Так какое же свойство является общим для столь различных объектов, которое при этом отличает их от планет?

Оказывается, необходимо рассмотреть не только сами тела, их размер и орбиту, но также обратить внимание на то, что находится в их окрестности: малые тела Солнечной системы - в основном астероиды.

Именно в этой области Солнечной системы - главном поясе астероидов - живёт одна из карликовых планет - Церера. Кстати, классификация этого объекта тоже была изменена: раньше Цереру считали астероидом (она была первым открытым небесным телом подобного рода), а теперь она - одна из карликовых планет.

Отличие астероидов и карликовых планет - в их форме. Карликовые планеты достаточно массивны, чтобы принять округлую форму, а астероиды - более лёгкие тела и имеют неправильные очертания.

Другие четыре карликовые планеты живут гораздо дальше от Солнца, за орбитой Нептуна. И в этой же области Солнечной системы находится пояс Койпера - ещё один пояс астероидов.

Теперь мы можем заключить, что карликовые планеты Солнечной системы отличаются от планет главным образом наличием астероидов в окрестностях их орбит.

При этом карликовые планеты и планеты имеют округлую форму и обращаются вокруг Солнца.

И что же послужило поводом понизить статус Плутона?

Идеи о том, что Плутон больше не должен носить статус планеты, стали появляться в начале XXI века. После 70 лет пребывания Плутона в должности девятой планеты один за другим посыпались открытия тел, находящихся дальше, чем Плутон, но сравнимых с ним по размеру и массе. Финальным аккордом в последовательности открытий стало открытие Эриды в 2005 году группой учёных под руководством Майкла Брауна. Впоследствии он даже написал книгу "Как я убил Плутон".

Дело в том, что Эрида оказалась существенно массивнее Плутона и фактически стала претендовать на роль 10-й планеты. У учёных был выбор: продолжить расширять список планет либо придумать определение слову планета, которое обеспечило бы спокойствие и стабильность в их семействе. Они выбрали второй путь и дали следующее определение слову планета:

1. Тело, обращающееся вокруг Солнца.
2. Достаточно массивное, чтобы под действием сил гравитации принять околоокруглую форму, и находящееся в состоянии гидростатического равновесия.
3. Очистившее пространство своей орбиты от прочих тел.

Значит ли это, что список планет больше никогда не пополнится? Ни в коем случае! До сих пор в Солнечной системе регулярно открываются новые объекты, обычно небольшие. Но даже при существующем разнообразии мощных телескопов планету размером с Землю, но находящуюся в 500 раз дальше от Солнца, чем сама Земля, астрономы не смогли бы заметить. Более того, в январе 2016 года тот самый "убийца Плутона" Майкл Браун предсказал существование большой планеты (в 10 раз массивнее Земли!) на видимой окраине Солнечной системы. В течение 2016 года этот гипотетический объект (предсказанный теоретически, но не обязательно существующий в действительности) найден не был. Но вполне возможно, что в ближайшие годы астрономы найдут настоящую девятую планету, которая будет более достойна этого статуса, чем Плутон.

До сих пор среди людей, зорко следящих за событиями в научном мире, еще не утихло обсуждение вопроса "Плутон — планета или нет?" Жаркие споры начались в 2006 году, когда на очередном собрании МАС (Международного астрономического союза) были окончательно определены основные классы небесных тел. Плутон и еще несколько объектов Солнечной системы вошли в число карликовых планет. Возмущению общественности не было предела.

Многие отказывались принять тот факт, что в нашем кусочке Галактики теперь не девять, а восемь планет. Впрочем, ученые, четко обосновав свою позицию, в ближайшее время не собираются вновь пересматривать принятые определения. Сегодня вопрос "Плутон — планета или нет?" уже не вызывает столько эмоций, но остается актуальным. Разобраться в причинах потери статуса этим космическим телом поможет краткий экскурс в историю.

Предугаданные

Открытие планет Нептун и Плутон во многом схожи. Эти объекты настолько далеки от Солнца и Земли, что наблюдать их невооруженным глазом невозможно. Да и не всякий телескоп позволяет отличить столь удаленное тело от тусклой звезды. Поэтому планеты Нептун и Плутон наблюдались за некоторое время до своего официального открытия, но ошибочно относились к светилам.

