисто бюрократического характера: планетами заведует одна рабочая группа МАС, а астероидами — другая. Спор достиг такого накала, что был образован особый комитет из 19 астрономов разных стран, призванных решить вопрос о том, считать ли объект 2003 UB313 планетой.
Участники этого комитета уже несколько месяцев никак не могут прийти к единому мнению. В конце концов, отчаявшийся председатель, британский астроном Иван Уильямс (между прочим, утверждающий, что его имя — типично валлийское, характерное для уроженца Уэльса), нашел простой выход из тупиковой ситуации, заявив, что если согласованный вывод получить в ближайшее время не удастся, то он пойдет не научным путем, а проведет самое обычное голосование, и вопрос будет решен простым большинством голосов.
Самый далекий планетоид
Новое представление о принадлежности Плутона не столько к планетам, сколько к астероидам еще не успело устояться, но уже нашло много приверженцев. Казалось, что найдена гармония в расположении планет, которой не мешает присутствие «лишней» девятой планеты. Однако открытия новых планетоидов продолжались и 15 марта 2004 года привели к очередному нарушению гармоничности среди планет. В этот день группа американских астрономов, возглавляемая Майклом Брауном, объявила, что при наблюдениях на высокогорной Паломарской обсерватории (Калифорния) в ноябре 2003 года ими был открыт самый дальний объект Солнечной системы. Он оказался расположенным в 90 раз дальше от Солнца, чем Земля, и в 3 раза дальше, чем «самая далекая» планета Плутон. И такое гигантское удаление оказалось лишь наиболее близкой к Солнцу частью его орбиты. Диаметр этого астероида поменьше, чем у Плутона, — около 1 500 км. Он получил название Седна по имени морской русалки, правительницы холодных и темных пучин северных морей в мифах эскимосов (инуитов). Такой персонаж выбран не случайно — ведь этот планетоид «ныряет» в самую темную и холодную область Солнечной системы, удаляясь от Солнца в 928 раз дальше, чем Земля, и в 19 раз — чем Плутон. Так далеко не уходит ни один из известных астероидов. Седна сразу же заняла место «планеты-изгоя», ранее принадлежавшее Плутону. Ее сильно вытянутая орбита снова нарушила устоявшиеся представления о Солнечной системе.
Один оборот вокруг Солнца она совершает за чудовищный срок — 10 500 лет! Этот планетоид уже не причисляют к поясу Койпера, поскольку даже при наибольшем сближении Седна находится в 1,5 раза дальше от Солнца, чем внешняя граница этого пояса. Астероид стал своего рода «Плутоном XXI века» — объектом, роль которого непонятна. Он постоянно находится в полной темноте, и Солнце с его поверхности выглядит небольшой звездочкой. На нем царит вечный холод. При этом планетоид оказался окрашенным в довольно интенсивный красный цвет и уступает по «красноте» лишь Марсу. Неясно, одинока ли Седна или же на столь большом удалении есть и другие планетоиды — ведь возможности телескопов позволяют обнаружить объект с похожей орбитой только в течение 1% времени его оборота вокруг Солнца, когда он находится на наиболее близком участке своей траектории. Для Седны такой период длится около 100 лет, а затем она уходит в далекую область более чем на 10 000 лет, а там объект ее величины в современные телескопы разглядеть невозможно.
vokrugsveta.ru
subscribe.ru
За Плутоном скрывается девятая планета
Астрономы нашли ряд убедительных, хотя и косвенных доказательств, указывающих на существование огромного невидимого мира, который лежит в далеких пределах пояса Койпера. Новая планета — девятая в Солнечной системе — должна быть суперземлей, то есть раз в десять превышать Землю по размерам. Откуда такая необычная махина взялась на задворках нашей родной системы и что теперь с ней делать (да и как ее искать), сейчас и поговорим.
Благодаря телескопу Кеплера астрономы обнаружили порядка 2000 новых миров, которые вращаются у звезд в десятках или даже сотнях световых лет от Земли, всего за 20 последних лет. В своей сумме, все эти миры, безусловно, ценны для науки, и, казалось бы, добавить еще один мир в копилку — чего уж там. Если бы не одно но: на днях Калифорнийский технологический институт объявил, что новый мир является частью нашей Солнечной системы — места, которое, как мы думали, мы хорошо исследовали.
