В 2006 году Международный Астрономический Союз (МАС) исключил Плутон из числа планет Солнечной системы, причислив его к карликовым планетам. Прежде чем узнать, почему так произошло, и что теперь следует понимать под термином "планета", вспомним, как человечество открыло звездные тела.
Наша Солнечная система - это центральная звезда и все космические тела, которые вращаются вокруг нее, включая Землю. Несмотря на огромные размеры (по современным оценкам протяженность Солнечной системы не менее 60 млрд километров), она всего лишь одна из сотен миллиардов систем, входящих в состав галактики Млечный Путь. В свою очередь, многие миллиарды галактик, больших или меньших чем Млечный Путь — составляют всю Вселенную.
Большинство звезд и планет Солнечной системы сформировалось в космическом пространстве около 4.5 миллиардов лет назад. Сначала из гигантского газопылевого облака образовался центральный и самый большой объект – звезда Солнце. Затем вокруг Солнца из оставшегося строительного материала стали формироваться различные твердые тела значительно меньшего размера и массы: астероиды, кометы и планеты. Все они появились благодаря последовательному “захвату” более мелких объектов. Например, астероиды состоят из камня и металлов, кометы изо льда. Мы не зря назвали их мелкими, на фоне Солнца даже самые большие планеты смотрятся очень скромно: подсчитали, что 99.86% от всей массы Солнечной системы приходится именно на нашу центральную звезду.
Гиганты и карлики
В солнечной системе 8 наиболее крупных небесных тел или планет, включая Землю. Кроме нее, вокруг Солнца совершают свое путешествие в космосе еще 7 планет: Меркурий, Венера, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Две последние можно наблюдать только в телескоп, остальные видны невооруженным глазом.
Ближайшие к Солнцу планеты: Меркурий, Венера, Марс и Земля принято называть “планетами земного типа”. Такое название они получили потому, что обладают рядом признаков, .
Вторую группу планет Солнечной системы астрономы называют “газовыми гигантами”, сюда входят Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Гигантами они условно называются из-за того, что намного крупнее планет земной группы.
Критерии различия планет:
| ЗЕМНОЙ ТИП | ГАЗОВЫЕ ГИГАНТЫ |
|
|
От античности до нового времени
Открытие планет Солнечной системы произошло не сразу, а шаг за шагом, на основании побед и ошибок.
Марс, Венера, Юпитер и Сатурн – очень яркие объекты, хорошо различимые в ночном небе, поэтому все они были известны человечеству с античных времен.
Сложнее было обнаружить существование небольшого Меркурия (его диаметр – около 4900 км), двигающегося по самой близкой к Солнцу орбите. Однако и он был успешно идентифицирован древнегреческими астрономами.
Пополнить планетарный список земные ученые смогли лишь в конце XVII столетия благодаря важнейшему техническому изобретению, – оптическому телескопу.
Следующим по счету стал Уран, открытый британским астрономом Уильямом Гершеле 13 марта 1781 г. Коллеги Гершеля – европейские астрономы и математики совместными усилиями рассчитали примерные размеры и орбиту Урана и уже после первых подсчетов стало ясно, что новая планета находится примерно в два раза дальше от Солнца, чем Сатурн. Благодаря открытию Урана границы нашей Солнечной системы были существенно расширены.
Планета Нептун была вообще открыта учеными “заочно”. Точнее, о ее существовании и предполагаемом местоположении ученые узнали еще до того, как она была реально обнаружена. В начале 40-х гг. XIX века англичанин Джон Кауч Адамс и француз Урбен Леверье независимо друг от друга установили, что вычисленная ранее теоретиками орбита Урана немного не совпадает с экспериментально зафиксированной траекторией ее движения. Адамс и Леверье заявили о том, что причиной этого должно являться гравитационное притяжение Урана со стороны другой планеты, пока еще неизвестной науке. Им удалось достаточно точно определить орбиту этой “незнакомки”, ее массу и текущее местоположение на небосводе.
Леверье направил письмо сотруднику Берлинской обсерватории Иоганну Галле с просьбой проверить эти выкладки и в ночь с 23 на 24 сентября 1846 г. Галле при помощи телескопа обнаружил восьмую планету от Солнца на расстоянии менее 1° от предсказанной Леверье точки.
Было девять, стало восемь
Вскоре после открытия Нептуна ученые предположили, что на еще большем расстоянии от Солнца должна находиться девятая планета. После многих десятилетий безуспешных поисков в 1930 году долгожданный успех пришел к американцу Клайду Томбо , наконец сумевшему разглядеть крошечную тусклую точку в звездном небе, названную Плутоном. Воодушевленные этим открытием астрономы сразу же официально признали его новым полноправным членом планетарного клуба. Однако последующие наблюдения за Плутоном показали, что он не похож на остальные восемь планет. Так, по своим размерам (диаметр Плутона - всего 2390 км) он уступает семи спутникам планет-гигантов Солнечной системы, его очень вытянутая орбита периодически пересекается с орбитой Нептуна, и иногда он даже становится ближе к Солнцу, чем Нептун. Кроме того, в 1978 г. рядом с Плутоном был обнаружен “спутник” Харон, размером в половину своего “хозяина” (его диаметр – чуть более 1200 км). Причем ученые затем установили, что на самом деле Харон – это скорее не спутник Плутона, а его сосед: Плутон и Харон совершают один полный оборот вокруг общего центра масс за шесть с лишним земных суток.
Более шести десятилетий Плутон казался ученым непонятной аномалией. Ситуация стала резко меняться в начале 90-х гг. XX века, когда, благодаря существенному прогрессу, достигнутому в телескопической технологии астрономы наконец смогли экспериментально обнаружить по соседству с Плутоном новые удаленные космические объекты со схожими свойствами.
Все эти очень холодные и твердые объекты принадлежали к похожему на огромный бублик региону нашей Солнечной системы, расположенному за орбитой Нептуна, существование которого было предсказано еще в 1951 г. голландским астрономом Герардом Койпером.