Оба объекта первоначально были обнаружены теоретически и лишь затем увидены в телескоп. Открытие планет Нептун и Плутон стало следствием развития знаний и технологий. Существование первого из них являлось самым логичным объяснением изменений в движении Урана, не совпадающих с расчетами астрономов. Двое ученых, Урбен Лаверье и Джон Куч Адамс, независимо друг от друга с разной точностью определили местоположение предполагаемой планеты и вычислили ее орбиту. Датой открытия Нептуна считается 23 сентября 1846 года.

Еще дальше от Солнца

Однако новая планета не решила проблему изменения орбиты Урана. Гравитационным воздействием Нептуна нельзя было объяснить все расхождения с теоретическими построениями. Тогда возникла идея об еще более далекой от Солнца планете. Новый предполагаемый транснептуновый объект также первоначально был вычислен и лишь потом обнаружен на небе. Открытие планеты Плутон произошло в 1930 году, его автором стал Клайд Томбо, американский астроном. Как и в случае с Нептуном, изучение снимков предыдущих лет показало, что объект неоднократно наблюдался и ранее, но ошибочно относился к тусклым звездам.

Параметры

Сразу после открытия и еще на протяжении длительного времени никто не задумывался: Плутон — планета или нет? Предполагалось, что по своим размерам он схож с Марсом. После наблюдения прохождения Плутона по диску звезды в 1965 году был уточнен его диаметр: не более 5,5 тысячи километров, что несколько меньше, чем считалось ранее. Массу планеты не могли точно оценить вплоть до 1978 года. Тогда научный мир был обрадован новым открытием. Астроном Дж. Кристи на снимках Плутона обнаружил спутник планеты диаметром около 500 километров.

Новый объект получил имя Харон. Он позволял с большой точностью определить массу Плутона. Она оказалась равной 1/500 от аналогичного параметра Земли. Уточнили и диаметр — всего 2600 километров. Плутон, таким образом, оказался космическим телом, уступающим по размерам даже Меркурию.

Двойная система

Как показали исследования, масса Харона составляет примерно 11,65 % от аналогичного параметра Плутона. Спутник и планета всегда обращены друг другу одной и той же стороной. Считается, что такое взаимное расположение двух объектов — иллюстрация будущего Земли и Луны. Сейчас спутник нашей планеты виден только с одной стороны, а спустя какое-то время и Земля будет обращена к нему всегда подобным же образом.

Центр масс, вокруг которого вращаются Плутон и Харон, размещается вне планеты. В связи с этим сегодня в научном мире эти объекты считаются частями двойной системы, причем практически равноправными. Спутник и планета выделяются в ней лишь условно и, скорее, по привычке.

Первые сомнения

Именно с момента появления новых данных о габаритах транснептунового объекта и возник впервые вопрос: "Плутон — планета или нет?" Сомнения в статусе были вызваны малыми размерами. Однако до 1992 года серьезно над этим вопросом не раздумывали. Переломным моментом стало открытие объектов пояса Койпера. Все они представляли собой космические тела, состоящие из смеси льда и горных пород, то есть были очень похожи на Плутон. Основные его отличия — это внушительные на фоне объектов пояса размеры и большая яркость, создаваемая льдом на поверхности.

Как и планеты-гиганты, Плутон по большей части состоит из летучих веществ, существующих здесь в замерзшем состоянии из-за постоянных низких температур. Это также роднит его с объектами пояса Койпера. Открытие множества подобных тел привело к необходимости уточнения понятия «планета». Перед учеными стояла задача: либо дать этот статус всем подобным объектам, либо выделить их в новый класс.

Окончательное решение

Вопрос был закрыт в 2006 году. МАС четко определил критерии планеты:

• это тело, обращающееся по орбите вокруг Солнца;
• оно обладает такой массой, что способно поддерживать гидростатическое равновесие, то есть имеет форму почти идеального шара;
• орбита тела должна быть свободна от других объектов.

Именно последнему критерию и не соответствует Плутон. Для него было введено понятие «карликовая планета». К этому типу объектов отнесли и Цереру, до того считавшуюся астероидом Главного пояса.

Открытие планеты Плутон не стало после 2006 года менее ценным для науки. Отнесение этого транснептунового объекта в ту или иную категорию никак не влияет на его существование, а потому эмоции общественности в скором времени совершенно утихнут. Зато продолжится исследование примечательной во многих смыслах системы Харон-Плутон, а значит, впереди новые открытия.

