Plútó | ||||
---|---|---|---|---|
törpebolygó | ||||
| ||||
Nyítás | ||||
Felfedező | Clyde Tombaugh | |||
A felfedezés helye | Flagstaff , USA | |||
nyitás dátuma | 1930. február 18 | |||
Észlelési módszer | fényképészeti | |||
Orbitális jellemzők | ||||
Korszak : J2000.0 | ||||
Napközel | 29.667 a.u. [egy] | |||
Aphelion | 49,31 a.u. [egy] | |||
főtengely ( a ) | 39.482117 a.u. [egy] | |||
Orbitális excentricitás ( e ) | 0,2488273 [1] | |||
sziderikus időszak | 90 553,02 földi nap (247,92065 földi év) [1] | |||
A keringés szinodikus időszaka | 366,73 Föld napja [2] | |||
Keringési sebesség ( v ) | 4,6691 km/s [1] | |||
dőlés ( i ) | 17°,14 [1] | |||
Növekvő csomópont hosszúság ( Ω ) | 110°,30347 [2] | |||
Periapszis argumentum ( ω ) | 113°,76329 [comm. egy] | |||
Kinek a műholdja | Nap | |||
műholdak | 5 | |||
fizikai jellemzők | ||||
Méretek | 2376,6±3,2 km [3] [4] | |||
poláris összehúzódás | <1% [5] | |||
Közepes sugár | 1188,3±1,6 km [3] [4] | |||
Felületi terület ( S ) | 17,7 millió km² [comm. 2] | |||
kötet ( V ) | 7,0⋅10 9 km³ [komm. 2] | |||
Tömeg ( m ) | (1,303±0,003)⋅10 22 kg [5] | |||
Átlagsűrűség ( ρ ) _ | 1,860±0,013 g/cm³ [5] | |||
Gravitációs gyorsulás az egyenlítőn ( g ) | 0,617 m/s² (0,063 g ) [comm. 3] | |||
Első menekülési sebesség ( v 1 ) | 0,855 km/s [komm. 3] | |||
Második menekülési sebesség ( v 2 ) | 1210 km/s [komm. 3] | |||
Egyenlítői forgási sebesség | 48,7 km/h [komm. négy] | |||
Forgási periódus ( T ) | −6,387 földi nap [1] | |||
Tengelydőlés | 119,591±0,014° [6] [comm. 5] . | |||
Jobb felemelkedés északi pólus ( α ) | 132°,993 [7] | |||
Északi-sark deklinációja ( δ ) | −6°.163 [7] | |||
Albedo |
0,4–0,6 (kötvény), 0,5–0,7 (geom.) [2] |
|||
Látszólagos nagyságrend | >13,65 [2] | |||
Abszolút nagyságrend | −0,7 | |||
Szögletes átmérő | 0,065–0,11 hüvelyk [8] | |||
Hőfok | ||||
|
||||
felületek |
|
|||
Légkör | ||||
Légköri nyomás | 1,0 Pa (2015) [5] | |||
magassági skála | körülbelül 60 km [2] | |||
Összetett: metánnal és szén-monoxiddal kevert nitrogén | ||||
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon | ||||
Információ a Wikidatában ? |
A Plútó ( 134340 Plútó , szimbólumok : és ) a Naprendszer legnagyobb ismert törpebolygója [11] , transzneptúniai objektum és a tizedik legnagyobb (műholdak nélkül) a Nap körül keringő égitest - nyolc bolygó és az Erisz után [12]. [13] [14] . A Plútót eredetileg a kilencedik klasszikus bolygónak tekintették, de 2006 óta törpebolygónak és a Kuiper-öv legnagyobb objektumának tartják .
A Kuiper-öv legtöbb testéhez hasonlóan a Plútó is többnyire kőből és jégből áll, és viszonylag kicsi: tömege körülbelül hatszorosa a Holdénak , térfogata pedig körülbelül háromszorosa. A Plútó területe (17,7 millió km²) valamivel nagyobb, mint Oroszországé (17,1 millió km²). A Plútó pályája nagy excentricitással és nagy dőléssel rendelkezik az ekliptika síkjához képest .
