Плутон (планета-джудже)

от Уикипедия, свободната енциклопедия

Плутон

Плутон (снимка с ниска разделителна способност)
Откриване
Открит от	Клайд Томбо
Дата	18 февруари 1930 г.
Орбитални параметри (епоха J2000)
Голяма полуос	5 906 376 272 km 39,48168677 АЕ
Орбитална обиколка	36,530 Tm 244,186 АЕ
Ексцентрицитет	0,24880766
Перихелий	4 436 824 613 km 29,65834067 АЕ
Афелий	7 375 927 931 km 49,30503287 АЕ
Орбитален период	90 613,3058 дни (248,09 години)
Синодичен период	366,74 дни
Средна орбитална скорост	4,666 km/s
Макс. орбитална скорост	6,112 km/s
Мин. орбитална скорост	3,676 km/s
Инклинация	17,141 75° (11,88° към слънчевия екватор)
Дължина на възходящия възел	110,30347°
Параметър на перихелия	113,76329°
Брой естествени спътници	3
Физически характеристики
Диаметър	2390 km (0,180 земни диаметъра)
Площ	1,795×107 km2 (0,033 земни площи)
Обем	7,15×109 km3 (0,0066 земни обема)
Маса	1,25×1022 kg (0,0021 земни маси)
Средна плътност	1,750 g/cm3
Екваториална гравитация	0,58 m/s2 (0,059 G)
Втора космическа скорост	1,2 km/s
Период на въртене	6,387 дни (6 дни 9 часа 17,6 минути)
Скорост на въртене	47,18 km/h (на екватора)
Наклон на оста	119,61°
Ректасцензия на северния полюс	313,02° (20 часа 52 минути 5 секунди)
Деклинация	9,09°
Албедо	0,30
Повърхностна температура - мин. - средна - макс.	33 K 44 K 55 K
Атмосферни характеристики
Атмосферно налягане	0,15-0,30 Pa
Атмосферно съдържание	Азот, Метан
редактиране

Плутон е втората по големина планета-джудже в слънчевата система. До 24 август 2006 г. Плутон се смяташе за деветата планета от слънчевата система. Поради малките си размери, наклона на орбитата спрямо слънчевия екватор и ексцентричната си орбита, заради която понякога се намира по-близо до Слънцето от Нептун, се спореше дали Плутон трябва да се разглежда като планета. Промяната на статута му от планета в планета-джудже се дължи на това, че наскоро бяха открити 3 небесни тела, подобни на него, които претендираха да бъдат десета планета и учените решиха, че е по-добре да махнат него, отколкото да добавят други планети. Небесното тяло носи името на римския бог на подземното царство Плутон. Символът на планетата е комбинация от първите букви (на латиница) от името на американския астроном Пърсивал Ловел.

Съдържание 1 Откриване 2 Физически характеристики 2.1 Маса и размери 2.2 Орбита 2.3 Атмосфера 3 Спътници 3.1 Харон 3.2 Външни спътници 4 Изследване 5 Спорове относно Плутон 5.1 Планета Х? 5.2 Малка планета 5.3 Нови открития 6 Плутон в киното и фантастиката 7 Външни препратки

[редактиране] Откриване

Плутон е открит от астронома Клайд Томбо в обсерваторията Ловел, Аризона, САЩ на 18 февруари 1930 г., когато той сравнява две фотографски плаки направени съответно на 23 и 29 януари. Планетата впоследствие е намерена на фотографии, най-старите от които са били заснети на 19 март 1915 г. Томбо открива Плутон докато търси неизвестната планета X, причиняваща отклонения в орбитата на Нептун. В действителност обаче тези „отклонения“ са били причинени от недостатъчната точност, с която масата на Нептун е била известна тогава.

Макар и формално да носи името на римския бог Плутон, името на планета е избрано така, че да съдържа инициалите на астронома Пърсивал Ловел, който предсказва съществуването на планета отвъд орбитата на Нептун. Името „Плутон“ е предложено от Венеция Бърни — единадесет годишно момиче от Оксфорд, Англия.