Кудланов Даниил

Научно-исследовательская работа по самостоятельно составленному учеником плану в форме презентации. Работа была представлена на межшкольной ученической исследовательской конференции "Творчество, поиск, открытие" и отмечена грамотой за лучшую исследовательскую работу.

Скачать:

Подписи к слайдам:

Научно–исследовательская работа по теме: « Почему Плутон не является планетой Солнечной системы?»
Выполнил: ученик 3В класса МБОУ «Школа № 32» Кудланов ДаниилРуководитель: Головашкина И. С.
План
1) научное обоснование проблемы2) планеты Солнечной системы3) характеристика Плутона4) эксперимент 5) Плутон относительно других планет6) вывод
Научное обоснование проблемы
Однажды, на уроке окружающего мира, у моего соседа по парте я заметил в учебнике рисунок, на котором было изображено 9 планет Солнечной системы. В моем учебнике был такой же рисунок, но там их было 8. Мне стало очень интересно. Оказалось, что его учебник старого выпуска, а моя учительница объяснила, что Плутон был исключен из списка планет Солнечной системы. Я заинтересовался данным фактом и начал искать ответ на этот вопрос в дополнительных источниках информации. Именно это и послужило темой для моей работы.
Планеты Солнечной системы
В настоящее время существует 8 планет, относящихся к планетам Солнечной системы:
1. Меркурий
Меркурий - самая близкая к Солнцу планета. На поверхности планеты температура поднимается до 400 градусов Цельсия. Меркурий обращается вокруг Солнца за 88 земных суток. Железное ядро Меркурия составляет 80% его массы. Сейчас он признан наименьшей из планет. У Меркурия спутников нет.
2. Венера
Венера - вторая планета от Солнца, с периодом обращения в 224,7 земных суток. Она проходит к Земле ближе, чем какая-либо другая планета. Атмосфера, представляющая собой плотное одеяло из углекислого газа, удерживает тепло, пришедшее от Солнца. Венеру можно наблюдать через час после захода солнца или за час до восхода. У Венеры нет спутников.
3. Земля
Земля - третья от Солнца планета, с периодом обращения 365 дней. Порядка 71% поверхности Земли занято Мировым океаном. Около 3 - 3,5 млрд. лет назад на Земле возникла жизнь, началось развитие биосферы. Спутник планеты – Луна.
4. Марс
Марс - четвертая планета от Солнца, похожая на Землю, но меньше по величине и холоднее. Имеет разреженную атмосферу. Вокруг Красной планеты, как еще называют Марс, летают две небольшие луны - спутники Фобос и Деймос.
5. Юпитер
Юпитер - пятая планета от Солнца, самая большая планета Солнечной системы. Планета классифицируется как газовый гигант. В отличие от четырех твердых планет, ближе других расположенных к Солнцу, Юпитер имеет 67 спутников,а также кольцо шириной 20000 км., почти вплотную примыкающие к планете.
6. Сатурн
Сатурн - шестая от Солнца планета, имеет удивительную систему колец. Из-за быстрого вращения вокруг своей оси шар Сатурна как бы сплюснут у полюсов и раздут вдоль экватора. Относится к разряду газовых гигантов. Радиус экватора планеты более 60 тыс. км, полярный радиус – 54 тыс. км У Сатурна известно 62 спутника.
7. Уран
Уран - седьмая от Солнца планета. Уран имеет 27 спутников и систему колец. Атмосфера Урана базируется на гелии и водороде. В центре Урана находится ядро, состоящее из камня и железа.
8. Нептун
Нептун - это последняя планета в солнечной системе. Ее орбита пересекается с орбитой Плутона в некоторых местах. Нептун не виден невооруженным глазом. Имеет 13 спутников (Тритон, Нереида, Наяда, Таласса, Деспина, Галатея, Ларисса, Протей, Галимеда, Псамафа, Сао, Лаомедия, Несо.)
Характеристика Плутона
Плуто́н (134340 Pluto) - крупнейшая по размерам карликовая планета Солнечной системы и девятое по массе (без учёта спутников) небесное тело, обращающееся вокруг Солнца.
Со дня своего открытия в 1930 и до 2006 года Плутон считался девятой планетой Солнечной системы. В августе 2006 на Генеральной ассамблее III отдела Международного астрономического союза он был лишен статуса планеты.
Звёздная величина Плутона составляет в среднем 15,1. Плутон выглядит звездообразным и расплывчатым.
Среди объектов Солнечной системы Плутон меньше по размерам и массе не только в сравнении с остальными планетами, он уступает даже некоторым их спутникам.
Атмосфера Плутона - тонкая оболочка из азота, метана и монооксида углерода, испаряющихся с поверхностного льда.
Температура атмосферы Плутона значительно выше температуры его поверхности и равна −180 °C .
