Дивовижний Плутон – чи є він планетою?

Ще зовсім недавно у будь-яких довідниках та енциклопедіях говорилося, що Плутон є останньою, дев’ятою планетою нашої зоряної системи. Ні в кого не виникало жодних сумнівів, чи Плутон є планетою Сонячної системи.

Якщо раніше вся історія розвитку астрономії проходила під знаком відкриття нових небесних тіл, внаслідок чого кількість відомих людині планет зросла з п’яти до дев’яти, то 2006 року сталася унікальна історична подія – планет стало менше, оскільки люди стали вважати, що Плутон більше не планета.

Чому ж найвіддаленішу з планет астрономи перевели до розряду тіл, що належать поясу Койпера?

Основні параметри Плутона

Плутон обертається навколо Сонця по орбіті, що віддалена від нього на 5,9 мільярда кілометрів. Місцевий рік дорівнює майже 248 земним рокам. У Плутона дуже невеликий діаметр – 2390 км, та ще й щільність дуже мала – всього 1,5-2 г/см3, у зв’язку з чим Плутон набагато відстав по масі від планет, наприклад, він у 500 разів легший за нашу Землю. Доба на Плутоні майже дорівнює земному тижні.

Після того, як було прийнято, що Плутон не є планетою у будові Сонячної системи дещо змінилося. Їй довелося стиснутись до орбіти Нептуна, який став тепер останньою планетою, зате суттєво розширився пояс Койпера, який тепер починається одразу за Нептуном. Плутон увійшов до складу найбільших (відомих на даний момент) об’єктів поясу Койпера.

Рішення про зниження статусу Плутона до розряду спеціально придуманої категорії карликових планет далося вченим нелегко, довкола питання, чи є Плутон планетою, велися запеклі суперечки, кінець яким поклав конгрес астрономічного союзу, який проходив у Празі у 2006 році.

Відео про Плутон

Історія вивчення планети

Плутон було відкрито лише 1930 року. Перше припущення, що має існувати трансурановий об’єкт, висловив ще американець П. Ловелл 1906 року. Але потужність телескопів початку минулого століття не дозволяла помітити такий віддалений і тьмяний об’єкт. Вперше на знімок Плутон потрапив ще в 1915 році, але зображення вийшло настільки незрозумілим, що вчені просто проігнорували його. Лаври першовідкривача дісталися американському астроному Клайду Томбо, який довгий час вивчав астероїди. Йому першому вдалося зробити якісну фотографію Плутона.

Потім довгий час Плутон майже не вивчали, всі сили були кинуті на дослідження ближчих планет. Будувалися лише боязкі плани із запуску до об’єкта, що у 40 разів далі, ніж Земля від Сонця, безпілотників. Скромний і віддалений Плутон не привертав уваги вчених, яке було, в основному, прикуто до тих об’єктів, на яких хоча б теоретично було можливе життя, на роль якого найкраще підходив Марс.

Нарешті, в 2006 році НАСА запустила у бік Плутона космічний апарат «Нові горизонти», який 14 липня цього року нарешті пролетів повз цей об’єкт лише за 12 500 кілометрів.

Відео про Плутона, який втратив статус планети

Будова Плутона

Крайня віддаленість Плутона залишала досі його маловивченим, тому знання про нього більше ґрунтувалися на припущення вчених. Основна гіпотеза передбачає, що поверхню Плутона становлять переважно змерзлі метан і вода, а під ними знаходиться крижана мантія, потім рідкий азот. У глибині розташоване кам’янисте ядро ​​з льоду, силікатів та гідратів. Можливо, що ядро ​​та мантію поділяє рідкий шар вуглеводнів. Лід мантії та поверхні виходив із води, піднятої з глибин планети теплом розпаду радіоактивних елементів, присутніх у кам’яних фрагментах ядра.

Поверхня та атмосфера Плутона

Малюсенький Плутон має досить значну атмосферу, але вона навряд чи придатна для звичного нам життя. В основному вона складається з азоту, але включає також метан та окис вуглецю. На Плутоні дуже прохолодно – середня температура там близько мінус 220 градусів, а влітку (тобто через кожні 248 років) планета виявляється трохи ближчою до Сонця, лід її поверхні сублімується в газ, охолоджуючи її ще на 10 градусів. Атмосфера при цьому помітно тепліша – всього мінус 180 градусів.

У цих умовах поверхня планети виявляється закутаною льодом із замороженого азоту, який покриває як рівнини, так і гори. На полюсах Плутона є вічні крижані шапки.

