Есть ли планета плутон в солнечной системе. Почему Плутон не планета? Физические характеристики Плутона
До сих пор среди людей, зорко следящих за событиями в научном мире, еще не утихло обсуждение вопроса "Плутон — планета или нет?" Жаркие споры начались в 2006 году, когда на очередном собрании МАС (Международного астрономического союза) были окончательно определены основные классы небесных тел. Плутон и еще несколько объектов Солнечной системы вошли в число карликовых планет. Возмущению общественности не было предела.
Многие отказывались принять тот факт, что в нашем кусочке Галактики теперь не девять, а восемь планет. Впрочем, ученые, четко обосновав свою позицию, в ближайшее время не собираются вновь пересматривать принятые определения. Сегодня вопрос "Плутон — планета или нет?" уже не вызывает столько эмоций, но остается актуальным. Разобраться в причинах потери статуса этим космическим телом поможет краткий экскурс в историю.
Предугаданные
Открытие планет Нептун и Плутон во многом схожи. Эти объекты настолько далеки от Солнца и Земли, что наблюдать их невооруженным глазом невозможно. Да и не всякий телескоп позволяет отличить столь удаленное тело от тусклой звезды. Поэтому планеты Нептун и Плутон наблюдались за некоторое время до своего официального открытия, но ошибочно относились к светилам.
Оба объекта первоначально были обнаружены теоретически и лишь затем увидены в телескоп. Открытие планет Нептун и Плутон стало следствием развития знаний и технологий. Существование первого из них являлось самым логичным объяснением изменений в движении Урана, не совпадающих с расчетами астрономов. Двое ученых, Урбен Лаверье и Джон Куч Адамс, независимо друг от друга с разной точностью определили местоположение предполагаемой планеты и вычислили ее орбиту. Датой открытия Нептуна считается 23 сентября 1846 года.
Еще дальше от Солнца
Однако новая планета не решила проблему изменения орбиты Урана. Гравитационным воздействием Нептуна нельзя было объяснить все расхождения с теоретическими построениями. Тогда возникла идея об еще более далекой от Солнца планете. Новый предполагаемый транснептуновый объект также первоначально был вычислен и лишь потом обнаружен на небе. Открытие планеты Плутон произошло в 1930 году, его автором стал Клайд Томбо, американский астроном. Как и в случае с Нептуном, изучение снимков предыдущих лет показало, что объект неоднократно наблюдался и ранее, но ошибочно относился к тусклым звездам.
Параметры
Сразу после открытия и еще на протяжении длительного времени никто не задумывался: Плутон — планета или нет? Предполагалось, что по своим размерам он схож с Марсом. После наблюдения прохождения Плутона по диску звезды в 1965 году был уточнен его диаметр: не более 5,5 тысячи километров, что несколько меньше, чем считалось ранее. Массу планеты не могли точно оценить вплоть до 1978 года. Тогда научный мир был обрадован новым открытием. Астроном Дж. Кристи на снимках Плутона обнаружил спутник планеты диаметром около 500 километров.
Новый объект получил имя Харон. Он позволял с большой точностью определить массу Плутона. Она оказалась равной 1/500 от аналогичного параметра Земли. Уточнили и диаметр — всего 2600 километров. Плутон, таким образом, оказался космическим телом, уступающим по размерам даже Меркурию.
Двойная система
Как показали исследования, масса Харона составляет примерно 11,65 % от аналогичного параметра Плутона. Спутник и планета всегда обращены друг другу одной и той же стороной. Считается, что такое взаимное расположение двух объектов — иллюстрация будущего Земли и Луны. Сейчас спутник нашей планеты виден только с одной стороны, а спустя какое-то время и Земля будет обращена к нему всегда подобным же образом.
Центр масс, вокруг которого вращаются Плутон и Харон, размещается вне планеты. В связи с этим сегодня в научном мире эти объекты считаются частями двойной системы, причем практически равноправными. Спутник и планета выделяются в ней лишь условно и, скорее, по привычке.
Первые сомнения
Именно с момента появления новых данных о габаритах транснептунового объекта и возник впервые вопрос: "Плутон — планета или нет?" Сомнения в статусе были вызваны малыми размерами. Однако до 1992 года серьезно над этим вопросом не раздумывали. Переломным моментом стало открытие объектов пояса Койпера. Все они представляли собой космические тела, состоящие из смеси льда и горных пород, то есть были очень похожи на Плутон. Основные его отличия — это внушительные на фоне объектов пояса размеры и большая яркость, создаваемая льдом на поверхности.
