Pluto | ||||
---|---|---|---|---|
dvärgplanet | ||||
Naturlig färgbild av planeten tagen av New Horizons Automatic Interplanetary Station (AMS) den 14 juli 2015 från ett avstånd av 35 445 km | ||||
Öppning | ||||
Upptäckare | Clyde Tombaugh | |||
Plats för upptäckt | Flagstaff , USA | |||
öppningsdatum | 18 februari 1930 | |||
Detektionsmetod | fotografisk | |||
Orbitala egenskaper | ||||
Epok : J2000.0 | ||||
Perihelium | 29.667 a.u. [ett] | |||
Aphelion | 49.31 a.u. [ett] | |||
Huvudaxel ( a ) | 39.482117 a.u. [ett] | |||
Orbital excentricitet ( e ) | 0,2488273 [1] | |||
siderisk period | 90 553,02 jorddagar (247,92065 jordår) [1] | |||
Synodiska cirkulationsperioden | 366,73 jorddagar [2] | |||
Orbital hastighet ( v ) | 4,6691 km/s [1] | |||
Lutning ( i ) | 17°.14 [1] | |||
Stigande nodlongitud ( Ω ) | 110°,30347 [2] | |||
Periapsis argument ( ω ) | 113°, 76329 [komm. ett] | |||
Vems satellit | Sol | |||
satelliter | 5 | |||
fysiska egenskaper | ||||
Mått | 2376,6±3,2 km [3] [4] | |||
polär sammandragning | <1 % [5] | |||
Medium radie | 1188,3±1,6 km [3] [4] | |||
Ytarea ( S ) | 17,7 miljoner km² [komm. 2] | |||
Volym ( V ) | 7,0⋅10 9 km³ [komm. 2] | |||
Massa ( m ) | (1,303±0,003)⋅10 22 kg [5] | |||
Genomsnittlig densitet ( ρ ) | 1,860±0,013 g/cm³ [5] | |||
Tyngdacceleration vid ekvatorn ( g ) | 0,617 m/s² (0,063 g ) [komm. 3] | |||
Första flykthastighet ( v 1 ) | 0,855 km/s [komm. 3] | |||
Andra utrymningshastighet ( v 2 ) | 1 210 km/s [komm. 3] | |||
Ekvatorial rotationshastighet | 48,7 km/h [komm. fyra] | |||
Rotationsperiod ( T ) | −6.387 Jorddagar [1] | |||
Axis lutning | 119,591±0,014° [6] [komm. 5] . | |||
Höger uppstigning nordpol ( α ) | 132°.993 [7] | |||
Nordpolens deklination ( δ ) | −6°.163 [7] | |||
Albedo |
0,4–0,6 (Bond), 0,5–0,7 (geom.) [2] |
|||
Skenbar storlek | >13,65 [2] | |||
Absolut magnitud | −0,7 | |||
Vinkeldiameter | 0,065–0,11 tum [8] | |||
Temperatur | ||||
|
||||
ytor |
|
|||
Atmosfär | ||||
Atmosfärstryck | 1,0 Pa (2015) [5] | |||
höjd skala | cirka 60 km [2] | |||
Förening: kväve blandat med metan och kolmonoxid | ||||
Mediafiler på Wikimedia Commons | ||||
Information i Wikidata ? |
Pluto ( 134340 Pluto , symboler : och ) är den största kända dvärgplaneten i solsystemet [11] , ett trans-neptuniskt objekt och den tionde största (exklusive satelliter) himlakropp som kretsar runt solen - efter åtta planeter och Eris [12] [13] [14] . Pluto ansågs ursprungligen vara den nionde klassiska planeten, men sedan 2006 har den ansetts vara en dvärgplanet och det största Kuiperbältsobjektet .
Som de flesta Kuiperbältkroppar består Pluto mestadels av sten och is och är relativt liten: dess massa är ungefär sex gånger så stor som månen och dess volym är ungefär tre gånger. Arean Pluto (17,7 miljoner km²) är något större än Rysslands yta (17,1 miljoner km²). Plutos bana har en stor excentricitet och en stor lutning mot ekliptikplanet .
På grund av excentriciteten i Plutos bana närmar den sig solen på ett avstånd av 29,7 AU. (4,4 miljarder km), eftersom den är närmare den än Neptunus , tas den bort med 49,3 AU. (7,4 miljarder km). Pluto och dess största måne Charon , upptäcktes 1978, anses ofta vara en dubbelplanet eftersom deras systems barycenter ligger utanför båda objekten [15] . Internationella astronomiska unionen (IAU) har meddelat sin avsikt att ge en formell definition för binära dvärgplaneter, och fram till dess är Charon klassad som en satellit av Pluto [16] [17] . Pluto har fyra andra mindre månar :
Från den dag den upptäcktes 1930 fram till 2006 ansågs Pluto vara den nionde planeten i solsystemet. Redan på 1950-talet föreslog sovjetiska forskare att Pluto bara är den största av de dvärgplaneter som cirkulerar i denna region av yttre rymden i nära omloppsbanor [22] . Denna hypotes bekräftades: i slutet av 20-talet och början av 2000-talet upptäcktes många föremål i den yttre delen av solsystemet. Noterbara bland dem är Quaoar , Sedna , och speciellt Eris, som är 27 % mer massiv än Pluto [23] , men som fastställdes 2015 är Pluto större än Eris i storlek [24] [11] . Den 24 augusti 2006 definierade IAU först termen "planet" . Pluto föll inte under denna definition, och IAU rankade den i en ny kategori av dvärgplaneter, tillsammans med Eris och Ceres [25] . Efter omklassificeringen lades Pluto till listan över mindre planeter och fick numret 134340 under Minor Planet Center -katalogen [26] [27] . Vissa forskare fortsätter att tro att Pluto borde omklassificeras tillbaka till en planet [28] .
Pluto-systemet har tidigare studerats med mark- och jordnära astronomiska medel, och studerades 2015 på nära håll av den amerikanska rymdfarkosten New Horizons , som sköts upp när Pluto ansågs vara en vanlig planet.
Det kemiska grundämnet plutonium fick sitt namn efter Pluto [29] :393 .
På 1840 -talet förutspådde Urbain Le Verrier , med hjälp av newtonsk mekanik , positionen för den då oupptäckta planeten Neptunus baserat på en analys av störningar i Uranus omloppsbana [30] . Efterföljande observationer av Neptunus i slutet av 1800-talet fick astronomer att antyda att en annan planet förutom den också påverkar Uranus omloppsbana. År 1906 inledde Percival Lowell , en rik Bostonbo som grundade Lowell Observatory 1894 , en omfattande sökning efter den nionde planeten i solsystemet, som han kallade " Planet X " [31] . År 1909 hade Lowell och William Henry Pickering beräknat flera möjliga himmelska koordinater för det [32] . Lowell och hans observatorium fortsatte att söka efter planeten fram till hans död 1916 utan framgång. Faktum är att den 19 mars och den 7 april 1915 erhölls två svaga bilder av Pluto vid Lowell Observatory , men det identifierades inte på dem [33] [32] [34] .
Pluto kunde ha upptäckts vid Mount Wilson Observatory 1919 . Det året sökte Milton Humason , på uppdrag av William Pickering, efter den nionde planeten, och Pluto föll på fyra fotografiska plattor. Men i deras analys sågs endast områden nära ekliptikan noggrant, och Pluto visade sig vara för långt ifrån den. Dessutom gick han vilse bland de många stjärnorna och enligt vissa rapporter sammanföll hans bild i vissa bilder med en liten defekt i emulsionen eller delvis överlagd på stjärnan. Redan 1930 kunde bilden av Pluto i dessa arkivbilder identifieras med stor svårighet [32] [34] .
