Charon (satellit)

Charon
Plutos måne

Naturligt färgfoto av Charon taget under den närmaste inflygningen av New Horizons automatiserade interplanetära station den 14 juli 2015.
Upptäckare J.W. Christie
öppningsdatum 22 juni 1978
Orbitala egenskaper
Huvudaxel 19 591,4 km
Excentricitet 0,00005 [1]
Cirkulationsperiod 6,387230(1) dagar
( 6 dagar 9 h 17 m 36,7 ± 0,1 s )
Orbital lutning 112,78 ± 0,02 ° (mot ekliptikans plan)
fysiska egenskaper
Diameter 1212 ± 6 km [1]
Ytarea 4,58⋅10 6  km²
Vikt (1,52 ± 0,06)⋅10 21  kg
Densitet 1,702 ± 0,021 g/cm³ [1]
Gravitationsacceleration 0,278 m/s²
Rotationsperiod kring en axel synkroniserad (lika med cirkulationsperioden)
Albedo 0,372
Absolut magnitud ett
Skenbar storlek 16.8
Yttemperatur −220 °C ( 53 K )
Atmosfär praktiskt taget frånvarande (tryck mindre än 0,11 μ bar eller 11 mPa )
 Mediafiler på Wikimedia Commons
Information i Wikidata  ?

Charon (av grekiskan Χάρων ; även (134340) Pluto I ) är en satellit av Pluto som upptäcktes 1978 (i en annan tolkning, den mindre beståndsdelen av det dubbla planetsystemet Pluto-Charon ). Med upptäckten 2005 av två andra satelliter - Hydra och Nikta -  kallades Charon också som Pluto I. Uppkallad efter karaktären i den antika grekiska mytologin , Charon  , bäraren av de dödas själar över floden Styx . I juli 2015 nådde den amerikanska New Horizons- sonden Pluto och Charon för första gången i historien och utforskade dem från en förbiflygande bana.

Utforskar

Upptäckt

Charon upptäcktes av den amerikanske astrofysikern James Christie den 22 juni 1978 på en bild tagen vid United States Naval Observatory , Flagstaff , Arizona . Pluto i den resulterande bilden hade en något avlång form, medan stjärnorna som fanns på samma fotografi var präglade utan förvrängning. Men ett år innan dess förutspåddes existensen av Charon teoretiskt av den sovjetiske astrofysikern Rolan Ilyich Kiladze [2] .

Tillkännagivandet om James Christies upptäckt av Plutos första måne publicerades av International Astronomical Union den 7 juli 1978.

Efter att ha kontrollerat observatoriets arkiv visade det sig att vissa bilder av Pluto, tagna under förhållanden med utmärkt synlighet, också är något långsträckta, medan bilder av stjärnor inte är det. Detta kan förklaras av närvaron av Plutos satellit, som är så nära den att teleskopets upplösning inte räckte för att se dem separat.

Efter upptäckten av Charon vederlagdes teorin att Pluto en gång var en satellit av Neptunus .

Titel

Den tillfälliga beteckningen av den öppna satelliten var 1978 P 1 [3] . US Naval Observatory föreslog namnet " Persephone " - namnet på hustru till Hades / Pluto . Den 24 juni 1978 valde upptäckaren själv namnet "Charon" för satelliten för att hedra sin fru Charlene ( eng.  Charlene ), som kallades "Ball" och partiklar "-on", i analogi med orden "elektron". ", "neutron" och "proton". Och på engelska sammanfaller detta namn med namnet Charon  , bäraren av de dödas själar genom Styx . Den 3 januari 1986 godkände IAU namnet Charon [4] . På engelska kallas satelliten även "Sharon" [5] .

Efterföljande forskning

Christie fortsatte sin forskning och fann att dessa observationer kunde förklaras om satellitens omloppstid är 6.387 dagar och det maximala vinkelavståndet från planeten är cirka 1  bågsekund .

Dessa slutsatser bekräftades under perioden från februari 1985 till oktober 1990, då extremt sällsynta fenomen observerades från jorden : alternerande ömsesidiga förmörkelser av Pluto och Charon. Jordens inverkan i Charons omloppsplan, vilket gör att dessa förmörkelser kan observeras, inträffar bara två gånger under Plutos 248-åriga omloppsperiod, och lyckligtvis inträffade denna händelse kort efter upptäckten av satelliten. 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 [7] . Dessa förmörkelser gjorde det möjligt att rita upp "ljuskartor" och få bra uppskattningar av radien för Pluto (1150-1200 km) och Charon [8] .