В честь голландца этот регион назвали поясом Койпера, но лишь в 1992 г. астрономы обнаружили его первого обитателя. А еще через несколько лет ученым стало понятно, что пояс Койпера действительно населен большим количеством различных небесных тел, размеры многих из которых, в теории, должны быть вполне сопоставимыми с плутоновскими.
До поры до времени Международный Астрономический Союз (МАС), главная мировая организация, отвечающая за наведение порядка в используемых научных терминах и понятиях, хранил молчание по поводу намечающегося большого конфуза с пониманием того, что теперь будет обозначаться столь привычным словом “планета”.
Расшевелить руководителей МАС удалось лишь в июле 2005 г., после того, как группа американских астрономов заявила о том, что им удалось обнаружить в поясе Койпера объект, который, возможно, даже больше Плутона. И МАС в спешном порядке создал спецкомиссию для разработки обновленного определения термина “планета”. После долгих и ожесточенных споров в конце августа 2006 г. на 26-й Ассамблее МАС в Праге было принято историческое решение, шокировавшее многих.
Вместо того, чтобы признать новый объект, позднее получивший имя Эрида в честь древнегреческой богини раздора, очередной десятой планетой Солнечной системы, МАС постановил, что не только Эриду, но и Плутон не следует считать нормальными планетами и вновь сократил официальный список планет до восьми.
Для того же, чтобы куда-то переместить Плутон, Эриду и прочих потенциальных кандидатов из пояса Койпера, МАС придумал новую специальную категорию, – “карликовые планеты”.
По различным оценкам учёных, в поясе Койпера или еще дальше от него могут обнаружиться от нескольких десятков до нескольких сотен новых объектов, которые обладают характеристиками “карликовых планет”.
В чем же заключаются новые критерии МАС, разделившего планеты на две категории, – “нормальных” и “карликовых”?
Двумя их общими характеристиками являются:
1) обращение вокруг Солнца, а не вокруг каких-либо иных небесных тел;
2) наличие достаточной массы для того, чтобы под действием сил гравитации иметь сферическую форму.
Принципиальное же отличие между ними, по мнению МАС, заключается в том, что карликовые планеты, в отличие от “нормальных”: “не могут расчистить окружающее космическое пространство от других соседних объектов”, то бишь, и не поглощают другие объекты на своей орбите, и не выталкивают их своей гравитацией.
Этот критерий, безусловно, можно понимать по-разному, и очень многие ученые выражают сегодня резкое недовольство таким странным решением МАС. Целый ряд астрономов настаивает, что искусственное разделение планет на две подкатегории вообще неправильно и МАС следует все-таки признать Плутон, Эриду и прочих относительно крупных обитателей пояса Койпера полноправными планетами.
Ученый Университета Джона Хопкинса Кирби Руньон (Kirby Runyon) собирается защитить доклад на Научной лунной и планетарной конференции в Техасе, в котором намеревается доказать, что Плутон отвечает всем свойствам планет. Руньон и шестеро других ученых определяют понятие “планета” как “суб-звездные массивные тела, которые никогда не подвергались ядерному синтезу”. Но если это определение будет принято, оно не только вернет статус планеты Плутону, но и добавит порядка 110 планет в Солнечную систему.
Помимо нашей Солнечной системы, в течение последних двадцати с лишним лет ученые смогли обнаружить сотни планет далеко за ее пределами (такие объекты получили название ). Поэтому наши надежды на то, что рано или поздно на некоторых из них удастся обнаружить признаки разумной жизни, сегодня сильно возросли.
Не так давно Плутон был исключен из списка планет Солнечной системы и отнесен к карликовым планетам. Давайте разберемся, почему Плутон не планета.
История открытия
История открытия планеты необычна. Плутон долгое время как бы «прятался» от людей, его существование доказывалось более 90 лет, начиная с 1840 года и по 13 марта 1930 года , когда бостонская обсерватория Лоуэлла, получила фотографии, подтверждающие существование девятой планеты Солнечной системы. Название Плутону дала одиннадцатилетняя школьница Венеция Бёрни, интересовавшаяся астрономией и классической мифологией, назвавшая планету в честь греческого бога подземного царства.
Плутон находится очень далеко от Земли, поэтому его исследования очень затруднены. Даже при наблюдении в очень мощные телескопы, планета кажется звездообразной и расплывчатой, лишь очень большое увеличение даёт возможность увидеть, что Плутон имеет светло-коричневый, со слабым оттенком жёлтого цвет. Проведение спектроскопического анализа показало, что структура карликовой планеты состоит в основном из азотного льда (98%) со следами моноокиси углерода и метана.
Поверхность Плутона очень неоднородна. Сторона планеты, которая обращена к Харону, состоит практически из метанового льда, а противоположная поверхность стороны, фактически не содержит этого компонента, зато в ней много моноокисиХаббл», позволяют предположить, что внутренняя структура Плутона, состоит из горных пород (50-70%) и льда (30-50%).
Плутон – одна из самых «неуловимых» и загадочных планет Солнечной системы. Как и его существование, так и его достоверную массу, долгое время не мог никто определить. Так, в 1955 году, учёные астрономы считали, что масса Плутона, приблизительно равняется массе нашей планеты. После этого, предполагаемые показатели массы не раз менялись, и на данное время считается, что Плутон имеет массу, составляющую около 0.24% массы Земли. Практически точно так, как и с массой планеты, учёные долго не могли определиться с диаметром Плутона. До 1950 года считалось, что диаметр карликовой планеты близок к Марсу и приблизительно равен 6700 км. Однако на сегодняшний день, учёные сошлись во мнении, что диаметр Плутона составляет примерно 2390 километров. Плутон не даром называют карликовой планетой, он уступает размерами не только планетам Солнечной системы, а даже некоторым их спутникам. К примеру, таких, как Ганимед, Титан, Каллисто, Ио, Европа, Тритон и Луна.
В чем проблема?