[редактиране] Физически характеристики

[редактиране] Маса и размери

Плутон е не само по-малък и по-лек от всички планети в Слънчевата система; той е по-малък и по-лек от седем спътници на други планети: Ганимед, Титан, Калисто, Йо, Луната, Европа и Тритон. Плутон обаче е по-голям от малки планети в астероидния пояс и всички известни обекти в пояса на Кайпер. Виж списък на обектите в Слънчевата система по радиус и списък на обектите в Слънчевата система по маса.

Масата и диаметърът на Плутон бяха неизвестни дълго време след неговото откриване, чак до откриването на спътника му Харон през 1978 г. Така масата на системата Плутон-Харон беше определена чрез прилагане на законите на Кеплер. Диаметърът на планетата беше установен след изобретяването на телескопите с адаптивна оптика, които позволиха за първи път да се наблюдава нейният диск.

[редактиране] Орбита

Големият ексцентрицитет на орбитата на Плутон периодично го вкарва вътре в орбитата на Нептун. Последният период на това явление е от 7 февруари 1979 г. до 11 февруари 1999 г. За орбитата на Плутон е характерен 3:2 орбитален резонанс с Нептун като за всеки две обиколки на Плутон около Слънцето Нептун извършва точно три. Когато Нептун е около половин орбита зад Плутон и започва да настига по-бавно движещата се планета, възниква гравитационното взаимодействие между тях, подобно на това, пораждащо троянските точки. Поради ексцентричността на орбитата си, Плутон се намира възможно най-далече от орбитата на Нептун, когато бива изпреварван от по-бързо движещия се съсед. След около половин орбита, когато изглежда, че Плутон отново ще бъде настигнат, гравитацията на значително по-масивния Нептун предизвиква известно "снижаване" на орбитата на Плутон. Това приближаване на Плутон към Слънцето предизвиква ускоряване по леко изменената му орбита и му позволява да се задържи пред Нептун за още половин орбита. Виж тази страница за анимация на движението на Плутон

Поради малките си размери и ексцентрична орбита около Плутон се водят спорове дали да бъде класифициран като планета. Нови доказателства сочат че Плутон вероятно е по-сходен с телата от пояса на Кайпер, който съдържа голям брой ледени късове, отколкото с останалите планети в Слънчевата система. С тази цел е предложен нов клас за тези плутоноподобни тела — плутино.

[редактиране] Атмосфера

Плутон има атмосфера само когато е близо до перихелий; атмосферата му вероятно замръзва когато планетата е по-далече от Слънцето. Смята се, че Плутон и Харон имат обща атмосфера. Наличието на тази атмосфера е установено при наблюдения на окултация през 1988 г. Поради факта че светлината на звездата изчезва плавно, а не рязко зад Плутон може да се заключи, че нейната светлина трябва да премине през сгъстяващата се близо до повърхността на планетата атмосфера. Изчисленията показват, че атмосферното налягане на Плутон, когато неговата атмосфера не е замръзнала, е 1,5 микробара. Съдържанието на тънката атмосфера най-вероятно включва азот и въглероден моноксид, които също се намират в замръзнало състояние на повърхността на планетата (средната температура на повърхността на Плутон е едва 44° над абсолютната нула).

През 2003 г. нова окултация позволи повторно изчисление на атмосферното налягане. Измерената стойност от 3 микробара показва по-високо налягане въпреки по-голямото разстояние на Плутон спрямо Слънцето и би трябвало да е по-студен и с по-тънка атмосфера спрямо 1988 г. Предложена е хипотеза според която това, че южния полюс на Плутон поради наклона на оста на планетата през 1987 г. беше осветен за първи път от 120 години, е довело до изпаряването на допълнително количество азот от областта на южния полюс. Предполага се, че ще са необходими десетилетия преди налягането на азота в атмосферата да се нормализира.

[редактиране] Спътници

[редактиране] Харон

Плутон има три известни естествени спътника — Харон, естествен спътник, открит през 1978 г., Никта и Хидра, открити през 2005 г. Барицентърът на Плутон с Харон лежи над повърхността на Плутон в посока към неговия спътник. Плутон и Харон се въртят синхронно един спрямо друг; винаги са обърнати един към друг с една и съща страна.

