На тлі галасу в ЗМІ, викликаному американським космічним апаратом "Нові горизонти", пропонуємо Вам згадати історію Плутона, а також розібратися в причинах, з яких його виключили зі списку планет.

Історія Плутона

Наприкінці XIX – на початку XX ст. вчені-астрономи з усього світу полювали на планету, яку умовно називали «Планетою X». Вона, судячи з досліджень, була далі Нептуна і істотно впливала на його орбіту. У 1930 р. Клайд Томбо, дослідник з обсерваторії Лоуелла в Аризоні, заявив, що нарешті знайшов цю планету. Відкриття було зроблено на підставі зображень нічного неба, зроблених з інтервалом у два тижні, що дозволяло відстежити зміни в об'єктах. Право дати назву новому небесному тілу належало обсерваторії Лоуелла, і вибір ліг на варіант, запропонований 11-річною школяркою з Англії. Венеція Берні, саме так звали дівчинку, запропонувала назвати планету. Плутон», на честь римського бога підземного світу. На її думку, така назва дуже добре пасувала такій віддаленій, темній та холодній планеті.

Діаметр Плутона, За останніми даними, становить 2370 км, а маса 1022 кг. За космічними мірками це крихітна планета: обсяг Плутонау 3 рази менше обсягу Місяця, а масаі зовсім у 5 разів поступається місячною. При цьому площа Плутонастановить 16.647.940 км2, що приблизно дорівнює площі Росії (17.125.407 км2).

Пояс Койпера

Коли вчені виявили Плутон, вони вважали, що нічого більше за орбітою Нептуна немає. Однак через кілька десятиліть дослідники повністю змінили свою думку. Завдяки новим потужним телескопам вчені виявили, що на відміну від інших планет нашої сонячної системи, Плутон по всій довжині своєї орбіти оточений безліччю інших об'єктів, кожен з яких має діаметр понад 100 км, а за складом схожий на сам Плутон. Скупчення цих об'єктів стали називати поясом Койпера. Ця область простягається від орбіти Нептуна до відстані 55 а. (астрономічних одиниць) від Сонця (1 а.е. дорівнює відстані від Землі до Сонця).

Чому Плутон не планета Сонячної системи

Пояс Койпера був проблемою до того часу, поки вчені стали виявляти у ньому все більші й великі об'єкти, які за розмірами були зіставні з самим Плутоном.

2005 став багатим на відкриття. У січні 2005 року вчені виявили Еріду. Ця планета не тільки мала власний супутник, але й до липня 2015 року вважалася більше самого Плутона. У тому ж році вчені виявили ще 2 планети. Макемакі Хаумеа, чиї розміри також можна порівняти з Плутоном.

Таким чином, маючи 3 нові планети (одна з яких вважалася більше за Плутон), вчені мали прийняти серйозне рішення: або збільшувати кількість планет в сонячній системі до 12, або переглянути критерії класифікації планет. У результаті 24 серпня 2006 року учасниками XXVI Генеральної асамблеї Міжнародної астрономічної спілки було прийнято рішення змінити визначення терміна "планета". Тепер, щоб об'єкт Сонячної системи офіційно називався планетою, він повинен відповідати всім наступним умовам:

Звертатися по орбіті навколо Сонця;
не бути супутником іншої планети;
мати достатню масу, щоб під дією власних гравітаційних сил приймати форму, близьку до кулі (простіше кажучи — бути круглим);
силою гравітації розчищати околиці своєї орбіти з інших об'єктів.

Ні Плутон, ні Еріда не відповідають останнім умовам, тому й не вважаються планетами. Але що означає «розчистити орбіту з інших об'єктів?».

Все дуже просто. Кожна із 8 планет Сонячної системи є домінуючим гравітаційним тілом на своїй орбіті. Це означає, що з взаємодії коїться з іншими, дрібнішими об'єктами планета їх або поглинає, або виштовхує геть своєю гравітацією.

Якщо розглянути ситуацію на прикладі нашої планети, то маса Землі в 1,7 млн ​​разів більша за всі інші тіла на її орбіті. Для порівняння, маса Плутона становить лише 0,07 від маси всіх об'єктів на його орбіті і цього абсолютно не достатньо для того, щоб розчистити околиці планети від астероїдів та інших тіл.

Для планет, які не можуть розчистити орбіту, вчені запровадили нове визначення – «карликові планети». Під цю класифікацію потрапляють Плутон, Еріда, Макемаке та багато інших щодо великих об'єктів нашої Сонячної системи.

Дослідження Плутона. Результати отримані з «Нових Горизонтів».

Через свою віддаленість і невелику масу Плутон довгий час був однією з найменш досліджених планет нашої Сонячної системи. У січні 2006 року НАСА запустила у космос автоматичний міжпланетний апарат "Нові горизонти", чиєю основною місією було вивчення Плутона та його супутника Харона.

Поверхня «серця Плутона»

У липні 2015 року, через 9 з половиною років "Нові горизонти"досяг орбіти Плутона і почав передавати перші дані. Завдяки чітким знімкам, зробленим станцією, вчені змогли зробити кілька важливих відкриттів:

1. Плутон більше, ніж ми думали. Діаметр Плутона становить 2.370 км, а значить, він все ж таки більший за Еріду, чий діаметр дорівнює 2.325 км. Незважаючи на це маса Еріди так само вважається на 27% більше маси Плутона.
2. Плутон червонувато-коричневого кольору. Такий колір пояснюється взаємодією молекул метану в атмосфері Плутона і конкретним видом ультрафіолетового світла, що випромінюється як Сонцем, так і далекими галактиками.
3. Плутон має серце і крижані гори.. Пролітаючи над планетою, "Нові Горизонти" зняли величезну світлу територію у вигляді серця. Як показали більш детальні знімки, «серце Плутона», назване згодом областю Томбо, є місцевістю, покритою крижаними горами, які досягають у висоту 3,400 м.
4. На Плутоні, можливо, випадає сніг. Згідно з дослідженнями, льодовики на планеті складаються з метану та азоту, сильно видозмінюючись протягом року. Плутон здійснює один оберт навколо Сонця за 248 земних років, значно змінюючи свою відстань від світила. У літні періоди, як припускають вчені, льодовики тануть і випаровуються в атмосферу, взимку випадаючи у вигляді снігу.
5. Плутон має атмосферу, яка повністю складається з азоту.. Як показують дослідження, азотна атмосфера Плутона стрімко випаровується в космос. Цікаво, що цей процес багато в чому подібний до того, що відбувався на Землі мільярди років тому. Звільнення земної атмосфери від азоту зрештою призвело до появи водню та вуглекислого газу, завдяки яким і зародилося життя на нашій планеті.