За последние несколько десятилетий новые мощные наземные и космические обсерватории полностью изменили прежние представления о внешних областях Солнечной системы. Вместо того чтобы быть единственной планетой в своем регионе, как и все другие планеты Солнечной системы, Плутон и его спутники в настоящее время, как известно, представляют собой пример большого количества объектов, объединенных названием пояс Койпера. Этот регион простирается от орбиты Нептуна до расстояния в 55 астрономических единиц (граница пояса находится в 55 раз дальше от Солнца чем Земля).
И в 2005 году Майк Браун и его команда сообщили потрясающие известия. Они обнаружили объект, находящийся за орбитой Плутона, который был, вероятно, того же размера, а может даже и больше. Официально названный 2003 UB313, объект был позже переименован в Эриду. Позже астрономы определили, что диаметр Эриды составляет около 2600 км, плюс она имеет массу, примерно на 25% большую, чем масса Плутона.
Имея более массивную чем Плутон Эриду, состоящую из такой же смеси льда и камня, астрономы были вынуждены пересмотреть концепцию, согласно которой Солнечная система имеет девять планет. Что такое Эрида - планета или объект пояса Койпера? Чем является Плутон? Окончательное решение должно было быть принято на XXVI Генеральной ассамблее Международного астрономического союза, которая проходила с 14 по 25 августа 2006 года в Праге, Чехия.
Плутон больше не планета?
Астрономам ассоциации была предоставлена возможность проголосовать за различные варианты определения планеты. Один из таких вариантов увеличил бы число планет до 12: Плутон и дальше считался бы планетой, дополнительно в число планеты были бы занесены Эрида и даже Церера, которая ранее рассматривалась как самый большой астероид. Различные предложения поддерживали идею 9-ти планет, а один из вариантов определения планеты приводил к вычеркиванию Плутона из списка планетного клуба. Но тогда как классифицировать Плутон? Не считать же его астероидом.
Открытие Плутона случилось в 1930 году. Но спустя 76 лет МАС лишил этот объект права называться планетой и перевёл его в ранг планет-карликов. Теперь считается, что Плутон, подобно Эриде, лишь один из наиболее крупных нептуноидов, населяющих пояс Койпера.
А в 1978 году был определён и главный его спутник – Харон. Открыли его при изучении фотопластинок, изображающих Плутон. На одной из пластинок у планеты появился горб, оказавшийся при рассмотрении планетой.
Первоначально Харон был наименован спутником Плутона, но теперь считается, что это двойная планета . Их общий центр тяжести расположен вне главной планеты. Это уникальный вид взаимодействия. Также необычно, что они обращены к визави всегда одной стороной.
Но на самом деле это еще не утверждено …
Двойная планета - термин в астрономии, который используется для обозначения бинарной системы, состоящей из двух астрономических объектов, каждый из которых удовлетворяет определению планеты и является достаточно массивным, чтобы оказывать гравитационный эффект, превосходящий гравитационный эффект звезды, вокруг которой они вращаются.
По состоянию на 2010 год, официально в Солнечной системе нет систем, классифицируемых как «двойная планета». Одно из неофициальных требований состоит в том, чтобы обе планеты вращались вокруг общего центра масс, именуемого также барицентром, который должен находиться над поверхностью этих планет.
Диаметр Харона – 1205 км – немногим более половины плутонианского, а массы их соотносятся как 1: 8. Это самый крупный спутник в Солнечной системе в сопоставлении со своей планетой. Расстояние между объектами очень маленькое – 19,6 тысяч км., а период обращения сателлита – около недели.
С 1985 по 1990 годы наблюдались достаточно нечастые явления: затмения. Они были попеременны: вначале одна планета затмевает другую, потом наоборот. Такие затмения имеют цикличность 124 года.
Анализ отраженного света позволяет заключить, что на поверхности Харона – слой водного льда, в отличие от метаново-азотного у Плутона. По данным обсерватории Джемини, на Хароне найдены гидрат аммиака и водяные кристаллы. Это делает вероятным существование криогейзеров.
Необычные, по сравнению с другими планетами Солнечной системы, параметры орбит планетарной пары и их скромные размеры рождают у учёных гипотезы об их происхождении. Считается, что планеты образовались в поясе Койпера, и уже оттуда были вырваны гравитацией планет-гигантов.
Другая гипотеза предполагает образование системы после столкновения уже состоявшегося Плутона с прото-Хароном. Из выброшенных обломков и образовался нынешний спутник. И теперь они вместе, Плутон и Харон - далёкая окраина Солнечной системы.
Как было упомянуто выше, система Плутон-Харон удовлетворяет определению двойной планеты. На настоящий момент это единственные тела в Солнечной системе, которые могут претендовать на такой статус.
Согласно проекту Резолюции 5 XXVI Генеральной ассамблеи МАС (2006) Харону предполагалось присвоить статус планеты. В примечаниях к проекту резолюции указывалось, что в таком случае Плутон-Харонбудет считаться двойной планетой. Основанием для этого служил тот факт, что каждый из объектов может считаться карликовой планетой, а их общий центр масс лежит в открытом пространстве. Однако на этой же ассамблее МАС ввёл определение понятий «Планета» и «Карликовая планета». Согласно введённым определениям Плутон классифицируется как карликовая планета, а Харон - его спутник, хотя в дальнейшем такое решение может быть пересмотрено
По мере того, как космический аппарат New Horizons продолжает свое путешествие к внешней границе Солнечной Системы, его цель – которая находится в поясе Койпера – становится ярче и четче. Новые снимки, сделанные благодаря камере LORRI (Long Range Reconnaissance Imager), ясно показывают Плутон и самый большой из его спутников – Харон – связанными в тесном орбитальном танце. Два объекта разделяет расстояние всего чуть более 18 000 километров.
Эти снимки, на которых показано, как Харон вращается вокруг Плутона, являются рекордсменами в смысле расстояния, с которого они сделаны: в 10 раз меньшего, чем расстояние от Плутона до Земли.
Мы уже видели снимки Плутона и Харона, однако, на этой анимации можно увидеть кое-что еще.