Оказывается, нет: в анализе, принятом к публикации в The Astronomical Journal, планетологи Калифорнийского технологического института Константин Батыгин и Майк Браун, представили мощные косвенные доказательства существования крупной, еще не открытой планеты, возможно, в 10 раз массивнее Земли, вращающейся в Солнечной системе за пределами Плутона. Ученые вывели свои доказательства из аномалий в орбитах горстки наблюдаемых небольших тел.
«Я давно не был так взбудоражен», — говорит Грег Лафлин, эксперт по образования и динамике планет в Калифорнийском университете в Санта-Крус, не принимавший участия в исследовании.
Этот объект, который ученые условно назвали «Девятой планетой», не подходит ближе чем на 30,5 миллиарда километров к Солнцу, что в пять раз дальше среднего расстояния до Плутона. Несмотря на свои огромные размеры, планета очень тусклая, поэтому неудивительно, что никто ее пока не обнаружила.
Все указывает на то, что там что-то есть. «К сожалению, — говорит Браун, — мы пока ничего не обнаружили». Но доказательства настолько сильные, что другие эксперты в отрасли очень серьезно приняли их находку. «Думаю, они достаточно убедительны, — говорит Чад Трухильо из Обсерватории Джемини на Гавайях. Дэвид Несворный, теоретик Солнечной системы из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо, также впечатлен. «Эти ребята очень хороши, — говорит он. — Они делают хорошее дело».
Странные орбиты
Батыгин и Браун не первыми говорят о присутствии дополнительной планеты в Солнечной системе. В 2014 году Трухильо и Скотт Шеппард из Научного института Карнеги изложили в Nature, что их собственное открытие небольшого объекта 2012 VP113, наряду с существованием ранее идентифицированных тел во внешней Солнечной системе, указало на присутствие возможного тела планетарных размеров. Особым аргументом стал неопределенный параметр их орбит, известный как «аргумент перигелия» — отношение между временем ближайшего подхода тела к Солнцу и временем прохождения через плоскость Солнечной системы. Объекты, определенные Шеппардом и Трухильо, имели странные похожие аргументы перигелия, словно на него влияла гравитация чего-то невидимого. «Мы заметили нечто странное, — говорит Трухильо, — и решили, что кто-то должен будет исследовать этот необычный момент дальше».
Несколько групп так и поступили, в результате чего слухи о скрытой планете стали чуть правдоподобнее, но от этого не менее спорные. Однако новый анализ приводит кардинальные доводы «за». Сходство аргументов перигелия оказалось «всего лишь верхушкой айсберга», говорит Батыгин.
Первое, что он сделал вместе с Брауном, был анализ данных Трухильо и Шеппарда свежим взглядом. «Мы заметили, — говорит Батыгин, — то, что длинные оси орбит этих объектов попадают в один квадрант неба». Другими словами, они указывают в одном направлении. Но это лишь полдела; два тела могут иметь похожие аргументы перигелия, даже если их орбиты не являются физически подобными. Но когда Браун и Батыгин проложили их орбиты между другими объектами внешней Солнечной системы, они обнаружили, что формы их сильно вытянутых эллиптических орбит были тесно связаны.
«Как можно было упустить нечто подобное? — задается вопросом Браун. — Да, так можно подумать. Это тот случай, когда мы с носом зарылись в данные, никогда не оглядывались и смотрели на Солнечную систему сверху. Я поверить не мог, что такое ни разу не замечали раньше. Это нелепо».
Направленность орбит стала мощным указанием на то, что что-то физически влияет на эти далекие объекты.
«Сначала мы решили, что там не может быть планеты — это невероятно», говорит ученый. Поэтому они рассмотрели наиболее вероятную альтернативу — ледяные объекты пояса Койпера за пределами Плутона естественным образом образовали такую форму, подобно тому как галактики вытягивали себя под действием гравитации из космического облака газа, возникшего в результате Большого Взрыва.