De första bilderna av Pluto och Charon som separata skivor togs av rymdteleskopet Hubble på 1990 -talet . Senare, med utvecklingen av adaptiv optik , blev det möjligt att se de individuella skivorna av Pluto och Charon med hjälp av markbaserade teleskop också.

Pluto-systemet, inklusive Charon, studerades i detalj på nära håll av den amerikanska rymdfarkosten New Horizons 2015 .  För Charon, såväl som för Pluto, fotograferades både den sida som är synlig vid närmaste inflygning och baksidan (dess bilder togs före inflygningen och har därför lägre upplösning). Den utmärkta känsligheten och vinkelupplösningen hos LORRI visade Charon exakt i den förutspådda positionen i förhållande till Pluto, 35 år efter upptäckten av James Christie. Kameran tog bilder av Pluto och Charon i en mycket större fasvinkel (vinkeln mellan solen, Pluto och rymdfarkosten) än vad som kan uppnås från jorden eller jordens omloppsbana.

Status

Historiskt sett anses Charon vara en satellit för Pluto. Men sedan spred sig åsikten att eftersom Pluto-Charon-systemets masscentrum ligger utanför Pluto och rotationen av systemet är ömsesidigt synkroniserat, borde Pluto och Charon betraktas som ett binärt planetsystem [9] .

Enligt förslaget till resolution 5 från IAU :s XXVI:s generalförsamling (2006) skulle Charon, tillsammans med Ceres och Eris (tidigare känd som objekt 2003 UB 313 ), tilldelas status som en planet . Anteckningarna till resolutionsförslaget angav att i detta fall skulle Pluto-Charon-systemet betraktas som en dubbelplanet [10] .

Den slutliga versionen av resolutionen innehöll dock en annan lösning: konceptet med en " dvärgplanet " introducerades. Denna nya klass av objekt inkluderade Pluto, Ceres och Eris. Charon ingick inte bland dvärgplaneterna [11] .

Internationella astronomiska unionen (IAU) har meddelat sin avsikt att ge en formell definition för binära dvärgplaneter, och fram till dess klassificeras Charon som en satellit av Pluto [12] [13] .

Bana och dimensioner

Vid mitten av 1980-talet, med hjälp av markbaserade metoder, i första hand med användning av fläckinterferometri [7] var det möjligt att ganska exakt uppskatta radien för Charons omloppsbana; Efterföljande observationer av Hubble Orbiting Telescope ändrade inte den uppskattningen mycket, och fastställde att den var inom 19 628 - 19 644 km [8] . Banan lutar 55° mot ekliptikan. En rotation av Charon runt Pluto tar 6.387 dagar , och på grund av tidvattensammankopplingar är rotationsperioderna för Charon och Pluto lika med samma tidsperiod. Därför vänds Pluto och Charon ständigt till varandra vid samma sida; Charon på Plutos himmel är stillastående, liksom Pluto på Charons himmel.

Pluto och Charon anses ofta vara en dubbelplanet eftersom deras systems barycenter är utanför båda objekten [14] .

Charons upptäckt gjorde det möjligt för astronomer att exakt beräkna Plutos massa. Funktioner i de yttre satelliternas banor visar att Charons massa är ungefär 11,65 % av Plutos massa.

Observationer av Charons ockultation av stjärnan den 7 april 1980 gjorde det möjligt att få en lägre uppskattning av diametern på Charon - 1200 km [15] . År 2005 inträffade en annan ockultation (stjärnorna 2UCAC 2625 7135 ); observationer gjorda av flera grupper av forskare gjorde det möjligt att uppskatta Charons diameter till 1207,2 ± 5 km och dess densitet till 1,71 ± 0,08 g/cm³ [16] [17] .

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 grenen av Charons bana är mellan Pluto och solen, och detta händer ungefär vart 124:e år . Eftersom Charons omloppstid är lite mindre än en vecka, upprepades förmörkelser ungefär var tredje jorddag, och en stor serie av dessa händelser ägde rum under fem år [7] . Dessa förmörkelser gjorde det möjligt att sammanställa "ljuskartor" och få bra uppskattningar av Plutos radie ( 1150 - 1200 km ) [8] .