За 5 дней LORRI сделал 12 снимков системы Плутон-Харон, за это время Харон почти полностью совершил 1 оборот вокруг Плутона. Однако, по мере того, как Харон вращается по орбите, можно наблюдать отчетливые колебания позиции Плутона. Масса Харона (примерно 12 процентов от массы Плутона) оказывает сильное гравитационное влияние на Плутон, очень отчетливо оттягивая его “от центра” . Следовательно, оба объекта вращаются вокруг воображаемой точки над поверхностью Плутона. Эта точка называется центром тяжести системы Плутон-Харон.
Сравнительные размеры транснептуновых объектов по сравнению с Землей.
Это совершенно нетипичная ситуация для планет Солнечной Системы – лишь двойные системы астероидов могут иметь барицентры (центры тяжести) вне самих объектов. В результате, многие ученые пришли к выводу, что Харон нужно признать самостоятельной планетой, или же обозначить систему «Плутон-Харон» как двойную планету.
В 2012 году была опубликована статья, в которой указывалось, что четыре других спутника Плутона на самом деле не вращаются вокруг него. Они следуют по орбите вокруг центра тяжести системы Плутон-Харон, то есть являются спутниками Плутона и Харона, а не одного Плутона!
Однако, международная организация, которая занимается классификацией небесных объектов, должна еще раз исследовать этот факт. Скорее всего, Международному Астрономическому Союзу необходимо будет провести повторное исследование системы Плутона и Харона, особенно после того, как в следующем году будут получены снимки с близкого расстояния.
- Карликовая планета Плутон названа в честь римского бога подземного мира. В римской мифологии, Плутон был сыном Сатурна, который с тремя своими братьями правил миром: Юпитер контролировал небо, Нептун был владыкой морей, а Плутон управлял преисподней.
- Атмосфера Плутона состоит из азота с некоторым количеством метана и окиси углерода.
- Плутон –это единственная из известных карликовых планет, имеющая атмосферу. Атмосфера Плутона непригодна для человеческого дыхания и имеет небольшую высоту. Когда Плутон находится в перигелии (ближе всего к солнцу), его атмосфера принимает газообразное состояние. Когда Плутон в апогелии (дальше всего от солнца), его атмосфера замерзает и выпадает в осадок на поверхность планеты.
- Для того чтобы сделать полный оборот вокруг солнца Плутону требуется 248 земных лет. Это самый длительный период обращения вокруг центра нашей системы из всех планет. Самой быстрой из планет в этом отношении является Меркурий, которому для полного оборота вокруг солнца требуется 88 земных дней.
- Чтобы обернуться один раз вокруг собственной оси, Плутону требуется 6 дней, 9 часов и 17 минут, что делает ее второй по медленности вращения планетой солнечной системы. Медленнее всего вокруг своей оси вращается только Венера – за 243 земных дня. Юпитер, хотя он и самый большой из планет, вращается со скоростью один оборот менее, чем за 10 земных часов.
- Плутон вращается в направлении противоположном вращению Земли. Это означает, что солнце там встает на западе, а закатывается на востоке. Только Венера, Уран и Плутон совершают вращение противоположное земному.
- Так как спутник Плутона Харон только немного меньше по размерам самой планеты, астрономы называют их вместе двойной планетой.
- Солнечный свет достигает Плутона за пять часов, а чтобы достичь поверхности Земли солнечному лучу требуется всего восемь минут.
- В астрологии Плутон ассоциируется и с началом (возрождением) и с разрушением (смертью).
- Когда Плутон входил в разряд планет солнечной системы (сейчас его относят к малым планетам), он считался самой холодной из них. Его температура находится в пределах от -240° до -218° C. средняя температура здесь -229° C. Самая низкая температура, зарегистрированная на Земле, была зафиксирована в Антарктиде и равнялась -89.2° C, а больше всего наша планета раскалилась (до 70.7°) в иранской пустыне Лут.
- Человек, весящий на Земле 45 кг, на Плутоне будет весить около 2кг 750г.
- На Плутоне так темно, что человек имел бы возможность любоваться звездами с его поверхности целый день.
- Попытаться увидеть Плутон с Земли – это то же самое, что стараться разглядеть грецкий орех с расстояния 50 километров.
- Так как спутник Харон и сам Плутон вращаются взаимно вокруг друг друга, с поверхности Плутона Харон кажется застывшим в небе неподвижно. Кроме того, одни и те же стороны Плутона и Харона постоянно направлены друг к другу.
- У Плутона обнаружено четыре спутника: Харон (назван в честь паромщика ада), Никс (в честь греческой богини ночи и тьмы), Гидра (по имени девятиглавой змеи, охраняющей ад) и пока еще безымянного спутника S/2011 P 1, который был открыт совсем недавно (в 2011 году).
- Еще ни один искусственный летающий объект, запущенный с Земли, не посещал Плутон. Тем не менее, межпланетная станция New Horizons, запущенная в 2006 году, должна пролететь рядом с Плутоном в 2015 году.
- В течение 76 лет Плутон считался планетой. Тем не менее, когда астрономы обнаружили, что это один из многих больших объектов в пределах пояса Кюйпера, Плутон с 2006 года называется «карликовой планетой».
- Плутон является второй по величине карликовой планетой солнечной системы. Больше него только Эрис, который на 27% больше чем Плутон.
- Плутон меньше, чем Меркурий и семь других спутников разных планет, включая Ганимед, Титан, Каллисто, Ио, Тритон и нашу Луну.
- Когда в 1930 году Плутон был открыт, многие люди предлагали различные названия для него. Варианты были такие: Хронус, Персефона, Эребус, Атлас и Прометей. Одиннадцатилетняя Венеция Берни предложила название Плутон. Она считала, что это будет хорошим названием, так как планета была такой темной и находилась так далеко, как и бог преисподней. 1 мая 1930 года название планете было присвоено официально, и девочка получила вознаграждение в размере пяти фунтов стерлингов.
- Многие ученые считают, что если бы Плутон был ближе к солнцу, его бы классифицировали как планету.
- Сейчас официальным названием Плутона является «астероид номер 134340». Он был так назван после исключения из планет солнечной системы и перевод в ранг «планет-карликов». (Планеты- карлики в астрономических каталогах обозначаются как астероиды).
