Маса і розмір Плутона
Опубликованно 30.03.2018 05:54
Плутон – планета, що отримала ім'я міфологічного божества. Довгий час був останньою, дев'ятою планетою Сонячної системи. Плутон вважався не тільки самим маленьким, але й самим холодним і мало вивченим. Але в 2006 році з метою його більш детального дослідження був запущений апарат, який в 2015 добрався до Плутона. Його місія завершиться в 2026 році.
Розміри Плутона настільки малі, що з 2006 року його перестали вважати планетою! Однак багато хто називає це рішення надуманим і необґрунтованим. Можливо, незабаром Плутон знову займе своє колишнє місце серед космічних тіл нашої Сонячної системи.
Найцікавіші факти про Плутоні, розміри його і новітні дослідження – нижче.
Відкриття планети
Ще в 19 столітті вчені були впевнені в тому, що за Ураном знаходиться ще одна планета. Потужність тогочасних телескопів не дозволяла їм виявити її. Чому Нептун так завзято шукали? Справа в тому, що спотворення орбіти Урана і Нептуна можна було пояснити тільки наявністю за ним ще однієї планети, яка впливає на нього. Ніби "тягне" на себе.
І в 1930 році Нептун нарешті виявили. Однак він виявився зовсім малий для того, що стати причиною подібних збурень Урана і Нептуна. До того ж, його вісь так само нахилена, як осі Урана і Нептуна. Тобто вплив невідомого небесного тіла впливає і на нього.
Вчені досі шукають загадкову планету Нібіру, мандрівну по нашій Сонячній системі. Деякі впевнені, що вона здатна незабаром стати причиною льодовикового періоду на Землі. Проте її існування досі не підтверджено. Хоча її опис, припускають дослідники, є у давніх шумерських текстах. Але навіть якщо планета-вбивця дійсно існує, нам не варто боятися кінця світу. Справа в тому, що наближення небесного тіла ми побачимо за 100 років до його передбачуваного зіткнення з Землею.
А ми повернемося до Плутона, відкритого в 1930 році в штаті Арізона Клайдом Томбо. Пошуки так званої планети-X велися з 1905 року, але лише команді американських вчених вдалося зробити це відкриття.
Постало питання, яке ім'я дати виявленої планеті. І назвати її Плутоном запропонувала одинадцятирічна школярка Венеція Берні. Її дідусь дізнався про труднощі при пошуку імені і запитав, яке б ім'я планеті дала онука. І Венеція дуже швидко дала обгрунтовану відповідь. Дівчинка цікавилася астрономією і міфологією. Плутон – давньоримський варіант імені бога підземного царства Аїда. Венеція пояснила свою логіку дуже просто - це ім'я як не можна краще гармоніювало з безмовним і холодним космічним тілом.
Розмір планети Плутон (в кілометрах - тим більше) залишався неуточненными довгий час. У телескопи тих часів крижаний малюк бачився лише яскравою зіркою на небосхилі. Визначити його масу і діаметр було абсолютно неможливо. Він більше Землі? Можливо, навіть більше Сатурна? Питання мучили вчених аж до 1978 року. Саме тоді було відкрито найбільший супутник цієї планети - Харон.Який розмір Плутона?
І саме виявлення його найбільшого супутника допомогло встановити масу Плутона. Назвали його Хароном, в честь потойбічного істоти, перевозить душі померлих у підземне царство. Маса Харона була ще тоді відома досить точно – 0,0021 маси Землі.
Це дало можливість дізнатися приблизні масу і діаметр Платона, використовуючи формулювання Кеплера. При наявності двох об'єктів різної маси вона дозволяє зробити висновок про їх розмірах. Але це лише приблизні цифри. Точні розміри Плутона стали відомі лише в 2015 році.
Отже, діаметр його дорівнює 2370 км (або 1500 миль). А маса планети Плутон становить 1.3 ? 1022 кг, а об'єм - 6,39·109 км3. Довжина - 2370.
Для порівняння, діаметр Еріди, найбільшою карликової планети нашої Сонячної системи, становить 1600 миль. Тому не дивно, що Плутону в 2006 році вирішили присвоїти статус карликової планети.
Тобто він є десятим за тяжкості об'єктом в Сонячній системі і другим – серед карликових планет.Плутон і Меркурій
Меркурій – найбільш наближена до Сонця планета. Він є повною протилежністю крижаного малюка. При порівнянні розмірів Меркурія і Плутона останній програє. Адже діаметр найближчої до Сонця планети становить 4879 км.
Різниться і щільність двох "малюків". Склад Меркурія в основному представлений каменем і металом. Густина його становить 5.427 г/см3. А Плутон при щільності 2 г/см3 містить у своєму складі переважно лід і камінь. Він поступається Меркурію по силі тяжіння. Якщо б вам вдалося побувати на карликовій планеті, при кожному кроці ви б відривалися від її поверхні.
