Планета Плутон ще зовсім недавно поповнювала список планет Сонячної системи і займала почесне дев’яте місце. Цей період тривав з 1930 року по 2006 рік. Прийняті поправки до класифікації небесних тіл позбавили одного з членів системи гордого звання планети. Сьогодні по найвіддаленішій еліптичній орбіті навколо Сонця обертається всього лише карликова планета. Землянам вона відома під ім’ям Плутон.
Зміст:
Історія відкриття
Коли після відкриття Урану був математично передбачений і пізніше виявлений Нептун, багато хто вважав, що тепер враховані всі планети Сонячної системи. Але спостереження за цими двома планетами дали астрономам привід припустити, що орбіта Урана схильна до впливу ще одного небесного тіла. Гіпотетичну планету нарекли «Х — Планета» і з ентузіазмом взялися за її пошуки. Особливо старанно вивчав цей район неба Персіваль Лоуелл. На власні кошти він заснував обсерваторію і спільно з Пікерінг розрахував можливі координати об’єкта Х». У 1906 році почалися активні спостереження.
Кілька десятиліть майбутній Плутон успішно ховався від телескопів. Ще в 1915 році були отримані фотозображення планети, але настільки нечіткі, що його навіть не впізнали. В 1919 році він потрапив у поле зору вже обсерваторії Маунт — Вільсон. Але на всіх фотопластинках Плутон загубився серед зірок. На кілька років пошуки відклали, так як головний ентузіаст, Лоуелл, помер. Відновили спостереження в 1929 році. Директор Слайфер доручив молодому співробітнику Клайду Томбо фотографувати нічне небо серіями-по три знімки кожні кілька днів. Рік роботи, блинк — компаратор для прискореного перегляду фотопластинок — і до березня 1930 року було документальне підтвердження якогось об’єкта, що рухається.
Історія назви
З усього світу стали надходити пропозиції по назві нової планети. Право вибирати було віддано обсерваторії Лоуелла. За традицією планети Сонячної системи отримували імена міфологічних героїв. Тому пропозиції назвати новий Небесний об’єкт ім’ям засновника обсерваторії (Персіваль), або його дружини (Констанція) не підтримали. Відмовилися від «Зевс» і «Кронос» — авторами пропозиції були вчені з поганою репутацією. Не пройшла «Мінерва», так вже був названий астероїд.
Назва» Плутон ” вперше прозвучала від школярки з Оксфорда, Венеції Берні. Її дід працював в Оксфордському університеті і розповів внучці про відкриття планети. Венеція захоплювалася міфологією, тому вона відразу згадала ім’я бога підземного царства Плутона. Адже нова планета далека від сонця, там так само темно і холодно. Дід передав її пропозицію колезі Тернеру, а той зв’язався з обсерваторією Лоуелла.
Варіант Венеції Берні був прийнятий одноголосно. Сталося це в травні 1930 року.
Астрономи позначають Плутон монограмою на честь Персиваля Лоуелла . Астрологи зупинилися на символі, що нагадує знак Нептуна, замінивши середній зубець колом . Вийшло зображення ще називають «Феніксом».
В азіатських країнах нового члена Сонячної системи назвали «Зірка підземного царя» (або «Зірка Ями»).
Сумнів
У Плутона не виявилося помітного планетного диска. А ще він був дуже тьмяний. Всі разом змусило астрономів засумніватися в тому, що він і є гіпотетично розрахована «Планета Х». Масу планети постійно коригували в меншу сторону. У 1978 році був відкритий найбільший супутник Плутона — Харон. Це дозволило виміряти масу планети, вона виявилася зовсім маленькою, всього 0,2% від земної. Настільки мала маса ніяк не могла вплинути на орбіту урану і викликати невідповідності в ній.
Але пошуки Х-Планети продовжилися. Політ Вояджера-2» до Нептуну в 1989 році показав, що маса його дещо менше розрахованої. Перерахували за новими даними гравітаційний вплив Нептуна на орбіту урану – і всі невідповідності зникли. Як і теорія про існування альтернативної Х-Планети.