- В то время как Плутон «понижен» в ранге до карликовой планеты, многие ученые пытаются причислить его и несколько других его собратьев к разряду планет снова, так как они имеют свою атмосферу, времена года, полярные шапки и собственные спутники.
- Солнечный свет на Плутоне в 2 тысячи раз тусклее, чем на Земле, и с его поверхности солнце покажется только как небольшая точка на небе.
- Официальным символом Плутона являются переплетающиеся буквы « P»и « L», которые не только символизируют название, но и являются инициалами Персиваля Лоуэлла, американского астронома, который инициировал поиски планеты, которая должна была располагаться дальше Нептуна, что и привело к открытию Нептуна. Одна из обсерваторий в американском штате Аризона названа именем Лоуэлла.
- На Плутоне солнце всходит и заходит примерно раз в неделю.
14 июля отныне не будет больше ассоциироваться в умах людей исключительно с кровавыми событиями, сопутствовавшими взятию Бастилии в 1789 году.
Потому что в тот же день 14 июля, только уже 2015 года, произошло еще одно историческое событие, на сей раз мирового, даже космического масштаба. В 14:50 по московскому времени зонд NASA «Новые горизонты » (New Horizons) миновал точку наивысшего сближения с Плутоном.
Эта автоматическая космическая станция была запущена 19 января 2006 года для исследования самой дальней, девятой, из планет Солнечной системы — Плутона, и его спутника Харона. Она достигла Луны значительно быстрее, чем в свое время Apollo, и по пути к своей цели миновала Юпитер и его спутники, на которых ученые испытали бортовое оборудование.
Команда «Новых горизонтов» ликует.
Но в августе того же 2006 года случилось невероятное: Международный астрономический союз после долгих дискуссий лишил Плутон статуса полноценной планеты. Однако в тот день Солнечная система не сократилась, как можно подумать, а, наоборот, невообразимо расширилась.
В связи со всей этой творящейся у нас на глазах историей мы решили рассказать вам, уважаемые читатели, и о Плутоне, и о его статусе, и о том, как так вообще вышло. А наши коллеги из журнала «Мир фантастики » любезно поделились с нами весьма интересными и пространными материалами на эту тему.
Лучший снимок Плутона, имеющийся на данный момент. Сделан 13 июля, за шестнадцать часов до пикового сближения.Поиски странников
До появления в XVII веке телескопов человечеству были хорошо известны пять небесных тел, называемых планетами (в переводе с греческого - «странники», «блуждающие»): Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн. Позже удалось открыть еще две крупные планеты: Уран и Нептун.
Открытие Урана примечательно тем, что его сделал любитель - учитель музыки Уильям Гершель. 13 марта 1781 года он проводил привычный обзор неба и вдруг заметил маленький желто-зеленый диск в созвездии Близнецов. Сначала Гершель счел его кометой, однако наблюдения других астрономов подтвердили: открыта самая настоящая планета, имеющая стабильную эллиптическую орбиту.
Гершель хотел назвать планету Георгией в честь короля Георга III, но астрономическое сообщество постановило, что имя любой новой планеты должно соответствовать другим и происходить из классической мифологии. Планету назвали Ураном в честь древнегреческого бога небес.
Астроном-любитель Уильям Гершель, первооткрыватель Урана.
Но седьмая планета Солнечной системы упорно отказывалась следовать непреложным законам небесной механики, отклоняясь от расчетной орбиты. Дважды астрономы разрабатывали математические модели движения Урана с поправкой на действие гравитации других планет, и дважды тот «обманывал» их.
Тогда ученые предположили, что на Уран влияет еще одна планета, находящаяся за его орбитой. 1 июня 1846 года в журнале Французской академии наук появилась статья математика Урбена Леверье, где тот описал ожидаемое положение гипотетического небесного тела. В ночь на 24 сентября 1846 года немецкие астрономы Иоганн Галле и Генрих д’Арре по его подсказке обнаружили неизвестный объект, который оказался большой планетой и впоследствии получил название Нептун.
Уран, седьмая планета Солнечной системы. Нептун, восьмая планета Солнечной системы. Планета Икс
Эти открытия всего за полвека втрое раздвинули границы Солнечной системы. У Урана и Нептуна обнаружились спутники, что позволило точно вычислить массы планет и их взаимное гравитационное влияние. По этим данным Урбен Леверье построил самую точную на тот момент модель орбит. И опять реальность разошлась с расчетами! Новая загадка вдохновила астрономов на поиски транснептунового объекта, который стали условно называть «планетой Икс».
Астроном Клайд Томбо, первооткрыватель Плутона.
Слава первооткрывателя досталась молодому астроному Клайду Томбо. Он отказался от математических моделей и занялся упорным изучением неба с помощью особого фотографического рефрактора. 18 февраля 1930 года, сравнивая январские фотопластины, Томбо обнаружил смещение слабого звездообразного объекта - им оказался Плутон.
Томбо летит на Плутон
Только после запуска «Новых горизонтов » руководитель миссии Алан Стерн подтвердил слухи о том, что часть пепла, оставшегося от кремации Клайда Томбо (он умер в 1997 году), была помещена на борт. Первое фото Плутона аппарат «Новые горизонты » сделал еще в конце сентября 2006 года, чтобы проверить камеру высокого разрешения. Картинки, полученные с расстояния приблизительно в 4,2 млрд км, подтвердили способность аппарата к наблюдению космических объектов.
На борту «Новых горизонтов » достаточно приборов, чтобы подробно картографировать Плутон, Харон и другие спутники, а также изучить структуру и состав их поверхности. Завершив работу над Плутоном, аппарат направится к одному из объектов пояса Эджворта-Койпера. Стоимость проекта, включая ракету-носитель и обслуживание космической связи, - 650 миллионов долларов, что соответствует сумме в 20 центов с каждого жителя США ежегодно в течение десяти лет полета станции.
Вскоре астрономы установили, что Плутон - очень маленькая планета, меньше Луны, и его массы явно недостаточно, чтобы влиять на движение огромного Нептуна. Тогда Клайд Томбо развернул мощную программу поиска еще одной «планеты Икс», но, несмотря на все усилия, обнаружить ее не удалось.