Известны пять естественных спутников Плутона, имена на сегодняшний день имеют три из них: Харон, открытый в 1978 астрономом Джеймсом Кристи, и два маленьких спутника, Никта и Гидра, открытые в 2005 году. Четвёртый спутник был открыт с помощью телескопа «Хаббл»; сообщение об открытии было опубликовано 20 июля 2011 на сайте телескопа. Временно его назвали S/2011 P 1 (P4); его размеры составляют от 13 до 34 км. 11 июля 2012 года было объявлено об открытии пятого спутника Плутона.
Эксперимент
Я предположил, что Плутон был исключен из списка планет Солнечной системы, так как он меньше по размерам. В связи с этим я решил провести опыт и попробовать представить все эти планеты соответственно их размерам. Для этого я вылепил из пластилина все планеты и сравнил их. Вот получившиеся результаты:
Заметив, что Плутон не так уж сильно отличается от некоторых планет(например, от Меркурия) я понял, что размер не является причиной, по которой он больше не является планетой Солнечной системы.Оказалось что мои предположения неверны, значит нужно искать другие причины, по которым Плутон отличается от других планет.Для этого я составил наглядную таблицу с характеристиками всех планет. Я попытаюсь их сравнить и найти отличия.
Плутон в сравнении с другими планетами
Состав атмосферы
Площадь поверхности
Радиус экватора
Масса
Меркурий
42% кислород, 29% натрий, 22% водород, 6% гелий, 0,5% калий 0,5%(вода, азот,аргон и т.д.)
88 земных суток
7,48·107 кмІ
2439,7 км
3,33022·1023 кг
Венера
96,5% углекислый газ, 3,5 азот
224,7 земных суток
4,60·108 кмІ
6051 км
48,685·1023 кг
Земля
78,08% азот, 20,95 кислород, 0,93 аргон, 0,039 углекислый газ,около 1% водяного пара
365 земных суток
510 072 000 кмІ148 940 000 кмІ суша (29,2 %)361 132 000 кмІ вода (70,8 %)
6378,1 км
59,736·1023 кг
Марс
95,32 углекислый газ, 2,7 азот, 1,6 аргон, 0,38%(кислород,угарный газ и т.д.)
687 земных суток
144 371 391 кмІ
3396,2 км
6,4185·1023 кг
Состав атмосферы
Период обращения вокруг Солнца
Площадь поверхности
Радиус экватора
Масса
Юпитер
89% водород, 10% гелий, 1% (метан, вода,этан и т.д.)
11,86 земных лет
6,21796·1010 кмІ
71492 км
18986·1023 кг
Сатурн
96% водород, 3% гелий, 1%(метан,аммиак и т.д.)
29,46 земных лет
4,27·1010 кмІ
60270 км
5684,6·1023 кг
Уран
83% водород, 15% гелий, 2% метан
84 земных года
8,1156·109 кмІ
25559 км
868,32·1023
Нептун
80% водород, 18% гелий, 1,5 метан, 0,5%(этан, дейтерид водорода)
164,491 земных лет
7,6408·109 кмІ
24764 км
1024,3·1023 кг
Плутон
99% азота, 0,1 метана, 0,99% моноокиси углерода
247,69 земных лет
1,795·107 кмІ
1195 км
0,1305·1023 кг
Из таблицы видно: у каждой планеты свой состав атмосферы, чем дальше планета, тем больше время ее обращения вокруг Солнца, площадь поверхности и радиус экватора у каждой планеты тоже разные, но стоит заметить, что эти данные у Плутона наименьшие.И самый главный показатель – масса Плутона - очень сильно отличается от масс других планет.Я предположил, что именно эта характеристика и является причиной того, что Плутон больше не планета.Для того, чтобы убедиться в этом я решил более детально изучить данные, по которым какое либо небесное тело можно считать планетой. В одной из энциклопедий я нашел следующие критерии:1) обращается вокруг Солнца2)имеет достаточную массу, для того чтобы за счет собственной гравитации достичь гидростатически равновесной формы.3)доминирует на своей орбите
Я оказался прав. Плутон действительно имеет недостаточную массу для того, чтобы считаться планетой. «Он не удовлетворяет одному из критериев определения планеты: масса не являющихся его спутниками объектов на его орбите слишком велика по сравнению с массой Плутона, чтобы считать, что он доминирует»(Энциклопедия «Я познаю мир»).Именно по этой причине он был отнесен к карликовым планетам нашей Солнечной системы.
Вывод
Список используемой литературы:
1. Большая серия знаний. Вселенная/ Коллектив авторов.- М: ООО « Мир книги», 2004 г.2. «Вселенная» серия « Жизнь планеты» Николсон Ян. – ООО « РОСМЭН- ИЗДАТ», 1999г.3. «Вселенная»: Научно – популярное издание для детей/ Гальперштейн Л.Я- М: ООО « Издательство « Росмэн- Пресс», 2002г.4. «Планеты»- Волков Александр, Сурдин Владимир- М: СЛОВО, 2000г.5. « Планета Земля»/ Сост. А.М. Берлянт:- М: ООО «Мир книги», 2004г.6. Энциклопедия для детей. Том 8. Астрономия - Аванта+, 2004.7. Я познаю мир. Космос/ Гонтарук Т. И. - М.: АСТ, Хранитель, 2008. 8. ru.wikipedia.org/wiki9. ugorka.ivakorin.ru/planeta%20Zemlya.html