Ще в 50-тих роках минулого століття радянські вчені припустили, що Плутон не зовсім повноцінна планета, а лише одне з багатьох небесних тіл, карликових планет, що обертаються по орбітах біля Сонячної системи. На межі століть ця гіпотеза підтвердилася-виявили безліч об’єктів, багато з яких були куди масивніше Плутона. І в 2006 році міжнародне астрономічне наукове співтовариство уточнило параметри, за якими небесне тіло може бути віднесено до планет. Ця перекваліфікація знизила статус Плутона – він був зарахований до категорії карликових планет і внесений в їх каталог за номером 134340.
Але не всі прийняли «розжалування» Плутона, продовжуючи вважати його планетою. У 2008 році було вирішено ввести поняття «плутоїди». Це небесні тіла з «прикордонними» масою і розмірами, що рухаються по стабільній орбіті. Поки до цього розряду віднесені Плутон і відкрита в 2004 році Еріда. Решта небесні тіла з пояса Койпера залишаються карликами.
Обертання і орбіта
Дослідження Плутона вкрай ускладнене величезною відстанню до нього. До прольоту апарату «Нові горизонти» в 2015 році дуже багато залишалося таємницею. Але дещо дозволили дізнатися і спостереження з землі:
- Плутон складає компанію Венері і Урану, обертаючись навколо Сонця в напрямку, протилежному руху інших планет;
- у планети великий ексцентриситет, тому вона наближається до Сонця навіть ближче, ніж Уран, то віддаляючись більш ніж на сім мільярдів кілометрів;
- вісь обертання Плутона має нахил в 120°, від чого пори року виражені набагато сильніше, ніж на Землі;
- рік на Плутоні триває 247,9 земних років, по своїй орбіті він рухається повільніше всіх планет (близько 4,7 км/сек);
- навколо своєї осі Плутон крутиться неспішно, день тут дорівнює 132 земним годинам;
- прискорення вільного падіння тут всього 0,617 м / сек2;
Плутон непередбачуваний у своєму русі, його можна «прорахувати» не більше ніж на кілька мільйонів років вперед-назад. Причому тільки за допомогою нелінійних рівнянь, настільки воно хаотично.
Будова
Плутон утворений з кам’янистих порід і льоду. Він дійсно малий, менше Місяця в три рази. Вся його площа лише трохи перевищує площу території Росії (17,7 млн кв. км). Радіус по екватору 1153 км.
Гіпотетично надра планети складаються з каменю (до 70%) і льоду. Причому лід переважно водяний, товщина його близько 300 км. Лід відділений від кам’яного ядра, і є ймовірність, що між ними може бути океан зі звичайною рідкою водою. Замерзаючи, вода утворила на поверхні «розтяжки» — грабени і уступи.
Поверхневий лід Плутона утримує «летючі» льоди (азотистий, метановий, монооксид вуглецю та інші сполуки). Виявлені складні вуглеводні і толіни-саме вони надають коричневий колір планеті.
Спостереження за допомогою апарату «Нові горизонти» показали ще кілька цікавих деталей поверхні небесного тіла. Це велика світла зона з контурами у вигляді серця в зоні екватора — світлі гори, висотою до 3,5 км, що підносяться над гладкою рівниною. А також «Рівнина Супутника» — величезна западина (5% поверхні), заповнена азотистих льодом. Глибокі тріщини і борозни ділять рівнину на осередки. На ній є «айсберги» з водного льоду. З нього ж складаються гори, що оточують Рівнину Супутника грядою до 5 км у висоту.
Атмосфера і погода
Виявили атмосферу, тільки в 1985 році. Вона дуже розріджена і формується з газів, що випаровуються з поверхні. В основному це азот (90%) і метан (4%), є домішка чадного газу (до 5%). Висота атмосфери становить близько 200км.
При видаленні Плутона від Сонця тиск падає, частина газів замерзає і осідає на планеті. В цей період тут панує повний штиль. Наближення до світила відігріває карликову планету, газ наповнює атмосферу і тиск знову зростає. З’являються досить потужні вітру.