Откриването на Харон позволи да се определи общата маса на Плутон и Харон, като се използва орбиталният им период и кеплеровите закони. Преди да бъде наблюдаван отделно от Харон, за Плутон се смяташе, че има големина между тази на Меркурий и Марс. След появата на телескопи с адаптивна оптика големината му беше наблюдавана директно. Поради по-малък от очаквания диаметър, албедото на Плутон се оказа по-голямо от предишните изчисления, като отстъпва само на албедото на Венера.

Възможно е Плутон и Харон първоначално да са били спътници на Нептун, но по-късно да са били „изхвърлени“ на собствена орбита. Сегашните данни обаче показват, че Плутон никога не е бил нептунов спътник. Ретроградната орбита на Тритон показва, че този нептунов спътник вероятно е бил заловен от гравитационното поле на Нептун, а преди това е имал собствена орбита около Слънцето, подобна на тази на Плутон. Тритон и Плутон имат много общи атмосферни и геоложки черти, сочещи за близък произход.

[редактиране] Външни спътници

Два нови спътника бяха открити от астрономи на снимки, заснети от телескопа Хъбъл на 15 май 2005 г. — Хидра и Никта. Наблюденията показават, че те се намират на около два пъти по-голямо разстояние от Плутон спрямо Харон (Никта на около 50 000, Хидра на около 65 000 km). Най-вероятно и двата спътника се намират в орбиталната равнина на Харон и се намират в 4:1 и 6:1 съответно орбитален резонанс. Смята се, че по размер тези обекти са около 50-150 km в диаметър, много по-малки от диаметъра на Харон (1200 km) и много по-леки (0,3% от масата на Харон). На спътниците ще бъдат дадени имена когато техните орбити бъдат потвърдени с по-точни наблюдения. [1] [2]

[редактиране] Изследване

Поради голямата отдалеченост от Земята много малко е известно за Плутон. Той ще бъде посетен от космически апарат най-рано през 2015 г., според плановете на НАСА за мисията Нови Хоризонти. Тази мисия ще включва камери, инструменти за радионаблюдение и спректрография с цел характеризиране на цялостната геология, повърхностен състав и атмосфера на Плутон, Харон и двата новооткрити спътника. В допълнение се планира посещението на обекти в пояса на Кайпер през 2022 г.

[редактиране] Спорове относно Плутон

[редактиране] Планета Х?

Плутон беше открит през 1930 г. като резултат от търсене на тяло с маса достатъчна да обясни отклоненията (за каквито са се смятали тогава) на орбитата на Уран и Нептун. След като планетата е открита, нейната изключителна бледост и липсата на видим диск пораждат скептицизъм относно това дали тя е незивестната планета търсена от Пърсивал Ловел. Ловел прави предположение за местоположението на Планетата X през 1915 г. което се оказва недалече от положението на Плутон, но според Ърнест Е. Браун и повечето съвременни астрономи, това е било чисто съвпадение. Като доказателство за тази гледна точка, през 1902 г. Ловел прави коренно различно предположение за Планетата X. Виж тук за повече информация (на английски).

В последвалите десетилетия подобряването на телескопите позволи определянето на масата на планетата с по-голяма точност. В продължение на много години масата на Плутон беше ревизирана главно надолу, предизвиквайки шеговити и донякъде иронични коментари, че ако това продължава то планетата съвсем ще изчезне. Тези пререкания в известна степен се сбъдват заради неотдавнашното декласиране на Плутон до планета-джудже.

За да обясни малкият видим диаметър на Плутон спрямо очаквания голям видим диаметър на Планетата X е предложена теорията на точковото отражение, според която светлината на Слънцето се отразява в посока към Земята само от малка част от общата повърхност на планетата поради голямата й гладкост. Тази теория беше оборена с откриването на Харон през 1978 г. и последвалото пряко измерване на масата на планетата, което се оказа по-малко и от най-песимистичните очаквания. Анализ на траекторията на Вояждър 2 показа, че масата на Нептун е по-малка отколкото се е смятало и по този начин беше напълно обяснена орбитата му без да е необходима Планета X.