På grund av en decenniumslång juridisk strid med Percival Lowells änka, Constance Lowell, som försökte få en miljon dollar från Lowell Observatory som en del av sitt arv, återupptogs inte sökandet efter Planet X. Det var inte förrän 1929 som direktören för Vesto-observatoriet , Melvin Slifer , utan större eftertanke, anförtrodde fortsättningen av sökandet till Clyde Tombaugh , en 23-årig Kansasian som just hade blivit intagen på observatoriet efter att Slifer imponerats av hans astronomiska ritningar [33] .
Tombos uppgift var att systematiskt fotografera natthimlen. Varje plats fotograferades tre gånger med ett intervall på flera dagar, och föremål som hade ändrat sin position söktes efter i bilderna. Som jämförelse användes en blinkkomparator , som gör att du snabbt kan växla visningen av två plattor, vilket skapar en illusion av rörelse för alla föremål som är på olika platser på olika bilder. Den 18 februari 1930, efter nästan ett års arbete, upptäckte Tombaugh ett rörligt föremål på fotografier tagna den 23 och 29 januari . Ett fotografi av lägre kvalitet taget den 21 januari bekräftade dess existens [35] . Den 13 mars 1930, Lowells födelsedag och årsdagen av upptäckten av Uranus, telegraferades nyheterna om upptäckten till Harvard College Observatory [32] . För upptäckten av Pluto tilldelades Clyde Tombaugh Hannah Jackson-Gwilt-medaljen från Royal Astronomical Society of London (1931) med bilden av William Herschel [36] och andra utmärkelser.
Rätten att namnge den nya himlakroppen tillhörde Lowell Observatory. Tombo rådde Slipher att göra det så snart som möjligt, innan de kom före dem [31] . Varianter av namnet började komma in från hela världen. Constance Lowell, Lowells änka, föreslog först Zeus, sedan hennes mans namn, Percival, och sedan hennes eget namn. Alla sådana förslag ignorerades [37] .
Namnet "Pluto" föreslogs först av Venetia Burney , en elvaårig skolflicka från Oxford [38] [39] [40] . Venedig var inte bara intresserad av astronomi, utan också av klassisk mytologi, och beslutade att detta namn - den antika romerska versionen av namnet på den grekiska guden i underjorden - var lämplig för en sådan förmodligen mörk och kall värld. Hon föreslog namnet i ett samtal med sin farfar Falconer Meidan som arbetade på Bodleian Library vid Oxford University - Meidan läste om upptäckten av planeten i The Times och berättade om det för sitt barnbarn vid frukosten. Han förmedlade hennes förslag till professor Herbert Turner , som telegraferade sina kollegor i USA [38] [40] . Plutos värld är dock inte så mörk och dyster som den ofta föreställs: solen på Plutos himmel har en genomsnittlig magnitud på -19 m , vilket är ungefär 320 gånger ljusare än månen i en fullmåne i jordens himmel (magnitud -12,7 m ) [41] [42] .
Varje medlem av Lowell Observatory kunde rösta på en kort lista med tre alternativ: "Minerva" (även om en av asteroiderna redan hette det), "Kronos" (det här namnet visade sig vara impopulärt, efter att ha föreslagits av Thomas Jefferson Jackson C , en astronom med dåligt rykte), och "Pluto". Det sist föreslagna fick alla röster [43] . Namnförslaget publicerades första gången av observatoriet den 1 maj 1930 [38] [40] och mediemeddelandet ägde rum den 25 maj [44] . Efter det gav Falconer Meydan Venedig 5 £ som belöning [40] .
En av de astronomiska symbolerna för Pluto är monogrammet av bokstäverna P och L ( ), som också är initialerna till P. Lowells namn. [45] Den andra är , [46] som liknar Neptunus symbol. Dessa symboler är sällsynta inom astronomi idag, men används ofta inom astrologi.
Namnet Pluto på kinesiska , japanska (冥王星) och koreanska (명왕성) betyder "den underjordiska kungens stjärna" [47] [48] - detta alternativ föreslogs 1930 av den japanske astronomen Hoei Nojiri [49] . Inflytandet av denna variant märks också i det vietnamesiska namnet för Pluto (Sao Diêm Vương), som betyder "Stjärnan i gropen ". Många andra språk använder translitterationen "Pluto" (på ryska - "Pluto"); på vissa indiska språk kan dock namnet på guden Yama användas (till exempel Yamdev i Gujarati ) - helvetets väktare inom buddhismen och hinduismen [47] .
år | massa i enheter markbundna | anteckningar |
---|---|---|
1931 | 0,94 | Nicholson & Meyel [50] |
1950 | 0,1 | Kuiper [51] |
1976 | flera tusendelar | Cruikshank, Pilcher & Morrison [52] |
1978 | 0,0017 | Christy och Harrington [53] |
Omedelbart efter Plutos upptäckt skapade dess dunkel och avsaknad av en urskiljbar planetskiva tvivel om att det var Lowells " Planet X ". Under hela mitten av 1900-talet reviderades uppskattningen av Plutos massa ständigt nedåt. Upptäckten 1978 av Plutos måne Charon gjorde det möjligt att mäta dess massa för första gången. Det visade sig vara lika med cirka 0,2% av jordens massa , vilket är för litet för att vara orsaken till inkonsekvenser i Uranus omloppsbana.
Efterföljande sökningar efter en alternativ Planet X , särskilt de som utfördes av Robert Harrington [54] , misslyckades. Under passagen av Voyager 2 nära Neptunus 1989 erhölls data enligt vilka Neptunus massa reviderades nedåt med 0,5 %. År 1993 använde Miles Standish dessa data för att räkna om Neptunus gravitationsinflytande på Uranus. Som ett resultat försvann avvikelserna i Uranus omloppsbana, och med dem behovet av Planet X [55] [56] .
Idag är de allra flesta astronomer överens om att Lowells Planet X inte existerar. 1915 förutspådde Lowell positionen för Planet X, som var mycket nära Plutos faktiska position vid den tiden; dock drog den engelske matematikern och astronomen Ernest Brown slutsatsen att detta var en slump, och denna uppfattning är nu allmänt accepterad [57] .
Plutos bana skiljer sig mycket från banorna för de stora planeterna i solsystemet: den har en mycket större excentricitet (0,2488) och en lutning mot ekliptikplanet (17,14°). Den halvstora axeln i Plutos bana är 5,906 miljarder km, eller 39,482 AU. , men på grund av den stora excentriciteten varierar Plutos avstånd från solen från 4,437 miljarder km vid perihelium till 7,376 miljarder km vid aphelium ( 29,7–49,3 AU ) [2] . Ljus (liksom radiovågor) färdas avståndet från solen till Pluto på 247 minuter vid perihelion och 410 minuter vid aphelion [60] , och belysningsintensiteten skiljer sig med 2,8 gånger. När Pluto är i opposition når signalen från jorden den 8 minuter snabbare än när den är fyrkantig .
Banans stora excentricitet leder till att en del av den passerar närmare solen än Neptunus. Pluto hade senast denna position från 7 februari 1979 till 11 februari 1999. Beräkningar visar att han förra gången var i denna befattning från den 11 juli 1735 till den 15 september 1749 (14 år totalt), medan han från den 30 april 1483 till den 23 juli 1503 var i denna position i 20 år. På grund av den stora lutningen av Plutos bana mot ekliptikans plan, skär den inte med Neptunus bana. Pluto passerar perihelium och är på 10 AU. ovanför ekliptikans plan. Dessutom är Plutos rotationsperiod 247,92 jordår [1] , och Pluto gör två varv medan Neptunus gör tre. Som ett resultat närmar sig Pluto och Neptunus aldrig mindre än 17 AU [61] [62] .