Але навіть при найнижчому тиску атмосфера Плутона може згладжувати перепади добових температур. Метан створює певний парниковий ефект. Цікаво, що температура біля поверхні (-223,15 С) виявляється нижче середньої в атмосфері майже на сорок градусів. Тобто в горах Плутона температура вище, ніж на рівнинах або западинах. Найтепліше на полюсах, інший простір — вічна мерзлота.
Супутник
Всього сьогодні відомо про п’ять супутників Плутона. Найбільший з них Харон. Він майже не поступається Плутону за розміром, має сферичну форму і відрізняється тільки кольором — Харон більш сірий. Сьогодні розглядається гіпотеза, що Харон і Плутон — подвійна карликова планета, але визначення цього поняття досі не сформульовано офіційно.
Харон повернутий до Плутона завжди однією і тією ж стороною і як би «парить» над постійною точкою — адже період його обертання навколо Плутона дорівнює плутонианским діб.
У період з 2005 по 2011 рік були виявлені ще чотири супутники меншого розміру: Нікта, Гідра, Кербер і Стікс. Всі супутники обертаються по круговій орбіті в одному напрямку з планетою і знаходяться в зоні екватора Плутона. Вони мають неправильну форму і більш яскраве світіння-можливо, тому причина Водний лід.
Дослідження
З моменту відкриття карликової планети до 2015 року спостереження за нею велися тільки за допомогою потужних телескопів, у тому числі з орбітального «Хаббла». «Вояджер-1» і «Вояджер-2» не знімали цей район Сонячної системи. Перша місія працювала біля Сатурна і його супутника Титана, друга місія виявилася занадто далеко від Плутона. Аж до дев’яностих років минулого століття нових спроб не було. Саме тоді знову було піднято питання про вивчення Плутона і пояса Койпера. У 2006 році стартувала місія «Нові горизонти». На борту була капсула з прахом одного з першовідкривачів Плутона, Клайда Томбо.
До планети апарат наблизився в липні 2015 року. Апарат був оснащений спектрометрами і щойно розробленими приладами, здатними “просвічувати” найщільнішу атмосферу радіохвилями. Дані цих приладів дозволили скласти карту Плутона і Харона, вивчити їх геологію і морфологію, зробити аналізи атмосфери планети.
Саме “нові горизонти” передав відомості про малих супутниках, що викликало занепокоєння за місію. Адже супутники піддаються періодичному бомбардуванню метеоритами, а їх “вибиті” частинки можуть утворювати кільця! І якщо апарат потрапить в кільце, то він буде пошкоджений або загине. Але кілець не виявили, місія продовжилася.
Пролетівши біля планети і її супутників, апарат зробив їх знімки з усіх боків, крім області, де в той момент була полярна ніч. Матеріали, зібрані зондом на шляху до Плутона і безпосередньо біля нього досі продовжують оброблятися і вивчатися в лабораторіях НАСА.
Плутон в науці і літературі
Ще в 1943 році ім’я нової планети присвоїли синтезованому на землі елементу. Плутоній встав в один ряд з нептуніем, ураном, церієм і паладієм. Не уникнув Плутон і уваги фантастів, хоча колонізувати його в романах не пропонувалося, він фігурував у фантастичних книгах і фільмах тільки як нежила автоматична станція на краю Сонячної системи.
Зате на поштових марках Плутон з’являється із завидною регулярністю. Відзначилися навіть Албанія, Румунія, КНР, республіка Чад. У травні 2016 року поштовим департаментом Північної Америки був випущений блок, що складається з чотирьох марок, на яких зображений апарат «Нові горизонти» і зроблені ним знімки Плутона.
Майбутнє Плутона
Існуюча сьогодні теорія еволюції зірок передбачає збільшення світності нашого Сонця. Протягом наступного мільярда років воно стане яскравішим на 11%. До того моменту людина зробить зоною проживання не тільки Марс і Юпітер, але і Сатурн. Ще через сім мільярдів років Сонце розшириться і стане червоним гігантом. Можливо, до цього часу людина освоїть і Плутон і багато об’єктів пояса Койпера, адже температурні умови зміняться, як і склад атмосфер через танення льодів. Плутон виявиться в змозі підтримувати подібні умови десятки мільйонів років. І він може стати стартовим майданчиком для людства перед освоєнням вже далекого космосу.