Общие сведения о Плутоне

© Владимир Каланов,
сайт "Знания-сила".

Вскоре после открытия Непту́на, сделанного в сентябре 1846 года немецким астрономом Иоганном Галле по расчетам Адамса и Леверье, возникла идея поиска новой планеты за орбитой Непту́на. Предполагалось, что неведомая планета может иметь влияние на особенности движения Урана (наряду́ с влиянием Непту́на, Сатурна и Юпитера).

Плутон

История открытия Плутона

Ещё в 1848 году американский математик и астроном Бенджамин Пирс (1809-1880) выдвинул гипотезу о существовании транснепту́новой планеты. В 1874 году другой американский астроном, Саймон Ньюкомб (1835-1909) , разработал новую теорию движения Урана, которая учитывала тяготение неизвестной занепту́новой планеты.

Поиску этой планеты посвятил 14 лет упорного труда американский астроном, известный своими , Персиваль Лоуэлл (1855-1916) . Он организовал масштабные поиски девятой планеты Солнечной системы, указал место в созвездии Близнецов, где следует искать неизвестную планету, но преждевременная смерть не дала ему возможности завершить начатую работу. Через 14 лет после смерти Лоуэлла, 13 марта 1930 года, американский астроном Клайд То́мбо, работавший в обсерватории возле города Флагстафф (штат Аризона), построенной в своё время на деньги Лоуэлла, обнаружил девятую планету. Она находилась точно в том месте, которое вычислил Персиваль Лоуэлл.

Считаем своим долгом отметить, что Клайд То́мбо, которому на момент открытия было только 24 года от роду, к этому выдающемуся успеху пришел в результате огромного, кропотливого труда, работая оператором блинк-компаратора - специального прибора, позволяющего сопоставлять два фотоснимка одного и того же участка неба, снятого в разное время с помощью фотографического телескопа, Клайд То́мбо должен был анализировать и сравнивать сотни фотопластинок, сидя за микроскопом блинк-компаратора.

На фотопласти́нках были отражения слабых звёзд, число которых по мере приближения к полосе Млечного пути составляло от 160 тысяч до 400 тысяч на каждой пластинке. Какой усидчивостью и каким трудолюбием надо было обладать, чтобы тщательно анализировать эти пластинки!

В дальнейшем оказалось, что Плутон могли открыть ещё при жизни Лоуэлла, а также в 1919 году. Обработка сохранившихся фотопластинок Флагстаффской обсерватории по современной технологии показала, что изображение новой планеты на одной из пластинок попало на дефект фотопластинки, а на других изображения были настолько нечёткими, что заметить их было просто невозможно.

В названии, точнее в астрономическом знаке планеты Плутон, просматривается определённая символика: две латинские буквы P и L совпадают с начальными буквами имени Персиваля Лоуэлла (Persival Lowell) . Хотя такое совпадение наверняка случайное, но оно воспринимается как некая историческая справедливость. Если обратиться к мифологии, то Плутон у древних греков был богом подземного царства, обители мёртвых. Совсем не весёлое имя дали девятой планете, но не будем принимать это всерьёз, миф он и есть миф.