Plutos bana kan förutsägas i flera miljoner år både bakåt och framåt, men inte mer. Dess rörelse är kaotisk och beskrivs av icke-linjära ekvationer. Men för att märka detta kaos är det nödvändigt att observera det under lång tid. Det finns en karakteristisk tid för dess utveckling, den så kallade Lyapunovtiden , som för Pluto är 10-20 miljoner år [63] . Om observationer görs under korta tidsperioder kommer denna rörelse att verka regelbunden (periodisk i en elliptisk bana). Faktum är att omloppsbanan skiftar något med varje period, och förskjuts så småningom så mycket att det inte finns några spår av den ursprungliga omloppsbanan kvar. Därför är det mycket svårt att modellera Plutos rörelse för avlägsna ögonblick [61] [62] .
Pluto är i en 3:2 omloppsresonans med Neptunus - för vart tredje varv av Neptunus runt solen, finns det två varv av Pluto. Hela cykeln tar cirka 495 år [64] .
Projektionen av Plutos bana på ekliptikans plan skär med projektionen av Neptunus bana [63] [65] [66] , så det verkar som att Pluto periodvis måste komma mycket nära Neptunus. Paradoxen är att Pluto ibland är närmare Uranus. Anledningen till detta är samma resonans. I varje cykel, när Pluto först passerar perihelion , är Neptunus före Pluto (till exempel under perihelion den 5 september 1989 - vid 57 °); när Pluto passerar perihelion för andra gången kommer Neptunus att göra ett och ett halvt varv runt solen och kommer att vara bakom Pluto (under perihelion den 16 september 2237 - vid 120 °); [komm. 6] vid den tidpunkt då Neptunus och Pluto är i linje med solen och på ena sidan av den går Pluto in i aphelion .
Därmed kommer Pluto inte närmare än 17 AU. till Neptunus, och närmar sig Uranus är möjliga upp till 11 AU. [63] .
Orbitalresonansen mellan Pluto och Neptunus är mycket stabil och kvarstår i miljoner år [67] . Pluto skulle kunna bli en satellit för Neptunus om Plutos bana låg i planet för dess bana [63] .
Det stabila ömsesidiga beroendet av banor vittnar mot hypotesen att Pluto var en satellit av Neptunus och lämnade dess system. Men frågan uppstår: om Pluto aldrig passerade nära Neptunus, var skulle då resonansen hos en dvärgplanet, mycket mindre massiv än till exempel månen , komma ifrån ? En teori antyder att om Pluto från början inte var i resonans med Neptunus, så närmade den sig den troligen mycket närmare då och då, och dessa tillvägagångssätt under miljarder år påverkade Pluto, ändrade dess omloppsbana och förvandlade den till den vi observerar idag.
Beräkningar gjorde det möjligt att fastställa att den allmänna karaktären av interaktionerna mellan Neptunus och Pluto under miljontals år inte förändras [64] [68] . Det finns dock flera fler resonanser och influenser som påverkar egenskaperna hos deras rörelse i förhållande till varandra och som dessutom stabiliserar Plutos bana. Förutom 3:2 orbital resonans är följande två faktorer av primär betydelse.
För det första är argumentet för Plutos perihelion nära 90° [68] , vilket ger ett tillräckligt stort avstånd till ekliptikaplanet och huvudplaneterna under perihelens passage, och därigenom undviker man att närma sig Neptunus. Detta är en direkt följd av Lidov-Kozai-resonansen [64] , som korrelerar excentriciteten och lutningen hos en bana (i detta fall Plutos bana), med hänsyn till inflytandet från en mer massiv kropp (här, Neptunus) . I det här fallet är amplituden för Plutos frigöring i förhållande till Neptunus 38°, och vinkelseparationen mellan Plutos perihelion och Neptunus omloppsbana kommer alltid att vara mer än 52° (det vill säga 90°−38°). Det ögonblick då vinkelseparationen är som minst upprepas vart 10 tusen år [67] .
För det andra är longituderna för de stigande noderna för dessa två kroppars banor (punkterna där de korsar ekliptikan) praktiskt taget i resonans med ovanstående svängningar. När dessa två longituder sammanfaller, det vill säga när en rät linje kan dras genom dessa 2 noder och solen, kommer Plutos perihelion att göra en vinkel på 90° med den, och samtidigt kommer dvärgplaneten att vara högst över omloppsbanan av Neptunus. Med andra ord, när Pluto är närmast solen kommer den att vara längst bort från planet för Neptunus omloppsbana. Detta fenomen kallas 1:1 superresonans [64] .
För att förstå naturen av libration , föreställ dig att du tittar på ekliptikan från norra sidan, varifrån planeterna ses röra sig moturs. Efter att ha passerat den uppåtgående noden är Pluto inne i Neptunus omloppsbana och rör sig snabbare och kommer ikapp Neptunus bakifrån. Den starka attraktionen mellan dem orsakar övergången av rörelsemängd från Neptunus till Pluto. Detta sätter Pluto i en något högre bana, där den rör sig något långsammare i enlighet med Keplers tredje lag . När Plutos omloppsbana förändras, medför processen gradvis en förändring av Plutos periapsis och longituder (och, i mindre utsträckning, Neptunus). Efter många sådana cykler saktar Pluto ner farten så mycket och Neptunus snabbar upp så mycket att Neptunus börjar fånga Pluto på motsatt sida av sin bana (nära den motsatta noden från där vi började). Processen vänder sedan och Pluto ger upp vinkelmomentum till Neptunus tills Pluto accelererar tillräckligt för att börja komma ikapp Neptunus nära den ursprungliga noden. En komplett cykel är fullbordad på cirka 20 tusen år [63] [67] .
Rotationsriktningen runt sin axel för Pluto, som för Venus med Uranus, är omvänd , det vill säga motsatt rotationsriktningen för planeterna runt solen. En dag på Pluto varar 6.387 jorddagar [1] . Fram till 2009 ansågs Plutos nordpol, liksom andra planeter, vara den som är riktad i samma riktning från solsystemets oförändrade plan (den sammanfaller nästan med ekliptikans plan) som jordens nordpol. Dess koordinater är högeruppstigning: 312.993°, deklination: 6.163° [69] . 2009 beslutade IAU att bestämma nordpolen för alla kroppar i solsystemet, förutom de stora planeterna och deras satelliter, baserat på rotationsriktningen runt dess axel. Nordpolen (mer exakt positiv ) är den från vilken objektet verkar rotera moturs. Således är koordinaterna för Plutos nordpol högeruppstigning: 132.993°, deklination: -6.163° [7] . Om jordens rotationsaxel är riktad ungefär mot Polstjärnan , så är Plutos rotationsaxel riktad mot stjärnbilden Hydra , inte långt från stjärnan Alphard . Lutningen på Plutos rotationsaxel är cirka 120°, vilket är mycket närmare 90° än jordens rotationsaxel, så årstiderna på Pluto är mycket mer uttalade, i detta liknar den Uranus. Den sista dagjämningen på Pluto var den 16 december 1987 [70] ; sedan kom våren på hans norra halvklot. Från och med 2016 är dess nordpol vänd mot solen och jorden [71] .
Det stora avståndet mellan Pluto och jorden försvårar studien avsevärt. Mycket om honom förblev okänt fram till 2015 , då rymdfarkosten New Horizons flög förbi honom [5] .