Как и планеты-гиганты, Плутон по большей части состоит из летучих веществ, существующих здесь в замерзшем состоянии из-за постоянных низких температур. Это также роднит его с объектами пояса Койпера. Открытие множества подобных тел привело к необходимости уточнения понятия «планета». Перед учеными стояла задача: либо дать этот статус всем подобным объектам, либо выделить их в новый класс.
Окончательное решение
Вопрос был закрыт в 2006 году. МАС четко определил критерии планеты:
- это тело, обращающееся по орбите вокруг Солнца;
- оно обладает такой массой, что способно поддерживать гидростатическое равновесие, то есть имеет форму почти идеального шара;
- орбита тела должна быть свободна от других объектов.
Именно последнему критерию и не соответствует Плутон. Для него было введено понятие «карликовая планета». К этому типу объектов отнесли и Цереру, до того считавшуюся астероидом Главного пояса.
Открытие планеты Плутон не стало после 2006 года менее ценным для науки. Отнесение этого транснептунового объекта в ту или иную категорию никак не влияет на его существование, а потому эмоции общественности в скором времени совершенно утихнут. Зато продолжится исследование примечательной во многих смыслах системы Харон-Плутон, а значит, впереди новые открытия.
Плутон был открыт американским астрономом Клайдом Томбо в 1930 году, рассчитавшим математически, что за орбитой Урана должно было находится ещё какое-то небесное тело, вносившее небольшие «коррективы» в его движение по орбите. Дальше все было делом техники — имея модель движения Урана с учетом гравитации остальных планет и Солнца и сравнивая ее с наблюдаемой орбитой, можно было оценить, по какой орбите движется и какую массу имеет возмущающее тело. Однако, эти оценки были весьма приблизительны.
Орбита Плутона — как видно из рисунка, она значительно наклонена относительно плоскости Солнечной системы, и в дальних участках «забегает» далеко в Пояс Койпера
Когда Плутон наконец был найден, его приблизительный размер оценили примерно совпадающим с земным. Не надо смеяться над такой грубой ошибкой в расчетах, стоит напомнить что в распоряжении астрономов того времени все ещё не было компьютеров, а Плутон находится от Солнца в 39 раз дальше, чем Земля.
Понять ошибку и уточнить размеры Плутона удалось только в 1978 году, с открытием его первого спутника — Харона , всего в два раза уступающего по размеру самому Плутону. Изучая взаимодействие Плутона и Харона, астрономы установили, что масса Плутона чрезвычайно мала и составляет всего лишь около 0,2 от массы Земли.
Так, внезапно и совершенно неожиданно для науки, Плутон из крупного небесного тела вдруг сильно «сжался» и уменьшился в размерах. Однако, даже будучи весьма маленьким по размерам Плутон пока все ещё считался полноценной планетой .
Открытие Эриды и других карликовых планет за орбитой Нептуна
С наступлением 1990-х г.г. в исследовании космоса наступила новая эра, которую можно было бы смело назвать «эрой Хаббла» по имени космического телескопа «Хаббл» предназначенного для наблюдения за удаленными космическими объектами.
Очень скоро выяснилось, что Плутон и Харон — не единственные объекты за орбитой Нептуна. В пространстве, что ранее казалось только «пустотой», один за другим стали появляться новые объекты, в основном ледяные по составу, вращающиеся вокруг Солнца на большом удалении, причем некоторые из них были весьма впечатляющими по размеру. Это определенно были не астероиды — слишком велики их размеры, но в то же время до полноценных планет они «не дотягивали».
Когда в 2005 году группа астрономов, руководимых Майком Брауном из Калифорнийского технологического института открыла Эриду , космический объект удаленный от Солнца в два раза дальше Плутона, но при этом почти не уступающий ему размером, перед учеными встала непростая задача. То что Эрида и Плутон — во многом похожие небесные тела, сомнений не оставалось. Но, является ли Эрида ещё одной планетой Солнечной системы?
Одним словом, существующие астрономические представления требовали пересмотра.