Коли в 2006 Плутон перестали зараховувати до повноцінних планет, титул космічного малюка знову дістався Меркурію. А звання самого холодного отримав Нептун.
Карликова планета також менше двох самих великих супутників нашої Сонячної системи – Ганімеда і Титану.Розміри Плутона, Місяця і Землі
Ці небесні тіла також різняться за розміром. Наша Місяць – не найбільший супутник Сонячної системи. В сутності, фахівці ще не визначилися з трактуванням терміна «супутник», можливо, колись і її назвуть планетою. Проте розміри Плутона, в порівнянні з Місяцем, явно програють - він у 6 разів менше земного супутника. Розмір її в кілометрах - 3474. А щільність становить 60% земної та поступається першістю лише супутнику Сатурна Іо серед небесних тіл нашої Сонячної системи.
А наскільки Плутон менше Землі? Порівняння розмірів Плутона і Землі наочно показує, наскільки він малий. Виявляється, всередині нашої планети помістилося б 170 «плутончиков». NASA навіть представив графічне зображення, де Нептун розташований на тлі Землі. Пояснити краще, наскільки різняться їх маси, неможливо.Розміри Плутона і Росії
Росія – найбільша країна нашої планети. Площа її поверхні дорівнює 17 098 242 км2. А площа поверхні Плутона - 16 650 000 км2. Порівняння розмірів Плутона і Росії в людському розумінні роблять планету зовсім незначною. А є Плутон планетою взагалі?
Вчені впевнені, планетою може вважатися то небесне тіло, яке має чистий простір. Тобто гравітаційне поле планети має або поглинати найближчі космічні об'єкти, або викидати їх із системи. Але маса Плутона становить всього 0,07 від загальної маси найближчих об'єктів. Для порівняння, маса нашої Землі в 1.7 мільйона разів перевищує масу об'єктів на її орбіті.
Причиною зарахувати Плутон до списку карликових планет став ще один факт – в поясі Койпера, де локалізується і космічний малюк, були виявлені більш великі космічні об'єкти. Фінальним штрихом стало виявлення карликової планети Еріди. Відкрив її Майкл Браун навіть написав книгу під назвою «Як я вбив Плутон».
По суті, вчені, зараховуючи Плутон до дев'ятки планет Сонячної системи, розуміли – це питання часу. Одного разу космос йде досліджено далі Плутона – і обов'язково знайдуться більш великі космічні тіла. І називати Плутон планетою буде некоректно.
Формально Плутон називають карликовою планетою. Але насправді повноцінні планети під цю класифікацію не потрапляють. Цей термін ввели в тому ж 2006 році. У список карликових входять Церера (найбільший астероїд в нашій Сонячній системі), Еріда, Хаумеа, Макемаке і Плутон. Загалом, поки з терміном карликових планет ясно далеко не всі, так як точного визначення його поки не придумали.
Але, незважаючи на втрату статусу, крижаний малюк залишається цікавим і важливим об'єктом для вивчення. Розглянувши, якого розміру Плутон, перейдемо до інших цікавих фактів про нього.Основні характеристики Плутона
Планета розташована біля самої межі нашої Сонячної системи і віддалена від Сонця на 5900 млн км. Його характерною особливістю є витягнутість орбіти і великий нахил до площини екліптики. Завдяки цьому Плутон може наближатися до Сонця ближче, ніж Нептун. Тому з 1979 по 1998 Нептун залишався найбільш віддаленої від небесного світила планетою.
Добу на Плутоні – це майже 7 діб на нашій Землі. Рік на планеті відповідає нашим 250 років. Під час сонцестояння ? частина планети безперервно прогрівається, а інші її частини перебувають у темряві. Має 5 супутників.Атмосфера Плутона
Він має хорошу світловідбиваючу здатність. Тому, ймовірно, покритий льодом. Крижана кірка складається з азоту і окремих плям метану. Ті області, які зігріваються сонячним промінням, перетворюються в скупчення розріджених частинок. Тобто або атмосфера Плутона заледеневшая, або газоподібна.
Сонячне світло змішує азот і метан, надаючи планеті загадкове блакитнувате сяйво. Ось так виглядає сяйво планети Плутон на фото.
З-за невеликих розмірів Плутон не здатний утримувати щільну атмосферу. Плутон втрачає її дуже швидко – декілька тонн протягом години. Дивно, що досі не розгубив її всю в просторах космосу. Звідки Плутон бере азот для утворення нової атмосфери, поки неясно. Можливо, він присутній в надрах планети і сезонно виривається на її поверхню.Склад Плутона
Що там, усередині, вчені роблять висновок на основі даних, отриманих за роки вивчення планети.