Дев'ятою планетою у Сонячній системі є Плутон. Вона носить ім'я одного з головних божеств Стародавньої Греції, який панував у підземному світі мертвих. Плутон настільки віддалений від Сонця, що його не можна побачити неозброєним оком і навіть через бінокль.

Історія відкриття

Вчені ще з початку ХХ століття повідомляли, що за Ураном обов'язково розташовується ще одна, 9 планета Сонячної системи, оскільки еліпс орбіти Урана відхилявся від норми. Причиною цього могло бути тільки космічне тіло, що впливає на нього. За даними Вікіпедії, першовідкривачем дев'ятої планети став американський астроном Томбо. Відстеживши її траєкторію руху, дослідник розрахував і склав математичну модель орбіти цієї поки невідомого космічного тіла. Вченому залишилося просто направити телескоп у розрахований сектор космосу, щоб у 1930 виявити Плутон – нову планету Сонячної системи. Для цього було виконано складну роботу. Доводилося порівнювати масу фотографій зоряного неба, виконаних з двотижневим інтервалом, щоб виявити небесний об'єкт зміни його положення на знімках.

Нову планету було знайдено з обсерваторії Лоуелла в американському штаті Арізона. За традицією, що існувала в ті роки, персонал цієї установи отримував право назвати новий астрономічний об'єкт. Після довгих суперечок та пересудів прийняли пропозицію школярки з англійського Оксфорда, і назвали знайдене космічне тіло на ім'я давньогрецького бога підземного царства та смерті.

Особливості відкритої планети

Спочатку розмір знайденого об'єкта оцінили як рівний Землі, проте із зростанням можливостей астрономії у ці дані періодично вносилися зміни. Подібні похибки не дивні, адже відкрите небесне тіло знаходиться від Сонця на відстані 39 відстаней від Землі до світила, а в розпорядженні вчених не було обчислювальних машин.

При виявленні та й довгий час після цього астрономам не вдавалося обчислити вагу новачка планетного клубу. Це вдалося лише 1978 року, відразу після виявлення Харона - супутника Плутона. Обчисливши вагу дев'ятої планети, яка дорівнювала 0,0021 маси нашої Землі, були підкориговані розрахунки її геометричних параметрів. Виявилося, що діаметр дев'ятки становить близько 2,4 тисячі кілометрів. У космічних масштабах це скромний розмір.

Фізичні характеристики

Склад та структура

За своїми геометричними розмірами та фізичними характеристиками він поступається навіть ряду супутників, у тому числі, Місяцю. Так Плутон найменша масивна планета Сонячної системи, величина діаметра карлика трохи більше половини місячного.

Розглянути Плутон навіть у професійний оптичний телескоп неможливо. Навіть у найпотужнішій оптиці він здається неяскравою зіркою, яких на небі мільйони. Спостерігаючи електронний телескоп «Хаббл», виведений на навколоземну орбіту, вченим вдалося створити лише карти яскравості. І лише 2015 рік за допомогою автоматичного міжпланетного комплексу «Нові горизонти» вдалося отримати більш менш виразні картинки, що дали більше відомостей про карлик.

Плутонова поверхня досить неоднорідна. Відомо, що 50% надр Плутона за хімічним складом є водяний лід. Вода в цій же формі також знаходиться і на поверхні, решта - кам'яна порода. Поверх цього шару вчені розглянули покривало з летких льодів, левова частка яких посідає азотні.

За допомогою корабля НАСА, що пролітав поблизу плутонової орбіти, на поверхні були виявлені ланцюжки гір, рівнини, інші характерні об'єкти ландшафту.

До речі, на вимогу Міжнародної астрономічної спілки від лютого 2017 року, характерні частини ландшафту дев'ятки називаються лише за встановленими темами:

• на честь міфічних божеств, пов'язаних із підземним світом чи смертю;
• найменування підземного царства у різних літературних джерелах;
• на честь людей, які прославилися щодо підземного світу;
• пам'ять про інженерів, дослідників, астрономів, які взяли активну участь у дослідженнях планети та пояси Койпера;
• на честь міжпланетних космічних станцій;
• пам'ять про першопрохідників, які відкрили щось нове та важливе.

Орбіта та обертання

Орбіта планети, що знаходиться практично на задвірках нашої системи, виглядає як витягнутий еліпс. Вона проходить на віддаленнях 4,4 – 7,3 мільярда кілометрів від центральної зірки. Тобто іноді навіть перетинає орбіту Нептуна, підлітаючи до Сонця ближче, ніж цей газовий гігант. Площина, у якій відбувається рух Плутона навколо світила, нахилена до площини екліптики на 17,14 градусів. При цьому його рух не відбувається за суворим еліпсом, а постійно зміщується з кожним оборотом. Крім того, на рух дев'ятки по орбіті навколо Сонця дуже впливає Нептун. Вони знаходяться в орбітальному резонансі 3 до 2. Тобто, при скоєнні трьох річних циклів обертання навколо світила гіганта на карлиці минає два роки. Весь цей процес займає 495 земних років.

Напрямок обертання карлика навколо своєї осі протилежний до обертання космічних об'єктів на своїй орбіті навколо Сонця. Подібні напрямки обертання мають Венера і Уран. Плутонова доба, тобто період звернення навколо себе, триває трохи більше 6 діб на нашій планеті. Через кут нахилу осі обертання пори року тут виразніші, ніж у колисці людства.