Сегодня, благодаря многолетним наблюдениям и орбитальным телескопам, известно, что у этого тела очень вытянутая орбита, наклоненная к плоскости эклиптики (плоскость земной орбиты) под значительным углом в 17,1°. Такое необычное свойство позволило вволю поспекулировать на тему, можно ли считать Плутон родной планетой Солнечной системы, или он был случайно притянут гравитацией Солнца (эту гипотезу рассматривает, например, Иван Ефремов в романе «Туманность Андромеды»).
Вид с Плутона в представлении художника.
У Плутона есть небольшие спутники: Харон (открыт в 1978 году), Гидра (2005 год), Никта (2005), Р4 (2011) и Р5 (2012). Наличие столь сложной системы спутников позволило астрономам говорить, что у Плутона, возможно, есть разреженные кольца из обломков - такие всегда возникают при столкновении малых тел на орбитах вокруг планет.
Плутон и его спутники.
Карты, составленные по данным орбитального телескопа «Хаббл», показали, что поверхность Плутона неоднородна. Часть, обращенная к Харону, содержит преимущественно метановый лед, в то время как на противоположной стороне больше льда из азота и окиси углерода. В конце 2011 года на Плутоне обнаружились сложные углеводороды, что позволило ученым заявить, будто там существуют простейшие формы жизни. Разреженная атмосфера Плутона, состоящая из метана и азота, за последние годы заметно «разбухла», что прямо указывает на наличие климатических изменений.
Плутон на основе снимков телескопа «Хаббл».
Как называли Плутон
Официальное название Плутон получил 24 марта 1930 года. Астрономы выбирали из трех вариантов: Минерва, Кронос и Плутон и самым подходящим сочли третий вариант - имя античного бога царства мертвых, он же Аид и Гадес.
Имя предложила Венеция Берни, одиннадцатилетняя школьница из Оксфорда. Она интересовалась не только астрономией, но и классической мифологией, и решила, что имя Плутон отлично соответствует темному и холодному миру. Название всплыло в разговоре с ее дедом, прочитавшим об открытии планеты в журнале. Предложение Венеции он передал профессору Герберту Тернеру, а тот телеграфировал коллегам в США. За свой вклад в историю астрономии Венеция Берни получила премию в пять фунтов стерлингов.
Что интересно, Венеция дожила до момента, когда Плутон потерял статус планеты. На вопрос о ее отношении к этому «понижению» она ответила: «В моем возрасте уже нет никакого дела до подобных дебатов, но мне хотелось бы, чтобы Плутон оставался планетой».
Пояс Эджворта-Койпера
По всем признакам Плутон - обычная планета, хоть и маленькая. Почему же астрономы так неблагосклонно к нему отнеслись?
Поиски гипотетической «планеты Икс» продолжались десятилетиями, что привело к множеству интереснейших открытий. В 1992 году за орбитой Нептуна обнаружилось скопление малых тел, похожих на астероиды и ядра комет. Существование пояса, состоящего из мусора, который остался после формирования Солнечной системы, было предсказано ирландским инженером Кеннетом Эджвортом в 1943 году и американским астрономом Джерардом Койпером (в 1951 году).
Телескопы на вулкане Мауна-Кеа, при помощи которых был обнаружен пояс Эджворта-Койпера.
Первый транснептуновый объект из пояса Койпера обнаружили астрономы Дэвид Джуитт и Джейн Лу, наблюдая небо с помощью новейших технологий. 30 августа 1992 года они заявили об открытии тела 1992 QB1, которое назвали Смайли в честь одного из персонажей Джона Ле Карре. Название официально не используется, поскольку уже есть астероид Смайли.
К 1995 году за орбитой Нептуна нашлось еще семнадцать тел, из них восемь - за орбитой Плутона. К 1999 году общее количество зарегистрированных объектов пояса Эджворта-Койпера перевалило за сотню, к настоящему моменту - за тысячу. Ученые полагают, что в обозримом будущем удастся выявить более семидесяти тысяч (!) объектов размером больше 100 км.
Известно, что все эти тела двигаются по эллиптическим орбитам, как настоящие планеты, а треть из них имеют такой же орбитальный период, как у Плутона (они получили название «плутино» - «плутончики»). Объекты пояса пока очень трудно классифицировать - известно только, что они имеют размеры от 100 до 1000 км, а поверхность у них темная с красноватым оттенком, что указывает на древний состав и присутствие органических соединений.
Подтверждение гипотезы Эджворта-Койпера, однако, не совершило революцию в астрономии. Да, теперь мы знаем, что Плутон - не одинокий странник в безднах пространства, но ведь соседние тела не способны потягаться с ним в размерах, а кроме того, у них нет атмосферы и спутников. Научный мир мог и дальше спать спокойно.
И тут случилось страшное!
Пояс Эджворта-Койпера в представлении художника.
Оплутонили
На решение Международного астрономического союза общество отреагировало по-разному: кто-то не придал значения, а кто-то еще больше уверился, что ученые валяют дурака. Власти штатов Нью-Мексико и Иллинойс, где жил и работал Клайд Томбо, законодательно постановили сохранить за Плутоном статус планеты и объявили 13 марта ежегодным Днем планеты Плутон.
В английском языке появился глагол «to pluto» («оплутонить»), признанный словом 2006 года по версии Американского диалектологического общества. Слово обозначает «понижение в значении или в ценности».
Простые граждане откликнулись как онлайновыми петициями, так и уличными протестами. Людям, которые всю жизнь считали Плутон планетой, сложно было свыкнуться с решением астрономов. Кроме того, Плутон был единственной планетой, открытой американцем.
Дальние миры
Астроном Майк Браун в своих мемуарах утверждает, что еще в детстве путем наблюдений самостоятельно открыл планеты, не подозревая об их существовании. Став специалистом, он возмечтал о величайшем открытии - «планете Икс». И он ее открыл. И не одну, а целых шестнадцать.