По този начин, предсказанието на Лоуел от 1915 г. за нова планета е чисто съвпадение. Плутон е открит благодарение на усилията на Томбо, който впоследстие продължава да търси други планети докато най-накрая се убеждава че няма други тела с необходимата яркост зад орбитата на Плутон.

[редактиране] Малка планета

Септемви 1992 г. бележи началото на поредица от открития на сравнително малки по размери ледени тела на орбита отвъд тази на Нептун, в област, сега известна под името пояс на Кайпер. След откриването на голям брой обекти с размери, сравними с тези на Плутон, в научните среди започна дискусия дали е правилно Плутон да се нарича „планета“ или „обект от пояса на Кайпер“.

Световната преса, в качеството си на представител на общественото мнение, общо взето се обяви срещу декласирането на Плутон. Вестници и интернет-страници като BBC News Online, Boston Globe, USA Today, както и ученици, изпратили писма до Международен астрономически съюз, подкрепят оставането на Плутон като планета.

На 3 февруари 1999 г. Брайън Марсдън от Центъра за малки планети отново разпали въпроса, предлагайки на Плутон да бъден дадено „двойно гражданство“: като деветата основна планета и малка планета номер 10000. Впоследствие Международният астрономически съюз разкрива, че не планира промяна в класификацията на Плутон и номер 10000 е даден на обикновен астероид.

Според някои интерпретации, терминът планета (значещ на гръцки „странник“/"пътешественик") сам по себе си не е обвързан с тяло имащо определен произход, орбита или големина. По този начин не само Плутон, но и големите спътници като Титан, Европа и Тритон, дори някои от големите астероиди трябва да бъдат наричани планети. Според някои учени всеки обект достатъчно масивен за да може под действието на собствената си гравитация да придобие сферична форма (около 360 km в диаметър) да бъде наричан "планета".

[редактиране] Нови открития

През 2002 г. е открит обекта от пояса на Кайпер 50000 Кваоар с диаметър от 1280 km (~½ от този на Плутон). Впоследсвтие бе открит обект 90482 Оркус с приблизително същите размери, а на 15 март 2004 г. бе открит и 90377 Седна с горна граница на диаметъра от 1800 km. Ако диаметърът бъде потвърден това би бил най-големия обект открит в Слънчевата система след Плутон през 1930 г.

Някои астрономи считат че е само въпрос на време преди да бъде открит обект по-голям от Плутон, дори такъв със собствени спътници. Изглежда обаче, че за в бъдеще Плутон ще бъде смятан за планета по исторически, а не фактологически причини, по същия начин както Европа се смята за отделен континент от Азия, въпреки че в геоложки смисъл двата континента образуват Евразия.

[редактиране] Плутон в киното и фантастиката

• В романа на Робърт Хайнлайн от 1958 г. „Have Space Suit-Will Travel“, Плутон е използван за база наблюдаване и изследване на Земята от извънземни.
• В сериала Doctor Who в епизода от 1977 г. „Създателите на Слънцето“ далеч в бъдещето на повърхността на Плутон са разположени градове затопляни от изкуствени слънца, но достъпа до светлина е контролиран от недобронамерен управляващ елит.
• Плутон присъства в романа на Ким Станли Робинсън от 1985 г. „Icehenge“ в който изкуствена структура от лед подобна на Стоунхендж е открита на северния полюс на планетата.

[редактиране] Външни препратки

• Съобщение за откриването на двата нови спътника на Плутон
• Факти за Плутон от НАСА
• „За“ и „Против“ класифицирането на Плутон като планета
• Дейвид Х. Фрийдман, „Кога една планета не е планета?“, Atlantic Monthly, февруари 1998 г..
• Библиография на Плутон във фантастиката

Големи транснептунови обекти

Пояс на Кайпер: Плутон (Харон) | 90482 Оркус | 28978 Иксион | 2002 UX25 20000 Варуна | 2002 TX300 | 2003 EL61 | 50000 Кваоар | 2005 FY9 | 2002 AW197

Разреден диск: Ерида | Облак на Оорт: 90377 Седна

Виж още Тритон, астрономически обекти и списък на обекти в Слънчевата система подредени по радиус и по маса.