Плутон лишается статуса планеты Солнечной системы
В 2006 году Международный астрономический союз принял официальное определение понятию «планета «.
Планета — это тело, обращающееся вокруг Солнца и не являющееся спутником другого тела, достаточно крупное, чтобы принять сферическую форму под действием собственных гравитационных сил, способное «очистить близлежащие области» от других подобных тел, но недостаточно крупное для начала термоядерной реакции.
Поскольку Плутон свою область не очистил и мирно сосуществует в ней с другими объектами , он перестал быть планетой. Вместо этого Союз принял решение назвать Плутон и Эриду карликовыми планетами — космическими объектами не дотягивающими до полного соответствия определению «полноценной» планеты, но и не соответствующими ему в полной мере.
Правильным было это решение или не совсем правильным — спорят иногда по сей день. Тем не менее, вопросы вызывает скорее «расплывчатая» формулировка определения понятия «планета», сам факт существования карликовых планет принимается всеми.
На данный момент в список «официальных» «карликов» Солнечной системы входят давно известная , достаточно хорошо изученный Плутон, и кучка «новичков» с окраин системы: Эрида, Хаумеа, Макемаке, Седна (возможно). Однако уже сейчас понятно — карликовых планет ничуть не меньше, а скорее всего значительно больше, чем «больших».
Новые открытия ждут нас в самом ближайшем будущем.
Не так давно Плутон был исключен из списка планет Солнечной системы и отнесен к карликовым планетам. Давайте разберемся,почему Плутон не планета.
1. История, или всё хорошо
Плутон впервые был обнаружен в 1930 г. Клайдом Томбо в обсерватории Лоуэлла в Аризоне. Астрономы уже давно предсказывали, что в Соленчной системе существует девятая планета, которую они называли Планетой X. Томбо была дана трудоемкая задача сравнения множества фотографических пластинок с изображениями областей неба, сделанными с интервалом в две недели. Любой движущийся объект, такой как астероид, комета или планета, должен был менять свое положение на разных фотографиях.
Через год наблюдений Томбо, наконец, обнаружил объект с подходящей орбитой и заявил, что наконец-то нашел Планету X. Так как открытие было сделано в обсерватории Лоуэлла, команда обсерватории получила право дать планете имя. Выбор был сделан в пользу имени Плутон, которое было предложено11-летней школьницей из Оксфорда, Англия (в честь римского бога подземного мира).
Астрономы не могли определить массу Плутона до открытия его крупнейшего спутника, Харона, в 1978 году. Тогда же, определив массу Плутона (0,0021 массы Земли), они смогли более точно оценить его размеры. Согласно последним данным диаметр Плутона составляет 2400 км. Плутон просто крошечный, но тогда считалось, что ничего больше чем эта карликовая планета за орбитой Нептуна нет.
2. Что-то пошло не так, или корень проблемы
Однако 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).
По последним оценкам в поясе Койпера находится по крайней мере 70000 ледяных объектов диаметром в 100 км и более и имеющих такой же как у Плутона состав. В соответствии с новыми правилами определения планет, именно то, что орбита Плутона населена подобными объектами и является основной причиной того, почему Плутон не планета. Плутон - всего-навсего один их множества объектов пояса Койпера.
В этом-то и вся проблема. После открытия Плутона астрономы обнаруживали все большие и большие объекты в поясе Койпера. Карликовая планета 2005 FY9 (Макемаке), обнаруженная астрономом Калифорнийского технологического института Майком Брауном и его командой, лишь немного меньше, чем Плутон. Позже было обнаружено еще несколько других подобных объектов (например 2003 EL61 Хаумеа, Седна, Орк и т.д.).
Астрономы поняли, что обнаружение в поясе Койпера объекта с размерами, большими чем у Плутона, - это всего лишь вопрос времени.
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.
3. Плутон больше не планета, или сложное решение
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.
Что же такое планета по новому определению? Является ли Плутон планетой? Проходит ли по классификации? Чтобы объект Солнечной системы считался планетой, он должен соответствовать четырем требованиям, определенным МАС:
Объект должен обращаться по орбите вокруг Солнца - И Плутон проходит.
Он должен быть достаточно массивным, чтобы своей силой гравитации обеспечить себе сферическую форму - И здесь с Плутоном, похоже, все в порядке.