Поверхность Седны в представлении художника.
Первый транснептуновый объект, обозначенный как 2001 YH140, Майк Браун обнаружил вместе с Чедвиком Трухильо в декабре 2001 года. Это было стандартное небесное тело пояса Эджворта-Койпера, диаметром около 300 км. Астрономы продолжили поиски, и 4 июня 2002 года группа открыла объект 2002 LM60, намного больший - 850 км в диаметре (сейчас его диаметр оценивается в 1170 км). То есть размеры 2002 LM60 сопоставимы с размерами Плутона (2302 км). Позднее это тело, смахивающее на полноценную планету, получило название Квавар - по имени бога-создателя, которому поклонялись индейцы племени тонгва, обитавшего в Южной Калифорнии.
Астроном Майк Браун - человек, который убил Плутон. Обложка мемуаров Майка Брауна. Дальше - больше. 14 ноября 2003 года группа Брауна открывает транснептуновый объект 2003 VB12, получивший название Седна, в честь эскимосской богини моря, живущей на дне Северного Ледовитого океана. Сначала диаметр этого небесного тела оценивался в 1800 км. Дополнительные наблюдения с помощью орбитального телескопа «Спитцер» позволили снизить оценку до 1600 км, но сейчас считается, что размер Седны - 995 км. Спектроскопический анализ показал, что своей поверхностью Седна подобна некоторым другим транснептуновым объектам. Она движется по очень вытянутой орбите, и ученые считают, что некогда на нее повлияла звезда, прошедшая мимо Солнечной системы.
Квавар в представлении художника.
Урожай планет
Надо сказать, что Плутон - единственный, кто потерял в статусе, остальные карликовые планеты ранее классифицировались как астероиды. Среди них и Церера (названа в честь римской богини плодородия), открытая в 1801 году итальянским астрономом Джузеппе Пьяцци.
Некоторое время Церера считалась той самой недостающей планетой между Марсом и Юпитером, однако позже ее отнесли к астероидам (этот термин был специально введен именно после обнаружения Цереры и соседних крупных объектов).
Церера, диаметр которой достигает 950 км, находится в поясе астероидов, что серьезно затрудняет ее наблюдение. Решением астрономического союза в 2006 году Церера стала считаться карликовой планетой. Предполагается, что карликовая планета обладает ледяной мантией или даже океанами жидкой воды под поверхностью.
Качественным шагом в исследовании Цереры стала миссия межпланетного аппарата «Рассвет», который добрался до этого небесного тела 6 марта 2015 года, став первым космическим аппаратом, доставленным на орбиту карликовой планеты.
17 февраля 2004 года Майк Браун обнаружил объект 2004 DW, получивший имя Орк (божество подземного царства в этрусской и римской мифологиях), диаметром 946 км. Спектральный анализ Орка показал, что он покрыт водным льдом. Больше всего Орк похож на Харон - спутник Плутона.
28 декабря 2004 года Майк Браун открыл объект 2003 EL61, названный Хаумеа (гавайская богиня плодородия), диаметром около 1300 км. Позднее выяснилось, что Хаумеа очень быстро вращается, делая один оборот вокруг оси за четыре часа. Соответственно, ее форма должна быть сильно вытянутой.
Моделирование показало, что в таком случае продольный размер Хаумеа должен быть близок к диаметру Плутона, а поперечный - в два раза меньше. Возможно, Хаумеа появилась в результате столкновения двух небесных тел. При ударе значительное количество легких компонентов частично испарилось, частично было выброшено в пространство, впоследствии образовав два спутника - Хииака и Намака.
Хаумеа в представлении художника.
Богиня раздора
Звездный час Майка Брауна пробил 5 января 2005 года, когда его группа обнаружила транснептуновый объект, диаметр которого оценили в 3000 км (более поздние измерения дали диаметр 2326 км). Таким образом, в поясе Эджворта-Койпера нашлось небесное тело, размерами превосходящее Плутон. Ученые зашумели: наконец-то открыта десятая планета!
После открытия новой планеты астрономы присвоили ей неофициальное имя Зена в честь героини популярного фэнтезийного телесериала. Ну а когда у Зены обнаружился спутник, его немедленно поименовали Габриэль, ведь именно так звали бессменную спутницу королевы воинов.
Но международный астрономический союз не мог принять столь «несерьезные» названия, поэтому Зену переименовали в Эриду (греческая богиня раздора), а Габриэль - в Дисномию (греческая богиня беззакония).
Эрида в представлении художника. Зене и Габриэль очень понравилась шутка Майка Брауна. Эрида и впрямь вызвала раздор среди астрономов. По логике, Зену-Эриду следовало признать десятой планетой, а группу Майкла Брауна внести в анналы истории как ее первооткрывателей. Но не тут-то было!
Предыдущие открытия указывали на то, что в поясе Эджворта-Койпера, возможно, прячутся еще десятки объектов, размеры которых сопоставимы с размерами Плутона. Что проще - множить число планет, переписывая учебники астрономии каждые пару лет, или выбросить из списка Плутон, а вместе с ним и все новооткрытые небесные тела?
Нас не найдут!
На американских межпланетных аппаратах «Пионер-10» и «Пионер-11», отправившихся в полет в начале семидесятых, размещены алюминиевые пластинки с посланием инопланетянам. Помимо изображений мужчины, женщины и указания, где нас искать в галактике, там представлена схема Солнечной системы, включавшая девять планет, вместе с Плутоном.
Аппараты давно улетели, и исправить сведения на пластинах невозможно. Получается, что, если когда-нибудь «братья по разуму», руководствуясь схемой «Пионеров», захотят нас отыскать, они с большой вероятностью проследуют мимо, запутавшись в количестве планет. Правда, если это окажутся злобные инопланетные захватчики, всегда можно будет сказать, что мы нарочно их запутали.
Приговор вынес сам Майк Браун, открыв 31 марта 2005 года объект 2005 FY9 диаметром 1500 км, названный Макемаке (бог-создатель человечества в мифологии рапануйцев, коренных жителей острова Пасхи). Терпение коллег лопнуло, и они собрались на конференцию Международного астрономического союза в Праге, чтобы раз и навсегда определить, что же такое планета.