Розрахунок щільності Плутона змусило вчених припустити, що на 50-70% планета складається з каменю. Все інше – лід. Але якщо ядро планети кам'янисте, значить, всередині неї має бути достатня кількість тепла. Саме воно розділило Плутон на кам'янисту основу і крижану поверхню.Температура на Плутоні
Колись Плутон вважався найхолоднішою планетою нашої Сонячної системи. За рахунок того, що він знаходиться дуже далеко від Сонця, температура тут може падати до -218 і навіть до -240 градусів за Цельсієм. Середня температура становить – 228 градусів за Цельсієм.
В точці, наближеної до Сонця, планета розігрівається настільки, що застиглий крижаною кіркою азот, присутній в атмосфері, починає випаровуватися. Перехід речовини з твердого стану зразу в газоподібний називають сублімацією. Випаровуючись, він утворює дифузні хмари. Вони замерзають і падають на поверхню планети у вигляді снігу.Супутники Плутона
Найбільшим супутником Плутона є Харон. Це небесне тіло також представляє величезний інтерес для вчених. Він знаходиться на відстані 20 000 км від Плутона. Примітно, що вони нагадують єдину систему, що складається з двох космічних тел. Але при цьому вони були утворені незалежно один від одного.
Так як пара Харон-Плутон рухається в унісон, супутник ніколи не змінює свого розташування (якщо дивитися з Плутона). Він пов'язаний з Плутоном приливними силами. Йому потрібно 6 діб 9 годин, щоб обійти планету навколо.
Швидше за все, Харон являє собою крижаної аналог супутників Юпітера. Поверхня його, створена з водяного льоду, надає їй сірий колір.
Змоделювавши планету і її супутник на суперкомп'ютері, вчені прийшли до висновку, що більшу частину часу Харон проводить між Плутоном і Сонцем. Від сонячного тепла на поверхні Харона тане лід і утворюється розріджена атмосфера. Але чому лід на Хароне досі не зник? Ймовірно, його підживлюють криовулканы супутника. Потім він "ховається" в тіні Плутона, і його атмосфера знову застигає.
Крім цього, за період вивчення Плутона було виявлено ще 4 супутника – Никта (39,6 км), Гідра (45,4 км), Стікс (24,8 км) і Кербер (6,8 км). Розміри останніх двох супутників можуть бути неточні. Відсутність яскравості ускладнює визначення маси та діаметра космічного тіла. Раннє вчені були впевнені в їх сферичній формі, але сьогодні припускають, що вони мають форму еліпсоїдів (тобто форму витягнутої сфери).
Кожен з крихітних супутників по-своєму унікальний. Никта і Гідра добре відбивають світло (близько 40%), так само, як і Харон. Кербер – самий темний з усіх супутників. Гідра - повністю утворена з льоду.Вивчення Плутона
У 2006 році NASA запустили космічний апарат, який дозволив більш детально вивчити поверхню Плутона. Він отримав назву "Нові горизонти". У 2015, через 9,5 років, він нарешті зустрівся з карликовою планетою. Апарат наблизився до об'єкта вивчення на мінімальну відстань – 12 500 км.
Точні знімки, надіслані апаратом на Землю, розповіли набагато більше, ніж найпотужніші телескопи. Адже він занадто малий для того, що добре проглядатися з Землі. Вдалося виявити безліч цікавих фактів про планету Плутон.
Вчені зі всього світу відзначають, що поверхня Плутона неймовірно цікава. Тут безліч кратерів, крижаних гір, рівнин, зловісних тунелів.
Сонячний вітер
Виявляється, космічний малюк мають унікальні властивості, яких позбавлені інші планети Сонячної системи. Вони полягають у його взаємодії з сонячним вітром (тим самим, який викликає магнітні бурі). Комети розсікають сонячний вітер, а планети в буквальному сенсі слова вдаряються про нього. Плутон демонструє обидва типи поведінки. Це робить його більше схожим на комету, ніж на планету. При такому сценарії розвитку подій утворюється так звана плутопауза. Вона характеризується утворенням великої області, в якій швидкість сонячного вітру поступово збільшується. Швидкість вітру складає 1,6 млн км/год.
Подібна взаємодія утворило у Плутона хвіст, що спостерігається у комет. Іонний хвіст складається в основному з метану і інших частинок, складових атмосферу планети.«Павук» Плутона
Заморожена поверхня Плутона має виглядати мертвою, впевнені вчені. Тобто яка вкрита кратерами і тріщинами. Велика частина його поверхні саме так і виглядає, але є область, яка видається на диво гладкою. Ймовірно, на неї вплинуло щось, що знаходиться у внутрішніх шарах планети.