Он не должен быть спутником другого объекта. Плутон сам имеет 5 спутников.
Он должен суметь расчистить пространство вокруг своей орбиты от других объектов - Ага! Это правило и нарушает Плутон, это главная причина того, почему Плутон не планета.
Что значит «расчистить пространство вокруг своей орбиты от других объектов»? В то время, когда планета только формируется, она становится доминирующим гравитационным телом на данной орбите. Когда она взаимодействует с другими, более мелкими объектами, она либо поглощает их, либо выталкивает их прочь своей гравитацией. Плутон же составляет лишь 0,07 массы всех объектов, находящихся на его орбите. Сравните с Землей - ее масса в 1,7 миллиона раз больше массы всех других объектов, находящихся на ее орбите, вместе взятых.
Любой объект, который не соответствует четвертому критерию, считается карликовой планетой. Поэтому Плутон - это карликовая планета.
В Солнечной системе существует очень много объектов с аналогичными размерами и массой, которые движутся по примерно такой же орбите. И до тех пор, пока Плутон не столкнется с ними и не приберет их массу к своим рукам, он будет оставаться карликовой планетой. Так же обстоит дело и с Эридой...
Да-да, это правда. Плутон больше не планета. Неужели вы не знали? Эта "свежая" информация появилась чуть больше 10 лет назад. Однако, по оценкам "на глаз", примерно половину взрослых посетителей планетариев этот факт удивляет. Зато дети в этом вопросе оказываются на высоте, они точно знают, что планет - восемь (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун). Но на вопрос "Почему же Плутон больше не планета?" ответить могут далеко не всегда. За что с ним поступили так и кто эти "негодяи", объясняет астроном, лектор Санкт-Петербургского планетария Мария Боруха.
Так что же произошло с Плутоном в далёком 2006 году?
Некоторые люди полагают, что Плутон покинул Солнечную систему. Спешим успокоить: Плутон – на месте и нас не покинул. Он по-прежнему обращается вокруг Солнца с периодом в 248 земных лет и, скорее всего, будет это делать ещё очень и очень долго.
Всё дело здесь в названиях, которые употребляют астрономы для классификации объектов. Они-то и решили больше не называть Плутон словом "планета".
Представьте, что один ребёнок подарил другому игрушку. Раньше был Петин паровозик, а стал Колин паровозик. Хотя сама игрушка совершенно не поменялась, но называть мы её стали иначе. Нечто похожее произошло с водами Индийского, Тихого и Атлантического океанов, окружающих Антарктиду, - в 2000 году их признали отдельным Южным океаном.
Аналогично с Плутоном: до 2006 года Плутон назывался "планетой" Солнечной системы, а теперь называется "карликовой планетой" . Важно, что карликовые планеты (они отмечены стрелочками на рисунке ниже) не являются подклассом "планет" (их тоже без труда можно различить на изображении) - это новый тип объектов в Солнечной системе, который ввели в том самом 2006 году. Сейчас к нему относится пять объектов: Церера, Плутон, Хаумея, Макемаке и Эрида.
Чем различаются планеты и карликовые планеты?
Из рисунка выше видно, что, во-первых, все карликовые планеты меньше, чем планеты. Так, может быть, Плутон просто слишком мал или лёгок, чтобы называться настоящей планетой? И это узнали только в 2006 году?
Нет, размер Плутона и до 2006 года был известен достаточно точно, чтобы заключить, что он ненамного, но меньше Меркурия (именно к нему перешёл статус самой маленькой планеты).
Более того, многие тела Солнечной системы, даже большего размера, чем Меркурий, не входят в список планет (например, Ганимед - крупнейший спутник Юпитера). А наша Луна - издревле известное космическое тело, конечно, меньше, чем Меркурий, но при этом больше, чем Плутон!
Да, если бы Луна жила отдельно от Земли и обращалась вокруг Солнца, она бы могла получить статус планеты. Сейчас же она называется спутником и вряд ли поменяет свой статус в ближайшее время.
Мы понимаем это слово интуитивно и говорим, что Луна - спутник Земли, а Земля - спутник Солнца, подразумевая движение одного тела вокруг другого. Но формализовать определение этого термина оказалось настолько трудно, что Международный астрономический союз пока не ввёл точное определение слова "спутник".