Проблема такого сценария, как поняли авторы, в том, что поясу Койпера недостает массы, чтобы такое произошло. И когда ученые рассмотрели «невероятный» сценарий с планетой, их модели образовали абсолютно правильные вытянутые орбиты. Это также раскрыло кое-что еще: гравитация гигантской планеты должна была привести к совершенно независимому ряду объектов, орбиты которых не упорядочены между собой, но смещены по сравнению с орбитами планет — до 90 градусов от плоскости Солнечной системы или даже больше.
«Это показалось совершенно нелепым, — говорит Батыгин, — но когда Майк об этом сказал, я подумал, что видел нечто подобное в данных». Очень скоро наблюдатели обнаружили с полдесятка подобных объектов, и никто не представил внятного объяснения, как они там оказались. Модель Батыгина и Брауна это объясняет.
«Тот факт, что они вывели две новых независимых линии доказательств, говорит в пользу новой планеты», — говорит Лафлин.
Суперземля
Планета, которая лучше всего подходит по данным, должна быть в 10 раз массивнее Земли — что помещает ее в категорию так называемых «суперземель», которых крайне много вокруг других звезд, но до сих пор не обнаруживалось в нашей собственной Солнечной системе. Также она должна быть меньше Нептуна, четвертой по величине планеты, вращающейся вокруг Солнца, с массой в 17 земных. Вероятнее всего, ее орбита должна быть сильно вытянута, и в ближайшей точке к Солнцу планета будет в 35 миллиардах километров, а в дальнейшей — в три-шесть раз дальше.
Даже на таком огромном расстоянии «Девятую планету» в принципе могут обнаружить существующие телескопы — к примеру, японский телескоп «Субару» на Гавайях, у которого не только огромное зеркало для ловли тусклого света, но и широкое поле зрения, которое позволит ученым эффективно сканировать большие участки неба. «К сожалению, мы не владеем «Субару», — говорит Браун, — а значит, вряд ли будем среди тех, кто ее найдет. Поэтому говорим всем, где ее искать».
И все же пока астрономы не убедятся воочию в существовании необычной «Девятой планеты», ее не существует. «Я очень подозрительно отношусь к заявлениям о существовании дополнительной планеты в Солнечной системе, — говорит Хэл Левинсон из Юго-Западного института. — За свою карьеру я слышал очень много таких заявлений, и все они были ошибочными». Но признает, что орбитальное выравнивание трудно отрицать. «Что-то его создает. Но нужно изучить подробнее, что именно».
В целом, однако, планетологи взволнованы перспективой такого крупного открытия. «Когда я был молод, — говорит Шеппард, — мы думали, что все крупные планеты уже обнаружены. Было бы очень волнительно и удивительно узнать, что мы ошибались».
Настроение астрономического сообщества можно прекрасно описать словами британского астронома Джона Гершеля, которые он сказал Британской ассоциации содействия развитию науки, выступая 10 сентября 1846 года. Тогда орбита Урана вела себя странно, предполагая наличие неизвестной массивной планеты. Говоря о загадочном объекте, Гершель сказал:
«Мы видим ее, как Колумб видел Америку с берегов Испании. Ее движения почувствовались по далеко идущей линии нашего анализа, которую трудно было увидеть глазами». Спустя две недели был обнаружен Нептун, именно там, где и предсказывали расчеты теоретиков.
Источник
potustorony.ru
Интересные факты о Плутоне - Астрономия по-русски
На днях аппарат «Новые горизонты» успешно вышел из режима гибернации. Уже в июле следующего года он совершит пролет Плутона и мы впервые увидим как на самом деле выглядит поверхность бывшей девятой планеты Солнечной системы. Есть ли у Плутона собственная кольцевая система? Существует ли на нем криовулканизм? Скрывается ли под его поверхностью океан воды, и не будет ли сама поверхность скрыта непрозрачной дымкой подобно Титану? Очень скоро мы узнаем ответы на все эти вопросы. А пока мы в нетерпении зачеркиваем дни на календаре, можно вспомнить несколько интересные фактов, которые к настоящему моменту уже точно известны о Плутоне.