Som ett resultat av att bearbeta data som överförts av AMS "New Horizons" den 16 oktober 2015 erhölls en uppskattning av 1212 ± 6 km för Charons diameter och 1,702 ± 0,021 g/cm³ för dess densitet [1] .

Yta och sammansättning

Charon är märkbart mörkare än Pluto. Det verkar som om dessa föremål skiljer sig avsevärt i sammansättning. Medan Pluto har mycket kväve is på sin yta, är Charon täckt av vattenis och har en mer neutral (mindre rödaktig) färg. Man tror nu att Pluto-Charon-systemet bildades som ett resultat av kollisionen mellan oberoende bildad Pluto och proto-Charon; moderna Charon bildades av fragment som kastades i omloppsbana runt Pluto; några Kuiperbältesobjekt kan också ha bildats i processen .

Enligt vissa modeller kan Charon vara geologiskt aktiv till den grad att den har vätska under ytan. Detta motiveras av det faktum att spektralanalys visar närvaron av ammoniakhydrater, medan ammoniakhydrater på Charons yta under inverkan av sol- och kosmiska strålar bör sönderfalla på astronomiskt kort tid [18] . Sedan 2007, baserat på observationer från Gemini Observatory, har hypoteser lagts fram om kryovulkanism på Charon. I juni 2014 föreslog ett team av forskare under ledning av Alice Roden, efter att ha studerat formen på Charons bana, att det tidigare fanns ett underjordiskt hav på Charon.

Den 14 juli flög NASA:s New Horizons robotinterplanetära sond genom Pluto-Charon-systemet. Som en del av uppdraget erhölls fotografier av Charon från olika avstånd (det minsta avståndet under flygningen var cirka 28 800 km ).

I slutet av juli 2015 publicerade missionspersonalen en karta över Charon och Pluto [19] . Objekt på Charons yta har inofficiellt fått namn efter egennamn och science fiction- och fantasyförfattare: Clark och Kubrick Mountains , Kirk, Spock, Uhura och Sulu Craters ( Star Trek- karaktärer ), Darth Vader, Luke Skywalker och Princess Leia ( Star Trek). karaktärer). Wars "), Ripley och Nostromo Canyon (karaktär och skepp från Aliens ), Tardis Canyon och Gallifrey-regionen (respektive apparaten och planeten från Doctor Who ), Vulcan-regionen (planeten från Star Trek) och Mordor ( den land från " Sagan om ringen ").

Till exempel är Mordor  en mörk fläck nära Charons nordpol, bildad på grund av extremt låga temperaturer som periodvis uppstår på satellitens yta [20] . Under polarvintern, som kan vara i hundratals år, sjunker yttemperaturerna till -258°C, och metan- och kvävemolekyler som fångas upp av Charons gravitation från Plutos atmosfär fryser. När "sommaren" kommer och temperaturen på nordpolen stiger igen och når -213 ° C, avdunstar metan och kväve, och endast tunga föreningar kvarstår i regionen Mordor, som under inverkan av ultraviolett strålning förvandlas till toliner .

Charons ytegenskaper bör namnges enligt fyra teman som godkändes av International Astronomical Union i februari 2017 [21] :

Den 11 april 2018 godkände International Astronomical Union officiellt de första namnen för Charons relieffunktioner: kanjoner ( Argo Chasma [22] [23] , Caleuche Chasma, Mandjet Chasma), berg ( Butler Mons, Kubrick Mons , Clarke Montes) och kratrar ( Dorothy , Nasreddin , Nemo , Pirx , Revati och Sadko ) [24] .