Супутники та кільця планети Плутон

По навколоплутонних орбітах обертається безліч невеликих тіл, до складу яких входять супутники карлика і невеликі космічні об'єкти, що прибилися з пояса астероїдів, що кружляють навколо нього з давніх-давен.

Супутники Плутона

Карликова планета Сонячної системи Плутон є володаркою п'яти своїх супутників. Першим був Харон, виявлений 1978 року астрономом Джеймсом Крісті. Через десятиліття, 2005 року за безпосередньою участю орбітального телескопа «Хаббл», були відкриті Гідра і Нікта. 2011 – рік відкриття Кербера, 2012 – Стіксу.

Супутники знаходяться на практично круглих орбітах і переміщаються ними у бік обертання планети. За допомогою «Нових горизонтів» було підтверджено їх точну кількість та розмір, який за космічними мірками виявився досить невеликим.

Наявність крихітних супутників підштовхнуло вчених до висування гіпотези про існування навколо карликової планети кільцевої системи. Гіпотеза розглядалася настільки серйозно, що траєкторію польоту «Нових горизонтів» було підкориговано, щоб уникнути прольоту через область кілець. Вони, на думку вчених, складаються з дрібних кам'яних частинок і шматочків льоду, здатних завдати пошкодження апарату. Однак, на присланих на Землю знімках, обручки виявлені не були.

Дослідження карликової планети Плутон

Через те, що Сонячна система має велику протяжність, провести повноцінні дослідницькі дії з віддаленим Плутоном проблематично. Після спроб розглянути щось докладно із Землі, естафету прийняв космічний орбітальний телескоп «Хаббл». Однак і його знімки вчених не влаштували. У дослідників була думка завернути до Плутона наступний у тому напрямку автоматичний комплекс «Вояджер-1». Однак, з низки причин, його перенацілили на інші космічні об'єкти.

Після цього у програмах дослідження Плутона, який уже тоді вважався планетарним карликом, настала перерва до 2003 року. На цей час розпочалася компанія з підготовки до запуску безпілотного космічного корабля «Нові горизонти». Апарат був збудований, і у 2006 році запущений до дев'ятої планети нашої зіркової системи. У липні 2015 року безпілотний літальний апарат пройшов повз орбіту дев'ятки, передавши на землю знімки її поверхні.

Чому ж Плутон виключи зі списку планет Сонячної системи?

24 серпня 2006 року став фатальним для дев'ятої планети - Міжнародний астрономічний союз (МАС) переніс її до групи карликових планет. Це сталося через невідповідність Плутона деяким характеристикам, що висуваються до тіл, які називають «планетами».

Варто розглянути, яке ж небесне тіло за статутом Міжнародного астрономічного союзу є планетою. Для цього воно має підходити за чотирма умовами:

• обов'язкове обертання навколо Сонця – Плутон відповідає;
• обов'язкова масивність, що дозволяє під впливом гравітації набути форми кулі – і тут дев'ятка підходить;
• не можна бути чиїмось супутником – Плутон сам господар п'яти подібних небесних тіл;
• космічне тіло, претендує на планетарну роль, має звільнити власну орбіту від сторонніх тіл, що дев'ятці не вдалося виконати.

За узгодженням усіх представників Міжнародної астрономічної спілки встановлено, що небесне тіло не виконало четверту умову. І тепер воно, навіть за трьох виконаних, зараховується до класу планет - карликів. Так, раніше ця вимога ігнорувалась, і кількість планет у Сонячній системі була 9.

Карта поверхні

Проліт у навколоплутонному просторі космічного автомата «Нові горизонти» дозволив створити найточнішу чорно-білу карту Плутона. При розшифровці знімків вченими було виявлено багато цікавих моментів, які ще належить вивчити. На жаль, ознак життя на карлику поки що не виявлено.

Фотографії карликової планети Плутон

Зважаючи на величезну відстань від Землі, астрономи любителі, та й професіонали, не зможуть зробити його фотографії. З цим завданням впоралася запущена у космос міжпланетна станція. Так, наблизившись до цієї планети, зроблено цілу низку якісних знімків крижаного карлика. Ось уже протягом кількох років вчені продовжують опрацьовувати ці фото планети, яку прибрали із Сонячної системи.

У серпні 2006 року пролунала неймовірна новина: Сонячна система втратила одну з планет! Тут справді насторожишся: сьогодні одна планета зникла, завтра інша, а там, дивишся, і до Землі черга дійде!

Однак приводу для паніки не було ні тоді, ні тепер. Йшлося лише про рішення Міжнародного астрономічного союзу, який після довгих суперечок позбавив Плутон статусу повноцінної планети. І, попри помилки, того дня Сонячна система не скоротилася, а, навпаки, неймовірно розширилася.

Коротко:
Плутон занадто малийдля планети. Є небесні тіла, які раніше вважалися астероїдами, хоча вони того ж розміру, а то й більше ніж Плутон. Тепер і вони, і Плутон називаються карликовими планетами.

Пошуки мандрівників

Відкриття Плутона, який довгий час вважався дев'ятою планетою Сонячної системи, має передісторію.

До появи телескопів людству відомі п'ять небесних тіл, званих планетами (у перекладі з грецької - «мандрівники»): Меркурій, Венера, Марс, Юпітер, Сатурн. За чотири століття вдалося відкрити ще дві великі планети: Уран та Нептун.

Відкриття Урана примітне тим, що його зробив аматор - вчитель музики Вільям Гершель. 13 березня 1781 року він проводив огляд неба і раптом помітив маленький жовто-зелений диск у сузір'ї Близнюків. Спочатку Гершель вирішив, що виявив комету, але спостереження інших астрономів підтвердили: відкрита справжнісінька планета, що має стабільну еліптичну орбіту.

Гершель хотів назвати планету Георгією на честь короля Георга ІІІ. Але астрономічна спільнота ухвалила, що ім'я будь-якої нової планети має відповідати іншим, тобто походити з класичної міфології. У результаті планету назвали Ураном на честь давньогрецького бога неба.