Теперь можно прийти к выводу: чтобы называться планетой, важно быть не только достаточно большим телом, но необходимо также являться спутником именно Солнца, а не другого тела.
Но Плутон-то под такое определение подходит! Может быть, он, являясь большим телом, летает по какой-то особенной орбите вокруг Солнца?
Отчасти – да.
С помощью этого рисунка можно почти точно представить масштабы Солнечной системы и положение орбит планет. Бросается в глаза, что орбита Плутона сильно наклонена - на целых 17 градусов по отношению к плоскости, в которой лежит орбита Земли. Следом идёт Меркурий, наклонение которого составляет всего 7 градусов.
Кроме своего аномально большого наклонения, орбита Плутона вытянута сильнее, чем орбиты планет, хотя отличие от Меркурия по этому параметру невелико.
Может быть, это и есть ответ: орбита Плутона слишком сильно вытянута и слишком сильно наклонена?
Давайте теперь посмотрим на орбиты тел, лежащих от Солнца дальше, чем Плутон (они выделены на рисунке ниже красным цветом). Более наглядно это можно сделать с помощью этого ресурса .
" src="https://static..jpg" alt="" data-extra-description="
Карликовые планеты Солнечной системы. Фото:
Так какое же свойство является общим для столь различных объектов, которое при этом отличает их от планет?
Оказывается, необходимо рассмотреть не только сами тела, их размер и орбиту, но также обратить внимание на то, что находится в их окрестности: малые тела Солнечной системы - в основном астероиды.
Именно в этой области Солнечной системы - главном поясе астероидов - живёт одна из карликовых планет - Церера. Кстати, классификация этого объекта тоже была изменена: раньше Цереру считали астероидом (она была первым открытым небесным телом подобного рода), а теперь она - одна из карликовых планет.
Отличие астероидов и карликовых планет - в их форме. Карликовые планеты достаточно массивны, чтобы принять округлую форму, а астероиды - более лёгкие тела и имеют неправильные очертания.
Другие четыре карликовые планеты живут гораздо дальше от Солнца, за орбитой Нептуна. И в этой же области Солнечной системы находится пояс Койпера - ещё один пояс астероидов.
Теперь мы можем заключить, что карликовые планеты Солнечной системы отличаются от планет главным образом наличием астероидов в окрестностях их орбит.
При этом карликовые планеты и планеты имеют округлую форму и обращаются вокруг Солнца.
И что же послужило поводом понизить статус Плутона?
Идеи о том, что Плутон больше не должен носить статус планеты, стали появляться в начале XXI века. После 70 лет пребывания Плутона в должности девятой планеты один за другим посыпались открытия тел, находящихся дальше, чем Плутон, но сравнимых с ним по размеру и массе. Финальным аккордом в последовательности открытий стало открытие Эриды в 2005 году группой учёных под руководством Майкла Брауна. Впоследствии он даже написал книгу "Как я убил Плутон".
Дело в том, что Эрида оказалась существенно массивнее Плутона и фактически стала претендовать на роль 10-й планеты. У учёных был выбор: продолжить расширять список планет либо придумать определение слову планета, которое обеспечило бы спокойствие и стабильность в их семействе. Они выбрали второй путь и дали следующее определение слову планета:
- Тело, обращающееся вокруг Солнца.
- Достаточно массивное, чтобы под действием сил гравитации принять околоокруглую форму, и находящееся в состоянии гидростатического равновесия.
- Очистившее пространство своей орбиты от прочих тел.
Значит ли это, что список планет больше никогда не пополнится? Ни в коем случае! До сих пор в Солнечной системе регулярно открываются новые объекты, обычно небольшие. Но даже при существующем разнообразии мощных телескопов планету размером с Землю, но находящуюся в 500 раз дальше от Солнца, чем сама Земля, астрономы не смогли бы заметить. Более того, в январе 2016 года тот самый "убийца Плутона" Майкл Браун предсказал существование большой планеты (в 10 раз массивнее Земли!) на видимой окраине Солнечной системы. В течение 2016 года этот гипотетический объект (предсказанный теоретически, но не обязательно существующий в действительности) найден не был. Но вполне возможно, что в ближайшие годы астрономы найдут настоящую девятую планету, которая будет более достойна этого статуса, чем Плутон.