I populärkulturen

Se även

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 4 Stern, SA, et al. Pluto-systemet: Inledande resultat från dess utforskning av New Horizons  (engelska)  // Science : journal. - 2015. - Vol. 350 , nr. 6258 . - s. 249-352 . - doi : 10.1126/science.aad1815 .
  2. ↑ ASTRO CURIE R
  3. ↑ Cirkulär nr. 3241 . IAU (7 juli 1978). Datum för åtkomst: 16 mars 2015. Arkiverad från originalet 16 mars 2015.
  4. ↑ Cirkulär nr. 4157 . IAU (3 januari 1986). Datum för åtkomst: 16 mars 2015. Arkiverad från originalet 16 mars 2015.
  5. ↑ 40 år sedan upptäckten av Charon (24 juni 2018).
  6. ↑ Charon i förstärkt färg  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . APL (1 oktober 2015). Hämtad 14 november 2015. Arkiverad från originalet 24 november 2015.
  7. ↑ 1 2 3 Emelyanov, N. V. Sällsynta fenomen i Plutosystemet // Jorden och universum . - M . : Nauka , 1989. - Nr 4 . - S. 27-29 . — ISSN 0044-3948 .
  8. ↑ 1 2 3 Paul Robert Weissman, Torrence V. Johnson. Encyklopedi av solsystemet . - 2:a uppl. - Academic Press, 2007. - S. 545. - ISBN 9780120885893 .
  9. ↑ C.B. Olkin, L.H. Wasserman, O.G. Franz. Massförhållandet mellan Charon och Pluto från Hubble Space Telescope astrometri med de fina  styrsensorerna  // Icarus . - Elsevier , juli 2003. - Vol. 164 , nr. 1 . - S. 254-259 . - doi : 10.1016/S0019-1035(03)00136-2 . - .
  10. ↑ Utkast till resolution 5 för GA-XXVI: Definition av en planet . Arkiverad från originalet den 2 februari 2007.
  11. ↑ IAU:s generalförsamling 2006: Resultatet av IAU-resolutionen .
  12. ↑ Pluto och vårt solsystems utvecklingslandskap  - MAC.
  13. ↑ O. Gingerich. Vägen till att definiera planeter (2006). — Ordförande för Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics och IAU EC "Planet Definition"-kommitté. Tillträdesdatum: 5 december 2015. Arkiverad från originalet 20 augusti 2011.
  14. ↑ C.B. Olkin, L.H. Wasserman, O.G. Franz. Massförhållandet mellan Charon och Pluto från Hubble Space Telescope astrometri med de fina styrsensorerna  // Icarus . - Elsevier , juli 2003. - Vol. 164 , nr. 1 . - S. 254-259 . - doi : 10.1016/S0019-1035(03)00136-2 . - .  
  15. ↑ Alistair R. Walker. En ockultation av Charon  //  Mon. Inte. R. astr. soc. . - 1980. - Nej . 192 . - S. 47P-50P . - .
  16. ↑ Charons stjärnockultation den 11 juli 2005  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . Hämtad 29 november 2012. Arkiverad från originalet 4 december 2012.
  17. ↑ B. Sicardy, A. Bellucci, E. Gendron, F. Lacombe, S. Lacour, J. Lecacheux, E. Lellouch, S. Renner, S. Pau, F. Roques, T. Widemann, F. Colas, F. Vachier, N. Ageorges, O. Hainaut, O. Marco, W. Beisker, E. Hummel, C. Feinstein, H. Levato, A. Maury, E. Frappa, B. Gaillard, M. Lavayssière, M. Di Sora , F. Mallia11, G. Masi, R. Behrend, F. Carrier, O. Mousis, P. Rousselot, A. Alvarez-Candal, D. Lazzaro, C. Veiga, AH Andrei, M. Assafin, DN da Silva Neto , R. Vieira Martins, C. Jacques, E. Pimentel, D. Weaver, J.-F Lecampion, F. Doncel, T. Momiyama & G. Tancredi. Charons storlek och övre gräns för atmosfären från en  stjärnockultation  // Nature . - 2006. - Nej . 439 . - S. 52-54 . - doi : 10.1038/nature04351 . Arkiverad från originalet den 31 mars 2007.
  18. ↑ SJ Desch, JC Cook, W. Hawley och TC Doggett "Cryovolcanism on Charon and other Kuiper Belt Objects"
  19. ↑ NASA avslöjade kartor över Pluto och Charon (otillgänglig länk- historia ) . 
  20. ↑ Astronomer förklarar Mordors utseende på Charon
  21. ↑ Officiell namngivning av ytegenskaper på Pluto och dess satelliter: Första steget godkänt . — Pressmeddelande från IAU iau1702. — 23 februari 2017.
  22. ↑ En "Super Grand Canyon" på Plutos måne Charon . NASA (24 juni 2016).
  23. ↑ Alexander Yarovitchuk. Canyon Argo på Charon . Elements (20 juli 2018).
  24. ↑ Förnamn godkända för Charon (12 april 2018).
  25. ↑ Kubrick Mons // Gazetteer of Planetary  Nomenclature

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
 Pluto
Geografi Bild av Pluto från rymdsonden New Horizons, 13 juli 2015.
satelliter
Klassificering
Studie
Öppning
Övrig
Avbrutna uppdrag är i kursiv stil, ej godkända titlar är markerade med *