Спостереження за Ураном виявили аномалію: планета наполегливо відмовлялася дотримуватися законів небесної механіки, відхиляючись від розрахункової орбіти. Двічі астрономи розраховували моделі руху Урана з поправкою на гравітацію інших планет, і двічі той обманював їх. Тоді з'явилося припущення, що на Уран впливає ще одна планета, яка знаходиться за його орбітою.

1 червня 1846 року у журналі Французької академії наук з'явилася стаття математика Урбена Левер'є, де описав очікуване становище гіпотетичного небесного тіла. У ніч на 24 вересня 1846 року за його підказкою німецькі астрономи Йоганн Галле та Генріх д'Арре, не витративши багато часу на пошуки, виявили невідомий об'єкт, який виявився великою планетою і отримав назву Нептун.

Планета Ікс

Відкриття сьомої та восьмої планет всього за півстоліття втричі розсунуло межі Сонячної системи. У Урана та Нептуна виявилися супутники, що дозволило точно обчислити маси планет та їх взаємний гравітаційний вплив. За цими даними Урбен Левер'є побудував найточнішу на той момент модель орбіт. І знову реальність розійшлася з розрахунками! Нова загадка надихнула астрономів на пошуки транснептунового об'єкта, який стали умовно називати "планетою Ікс".

Слава першовідкривача дісталася молодому астроному Клайду Томбо, який відмовився від математичних моделей і зайнявся завзятим вивченням неба за допомогою фотографічного рефрактора. 18 лютого 1930 року, порівнюючи січневі фотопластини, Томбо виявив усунення слабкого зіркоподібного об'єкта - ним виявився Плутон.

Незабаром астрономи встановили, що Плутон - дуже маленька планета, менша за Місяць. І його маси явно замало, щоб впливати на рух величезного Нептуна. Тоді Клайд Томбо розгорнув потужну програму пошуку ще однієї планети Ікс, але, незважаючи на всі зусилля, виявити її не вдалося.

Сьогодні ми знаємо про Плутона набагато більше, ніж у 1930-ті роки. Завдяки багаторічним спостереженням та орбітальним телескопам вдалося з'ясувати, що він має дуже витягнуту орбіту, яка нахилена до площини екліптики (земної орбіти) під значним кутом - 17,1°. Така незвичайна властивість дозволила спекулювати на тему, чи Плутон є рідною планетою Сонячної системи, чи він випадково притягнутий гравітацією Сонця (наприклад, цю гіпотезу розглядає Іван Єфремов у романі «Туманність Андромеди»).

Плутон має невеликі супутники, причому багато з них відкриті зовсім недавно. Усього їх п'ять: Харон (відкритий у 1978 році), Гідра (2005), Нікта (2005), Р4 (2011) та Р5 (2012). Наявність такої складної системи супутників дозволило припускати, що Плутон має розріджені кільця з уламків - такі завжди виникають при зіткненні малих тіл на орбітах навколо планет.

Карти, складені за даними орбітального телескопа Хабл, показали, що поверхня Плутона неоднорідна. Частина, звернена до Харона, містить переважно метановий лід, а на протилежному боці більше льоду з азоту та окису вуглецю. Наприкінці 2011 року на Плутоні було виявлено складні вуглеводні – це дозволило вченим припустити, що там існують найпростіші форми життя. Крім того, розріджена атмосфера Плутона, що складається з метану та азоту, за останні роки помітно «розбухла», а це означає, що на планеті є кліматичні зміни.

Як називали Плутон

Свою назву Плутон отримав 24 березня 1930 року. Астрономи голосували за шорт-листом, що містить три фінальні варіанти: Мінерва, Кронос і Плутон.

Найбільш відповідним виявився третій варіант - ім'я античного бога царства мертвих, також відомого як Аїд та Гадес. Його запропонувала Венеція Берні – одинадцятирічна школярка з Оксфорда. Вона цікавилася не тільки астрономією, а й класичною міфологією, і вирішила, що ім'я Плутон краще за інших підходить темному і холодному світу. Назва спливла у розмові з її дідом Фелконером Мейданом, який прочитав про відкриття планети в журналі. Пропозицію Венеції він передав професору Герберту Тернеру, який, своєю чергою, телеграфував колегам у США. За внесок в історію астрономії Венеція Берні отримала премію п'ять фунтів стерлінгів.

Цікаво, що Венеція дожила доти, коли Плутон втратив статус планети. На питання про її ставлення до цього «зниження» вона відповіла: «У моєму віці вже немає жодної справи до подібних дебатів, але мені хотілося б, щоб Плутон залишався планетою».

Пояс Еджворта-Койпера

За всіма ознаками Плутон – нормальна планета, хоч і маленька. Чому ж астрономи так неприхильно до нього поставилися?

Пошуки гіпотетичної «планети Ікс» тривали десятиліттями, що призвело до багатьох цікавих відкриттів. У 1992 році за орбітою Нептуна було виявлено велике скупчення малих тіл, схожих на астероїди та ядра комет. Існування пояса, що складається зі сміття, яке залишилося після формування Сонячної системи, було передбачено задовго до цього ірландським інженером Кеннетом Еджвортом (1943) і американським астрономом Джерардом Койпером (1951).

Перший транснептуновий об'єкт, що належить поясу Койпера, виявили астрономи Девід Джуіт і Джейн Лу, спостерігаючи небо за допомогою новітніх технологій. 30 серпня 1992 року вони заявили про відкриття тіла 1992 року QB1, яке назвали Смайлі на честь героя популярного детективника Джона Ле Карре. Втім, ця назва офіційно не використовується, оскільки вже є астероїд Смайлі.

До 1995 року за орбітою Нептуна було виявлено ще сімнадцять тіл, їх вісім - за орбітою Плутона. До 1999 року загальна кількість зареєстрованих об'єктів поясу Еджворта-Койпера перевалила за сотню, зараз - за тисячу. Вчені вважають, що в найближчому майбутньому вдасться виявити понад сімдесят тисяч (!) об'єктів розміром більше 100 км. Відомо, що всі ці тіла рухаються еліптичними орбітами, як справжні планети, а третина з них мають такий же орбітальний період, як у Плутона (вони отримали назву «плутино» - «плутончики»). Об'єкти пояса поки що дуже важко класифікувати - відомо тільки, що вони мають розміри від 100 до 1000 км, а поверхня у них темна з червонуватим відтінком, що вказує на давній склад та присутність органічних сполук.

