Планета Плутон

Еще с момента обнаружения в 1846 году восьмой планеты Нептун астрономы уже подозревали о том, что позади нее должен находиться девятый объект. Сам Нептун был открыт благодаря наблюдавшимся колебаниям Урана. Правда, некоторые ученые полагали, что это Нептун демонстрирует необъяснимые изменения в скорости своего движения по орбите.

ОТКРЫВАЕТСЯ ОХОТА

Несколько ученых даже предложили расчет орбиты предполагаемой девятой планеты, которой дали кодовое наименование «планета X». Астроном Персиваль Лоуэлл настолько заинтересовался этим вопросом, что даже открыл обсерваторию во Флагстаффе в штате Аризона, чтобы заняться поисками загадочного обьекта.

В 1929 году, через 13 лет после смерти Лоуэлла, на работу в обсерваторию поступил американский астроном Клайд Томбо, который получил задание искать недостающую планету с помощью самого современного фотографического оборудования. Томбо улыбнулась удача: за почти год наблюдений примерно на том самом месте, на котором ожидали увидеть планету X, неожиданно выдал свое присутствие Плутон.

Открытие новой планеты стало сенсацией, а Томбо приобрел заслуженную славу. Назвали тело по предложению английской школьницы Венеции Верни Плутоном в честь римского бога подземного мира, который мог становиться невидимым, ведь именно такой казалась эта планета.

КАК ОПРЕДЕЛЯЛИ ПЛУТОН

Последующие оценки размера Плутона только подтвердили, что он слишком мал, чтобы быть тем самым небесным телом, которое так долго искали.

Плутон был самой маленькой из известных планет. Его диаметр примерно на 2500 км меньше, чем диаметр Меркурия. В течение пяти десятилетий Плутон оставался полной загадкой и, кроме характеристик его орбиты, о нем почти ничего не было известно. Обнаружение в поясе Койпера новых объектов размером с Плутон заставило дать новое определение термину «планета». В 2006 году Плутон был признан карликовой планетой и обозначен как малая планета № 134340.

Наклоненная под углом 17° относительно плоскости Солнечной системы эллиптическая орбита Плутона относит планету минимально на 4,4 млрд и максимально на 7,4 млрд км от Солнца. Некоторые астрономы утверждали, что это, возможно, потерявшийся спутник планеты-гиганта, но это фактически невозможно, так как в период максимального приближения Плутона к Солнцу Нептун всегда находится на дальнем крае своей орбиты.

БЛИЗНЕЦ ПЛУТОНА

Открытие спутника Плутона в 1978 году дало астрономам возможность несколько подробнее изучить девятую планету. Спутник, названный Хароном по имени мифического лодочника, который перевозит умерших по реке Стикс в подземное царство мертвых, не был похож ни на один из известных ранее спутников. При диаметре 1200 км, что составляет половину показателя Плутона, этот спутник вращается по орбите вокруг своей планеты на расстоянии в 19 500 км.

Их близость и сходство в размерах указывают на то, что приливные силы между Плутоном и Хароном замедлили их вращение до такой степени, что каждый из объектов всегда повернут к другому только одним полушарием, как настоящие двойные планеты.

Когда астрономы установили, что Харон движется по орбите всего 6,4 дня, выяснилось, что спутник выполняет петли над и под Плутоном, следовательно, данная система, как и Уран, наклонена на бок, ось ее вращения и экватор находятся под углом 120° от номинальной вертикали Солнечной системы.

Используя данные «Хаббла», в 2005 году астрономы открыли еще два спутника Плутона – Никту и Гидру, каждый диаметром примерно 150 км; в 2011 году – Кербер, а в 2012 году – Стикс.

ХИМИЧЕСКИЙ ПОРТРЕТ

Спектроскопический анализ света, поступающего с Плутона и Харона, позволил идентифицировать молекулы на их поверхности. Плутон покрыт в значительной мере азотным льдом с небольшим количеством метана и монооксида углерода. Поскольку его поверхность ледяная, Плутон, вероятно, обладает мимолетным сходством со спутником Нептуна Тритоном (который, как считают, также родился в поясе Койпера). Но окраска Плутона совершенно другая, она кажется розовато-красной, тогда как Тритон голубого цвета.

Харон же в отличие от них серого цвета, и на нем, возможно, есть активные гейзеры, как на Тритоне.

Открытие Харона произошло незадолго до одного из затмений, когда Плутон и его спутник проходят друг перед другом. Путем измерения изменений в яркости между этими событиями астрономы смогли составить карты поверхности обоих объектов.

Что внутри Плутона? Большая часть данных о внутреннем строении Плутона получена на основе нескольких измерений и экстраполяции данных, известных о его небесных соседях, таких как похожий на Плутон спутник Нептуна Тритон. Исходя из его размера и массы, плотность Плутона должна составлять примерно 2 g на каждый см³. Это дает основание полагать, что его внутренняя структура на 60 % состоит из каменистой породы и на 40 % – изо льда. Если это так, Плутон, должно быть, сформировался при наличии достаточного объема внутреннего тепла, позволившего внутренней структуре малой планеты пройти дифференциацию и разделиться на внутреннее каменистое ядро и внешнюю льдистую мантию, которая состоит из замороженной воды.

ПЕРИГЕЛИЙ ПЛУТОНА

Последним сюрпризом от Плутона оказалось наличие у него атмосферы, пусть и совсем тоненькой. По мере приближения Плутона к перигелию, когда поверхность начинает нагреваться, поверхностные льды сублимируют, переходя из твердого состояния в газообразное и создавая тонкий слой пара.

Сублимация поверхностного льда оказывает охлаждающий эффект, который понижает температуру поверхности Плутона примерно на 10 °С до порядка -230 °С. Это ограничивает развитие атмосферы и обеспечивает скорое повторное замораживание газов в ледяной коре планеты по мере отдаления Плутона от точки перигелия и растворения его в холодном сумраке пояса Койпера.