В ходе дебатов ученые умы решили, что планетой может считаться небесное тело, которое вращается вокруг Солнца, не входит в число спутников другой планеты, имеет достаточную массу для приобретения сферической формы и «расчистило» окрестности своей орбиты от тел сопоставимого размера.
Такое решение вызвало критику и насмешки. Ученый Алан Стерн, занимающийся Плутоном, сказал, что если применить это определение к Земле, Марсу, Юпитеру и Нептуну, на орбитах которых обнаружены астероиды, то их тоже надо лишить звания планет. По его словам, за постановление проголосовало меньше 5% астрономов, и их мнение нельзя считать всеобщим.
Самые большие транснептуновые объекты в сравнении с Землей.
Однако сам Майк Браун признал определение Международного астрономического союза, довольствуясь тем, что дискуссия наконец завершилась ко всеобщему удовлетворению. И действительно - буря стихла, астрономы разъехались по своим обсерваториям.
* * *
Пока кажется, что классификация Плутона, Эриды, Седны, Хаумеа и Квавара вряд ли будет когда-нибудь пересмотрена. И только Майк Браун не унывает - он уверен, что в ближайшие годы на дальней границе пояса Эджворта-Койпера обнаружится небесное тело размером с Марс. Жутко представить, что тогда начнется!
Лишившись статуса планеты, Плутон стал неиссякаемым источником вдохновения для интернет-творчества.
Вы не представляете, сколько людей расстроилось, когда было принято решение перестать считать Плутон планетой Солнечной системы. Дети, чья любимая мультипликационная собачка Плуто вдруг стала называться в честь непонятно чего. Напомним, что в древнегреческой мифологии это одно из имён бога смерти. Были опечалены химики и физики-ядерщики, нарёкшие этим именем плутоний — радиоактивный элемент, способный уничтожить всё человечество. А как быть астрологам? Несчастные шарлатаны десятилетиями дурили людей, описывая, насколько сильное влияние на их судьбу и характер оказывает этот разжалованный объект, и хорошо, если негодующие клиенты не предъявят им претензий материального характера.
Когда Плутон перестал считаться планетой?
Как бы то ни было, Плутон перестал считаться планетой в 2006 году. Мы должны смириться с этим и жить с осознанием этого факта. Не получается? Хорошо, тогда давайте забудем о чувствах и попытаемся взглянуть на ситуацию с точки зрения логики, к чему нас всегда призывает наука.
Разжалование Плутона произошло на 26-ой генеральной ассамблее Международного астрономического общества, состоявшейся в Праге, и это решение вызвало множество споров и возражений. Некоторые учёные хотели сохранить за ним статус планеты, но единственный аргумент, который они могли привести в обоснование своего желания, заключался в том, что «это нарушит традицию». Дело в том, что нет, и никогда не было каких-либо научных оснований считать Плутон планетой. Это просто один из объектов пояса Койпера — огромного скопления разнородных небесных тел, находящихся за орбитой Нептуна. Их там, этих объектов, около триллиона. И все они представляют собой глыбы камня и льда, как, собственно, и Плутон. Он просто первый из тех, что нам удалось разглядеть.
Он, конечно, очень большой по сравнению с большинством своих соседей, но это не самый крупный объект в поясе Койпера. Таковым является Эрида, которая, если и уступает Плутону в размере, то совсем немного, настолько мало, что споры о том, кто из них больше, продолжаются до сих пор. Зато она на четверть тяжелее. Находится этот объект в два раза дальше от Солнца, чем Плутон. В Солнечной системе есть немало и других подобных небесных тел. Это и Хаумеа, и Макемане, и Церера, которая располагается в поясе астероидов между Марсом и Юпитером. По мнению учёных, всего у нас может оказаться около сотни таких крепышей. Дожидающихся, когда их заметят.
Тут никакой фантазии не хватит. Ни мультипликаторам, ни химикам. Астрологам должно хватить, но их интересы мало кого из серьёзных людей волнуют. Вот как раз в этом-то и кроется основная причина того, почему мы перестали считать Плутон планетой. Потому что вместе с ним мы, по идее, должны возвести в этот ранг столько небесных тел, что само слово «планета» потеряет свой нынешний смысл. В связи с этим в том же 2006 году астрономы определили чёткие критерии для объектов, претендующих на этот статус.
Какие критерии для «планеты»?
Они должны обращаться вокруг Солнца, обладать гравитацией, достаточной для того, чтобы привести себя в более-менее сферическую форму, и практически полностью зачистить свою орбиту от иных объектов. Плутон срезался на последнем пункте. Его масса равна лишь 0.07% от массы всего того, что находится на его круговой траектории. Чтобы дать вам представление о том, насколько это ничтожно, сообщим, что масса Земли в 1700000 раз превышает массу прочей материи на её орбите.
Земля, Луна, Плутон для сравнения
Надо сказать, что Международное астрономическое общество оказалось не совсем уж бессердечным. Оно придумало новую категорию для небесных тел, удовлетворяющим только первым двум критериям. Теперь это карликовые планеты. И в знак уважения к тому месту, которое когда-то занимал в нашем мировосприятии и в нашей культуре Плутон, было принято решение называть карликовые планеты, находящиеся дальше Нептуна, «плутоидами». Что, конечно, довольно мило.
И в том же самом году, в котором астрономы решили, что Плутон не может далее называться планетой, НАСА запустило космический аппарат «Новые горизонты» (New Horizons), в полётное задание которого входит посещение этого небесного тела. По состоянию на данный момент времени эта межпланетная станция выполнила свою задачу, передав на Землю множество ценнейших данных о Плутоне, а также живописных фотографий это карликовой планеты. Не поленитесь, найдите их в Интернете.
Будем надеяться, что интерес человечества к Плутону этим не ограничится. Он, в конце концов, находится на нашем пути к другим звёздам и галактикам. Мы ведь не собираемся сидеть в своей солнечной системе вечно.
Обиженный Плутон