Саме собою підтвердження гіпотези Еджворта-Койпера було викликати революцію в астрономії. Так, тепер ми знаємо, що Плутон - не самотній мандрівник, але сусідні тіла не здатні потягатися з ним у розмірах, а крім того, у них немає атмосфери та супутників. Науковий світ міг і надалі спати спокійно. І тут сталося страшне!

Десятки Плутонів

Майк Браун - «людина, яка вбила Плутон»

Астроном Майк Браун у своїх мемуарах стверджує, що ще в дитинстві шляхом спостережень самостійно відкрив планети, не підозрюючи про їхнє існування. Коли він став фахівцем, то мріяв про найбільше відкриття – «планету Ікс». І він її відкрив. І навіть не одну, а цілих шістнадцять!

Перший транснептуновий об'єкт, позначений як 2001 YH140, Майк Браун виявив разом із Чедвіком Трухільо у грудні 2001 року. Це було стандартне небесне тіло пояса Еджворта-Койпера діаметром близько 300 км. Астрономи продовжили енергійні пошуки, і 4 червня 2002 року група відкрила об'єкт 2002 LM60, який був набагато більшим – 850 км у діаметрі (зараз його діаметр оцінюється у 1170 км). Тобто розміри 2002 LM60 можна порівняти з розмірами Плутона (2302 км). Пізніше це тіло, яке скидається на повноцінну планету, отримало назву Квавар - на ім'я бога-творця, якому поклонялися індіанці племені тонгва, що мешкав у Південній Каліфорнії.

Далі більше! 14 листопада 2003 група Брауна відкриває транснептуновий об'єкт 2003 VB12, який отримує назву Седна - на честь ескімоської богині моря, що живе на дні Північного Льодовитого океану. Спочатку діаметр цього небесного тіла оцінювався 1800 км; додаткові спостереження за допомогою орбітального телескопа "Спітцер" дозволив знизити оцінку до 1600 км; На даний момент вважається, що розмір Седні - 995 км. Спектроскопічний аналіз показав, що своєю поверхнею Седна подібна до деяких інших транснептунових об'єктів. Седна рухається по дуже витягнутій орбіті - вчені вважають, що колись на неї вплинула зірка, що пройшла повз Сонячну систему.

17 лютого 2004 року Майк виявляє об'єкт 2004 DW, який отримав ім'я Орк (божество підземного царства в етруській та римській міфологіях), діаметром 946 км. Спектральний аналіз Орка показало, що він покритий водним льодом. Найбільше Орк схожий Харон - супутник Плутона.

28 грудня 2004 Браун відкриває об'єкт 2003 EL61, названий Хаумеа (гавайська богиня родючості), діаметром близько 1300 км. Пізніше з'ясувалося, що Хаумеа дуже швидко обертається, роблячи один оберт навколо осі за чотири години. Значить, її форма має бути сильно витягнутою. Моделювання показало, що в такому випадку поздовжній розмір Хаумеа має бути близьким до діаметра Плутона, а поперечний - удвічі меншим. Можливо, Хаумеа з'явилася внаслідок зіткнення двох небесних тіл. При ударі частина легких компонентів випарувалася і була викинута у простір, згодом утворивши два супутники: Хіїака та Намака.

Богиня розбрату

Зірковий час Майка Брауна пробив 5 січня 2005 року, коли його група виявила транснептуновий об'єкт, діаметр якого оцінили в 3000 км (пізніші виміри дали діаметр 2326 км). Таким чином, в поясі Еджворта-Койпера було знайдено небесне тіло, розмірами, що безумовно перевершує Плутон. Вчені загомоніли: нарешті десята планета відкрита!

Новій планеті астрономи надали неофіційне ім'я Зена на честь героїні. А коли у Зени виявився супутник, його негайно назвали Габріель - так звали супутницю Зени. Міжнародний астрономічний союз не зміг прийняти такі «несерйозні» назви, тому Зену перейменували на Еріду (грецька богиня розбрату), а Габріель - на Дисномію (грецька богиня беззаконня).

Еріда і справді викликала розбрат серед астрономів. За логікою, Зену-Еріду слід було негайно визнати десятою планетою, а групу Майкла Брауна внести до анналів історії як її першовідкривачів. Але не тут було! Попередні відкриття вказували, що, можливо, в поясі Еджворта-Койпера ховаються ще десятки об'єктів, які можна порівняти з Плутоном. Що простіше – множити число планет, переписуючи підручники астрономії кожні кілька років, чи викинути зі списку Плутон, а з ним і всі нововідкриті небесні тіла?

Вирок ухвалив сам Майк Браун, відкривши 31 березня 2005 року об'єкт 2005 FY9 діаметром 1500 км, названий Макемаке (бог-творець людства в міфології рапануйців, мешканців острова Великодня). Терпіння колег урвалось, і вони зібралися на конференцію Міжнародного астрономічного союзу в Празі, щоб раз і назавжди визначити, що таке планета.

Раніше планетою могло вважатися небесне тіло, що обертається навколо Сонця, не є супутником іншої планети та має достатню масу для набуття сферичної форми. За підсумками дебатів астрономи додали ще одну вимогу: щоб тіло розчистило околиці своєї орбіти від тіл порівнянного розміру. Останній вимогі Плутон не відповідав і був позбавлений статусу планети.

Він перекочував до списку "карликових планет" (від англійського "dwarf planet", буквально - "планета-гномік") під номером 134340.

Таке рішення викликало критику та глузування. Вчений Алан Стерн, який займається Плутоном, сказав, що якщо застосувати це визначення до Землі, Марса, Юпітера і Нептуна, на орбітах яких виявлені астероїди, їх теж треба позбавити звання планет. Крім того, за його словами, за постанову проголосувало менше 5% астрономів, тому їхню думку не можна вважати загальною.