Magnituden för Pluto är i genomsnitt 15,1, och vid perihelion når den 13,65 [2] . För att observera Pluto behövs ett teleskop, gärna med en öppning på minst 30 cm [73] . Även i mycket stora teleskop är Pluto synlig som en punkt (som inte kan skiljas från en vanlig stjärna), eftersom dess vinkeldiameter inte överstiger 0,11 tum. Dess färg är ljusbrun [74] . Avståndet till Pluto och kapaciteten hos moderna teleskop tillåter inte att få högkvalitativa bilder av dess yta. De fotografier som tagits av rymdteleskopet Hubble visar bara de viktigaste detaljerna i albedon [75] . De första kartorna över Pluto var ljusstyrka kartor skapade från observationer av Plutos förmörkelser av dess satellit Charon , som ägde rum 1985-1990. [76] Metoden är baserad på det faktum att förmörkelsen av ett ljust område av ytan ger ett större fall i skenbar ljusstyrka än förmörkelsen av en mörk. Därför gör datorbearbetning av observationer av förändringar i ljusstyrka under förmörkelser det möjligt att kartlägga albedon för Plutos halvklot som är vänd mot Charon. Dessa kartor visar också bara de viktigaste detaljerna i albedon, i synnerhet ett diskontinuerligt mörkt band söder om ekvatorn [77] .
Plutos yta är mycket ojämn. Detta kan ses även på bilder tagna med Hubble-teleskopet, och bekräftades senare av mycket bättre fotografier av New Horizons-sonden. Albedon för olika delar av dess yta varierar från 10 till 70 %, vilket gör det till det näst mest kontrasterande objektet i solsystemet efter Iapetus [5] . Denna inhomogenitet leder till en periodisk förändring under rotationen av Pluto i dess ljusstyrka (variabiliteten når 0,3m - 30% [79] ) och spektrum. Det senare gjorde det möjligt att ta reda på att det finns mer kväve och kolmonoxid på sidan som vetter mot Charon (180 ° E, där " Plutos hjärta " ligger), och metan är mest av allt i närheten av 300 ° E. [80 ] .
Plutos densitet är 1,860 ± 0,013 g/cm 3 [5] . Förmodligen är dess tarmar 50-70% sten och 50-30% is, mest vatten. Det kan finnas där i modifikationer is I , is II , is III , is V och is VI [81] . Om värmen från sönderfallet av radioaktiva grundämnen var tillräckligt för att separera isen från stenen, är Plutos inre differentierad - en tät stenkärna är omgiven av en mantel av is, vars tjocklek är cirka 300 km [81] . Det är möjligt att denna värme också var tillräcklig för att skapa flytande vatten under havets yta [82] . När det fryser kan observerade spår av ytförlängning dyka upp - graben och avsatser [83] .
Spektraldata visar att vattenis också finns på Plutos yta, men den är mestadels maskerad av ett täcke av mer flyktig is [5] [84] , mestadels kväve (97-98%). Dessutom fryst metan (enligt olika uppskattningar, 1,5 [79] eller 3 % [85] ) och kolmonoxid (0,01 [70] eller 0,5 % [79] ), samt föroreningar av andra föreningar ( huvudsakligen bildade av metan och kväve under inverkan av hård strålning). Dessa är i synnerhet etan och förmodligen mer komplexa kolväten eller nitriler [70] [86] , samt toliner , som ger Pluto (liksom några andra kroppar långt från solen) en brunaktig färg [5] . Bland dessa ämnen är kväve, kolmonoxid och, i mindre utsträckning, metan mycket flyktiga under Plutos förhållanden och är kapabla till säsongsbetonade ytrörelser [80] [84] [87] .
År 2015, enligt bilder från AMS " New Horizons " på Pluto, upptäcktes en omfattande ljus zon i form av en hjärtsymbol som mätte 1800 × 1500 km; i ekvatorialzonen - 3,5 kilometer långa berg som stiger kraftigt över den allmänt utjämnade isytan, antagligen bestående av vattenis, och många andra ytdetaljer [5] [88] . De har fått preliminära namn (från och med juni 2016 har dessa namn inte godkänts av IAU Planetary System Nomenclature Working Group , så de kan ändras).
Den mest anmärkningsvärda geologiska egenskapen som finns på Pluto [89] är Sputnik-slätten . Detta är en fördjupning som är större än 1000 km, som upptar 5% av dess yta, förmodligen en kraftigt förstörd nedslagskrater . Den är fylld med frusna gaser (främst kväve) och korsas av många fåror som delar upp den i celler som är tiotals kilometer stora. De tolkas som ett resultat av konvektion i flytande kväveis. Vattenis vid Plutos temperaturer är mycket stark; tydligen är det därifrån som bergen som omger slätten upp till 5 km höga består. Den är lättare än kväve och kan bilda isberg som flyter i den. Förmodligen är sådana isberg små mörka kullar, som är många i de nämnda fårorna. Det antas att sådana små vattenisblock under påverkan av konvektion kan flyta över hela slätten, medan stora - kantiga berg som ligger längs dess kanter - endast något förskjuts och svänger (att döma av deras utseende kan de vara fragment av en en gång integrerad kåpa ) [90] [91] . Datormodellering visar att ishastigheten på slättens yta mäts i centimeter per år [89] .
Plutos ytegenskaper bör namnges enligt sex teman som godkändes av International Astronomical Union i februari 2017 [92] :
Pluto har inte något signifikant magnetfält : att döma av dess interaktion med solvinden kan den magnetiska induktionen nära dess yta inte överstiga 30 n T [93] , vilket är 2000 gånger mindre än jordens .
Till en början försökte astronomer, som trodde att Pluto var Lowells "Planet X", att beräkna dess massa baserat på dess förmodade inverkan på Neptunus och Uranus omloppsbana. Lowell själv förutspådde 1915 en massa på 6,6 jorden. 1931 trodde man att Plutos massa låg nära jordens massa, och ytterligare beräkningar 1971 gjorde det möjligt att sänka denna uppskattning med en storleksordning, ungefär till Mars massa [50] (samma uppskattning erhölls 1950 under försök att mäta dess vinkeldiameter [51] ). 1976 hittade astronomer från University of Hawaii tecken på metanis i Plutos spektrum. Detta indikerade dess stora albedo, som i sin tur indikerade dess ringa storlek och följaktligen en massa på flera tusendelar av jordens [50] [52] [94] .
Upptäckten 1978 av Plutos måne Charon gjorde det möjligt att mäta deras totala massa med hjälp av Keplers tredje lag [53] . Ytterligare forskning gjorde det möjligt att bestämma massorna av Pluto och Charon separat. Det moderna värdet av Plutos massa är (1,303 ± 0,003)⋅10 22 kg [5] , vilket är 0,22 % av jordens massa .