Плутон был открыт благодаря ошибочным предпосылкам
После открытия в 1781 году Урана быстро выяснилось, что его реальное движение по орбите отличается от расчетного. Была выдвинута масса объяснений этому феномену, на самая правдоподобная версия заключалась в существовании восьмой, тогда еще не открытой планеты Солнечной системы, чья гравитация оказывала влияние на Уран. Сразу несколько астрономов занялись поисками этой планеты, и в 1846 году «открытие на кончике пера» состоялось – на основании расчетов Урбена Леверье астроном Иоганн Галле и его помощник д’Арре обнаружили искомую планету, которая была названа Нептуном. Это открытие стало настоящим триумфом науки 19 века.
НептунИсточник: NASA/JPLПосле того, как ученые оценили массу Нептуна, выяснилось, что ее все равно не хватает для объяснения всех отклонений в движении Урана. После этого возникло резонное предположение о существовании еще одной, пока еще не открытой Планеты X. В 1906 году владелец крупнейшей в США частной астрономической обсерватории Персиваль Лоуэлл инициировал проект по обнаружению Планеты X. В 1909 году ученые из обсерватории Лоуэлла на основании анализа отклонений в орбите Урана провели расчеты, согласно которым искомое небесное тело должно было находиться в созвездии Близнецов.
После смерти Лоуэлла в 1916 году поиски Планеты Х были остановлены более чем на десятилетие. Лишь в конце 1928 года они были практически в одиночку возобновлены молодым астрономом Клайдом Томбо, который воспользовался координатами, рассчитанными в обсерватории Лоуэлла. После года упорной работы по 14 часов в сутки и без выходных Томбо наконец удалось обнаружить на фотографии маленькую смещающуюся точку – этой точкой был Плутон.
Оригинальная фотопластинка, на которой был впервые запечатлен ПлутонИсточник: Lowell Observatory ArchivesОднако проведенные в 1976 году исследования показали, что масса Плутона составляет всего 1% от земной (современные исследования дают цифру в 0,2% массы Земли) и он никак не мог оказывать влияние на орбиту Урана. Таким образом, абсолютно все расчеты обсерватории Лоуэлла были ошибочными. То, что Плутон находился на этом месте и был в итоге открыт Томбо не более чем невероятное совпадение, что разумеется ничуть не умаляет колоссальный труд, проделанный астрономом.
Что касается отклонений в орбите Урана, то после пролета в 1989 году зондом «Вояджер 2» Нептуна ученые смогли более точно оценить массу планеты, которая оказалась на 0,5% меньше расчетной. В результате, исчезли несоответствия в орбите Урана, а с ними и надобность в оригинальной Планете X.
Плутон – первый открытый объект пояса Койпера
Пускай Плутон не оказался Планетой Х, но зато как мы сейчас знаем, его обнаружение стало предвестником одного из самых значительных астрономических открытий конца 20 столетия. Еще в 1940-е годы некоторые астрономы высказывали предположения о существовании за орбитой Нептуна массивного пояса ледяных тел. Но эта гипотеза получила свое подтверждение лишь в 1992 году, когда группа исследователей обнаружила первый объекты т.н. пояса Койпера.
Схема пояса КойпераИсточник: NASA/G. Bacon (STScI)Пояс Койпера — это дальняя область Солнечной системы, которая простирается от орбиты Нептуна до расстояния в 55 астрономических единиц (т.е. граница пояса находится в 55 раз дальше от Солнца чем Земля), населенная преимущественно небольшими ледяными телами, оставшимися после формирования Солнечной системы. Его масса значительно превышает массу пояса астероидов. Ныне известно, что Плутон это один из самых крупных объектов пояса Койпера — сопоставимые с ним размеры имеет лишь карликовая планета Эрида, открытая в 2003 году.
Плутон больше не планета — но не все с этим согласны
Открытие Эриды стало одной из причин, побудивший Международный астрономический союз (МАС) в сентябре 2006 года отобрать у Плутона статус планеты. Согласно новым правилам МАС, чтобы объекту был присвоен статус планеты, он должен удовлетворять трем критериям:
- Он должен обращаться по орбите вокруг Солнца.
- Он должен быть достаточно массивным, чтобы под действием собственной гравитации принять сферическую форму.