Однак сам Майк Браун визнав визначення Міжнародної астрономічної спілки, задовольняючись тим, що дискусія нарешті завершилася до загального задоволення. І справді - буря стихла, астрономи роз'їхалися своїми обсерваторіями.

Втративши статус планети, Плутон став невичерпним джерелом для інтернет-творчості

На рішення Міжнародного астрономічного союзу суспільство відреагувало по-різному: хтось не надав значення, а хтось упевнився, що вчені валять дурня. В англійській мові з'явилося дієслово "to pluto" ("оплутонити"), визнане словом 2006 за версією Американського діалектологічного товариства. Слово означає «зниження у значенні чи цінності».

Влада штатів Нью-Мексико та Іллінойс, де жив і працював Клайд Томбо, законодавчо ухвалила зберегти за Плутоном статус планети і оголосила 13 березня щорічним Днем планети Плутон. Прості громадяни відгукнулися як онлайн-петиціями, і вуличними протестами. Людям, які все життя вважали Плутон планетою, важко було звикнути до рішення астрономів. Крім того, Плутон був єдиною планетою, відкритою американцем.

Кому вигідно?

Плутон - єдиний, хто втратив статус. Інші карликові планети раніше класифікувалися як астероїди. Серед них і Церера (названа на честь римської богині родючості), відкрита ще 1801 року італійським астрономом Джузеппе П'яцці. Деякий час Церера вважалася тієї самої планетою між Марсом і Юпітером, але пізніше її віднесли до астероїдів (до речі, цей термін був спеціально введений саме після виявлення Церери і сусідніх великих об'єктів). Рішенням астрономічного союзу в 2006 році Церера стала вважатися карликовою планетою.

Церера, діаметр якої досягає 950 км, знаходиться в поясі астероїдів, що серйозно ускладнює її спостереження. Передбачається, що вона має крижану мантію або навіть океани рідкої води під поверхнею. Якісним кроком у дослідженні Церери стала місія міжпланетного апарату Dawn, який досяг карликової планети восени 2015 року.

Нас не знайдуть!

На міжпланетних апаратах «Піонер-10» та «Піонер-11», що вирушили в політ на початку 1970-х років, були розміщені алюмінієві платівки із посланням інопланетянам. Крім зображень чоловіка, жінки та вказівки, де нас шукати у галактиці, там була представлена ​​схема Сонячної системи. І вона складалася з дев'яти планет, включаючи Плутон.

Виходить, якщо коли-небудь «брати по розуму», керуючись схемою «Піонерів», захочуть відшукати нас, вони з великою ймовірністю пройдуть повз, заплутавшись у кількості планет. Втім, якщо це будуть злісні інопланетні загарбники, завжди можна сказати, що ми їх спеціально заплутали.

∗∗∗

Сьогодні здається, що навряд чи колись класифікація Плутона, Еріди, Седні, Хаумеа та Квавар буде знову переглянута. І тільки Майк Браун не сумує - він упевнений, що найближчими роками на дальньому кордоні пояса Еджворта-Койпера буде виявлено небесне тіло розміром з Марс. Моторошно уявити, що тоді почнеться!

• Майкл Браун "Як я вбив Плутон і чому це було неминуче"
• Девід А. Вайнтрауб «Плутон – планета? Подорож в історію Сонячної системи» (Is Pluto a Planet?
• Ілейн Скотт "Коли планета не планета, або Історія Плутона" (When Is a Planet?
• Девід Агуйлар «Тринадцять планет. Сучасний погляд на Сонячну систему» ​​(13 Planets: The Latest View of the Solar System)

Найдальшим небесним тілом Сонячної системи є карликова планета Плутон. Ще нещодавно у шкільних підручниках писалося, що Плутон — це дев'ята планета. Однак факти, які вдалося отримати в процесі вивчення цього небесного тіла на рубежі тисячоліть, змусили наукову спільноту сумніватися, чи Плутон є планетою. Незважаючи на цей та багато інших спірних моментів, маленький і далекий світ продовжує хвилювати уми астрономів, астрофізиків та величезну армію любителів.

Історія планети Плутон

Ще в 80-ті роки XIX століття багато астрономів безуспішно намагалися знайти якусь Планету-Х, яка своєю поведінкою впливала на орбітальні характеристики Урану. Пошуки велися в найвідокремленіших областях нашого космосу, орієнтовно на відстані 50-100 а. від центру Сонячної системи Американець Персіваль Лоуелл понад чотирнадцять років витратив на безуспішні пошуки таємничого об'єкта, який продовжував хвилювати уми вчених.

Мине півстоліття, поки світ отримає доказ існування ще однієї планети в системі Сонця. Відкриття планети вдалося здійснити Клайду Томбо, астроному з Флагстафської обсерваторії, яку заснував той самий неспокійний Лоуелл. У березні 1930 Клайд Томбо, спостерігаючи в телескоп за тією ділянкою космосу, в якому Лоуелл допускав існування великого небесного тіла, виявив новий досить великий космічний об'єкт.

Згодом з'ясувалося, що через маленькі розміри і невелику масу Плутон не в змозі впливати на більший Уран. Коливання та взаємодія орбіт Урана та Нептуна мають іншу природу, пов'язану з особливими фізичними параметрами двох планет.

Відкрита планета отримала назву Плутон, продовжуючи цим традицію іменувати небесні тіла Сонячної системи на честь богів античного Пантеону. Існує й інша версія історії назви нової планети. Вважається, що Плутон отримав своє ім'я на честь Персіваля Лоуелла, тому що Томбо запропонував підбирати назву відповідно до ініціалів неспокійного вченого.

Аж до кінця XX століття Плутон міцно займав місце у планетарному ряді Сонячного сімейства. Зміни статусу планети сталися межі тисячоліть. Вченим вдалося виявити в поясі Койпера низку інших масивних об'єктів, що поставило під сумнів виняткове становище Плутона. Це спонукало науковий світ зайнятися переглядом становища дев'ятої планети і дати відповідь на питання, чому Плутон не планета. Відповідно до нового формального визначення терміна «планета» Плутон випадав із загального ансамблю. Результатом довгих дебатів і дискусій стало рішення Міжнародного астрономічного союзу в 2006 році перевести об'єкт у категорію карликових планет, поставивши Плутон в один ряд із Церерою та Ерідою. Трохи згодом статус колишньої дев'ятої планети Сонячної системи ще знизили, включивши її до категорії малих планет із бортовим номером 134 340.