Fram till 1950 trodde man att Pluto var nära Mars i diameter (det vill säga cirka 6700 km), på grund av det faktum att om Mars befann sig på samma avstånd från solen så skulle den också ha en magnitud på 15. År 1950 mätte J. Kuiper Plutos vinkeldiameter med ett teleskop med en 5-meters lins och fick ett värde på 0,23″, vilket motsvarar en diameter på 5900 km [51] . 1963 föreslog Ian Halliday en metod för att uppskatta Plutos diameter baserat på observationer från flera observatorier av dess ockultation av stjärnan. Beräkningar visade att Pluto natten mellan den 28 och 29 april 1965 borde ha täckt en stjärna av 15:e magnituden med ekvatoriska koordinater : höger uppstigning - 11 timmar 23 minuter 12,1 s, deklination - 19° 47'32" (1950) [ 95 ] [komm. 7] om dess diameter var lika med den som bestämts av Kuiper. Tolv observatorier övervakade ljusstyrkan hos denna stjärna, men den försvagades inte. Så det fastställdes att Plutos diameter inte överstiger 5500 km. 1978, efter upptäckten av Charon uppskattades Plutos diameter till 2600 km. Senare observationer av Pluto under förmörkelserna av Pluto av Charon och Charon av Pluto 1985-1990 [76] gjorde det möjligt att fastställa att dess diameter är 2290 ± 92 km [96] ] 2007 bestämdes Plutos diameter till 2322 km [97] , 2014 - 2368 ± 8 km [98] 2015, baserat på data från AWS " New Horizons ", ett värde på 2376,6 ± 3,2 km erhölls [3] [4] . Följaktligen är Plutos yta 17,7 miljoner km² , vilket inte är mycket större än den moderna ryska federationens yta (och mindre än kvadraten rädda Sovjetunionen) [99] . Den har ingen märkbar tillplattning (åtminstone överstiger den inte 1 %, det vill säga ekvatorialradien skiljer sig från den polära med högst 12 km) [5] .
Pluto är sämre i storlek och massa inte bara för de stora planeterna i solsystemet, utan också för vissa av deras satelliter. Det är mindre än sju satelliter: Ganymedes, Titan, Callisto, Io, Månen, Europa och Triton. Plutos massa är nästan sex gånger mindre än månens massa (och 480 gånger mindre än jordens massa), dess diameter är 2/3 av diametern på vår naturliga satellit. Men den är 2,5 gånger större och 14 gånger mer massiv än Ceres , den största kroppen i asteroidbältet . Bland de kända trans-neptuniska objekten är Pluto den största i diameter, men sett till massan är den en fjärdedel underlägsen dvärgplaneten Eris från den spridda skivan [12] [13] .
Plutos atmosfär upptäcktes 1985 genom att observera dess ockultation av en stjärna [100] . Om det ockultande föremålet inte har någon atmosfär, bleknar stjärnans ljus ganska abrupt, och i fallet med Pluto, gradvis. Förekomsten av en atmosfär bekräftades slutligen 1988 av intensiva observationer av den nya täckningen [9] [101] .
Plutos atmosfär är mycket tunn och består av gaser som avdunstar från ytis. Detta är kväve med en inblandning av metan (ca 0,25 % [5] ) och kolmonoxid (ca 0,05–0,1 % [102] [103] ). Under verkan av hård strålning bildas mer komplexa föreningar från dem (till exempel etan , eten och acetylen ), som gradvis faller till ytan. Förmodligen är det deras partiklar som bildar ett lätt skiktat dis som når höjder på >200 km [5] [104] [105] [106] .
Trycket i Plutos atmosfär är mycket litet och varierar mycket över tiden, och på oväntade sätt. På grund av omloppsbanans excentricitet vid aphelion får Pluto nästan tre gånger mindre värme än vid perihelium, och detta bör leda till kraftiga förändringar i dess atmosfär. Enligt vissa prognoser fryser det mestadels i aphelion och faller till ytan, och dess tryck minskar många gånger [9] . Men observationer av Plutos ockultationer av stjärnor visar att från 1988 till 2015 har detta tryck ökat med ungefär en faktor tre, även om Pluto har rört sig bort från solen sedan 1989 [107] [108] [109] [110] . Detta beror förmodligen på att 1987 kom Plutos nordpol (närmare bestämt positiv) ur skuggan för första gången på 124 år, vilket bidrog till avdunstningen av kväve från polarlocket [101] [111] . Under 2015 visade mätningar från New Horizons- sonden att yttrycket är runt 10–5 atm ( 1 Pa ). Detta överensstämmer med ockultationsobservationer från de föregående åren [104] , även om vissa beräkningar indikerade att ockultationsdata motsvarar mycket högre tryck (att bestämma yttryck från ockultationsobservationer är något svårt) [5] [112] .
Plutos yttemperatur stiger med höjden ( 3–15° per kilometer). Den genomsnittliga yttemperaturen är 50 K (-223,15 ° C ), och den genomsnittliga atmosfärstemperaturen är 40 ° mer (2008 data). Detta är resultatet av växthuseffekten orsakad av metan [10] [113] [114] [115] .
Interaktion med atmosfären påverkar Plutos yttemperatur avsevärt. Beräkningar visar att den, trots det mycket låga trycket, effektivt kan jämna ut dagliga fluktuationer i denna temperatur [109] . Ytor på ytan där kväveis sublimeras kyls (på samma sätt som kylning under avdunstning av vatten) med upp till 20° [9] .
Foton i falska färger (överst) och verkliga färger (nederst) av Pluto och Charon tagna av AMS New Horizons i juli 2015 |
Pluto har fem kända naturliga satelliter , varav en - Charon - är mycket större än de andra. Den upptäcktes 1978 av James Christie , och resten - mycket senare med hjälp av Hubble- teleskopet . Nikta och Hydra upptäcktes 2005 [18] , Kerberos - 2011 [19] , Styx - 2012 [21] . Alla svänger de i nästan cirkulära banor ungefär i Plutos ekvatorialplan i samma riktning som den gör runt sin axel [5] .
Den närmaste månen till Pluto är Charon; nästa kommer Styx, Nyx, Kerberos och Hydra. Alla av dem är nära orbital resonans : perioderna av deras revolution är relaterade ungefär som 1:3:4:5:6. Tre satelliter - Styx, Nikta och Hydra - är verkligen i resonans med förhållandet mellan perioder 18:22:33 [116] .
Pluto-satellitsystemet är intressant genom att det upptar en mycket liten del av den möjliga volymen. Den maximala möjliga radien för stabila omloppsbanor för dess prograde satelliter uppskattas till 2,2 miljoner km (för retrograda sådana - ännu mer) [117] , men i själva verket överstiger radien för omloppsbanan för Plutos kända satelliter inte 3 % av detta värde ( 65 000 km ).
Charon roterar synkront med Pluto, medan de andra satelliterna inte gör det: deras axiella rotationsperioder är mycket kortare än de omloppsbana, och rotationsaxlarna är starkt lutade mot Plutos och Charons axlar [118] .
Alla fyra små månar av Pluto är oregelbundet formade och oväntat ljusa (geometrisk albedo är cirka 0,6, medan Hydras är till och med 0,8). Detta är betydligt större än Charon (0,38) och de flesta andra små Kuiperbälteskroppar (cirka 0,1); de är troligen täckta med ganska ren vattenis [5] [118] [119] [120] .
Att fotografera Pluto-systemet med rymdfarkosten New Horizons gjorde det möjligt för oss att bestämma storleksgränserna för oupptäckta satelliter. Det har konstaterats att på avstånd upp till 180 000 km från Pluto finns inga satelliter >4,5 km i storlek (för mindre avstånd är detta värde ännu mindre). I det här fallet antas albedon vara 0,38, som i Charon [5] .
Upptäckten av små satelliter av Pluto gjorde det möjligt för oss att anta att den har ett system av ringar som bildas av utsläpp från meteoritnedslag på dessa satelliter [121] . Men varken enligt Hubble-data [121] eller enligt New Horizons-data kunde några tecken på ringar hittas (om de finns är de så sällsynta att deras geometriska albedo inte överstiger 1,0⋅10 −7 ) [5] .