Прежде чем продолжить рассказ о Плутоне, сразу оговоримся, что термин "планета" по отношению к этому небесному телу теперь не применяется. В августе 2006 года в Праге состоялась XXVI Ассамблея Международного Астрономического Союза, которая приняла решение о том, что Плутон не является полноценной планетой Солнечной системы и по своим размерам переводится в разряд планет-карликов . Надо сказать, что среди астрономов это решение воспринято неоднозначно и в целом довольно сдержанно.

Общие сведения о Плутоне

Плутон - самая малая и самая дальняя планета Солнечной системы . Плутон находится на среднем расстоянии от Солнца в 5900 миллионов километров (39,9 а.е.) . Характерной особенностью движения Плутона является большая вытянутость его околосолнечной орбиты и большой её наклон к плоскости эклиптики. Приближаясь к одному из крайних своих положений на орбите (к перигелию), Плутон оказывается на некоторое время ближе к Солнцу, чем Нептун. В самом деле: минимальное удаление Непту́на от Солнца составляет 4456 млн. км, а Плутона - 4425 млн. км. Последний такой период, когда Нептун был самой удалённой планетой, пришёлся на годы с 1979 до 1998.

Схема: орбиты Нептуна и Плутона

Удивляться большой продолжительности этого периода (19 лет) не нужно, ведь период обращения Плутона вокруг Солнца составляет 248 лет. Зато максимально удалённая точка орбиты Плутона отстоит от Солнца на 7375 млн. км. В этот момент Плутон находится уже несравненно дальше от Солнца, чем Нептун.

Получается, что при соответствующем расположении в пространстве относительно Солнца наша Земля может находиться на расстоянии от Плутона, равном приблизительно 7525 млн. км. На таком огромном расстоянии исследования планеты Плутон сильно затруднены́. В самый мощный телескоп Плутон со своим спутником выглядят с Земли в виде небольшой звёздочки, почти слитой с другой, ещё меньшей по размеру.

Правда, с помощью , выведенного на околоземную орбиту, учёные смогли получить определённый объём информации об этих далёких небесных телах. Например, определён диаметр Плутона - 2390 км, что почти в два раза меньше диаметра Меркурия (4878 км) и значительно меньше диаметра Луны (3480 км).

Период вращения Плутона вокруг собственной оси составляет 6 суток и 8 часов, т.е. сутки на Плутоне длятся 152 земных часа. Вращение Плутона вокруг оси имеет направление, обратное направлению его вращения по орбите. Это ещё одна особенность этой планеты.

Масса Плутона составляет 0,0025 от массы Земли (в 400 раз меньше массы Земли). Наклон плоскости орбиты к плоскости эклиптики - 17°2". Такой большой наклон плоскости орбиты не имеет ни одна из остальны́х восьми планет Солнечной системы. Например, этот параметр составляет: у Непту́на - 1°8", у Урана - 0°8", у Сатурна - 2°5", у Юпитера - 1°9".

Период обращения вокруг Солнца, т.е. год на Плутоне составляет, как мы уже знаем, 248 земных лет, т.е. почти четверть тысячелетия.

Средняя скорость обращения вокруг Солнца составляет 4,7 км/с, или почти 17000 км/ч.

Мы можем представить себе лётчика за штурвалом реактивного самолёта, летящего со скоростью немного больше 1000 км/ч в течение нескольких часов. Но нельзя представить полёт такого самолёта вдоль орбиты Плутона. Такой полёт немыслим, потому что для облёта Солнца по орбите Плутона со скоростью около 1000 км/ч потребовалось бы 4200 лет: ведь нужно было бы пролететь около 22,2 млрд. км.

Этот фантастический расчет мы приводим потому, что речь идёт о самой далёкой планете Солнечной системы. Космос таит в себе много загадок, и кто знает, смогут ли люди открыть ещё одну планету. Возможно, орбиты Непту́на и Плутона - это и есть границы Солнечной системы. И вот чтобы дать читателям представление о размерах пространства, заключенного в этих границах, мы привели этот простой расчёт.

Атмосфера и поверхность Плутона

Атмосфера Плутона была обнаружена в 1985 году при наблюдении покрытия им звёзд. В дальнейшем наличие атмосферы было подтверждено́ наблюдениями за другими покрытиями в 1988 и 2002 годах.