Що ми знаємо про Плутона?

Колишня дев'ята планета вважається найдальшою з усіх відомих до сьогодні великих небесних тіл. Спостерігати такий далекий об'єкт можна лише за допомогою потужних телескопів або фотографій. Фіксувати тьмяну маленьку точку на небосхилі досить важко, оскільки орбіта планети має специфічні параметри. Відзначені періоди, коли Плутон має максимальну яскравість та його світність становить 14m. Однак в основному далекий мандрівник не відрізняється яскравою поведінкою, і решту часу його практично не видно, і тільки в період протистоянь планета відкриває себе для спостережень.

Один із найкращих періодів для вивчення та дослідження Плутона якраз припав на 90-ті роки XX століття. Найдальша планета знаходилася на мінімальній відстані від Сонця, ближче за свого сусіда Нептуна.

За астрономічними параметрами об'єкт виділяється серед небесних тіл Сонячної системи. У малюка найбільший ексцентриситет орбіти та спосіб. Свій зоряний шлях навколо головного світила Плутон здійснює за 250 земних років. Середня швидкість руху по орбіті найменша в Сонячній системі, всього 4,7 кілометрів на секунду. При цьому період обертання маленької планети навколо своєї осі становить 132 години (6 діб та 8 годин).

У перигелії об'єкт перебуває від Сонця з відривом 4 млрд. 425 млн. км, а афелії тікає майже 7,5 млрд. км. (якщо бути точними – 7375 млн. км.). За таких величезних відстаней Сонце дарує Плутону тепла в 1600 разів менше, ніж ми отримуємо — земляни.

Відхилення осі становить 122,5⁰, відхилення орбітального шляху Плутона від площини екліптики має кут 17,15⁰. Говорячи простою мовою, планета лежить на боці, перекочуючись під час свого руху по орбіті.

Фізичні параметри карликової планети такі:

• екваторіальний діаметр складає 2930 км;
• маса Плутона становить 1.3 × 10² кг, що є 0,002 земної маси;
• щільність карликової планети 1,860±0,013 г/см³;
• прискорення вільного падіння на Плутоні лише 0,617 м/с².

Своїми розмірами колишня дев'ята планета складає 2/3 діаметра Місяця. З усіх відомих карликових планет тільки Еріда має більший діаметр. Невелика й маса цього небесного тіла, яка у шість разів менша за масу нашого супутника.

Світ карликової планети

Однак, незважаючи на такі малі розміри, Плутон спромігся отримати п'ять природних супутників: Харон, Стікс, Нікта, Кербер і Гідра. Усі вони перераховані як віддаленість від материнської планети. Розміри Харона змушують його мати єдиний з Плутоном баричний центр, навколо якого звертаються обидва небесні тіла. У зв'язку з цим вчені вважають Плутон-Харон подвійною планетарною системою.

Супутники цього небесного тіла мають різну природу. Якщо Харон має сферичну форму, всі інші є величезні і безформні гігантські камені. Ймовірно, ці об'єкти були захоплені гравітаційним полем Плутона з-поміж астероїдів, мандрівних у поясі Койпера.

Харон - найбільший супутник Плутона, який виявили лише 1978 року. Відстань між двома об'єктами становить 19 640 км. При цьому діаметр найбільшого місяця карликової планети вдвічі менший – 1205 км. Співвідношення мас обох небесних тіл 1:8.

Інші супутники Плутона - Нікта і Гідра - приблизно однакові за розмірами, проте сильно поступаються в цьому параметрі Харону. Стікс і Нікс взагалі є ледь помітними об'єктами з розмірами в 100-150 км. На відміну від Харона, чотири супутника Плутона, що залишилися, розташовані на значному віддаленні від материнської планети.

При спостереженні в телескоп «Хаббл» вчених зацікавив той факт, що у Плутона та Харона суттєво відрізняється колір. Поверхня Харона виглядає темнішою, ніж поверхня Плутона. Імовірно, поверхня найбільшого супутника карликової планети покрита товстим шаром космічного льоду, що складається з замерлого аміаку, метану, етану і водяної пари.

Атмосфера та короткий опис будови карликової планети

За наявності природних супутників Плутон можна вважати планетою, хоч і карликовою. Неабиякою мірою цьому сприяє і наявність плутонівської атмосфери. Звичайно, це не земний рай з великим вмістом азоту і кисню, проте повітряне покривало у Плутона все ж таки є. Щільність атмосфери цього небесного об'єкта варіюється в залежності від відстані від Сонця.

Вперше про атмосферу Плутона заговорили 1988 року, коли планета проходила через сонячний диск. Вчені припускають думку, що у карлика повітряно-газова оболонка виникає лише у період максимального зближення із Сонцем. При значній відстані Плутона від центру Сонячної системи його атмосфера вимерзає. Судячи з спектральних знімків, отриманих з борту космічного телескопа «Хаббл», склад атмосфери Плутона приблизно такий:

• азот 90%;
• оксид вуглецю 5%;
• метан 4%.

Один відсоток, що залишився, припадає на органічні сполуки азоту і вуглецю. Про сильну розрідженість повітряно-газової оболонки планети свідчать дані про атмосферний тиск. На Плутоні воно варіюється від 1-3 до 10-20 мікробар.

Поверхня планети має характерний трохи червонуватий відтінок, який викликаний наявністю в атмосфері органічних сполук. Після вивчення отриманих знімків, на Плутоні виявили полярні шапки. Допускається версія, що ми маємо справу із завмерлим азотом. Там, де планета покрита темними плямами, ймовірно, є великі поля метану, що завмерли, які темніють під дією сонячного світла і космічної радіації. Чергування світлих і темних плям на поверхні карлика говорить про присутність сезонів. Як і Меркурія, який теж має сильно розріджену атмосферу, Плутон покритий кратерами космічного походження.