Tillkännagivandet om James Christies upptäckt av Plutos första måne publicerades av International Astronomical Union den 7 juli 1978 . Dess tillfälliga beteckning var 1978 P 1 [122] , och den 3 januari 1986 godkände IAU [123] namnet Charon , bäraren av de dödas själar genom Styx . Dess diameter är 1212 ± 6 km (något mer än hälften av Plutos diameter), och dess massa är 1/8 av Plutos massa. Dessa är mycket stora förhållanden (som jämförelse är månens massa 1/81 av jordens, och för resten av planeterna är massan av alla satelliter inte ens en tusendel av planetens massa). Avståndet mellan Pluto och Charon (närmare bestämt, den halvstora axeln i Charons bana i förhållande till Plutos centrum) är 19 596 km [5] .
Mellan februari 1985 och oktober 1990 observerades extremt sällsynta fenomen: omväxlande förmörkelser av Pluto av Charon och Charon av Pluto. De uppstår när den stigande eller nedåtgående noden i Charons bana är mellan Pluto och solen, vilket händer ungefär vart 124:e år. Eftersom Charons omloppstid är lite mindre än en vecka, upprepades förmörkelser var tredje dag, och en stor serie av dessa händelser ägde rum under fem år [76] . Dessa förmörkelser gjorde det möjligt att rita upp "ljuskartor" och få bra uppskattningar av radien för Pluto (1150-1200 km) och Charon [124] .
Barycentret för Pluto-Charon-systemet ligger utanför Plutos yta, så vissa astronomer anser att Pluto och Charon är en dubbelplanet . Denna typ av interaktion är extremt sällsynt i solsystemet, asteroiden (617) Patroclus [125] kan betraktas som en mindre version av ett sådant system . Dessutom är detta system ovanligt i den synkrona rotationen av båda kropparna: både Charon och Pluto är alltid vända mot varandra på samma sida. Således, när den ses från ena sidan av Pluto, är Charon alltid synlig (och rör sig inte över himlen), och från den andra sidan är den aldrig synlig. På liknande sätt ses Pluto från Charon [99] . Funktioner i det reflekterade ljusspektrumet leder till slutsatsen att Charon är täckt med vattenis och inte med metan-kväve-is, som Pluto. 2007 gjorde observationer vid Gemini-observatoriet det möjligt att upptäcka områden med ammoniakhydrater och vattenkristaller på Charon, vilket tyder på förekomsten av kryogeyser där [126] .
Enligt utkastet till resolution 5 från IAU :s XXVI:e generalförsamling ( 2006 ) var det meningen att Charon (tillsammans med Ceres och Eris ) skulle få status som en planet . Anteckningarna till resolutionsförslaget angav att i ett sådant fall skulle Pluto-Charon-systemet betraktas som en dubbelplanet. Men till slut fattade de ett annat beslut: Pluto, Ceres och Eris tilldelades en ny klass av dvärgplaneter , och Charon ingick inte ens i deras antal, eftersom det är en satellit.
namn | diameter (km) | massa (kg) | radie för omloppsbanan runt barycentrum (km) [komm. åtta] | cirkulationsperiod ( d ) |
---|---|---|---|---|
Pluto | 2376,6 (68 % mån) | 1,303⋅10 22 (18 % mån) | 2127 (0,6 % mån) | 6,3872 (23 % mån) |
Charon | 1212 (35 % lunar) | 1,59⋅10 21 (2 % lunar) | 17 469 (5 % lunar) |
I juni 2016 publicerades resultaten av en NASA-studie, enligt vilken stora avlagringar av grafit kan gömma sig på Charons yta [127] .
Dessa satelliter upptäcktes tillsammans i bilder tagna av rymdteleskopet Hubble den 15 och 18 maj 2005 . Upptäckten tillkännagavs den 31 oktober 2005 [18] [128] . Satelliterna betecknades provisoriskt S/2005 P 1 och S/2005 P 2 , och den 21 juni 2006 döpte IAU dem officiellt Hydra (eller Pluto III , den mer avlägsna månen) och Nix ( Pluto II , den närmare), respektive [129] . De vänder sig 2-3 gånger längre än Charon: radien för Niktas omloppsbana är 49 tusen km och Hydra är 65 tusen km [5] . De är i orbital resonans : under tre varv av Nikta gör Hydra två [116] .
Storleken på Hydra är 43×33 km , och Nikta är 54×41×36 km . Deras massa är inte exakt känd; en grov uppskattning är 0,003 % av Charons massa (0,0003 % av Plutos massa) för varje. Enskilda kratrar är synliga på deras yta. Olika områden skiljer sig i ljusstyrka, och i Nikta - i färg: ett mörkt rödaktigt område hittades där, kring en stor krater [5] [118] .
I juni 2011 upptäckte Hubble- teleskopet en annan satellit av Pluto - S / 2011 (134340) 1 , S / 2011 P 1 , eller P4; upptäckten tillkännagavs den 20 juli 2011 [19] . Den 2 juli 2013 fick han namnet Kerber [130] . Dess storlek, som det visade sig senare, är cirka 12 × 4,5 km [119] , och avståndet från Pluto är 58 tusen km [5] .
Den 11 juli 2012 tillkännagavs upptäckten av Plutos femte satellit med samma teleskop [21] . Dess tillfälliga beteckning var S/2012 (134340) 1 eller P5, och den 2 juli 2013 fick den namnet Styx [130] . Dess storlek är 7×5 km [120] , och avståndet från Pluto är 42 tusen km [5] .
Ursprunget till Pluto och dess plats i klassificeringen av kroppar i solsystemet har länge varit ett mysterium. År 1936 antog den engelske astronomen Raymond Littleton att det var en "förrymd" satellit av Neptunus, utslagen ur omloppsbana av Neptunus största måne, Triton. Detta antagande har kritiserats hårt: som nämnts ovan kommer Pluto aldrig i närheten av Neptunus [131] . Från och med 1992 började astronomer upptäcka fler och fler små isiga kroppar bortom Neptunus omloppsbana, liknande Pluto inte bara i omloppsbana utan också i storlek och sammansättning. Den här delen av det yttre solsystemet har fått sitt namn efter Gerard Kuiper , en av astronomerna som, medan han funderade över trans-neptuniska objekts natur, föreslog att denna region är källan till kometer med kort period. Från och med juli 2015 är Pluto det största kända Kuiperbältsobjektet [11] . Den har de karakteristiska egenskaperna hos andra kroppar i detta bälte, såsom kometer , till exempel - solvinden blåser gaser från sin atmosfär, som i kometer [132] . Om Pluto var lika nära solen som jorden skulle den också utveckla en komet svans [133] . Neptunus satellit Triton , som är något större än Pluto, är nära den i sammansättning (även om mycket olika i geologiska egenskaper) och är förmodligen fångad från samma bälte [5] . Eris , som bara är något mindre än Pluto, anses inte vara ett bälteobjekt; troligen kommer den in i den spridda skivan . Ett stort antal bältesobjekt, som Pluto, har en 3:2 orbital resonans med Neptunus. De kallas " plutino " [134] .