Атмосфера Плутона очень разрежена и состоит в основном из смеси азота (99 %), монооксида углерода и метана (0,1%). Главным компонентом атмосферы является молекулярный азот (N 2). Предполагается, что азот образовался из вещества, составляющего поверхность Плутона. В настоящее время азот находится в летучем (сублимированном) состоянии. При температуре атмосферы в среднем минус 230°C - это естественное агрегатное состояние азота. По уточнённым данным температура атмосферы (минус 180°C) выше температуры поверхности планеты (минус 230°C). Сублимация производит охлаждающий эффект на поверхность Плутона.

В атмосфере присутствуют также образовавшиеся в результате фотохимических процессов и воздействия заря́женных частиц молекулы и ионы водорода, синильной кислоты, этана и других веществ. Считается, что метан существовал ещё при формировании планеты и вышел из её недр.

На высоте 1215 км атмосферное давление составляет около 2,3 микроба́ра. На этой высоте атмосфера как бы делится на две части. Выше находится слой аэрозоля из смеси перечисленных выше веществ. При удалении от Солнца сублимация поверхностных льдов уменьшается и, соответственно, падает давление.

Благодаря снимкам, переданным с телескопа «Хаббл», учёные имеют представление примерно о 85 процентах поверхности Плутона. Поверхность Плутона выглядит в виде контрастных зон - от светлых до тёмных. Некоторые тёмные участки можно считать образованиями, похожими на кратеры и углубления, появившиеся вследствие столкновений с крупными астероидами.

Поверхность Плутона

Поверхность Плутона состоит из водяного льда и замерзшего метана. Светлые зоны поверхности - это районы, предположительно покрытые твёрдым азотом. Состояние азота меняется по мере смены длинных сезонных циклов. Изменение структуры азота приводит к изменению яркости поверхности. В зависимости от температурных условий меняется и структура водяного льда. При приближении Плутона к Солнцу часть льда сублимирует, т.е. превращается в газ, и атмосфера становится более плотной. При удалении планеты от Солнца атмосфера частично конденсируется и выпадает в виде кристаллов, образуя своеобразный "снег" на поверхности. Так образуются более светлые участки поверхности.

Три вида Плутона
Фото поверхности на основе снимков телескопа Хаббл

Однородные сероватые пятна, которые удалось "рассмотреть" с помощью телескопа «Хаббл», образуются метаном. Это подтверждается спектроскопическими исследованиями, выполненными с Земли. Метан составляет около 1% массы планеты.

Одним из компонентов поверхности Плутона может быть двуокись углерода, содержание которой менее 1%. Возможно, что в состав поверхности, кроме указанных веществ, входят и другие составляющие, но пока их не удалось идентифицировать.

Плотность вещества на Плутоне в среднем составляет 2,03 (г/см³) . Температура поверхности - от минус 228 до минус 238 °C. Давление на поверхности колеблется от 3 до 160 микроба́р. Освещённость поверхности слабая: слишком велика удалённость от Солнца. Тем не менее в дневное время поверхность Плутона освещена во много раз сильнее, чем наша Земля ночью освещена Луной.

Многое о Плутоне оставалось неизвестным до 2015 года, когда мимо него пролетел аппарат «Новые горизонты» (New Horizons)

Неоднородность поверхности Плутона была подтверждена намного лучшими фотогра́фиями зонда New Horizons.

Альбедо разных участков его поверхности варьирует от 10 до 70 %, что делает его вторым по контрастности объектом Солнечной системы после Я́пета.

Внутреннее строение Плутона

Плутон - планета особенная, но скорее всего её можно отнести к планетам земной группы. По основной гипотезе считается, что под поверхностью, состоящей в основном из замерзших воды и метана, находится заледене́лая мантия толщиной до 250 км, состоящая изо льда (слой в 130 км), молекулярного азота и других структур. Глубже находится ядро из каменистых силикатов и частично изо льда и гидратов. По одной из версий, между заледене́лой мантией и силикатным ядром возможно наличие слоя органических веществ толщиной до 100 км.

Лёд на поверхности и в мантии образовался из воды, поднятой из глубины планеты теплом, которое выделилось при радиоактивном распаде элементов, входящих в состав каменистых образований ядра. Другие предположения по этому вопросу заключаются в том, что вода выделилась из первичных окаменелостей планеты в результате столкновения с крупным астероидом.

© Владимир Каланов,
"Знания-сила"

Уважаемые посетители!