- Он должен расчистить окрестности своей орбиты, чтобы рядом не было других тел, сравнимого размера, кроме его собственных спутников или находящихся под его гравитационным воздействием.
В случае с Плутоном нарушается третий пункт. Потому ныне он считается не планетой, а карликовой планетой. Стоит сказать, что часть астрономов скептически отнеслась к решению МАС. Как резонно заметили некоторые ученые, находись Земля на месте Плутона, она бы тоже не соответствовала третьему критерию и потому не считалась бы планетой. Более подробно о том, что стояло за решением изменить статус Плутона, можно почитать в нашем большом материале.
У Плутона 5 спутников
Диаметр Плутона оценивается примерно в 2370 километров — это даже меньше, чем диаметр Луны. Тем не менее, у такого маленького тела имеется на удивление многочисленное спутниковое семейство. Крупнейший из спутников — Харон — был обнаружен еще в 1978 году. Остальные четыре (Гидра, Никта, Кербер, Стикс) были открыты по результатам наблюдений телескопом «Хаббл» в 2005 – 2012 годах.
Спутники Плутона. Источник: NASA/ESA Hubble Space TelescopeНе исключено, что при пролете системы «Новыми горизонтами» будут обнаружены новые спутники. Ученые пока не могут точно объяснить, откуда у Плутона столько спутников. Выдвигается предположение, что они могут являться последствием давнего столкновения. В этом случае, вокруг Плутона может также существовать пылевое кольцо. Точный ответ на этот вопрос мы узнаем уже очень скоро.
Плутон является двойной системой
Возможно, по современной астрономической классификации Плутон не является планетой, но он точно является двойной системой. Все дело в непропорционально больших относительно Плутона размерах Харона. Его масса составляет одну девятую массы Плутона, а диаметр 1200 километров. Из-за этого барицентр системы (общий центр масс, вокруг которого вращаются оба тела) находится за пределами поверхности Плутона.
Совместный «танец» Плутона и Харона глазами камеры аппарата «Новые горизонты»Источник: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research InstituteВзглянув на эту систему со стороны, можно увидеть как Плутон и Харон медленно кружат вокруг лежащей между ними точки в пространстве. Оба тела вращаются синхронно — то есть они всегда повернуты друг к другу одной стороной.
Иногда Плутон приближается к Солнцу ближе чем Нептун
Орбита Плутона значительно отличается от орбит планет Солнечной системы. Она сильно наклонена относительно эклиптики и вытянута. Из-за этого минимальное расстояние между Плутоном и Солнцем составляет 4,42 миллиарда километров, а максимальное — 7,37 миллиарда километров. Это приводит к интересному явлению – на протяжении определенных периодов времени Плутон находится ближе к Солнцу, чем Нептун. Последний раз такое положение Плутон занимал с 7 февраля 1979 по 11 февраля 1999 года. С учетом того, что официально Плутон был открыт 18 февраля 1930 года и лишен статуса планеты в сентябре 2006 года, можно подсчитать, что он являлся самой далекой планетой Солнечной системы на протяжении чуть более 56 лет.
Орбита Плутона в сравнении с орбитой НептунаИсточник: http://commons.wikimedia.orgВесьма вытянутая орбита Плутона порождает интересный феномен: по мере приближения к Солнцу, его атмосфера значительно расширяется и уплотняется за счет испарения поверхностных льдов, а при удалении практически полностью замораживается. В момент пролета «Новыми горизонтами» Плутона, у него будет достаточно мощная (по его меркам) атмосфера, и ученые надеются провести ее исследования.
Год на Плутоне длится 248 лет
Благодаря такому удалению от Солнца год на Плутоне длится целых 248 земных лет. Получается, что с момента обнаружения тела 84 года назад, прошла лишь треть плутонианского года. И если вспомнить сколько разных событий произошло на Земле за этот промежуток времени, и какой громадный технологический рывок совершили люди, на досуге весьма любопытно поразмышлять над тем, что будет с человечеством через один плутонианский год.
Самое детальное на сегодняшний день изображение Плутона полученное с помощью телескопа ХабблИсточник: NASA universeru.com