А один з покритих тріщинами ділянок нагадує павука з шістьма лапками. Подібного вчені не бачили ніколи. Деякі «лапки» довжиною до 100 км, інші - довше. А довжина найбільшої «лапки» становить 580 км Дивно те, що ці точки мають одну підставу, а глибини тріщин підсвічуються червоним кольором. Що це? Можливо, це говорить про наявність якогось підземного матеріалу.«Серце» Плутона
На планеті є так звана область Томбо, яка має... форму серця. Цей регіон відрізняється гладкою поверхнею. Ймовірно, він відносно молодий і геологічні процеси на ньому відбувалися не так давно.
У 2016 році вчені докладно пояснили, яким чином з'явилася на планеті область Томбо. Ймовірно, її причиною стали поєднання двох чинників - атмосферні процеси і геологічні особливості. Глибокі кратери прискорюють застигання азоту, який, разом з оксидом вуглецю, покриває область довжиною більше тисячі кілометрів і йде вглубль Плутону на 4 км. Можливо, в найближчі десятиліття більша частина льодовиків на планеті зникне.Ще одна загадка Плутона
На Землі, в горах тропіків і субтропіків, зустрічаються снігові піраміди. Раніше вчені вважали, що цей феномен зустрічається тільки на поверхні Землі. Їх називають "покаявся снігами", так як вони нагадують фігури з похиленою головою. Однак такі утворення на нашій планеті досягають максимум 5-6 метрів у висоту. Але поверхня Плутона виявилася порізана цими фігурами, висота яких становить до 500 км. Ці голчасті фігури утворені з метанового льоду.
Як пояснюють вчені, на Плутоні присутні варіації клімату. Вони вважають, що процес утворення метанових голок збігається з процесами, що відбуваються на планеті. Як утворюються наші "каються снігу"?
Сонце висвітлює лід під великим кутом, одна його частина тане, а інша - залишається недоторканою. Утворюються своєрідні "ямки". Вони не відображають світло і тепло в атмосферу, а, навпаки, утримують їх. Таким чином, процес танення льоду починає різко посилюватися. Це стає причиною утворення структур, схожих на піки і піраміди.
На Плутоні відбувається щось подібне. Ці голки лежать поверх ще більш великих крижаних утворень і, ймовірно, є наслідком льодовикового періоду. Їх аналогів, вважають наші фахівці, у Сонячній системі немає.
Ця гірська долина, названа Тартар, сусідить з ще одним предметом інтересу вчених - долиною Томбо, яка описана вище.Океан на Плутоні?
Вчені вважають, що океани в нашій Сонячній системі досить поширені. Але може бути океан під замерзлим шаром поверхні карликової планети? Виявляється, таке цілком можливо.
Західна частина регіону Томбо виглядає досить дивно, в порівнянні з іншою поверхнею Плутона. Розмір км її становить близько 1000. Регіон іменують "Супутник Планиция". Поверхня її відрізняється рівною, щодо свіжої кіркою льоду і відсутністю ударних кратерів. Можливо, цей древній басейн є кратером, тепло якого просочується зсередини і змушує танути лід, немов оновлюючи його.
Примітно, що "Супутник Платиния" важчим за свого оточення. Вчені пояснюють це наявністю підповерхневого океану. Цим питанням займається команда Ниммо. Ймовірно, океан Плутона знаходиться на глибині 100 кілометрів і містить великий відсоток рідкого аміаку. Вік його може налічувати мільярди років. Якби океан не був прихований міцної кіркою льоду, в ньому могла б зародитися життя. У будь-якому випадку, знайти і дослідити його в найближчі сотні років не представляється можливим.Метановий сніг
Апарат "Нові горизонти" представив ученим докладні, неймовірно цікаві знімки. На зображеннях можна побачити рівнини і гори. Одна з найбільших гір Плутона носить неофіційну назву Cthulhu Regio. Простягається вона майже на 3 000 км. Розмір планети Плутон настільки малий, що гірська ланцюг практично повністю охоплює його.
З висоти апарату "Нові горизонти" гори нагадують скупчення ям, з кратерів, затемнених ділянок. Покриває цю гірську ланцюг метановий світло. Він видніється яскравою плямою на тлі низовин, мають червоний відтінок. Швидше за все, сніг тут формується за тим же принципом, що і на Землі.Висновок
Апарат "Нові горизонти" став дослідником, який зустрівся з Плутоном. Він повідав про цю загадкову планету безліч цікавих, раніше невідомих нам фактів про крижаному малюка. Дослідження тривають, і, можливо, незабаром вчені дізнаються про цю планеті ще більше.
Сьогодні ми обговорили факти, відомі нам на даний момент. Порівняли розміри Плутона з Місяцем, Землею та іншими космічними тілами наший Сонячної системи. В процесі дослідження виникає безліч питань, на які вчені поки що не мають відповідей.
Категория: Студентам