Супутники Плутона

У 1978 році був відкритий Харон – найбільший супутник Плутона, який всього вдвічі менший за нього самого. Правильніше навіть назвати їх системи подвійною карликовою планетою, оскільки центр її тяжкості перебуває поза межами Плутона, це також аргумент на користь того, чому Плутон не є планетою. Цілком можливо, що найближчим часом астрономи зарахують цю пару до подвійних систем карликових планет. Два об’єкти поділяє лише близько 20 тисяч кілометрів. Повний виток пари здійснює за 6,4 наших днів, за цей же час Плутон робить і оберт навколо себе, тому завжди «стежить» за Хароном однією стороною. Харон, що вічно висить в одній точці неба, утворює явище «приливного замку».

У Плутона червоний відтінок, а у Харона – сірий, останнє, на думку вчених, через наявність лише водяного льоду.

За допомогою Хаббла у 2005 році у Плутона були виявлені крихітні супутники Нікта та Гідра, потім у 2011 році був виявлений четвертий, а через рік і п’ятий супутники. Усі вони не перевищують 100 км у діаметрі та обертаються навколо пари Плутон-Харон.

Домінуюча на даний момент теорія свідчить, що колись сталося ковзне зіткнення двох масивних тіл, в результаті якого з Плутона було вирвано значну кількість матеріалу. Через деякий час з них утворилася пара Плутона і Харона.

Що нам відкрили "Нові горизонти"?

Замислювалася місія "Нові горизонти", коли Плутон ще був планетою, але коли вона стартувала, було вже доведено, чому Плутон не планета. На сьогоднішній день «Нові горизонти» відкрили новий виток історії в науковому дослідженні планет Сонячної системи.

Одними з відкриттів, здійснених щойно цією місією, стали плавучі льоди на поверхні і напрочуд щільна для такого малого об’єкта атмосферний серпанок. Фотографії Плутона продемонстрували захоплюючі види гір з льоду, льодовиків із азоту. Багато видів дуже нагадували наші арктичні краєвиди.

Після максимального зближення з Плутоном через 15 хвилин зонд розгорнув камери у зворотний бік і зняв з 18 тисяч кілометрів краєвид крижаних рівнин і гір, покритих туманом. Ліворуч височіють гори висотою до 3,5 км, а праворуч рівнини Супутника.

Через сім годин після зближення було зроблено ще один вражаючий знімок, де потік сонячного освітлення проходить крізь атмосферу Плутона, виявляючи її чітку шарувату структуру. Висота атмосферного серпанку 130 км (більше ніж на Землі). Вже з’ясовано, що висота одного шару становить 50 кілометрів, а іншого 80 кілометрів над поверхнею.

Вже запропоновано модель утворення атмосферного серпанку, що це результат складної взаємодії сонячної радіації з метаном, присутнім в атмосфері, коли утворюються толини (складна органіка), які надають поверхні карликової планети червоного відтінку.

На рівнині Супутника вчені помітили крижану плиту, яка, можливо, і зараз ще рухається по її поверхні, подібно до земних льодовиків.

Останні дані зонда про склад Плутона показали наявність у льодах монооксиду вуглецю, азоту та метану, які в умовах місцевої погоди можуть бути присутніми у твердій або рідкій фазі.

Підсвічування Сонцем дозволяє розрізнити в атмосфері щонайменше 12 шарів.

Наступна фотографія змушує відчути ефект присутності дослідника на Плутоні – тут Сонце підсвічує туман, що розрізає вертикальні тіні від невеликих гір та пагорбів. Це багато говорить про місцеву погоду, яка досить часто змінюється.

Дані з останніх фотографій Плутона свідчать про наявність гідрологічного циклу, що нагадує земний. Тут лише екзотичніші м’які льоди, зокрема, що складаються з азоту.

На наступному знімку зображено рівнину Супутника – великий світлий регіон на поверхні карликової планети.

На збільшеному ділянці видно, що азотний лід (права частина знімка), що зібрався на височини, сповзає вниз з гір на рівнину Супутника.

Для вчених несподіванкою стало виявлення слідів льодовикового циклу Плутоні. Адже тьмяне Сонце тут світить набагато слабше, але й на Плутоні виявились можливі фазові переходи компонентів ландшафту. У цьому плані Плутон виявився напрочуд схожим на Землю. І його поверхня анітрохи не простіше влаштована, ніж поверхня Марса.