Plutos avlägsna läge och dess lilla massa gör det svårt att studera den med hjälp av rymdfarkoster. Vissa betydande data har erhållits från det amerikanska rymdteleskopet Hubble . Pluto kunde ha besökts av Voyager 1 , men företräde gavs till en förbiflygning nära Saturnus måne Titan, som ett resultat av vilket flygvägen var oförenlig med en förbiflygning nära Pluto. Och Voyager 2 hade inget sätt att närma sig Pluto alls [135] . Inget seriöst försök gjordes att utforska Pluto förrän under 1900-talets sista decennium. I augusti 1992 ringde Jet Propulsion Laboratory -forskaren Robert Stele till Plutos upptäckare Clyde Tombaugh och bad om tillåtelse att besöka hans planet. "Jag sa till honom välkommen", mindes Tombo senare, "men du har en lång och kall resa framför dig" [136] . Trots det momentum som mottagits avbröt NASA 2000 Pluto Kuiper Express- uppdraget till Pluto och Kuiperbältet , med hänvisning till ökade kostnader och boosterförseningar [137] . År 2003, efter intensiv politisk debatt, fick ett reviderat uppdrag till Pluto kallat New Horizons finansiering från den amerikanska regeringen [138] . Uppskjutningen ägde rum den 19 januari 2006 med hjälp av Atlas-5 bärraket , på den första etappen av vilken en rysktillverkad RD-180- motor installerades [139] . Chefen för detta uppdrag, Alan Stern, bekräftade rykten om att en del av askan som lämnades efter kremeringen av Clyde Tombaugh, som dog 1997, placerades på skeppet [140] . I början av 2007 utförde rymdfarkosten en gravitationsassistans nära Jupiter, vilket gav den ytterligare acceleration, och den 14 juli 2015 flög den förbi Pluto. Vetenskapliga observationer av Pluto började 5 månader tidigare och kommer att fortsätta i minst en månad efter inflygningen.
New Horizons tog det första fotot av Pluto i slutet av september 2006 för att testa LORRI-kameran (Long Range Reconnaissance Imager) [141] . Bilder tagna från ett avstånd av cirka 4,2 miljarder km bekräftar enhetens förmåga att spåra avlägsna mål, vilket är viktigt för att manövrera på väg till Pluto och andra objekt i Kuiperbältet.
Ombord på enheten finns en mängd olika vetenskaplig utrustning, inklusive kameror, spektrometrar och en enhet för att genomlysa Plutos atmosfär med radiovågor. Deras data kommer att göra det möjligt att studera Plutos och Charons globala geologi och morfologi, kartlägga dem och analysera Plutos atmosfär [142] [143] .
Upptäckten av satelliterna Nix och Hydra efter lanseringen av New Horizons orsakade viss oro för uppdragets öde. Beräkningar har visat att partiklar som skjuts ut under meteoritnedslag på dessa satelliter kan bilda ringar runt Pluto [121] . Om rymdfarkosten skulle falla in i en sådan ring kan den skadas allvarligt eller till och med krascha. Men detta hände inte, och inga tecken på ringar kunde hittas [5] .
Den 15 juli 2015 flög New Horizons AMS förbi Pluto på ett avstånd av 12,5 tusen km från ytan (13,691 tusen km från centrum). För både Pluto och Charon fotograferades både den sida som är synlig vid maximal inflygning och baksidan (dess bilder togs före inflygningen och har därför lägre upplösning). Det gick inte att fotografera breddgrader under –30° eftersom det var en polarnatt. De mest detaljerade bilderna har en upplösning på 77-85 meter per pixel [144] .
International Astronomical Union tilldelade Pluto planetstatus i maj 1930 (då antogs den vara jämförbar i storlek med jorden). Men sedan 1992, när det första Kuiperbältsobjektet (15760) 1992 QB 1 upptäcktes , har denna status ifrågasatts. Upptäckter i Kuiperbältet av andra kroppar har bara intensifierat kontroversen. Som ett resultat, den 24 augusti 2006, överfördes Pluto till kategorin dvärgplaneter.
På plattorna som följde med sonderna Pioneer 10 och Pioneer 11 i början av 1970-talet nämns Pluto fortfarande som en planet. Dessa anodiserade aluminiumplattor, skickade med fordon ut i rymden med hopp om att de kommer att upptäckas av representanter för utomjordiska civilisationer , borde ge dem en uppfattning om solsystemets nio planeter [145] . Voyager 1 och Voyager 2 [146] , som gav sig iväg med ett liknande meddelande på samma 1970-tal, bar också information om Pluto som den nionde planeten i solsystemet. Enligt vissa versioner är hunden Pluto från Disney-tecknade filmer också uppkallad efter Pluto, som dök upp på skärmarna sex månader efter upptäckten [147] .
1943 döpte Glenn Seaborg det nyskapade grundämnet plutonium , i linje med traditionen att döpa nya grundämnen efter nyupptäckta planeter: neptunium efter Neptunus [148] , uran efter Uranus och cerium och palladium efter planeterna som ursprungligen troddes vara Ceres [ 148] 149] och Pallas [150] .
2002 upptäcktes Quaoar bortom Neptunus omloppsbana , vars diameter, enligt moderna data, är cirka 1110 km [151] , och 2004, Sedna , med en diameter på cirka 1000 km [152] . De är alltså i storlek jämförbara med Pluto (2376,6 km). Precis som Ceres förlorade sin status som planet efter upptäckten av andra asteroider, så var Plutos status tvungen att revideras i ljuset av upptäckten av andra liknande föremål.
Den 29 juli 2005 tillkännagavs upptäckten av Eris . Det visade sig vara det mest massiva kända trans-neptuniska objektet , och till en början ansågs det [153] och det största [12] [13] . Upptäckarna av Eris och pressen kallade den ursprungligen den tionde planeten [154] , även om det inte fanns någon konsensus i denna fråga. Vissa astronomer ansåg att upptäckten av Eris var det starkaste argumentet för överföringen av Pluto till kategorin mindre planeter [155] . Men Pluto hade fortfarande två tecken som är karakteristiska för planeter: närvaron av en stor satellit och en atmosfär . Men detta gör den troligen inte unik bland de trans-neptuniska kropparna: satelliter är också kända för flera andra, inklusive Eris , och dess spektralanalys tyder på en ytsammansättning som liknar Pluto, vilket gör närvaron av en liknande atmosfär också troligt [156] . I Hayden Planetarium vid American Museum of Natural History , efter rekonstruktion 2000, presenterades solsystemet som bestående av 8 planeter . En av författarna till denna förändring ansåg Pluto "kungen av Kuiperbältets kometer" [157] . Men till skillnad från andra trans-neptuniska objekt hade Pluto redan tre satelliter upptäckta 2006, och senare upptäcktes ytterligare två.
Debatten om Plutos status nådde ett avgörande skede 2006 med beslutet från Internationella astronomiska unionen att ge begreppet " planet " en officiell definition. Enligt beslutet är en planet i solsystemet ett objekt som uppfyller följande kriterier:
Pluto uppfyller inte det tredje villkoret, eftersom dess massa bara är 7% av massan av alla Kuiperbältsobjekt. Som jämförelse är jordens massa 1,7 miljoner gånger större än den för alla andra kroppar i närheten av dess omloppsbana [155] . IAU beslutade att tilldela Pluto samtidigt till två nya kategorier av objekt - till dvärgplaneter och (som en prototyp) till klassen av trans-neptuniska kroppar, senare kallade " plutoider " [159] [160] . Den 7 september 2006 inkluderade IAU Pluto i katalogen över mindre planeter och gav den numret 134340 [161] . Om Pluto fick status som en mindre planet omedelbart efter upptäckten, skulle dess antal vara bland de första tusentals. Den första mindre planeten efter upptäckten av Pluto upptäcktes en månad senare, den blev (1164) Kobolda ; sålunda kunde Pluto ha numrerats 1164. Det har funnits ett visst motstånd i det astronomiska samfundet mot att omklassificera Pluto [162] [163] [164] . Alan Stern, huvudutredaren för NASA:s New Horizons-uppdrag, förlöjligade offentligt IAU:s beslut och påstod att definitionen inte är bra [162] och att inte ens Jorden, Mars, Jupiter och Neptunus passar, eftersom de delar sina banor med asteroider [ 165] . Han uppgav också att eftersom mindre än 5% av astronomerna röstade, kan beslutet inte betraktas som en åsikt från hela det astronomiska samfundet [165] . Ett antal andra kommentarer gjordes av Mark Buie från Lowell Observatory, som också inte höll med om den nya definitionen av planeten [166] . Michael Brown , astronomen som upptäckte Eris, stödde IAU:s beslut. Han sa: "Trots detta mer cirkusliknande galna förfarande, snubblade vi på något sätt över svaret. Det tog mycket tid. I slutändan korrigerar vetenskapen sig själv, även om det fanns starka känslor i diskussionen” [167] .