Температури в цьому далекому та темному світі дуже низькі та несумісні з життям. На поверхні Плутона стоїть вічний космічний холод із температурою 230-260⁰С нижче нуля. Зважаючи на лежаче розташування планети, полюси планети вважаються найтеплішими ділянками. Тоді як великі простори поверхні Плутона – зона вічної мерзлоти.

Щодо внутрішньої будови цього далекого небесного тіла, то тут можлива типова картина, характерна для планет земної групи. У Плутона досить велике і потужне ядро, що складається з силікатів. Його діаметр оцінюється в 885 км, що пояснює досить високу густину планети.

Цікаві факти досліджень колишньої дев'ятої планети

Величезні відстані, які поділяють Землю та Плутон, суттєво ускладнюють вивчення та дослідження за допомогою технічних засобів. Чекати на землян, поки космічний апарат долетить до Плутона, доведеться близько десяти земних років. Запущений у січні 2006 року космічний зонд «Нові горизонти» зміг досягти цього району Сонячної системи лише у липні 2015 року.

Протягом п'яти місяців з наближенням автоматичної станції «Нові горизонти» до Плутона активно велися фотометричні дослідження цього району космосу.

Політ зонда «Нові горизонти»

Цей апарат став першим, якому вдалося пролетіти у безпосередній близькості від далекої планети. Запущені раніше американські зонди «Вояджери», перший і другий, зосередилися на вивченні великих об'єктів — Юпітера, Сатурна та його супутників.

Політ зонда "Нові горизонти" дозволив отримати детальні знімки поверхні карликової планети під номером 134 340. Дослідження об'єкта велося з відстані 12 тис. км. На Землю надійшли як детальні знімки поверхні далекої планети, а й фотографії всіх п'яти супутників Плутона. Досі в лабораторіях НАСА триває робота з деталізації отриманої інформації з борту космічного апарату, внаслідок чого ми в майбутньому отримаємо більш ясну картину віддаленого від нас світу.

Плутон — більше не планета, і в цьому ви маєте рацію. Під час його відкриття у 1930 році ще не вистачало знань для того, щоб його класифікувати. Виправлення цієї помилки у 2006 році та «розжалування» Плутона досі займає людські розуми.

"Mein Vater erklärt mir один Sonntag unsere neun Planeten." («Мій батько розповідає мені щонеділі про наші дев'ять планет.») Цю фразу я вивчив ще в школі. Перші літери слів у реченні вказують на перші літери назв планет нашої сонячної системи: "Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto" ("Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон»). Але в 2006 все стало інакше: На Генеральній Асамблеї Міжнародного Астрономічного Союзу в Празі було дано нове визначення слова «планета» і Плутон його критеріям не відповідав. З того моменту він був не планетою, а «карликовою планетою». Це поняття по суті означає «великий астероїд».

Ухвалення цього рішення не обійшлося без суперечок серед астрономів. Але особливо жорстокі дискусії були серед громадськості. Якщо я, наприклад, у доповідях чи статтях повідомляю про дослідження Плутона, я знову, як і раніше, отримую коментарі від людей, які скаржаться на те, що це небесне тіло більше не можна називати «планетою».

Особливо роздратована через «розжалування» американська громадськість: адже Плутон був єдиною планетою, яку відкрив американець (Клайд Томбо). Інші американські астрономи також незадоволені - вони знову і знову намагаються запропонувати таке визначення планети, щоб Плутон отримав назад свій статус.

• На сьогоднішній день обговорюється пропозиція Кірбі Раньона з Університету Джона Хопкінса: Будь-яке небесне тіло, в якому немає реакції ядерного синтезу і яке за формою схоже на сферу, має називатися «планетою». Тоді Плутон, зрозуміло, знову став би планетою. Тоді слід би таким же терміном позначити ще добру сотню небесних тіл у нашій Сонячній системі. Сферичність небесного тіла залежить, головним чином, від його розміру та речовин, з яких він складається. Ця формула описує фізичні процеси, які відповідальні за форму:

Формула планети

Поряд з гравітаційною постійною G і числом π знаходиться щільність ρ речовин і опір стиску σ y які визначають форму. З її допомогою обчислюється «Kartoffelradius» («картопляний радіус») мінімальний радіус карликової планети R.

Найменше небесне тіло є не сферичним, а має неправильну форму, як картопля. Тільки коли тіло має достатній розмір, його маса за допомогою власної гравітації може подолати опір речовини стиску та утворити кулястий об'єкт.

Сферичність може дійсно дещо розповісти про внутрішню будову і цим може використовуватися як важливий параметр для дослідження в планетології. Незважаючи на це, визначальний критерій, що використовується для визначення його як "планети", вважаю хибним. До того ж, серед іншого, ігнорується важливий факт при його появі.

Коли з'явилися такі планети, як Земля і Юпітер, вони досить швидко збільшилися в розмірах, щоб за допомогою своєї сили гравітації або зібрати всі речовини, що знаходяться поблизу, або за допомогою відцентрових сил запустити матерії по віддаленій орбіті, не кажучи вже про такі особливі випадки як троянські. астероїди. Але на великій відстані від сонця об'єкти рухалися б набагато повільніше.

Траплялося б менше зіткнень, небесні тіла збільшувалися б повільніше і не могли б впливати на навколишнє середовище таким чином. У зв'язку з чим Плутон був би зовсім не планетою, а великим астероїдом, який, як і раніше, знаходився б серед маси інших астероїдів.

Можна надати безліч визначень поняттю терміну «планета». Але по-справжньому задовільний не стане жодне. Природа не передбачила для небесних тіл непорушних кордонів. Тіла змінюються, плавно та розмірено. Але поки людина ще працює над такими визначеннями, розумніше не ставити Плутон та всі інші малі астероїди в один ряд із газовими гігантами розміром із Юпітер.

Плутон - захоплюючий об'єкт, такий, яким його і класифікують! А в школі вчать тепер просто: Mein Vater erklärt mir 1 Sonntag unseren Nachthimmel. («Мій батько розповідає мені щодня про наше нічне небо»).