Allmänheten reagerade annorlunda på Plutos förlust av planetstatus. De flesta accepterade lugnt detta beslut, medan några gjorde en petition till IAU online och till och med organiserade demonstrationer och gatuaktioner med slagorden "Rädda Pluto!" och så vidare, för att försöka övertyga astronomer att revidera den. En grupp medlemmar av California State Legislature presenterade ett utkast till resolution som fördömer IAU:s beslut, där det kallas vetenskapligt kätteri [168] [169] . Statens lagstiftande församlingar i Illinois [170] och New Mexico [171] (där Clyde Tombaugh föddes och bodde ) har beslutat att Pluto till hans ära alltid kommer att betraktas som en planet i dessa stater. Många människor accepterade inte IAU:s beslut av sentimentala skäl, eftersom de har känt Pluto som en planet hela sina liv och fortsätter att tänka så oavsett IAU:s beslut [172] . Enkäter bland amerikaner tyder på att många av dem är emot beslutet, också för att Pluto var den enda planeten som upptäcktes av en amerikan fram till fråntagandet av status [173] .
Den 11 juni 2008 tillkännagav IAU introduktionen av konceptet med en plutoid . Dvärgplaneterna Pluto och Eris klassificerades som plutoider, och senare Makemake och Haumea . Dvärgplaneten Ceres är inte en plutoid [160] [174] .
American Dialectological Society erkände verbet "att pluto" ("att pluto") som ett nytt ord för året 2006. Det betyder "att degradera i rang eller värdera någon eller något, som hände med den nu före detta planeten Pluto" [175] .
Den 13 mars 2007 beslutade lagstiftaren i delstaten New Mexico , där Clyde Tombaugh länge bodde, enhälligt att Pluto på den nya mexikanska himlen till hans ära alltid kommer att betraktas som en planet [171] [176] . Den 26 februari 2009 antogs en liknande resolution av Illinois State Senate , varifrån upptäckaren av Pluto kommer. Senatsresolutionen säger att Pluto har "orättvist nedgraderats till en dvärgplanet" [170] [177] .
Enligt den moderna teorin om stjärnutveckling ökar solens ljusstyrka gradvis med tiden. Om 1,1 miljarder år kommer det att vara 11 % ljusare än nu [178] . Den beboeliga zonen i solsystemet kommer vid den tiden att ha skiftat bortom gränserna för den moderna jordens omloppsbana och nå Mars, Jupiter och sedan Saturnus. Efter 7,6-7,8 miljarder år kommer solens kärna att värmas upp så mycket att den kommer att starta processen att bränna väte i det omgivande skalet [179] . Detta kommer att leda till en kraftig expansion av solens yttre skal och den kommer att bli en röd jätte . Det är möjligt att det vid den tiden på Pluto- och Kuiperbältsobjekt kommer att finnas förhållanden acceptabla för livets utveckling [180] . Pluto kommer att kunna upprätthålla dessa förhållanden i tiotals miljoner år, tills solen blir en vit dvärg och slutligen slocknar [180] .
Pluto har, trots sin ringa storlek och olämpliga förhållanden för kolonisering , inte undgått science fiction-författares uppmärksamhet. På 30-talet av XX-talet lockades science fiction-författare av dess status som en nyupptäckt planet, i senare verk uppträder den då och då som utkanten av solsystemet [181] .
Pluto och dess upptäckt tillägnades flera frimärken från olika länder, samt portoblock. Pluto och dess astronomiska symbol avbildas på ett frimärke från 1964 från Albanien ( Sc #786) från en serie frimärken med solsystemets planeter ( Sc #777-786) . Med anledning av 50-årsdagen av upptäckten av Pluto, 1980, utfärdades frimärket från Komorerna ( Sc #505) , förutom jubileumsinskriptionen, den föreställer planeten Kepler och Copernicus . Den 10 mars 1982 var det en parad av planeter - alla nio planeterna radade upp på ena sidan av solen. Flera portonummer ägnades åt denna händelse: 1981 gav Rumänien ut en serie frimärken tillägnad planeternas parad ( Mi # 3795-3800) , på varje frimärke finns en inskription på rumänska "ALINIEREA PLANETELOR 1982" (" Parade of Planets 1982"), på ett av frimärkena i serien ( Mi #3800) representerar Neptunus och Pluto; som den nionde planeten i solsystemet, Pluto, tillsammans med de andra åtta planeterna och solen, är avbildad på en frimärke från Folkrepubliken Kina 1982 ( Sc # 1778) , datumet för paraden av planeterna anges . 1991 gavs en serie frimärken tillägnad utforskningen av solsystemets och månen ( Sc #2568-2577) ut i USA , ett av frimärkena tillägnades Pluto ( Sc #2577) , det har en bild av Pluto och en signatur på engelska : "PLUTO NOT YET EXPLORED" ("Pluto. Inte ännu utforskad"). På tröskeln till 2000-talet, 1999, utfärdade Republiken Tchad ett postblock från Millennium-serien tillägnad upptäckten av Pluto, ett frimärke i blocket ( Sc # 808b) - med inskriptionen på franska "1930 - Découverte de la planète Pluton" ("1930 - upptäckten av planeten Pluto"), gavs den också ut i ett miniark med åtta andra frimärken dedikerade till perioden 1925-1949. För 80-årsdagen av upptäckten av Pluto, 2010, utfärdade Guinea ett portoblock med Clyde Tombaugh, Pluto och AMC New Horizons. Den 31 maj 2016 utfärdade US Postal Service ett postblock med fyra "Forever- frimärken " utan nominellt värde, som föreställde AWS New Horizons och dess bild av Pluto. I marginalen av blocket finns en inskription på engelska: "Pluto—Explored!" ("Pluto—utforskad!") [182] .
![]() | ||||
---|---|---|---|---|
Ordböcker och uppslagsverk | ||||
|
Pluto | ||
---|---|---|
Geografi |
| ![]() |
satelliter | ||
Klassificering |
| |
Studie |
| |
Öppning | ||
Övrig | ||
Avbrutna uppdrag är i kursiv stil, ej godkända titlar är markerade med * |
Plutoider ( trans-neptuniska dvärgplaneter ) och plutoidkandidater | |
---|---|
Kuiperbälte | |
Spridd skiva | |
se även | |
Plutoider i kursiv stil har officiell plutoidstatus. |
solsystem | |
---|---|
![]() | |
Central stjärna och planeter | |
dvärgplaneter | Ceres Pluto Haumea Makemake Eris Kandidater Sedna Orc Quaoar Gun-gun 2002 MS 4 |
Stora satelliter | |
Satelliter / ringar | Jorden / ∅ Mars Jupiter / ∅ Saturnus / ∅ Uranus / ∅ Neptunus / ∅ Pluto / ∅ Haumea Makemake Eris Kandidater späckhuggare quawara |
Först upptäckte asteroider | |
Små kroppar | |
konstgjorda föremål | |
Hypotetiska föremål |
|
atmosfärer | |
---|---|
Atmosfärer av stjärnor | Sol |
planetariska atmosfärer | |
Atmosfärer av satelliter | |
dvärgplaneter | |
exoplaneter | |
se även |