A Plútó pályájának excentricitása miatt 29,7 AU távolságra közelíti meg a Napot. (4,4 milliárd km), közelebb lévén hozzá, mint a Neptunusz , akkor 49,3 AU-val távolodik el. (7,4 milliárd km). A Plútót és legnagyobb holdját , a Charont , amelyet 1978-ban fedeztek fel, gyakran kettős bolygónak tekintik, mivel rendszerük baricentruma mindkét objektumon kívül van [15] . A Nemzetközi Csillagászati Unió (IAU) bejelentette szándékát, hogy formális definíciót adjon a kettős törpebolygók számára, és addig a Charon a Plútó műholdja [16] [17] . A Plútónak négy másik kisebb holdja van :
Az 1930 -as felfedezés napjától 2006- ig a Plútó a Naprendszer kilencedik bolygója volt. Még az 1950-es években szovjet tudósok azt sugallták, hogy a Plútó csak a legnagyobb azon törpebolygók közül, amelyek a világűr ezen régiójában keringenek szoros pályán [22] . Ez a hipotézis beigazolódott: a 20. század végén és a 21. század elején számos tárgyat fedeztek fel a Naprendszer külső részén. Közülük említésre méltó a Quaoar , a Sedna és különösen az Eris, amely 27%-kal nagyobb tömegű a Plútónál [23] , azonban a 2015-ös megállapítások szerint a Plútó méretét tekintve nagyobb, mint az Eris [24] [11] . 2006. augusztus 24- én az IAU először határozta meg a "bolygó" kifejezést . A Plútó nem tartozott ebbe a meghatározás alá, és az IAU a törpebolygók új kategóriájába sorolta, az Erisszel és a Ceresszel együtt [ 25] . Az átsorolás után a Plútó felkerült a kisbolygók listájára , és a Kisbolygó Központ katalógusában [26] [27] a 134340-es számot kapta . Egyes tudósok továbbra is úgy vélik, hogy a Plútót vissza kell sorolni egy bolygóvá [28] .
A Plútó rendszerét korábban földi és földközeli csillagászati eszközökkel is vizsgálták, 2015 -ben pedig közelről vizsgálták az amerikai New Horizons űrszondát , amelyet akkor indítottak útjára, amikor a Plútót közönséges bolygónak tekintették.
A plutónium kémiai elemet a Plútóról nevezték el [29] :393 .
Az 1840-es években Urbain Le Verrier a newtoni mechanika segítségével megjósolta az akkor még fel nem fedezett Neptunusz bolygó helyzetét az Uránusz keringési pályájának perturbációinak elemzése alapján [30] . A 19. század végén a Neptunusz későbbi megfigyelései alapján a csillagászok azt sugallták, hogy rajta kívül egy másik bolygó is befolyásolja az Uránusz pályáját. 1906 - ban Percival Lowell , egy gazdag bostoni lakos, aki 1894 -ben megalapította a Lowell Obszervatóriumot , kiterjedt kutatást kezdeményezett a Naprendszer kilencedik bolygója után, amelyet " X bolygónak " nevezett el [31] . 1909- re Lowell és William Henry Pickering több lehetséges égi koordinátát is kiszámított [32] . Lowell és obszervatóriuma 1916 -ban bekövetkezett haláláig folytatta a bolygó kutatását, sikertelenül. Valójában 1915. március 19-én és április 7-én két halvány képet is készítettek a Plútóról a Lowell Obszervatóriumban , de azt nem azonosították rajtuk [33] [32] [34] .
A Plútót a Mount Wilson Obszervatóriumban fedezhették fel 1919- ben . Abban az évben Milton Humason William Pickering megbízásából a kilencedik bolygót kereste, és a Plútó 4 fényképezőlapra esett. Ám elemzésük során csak az ekliptikához közeli területeket vizsgálták meg alaposan, és a Plútó túl távolinak bizonyult tőle. Ráadásul elveszett a sok csillag között, és egyes jelentések szerint egyes képeken látható képe egybeesett az emulzió egy kis hibájával, vagy részben a csillagra került. Ezeken az archív képeken még 1930-ban is jelentős nehézségek árán lehetett azonosítani a Plútó-képet [32] [34] .
Egy évtizedes jogi csata miatt Percival Lowell özvegyével, Constance Lowell-lel, aki egymillió dollárt próbált megszerezni a Lowell Obszervatóriumtól öröksége részeként, az X bolygó keresését nem folytatták. A Vesto Obszervatórium igazgatója , Melvin Slifer csak 1929 -ben , különösebb gondolkodás nélkül bízta meg a kutatás folytatását a 23 éves kansasi Clyde Tombaugh -ra, akit éppen akkor vettek fel az obszervatóriumba, miután Slifer lenyűgözte. csillagászati rajzait [33] .
Tombo feladata az éjszakai égbolt szisztematikus fotózása volt. Minden helyszínt háromszor fényképeztek le több napos időközzel, és olyan tárgyakat kerestek, amelyek helyzetüket megváltoztatták a képeken. Összehasonlításképpen egy villogó komparátort használtak , amely lehetővé teszi két lemez kijelzőjének gyors váltását, ami a mozgás illúzióját kelti minden olyan objektum számára, amely különböző képeken különböző helyeken van. 1930. február 18-án, közel egy éves munka után, Tombaugh mozgó tárgyat fedezett fel a január 23 -án és 29 -én készült fényképeken . Egy január 21-én készült gyengébb minőségű fénykép megerősítette a létezését [35] . 1930. március 13-án , Lowell születésnapján és az Uránusz felfedezésének évfordulóján, a felfedezés hírét táviratban küldték el a Harvard College Obszervatóriumába [32] . Clyde Tombaugh a Plútó felfedezéséért megkapta a Londoni Királyi Csillagászati Társaság Hannah Jackson-Gwilt-érmét (1931) William Herschel képével [36] és egyéb díjakkal.
Az új égitest elnevezésének joga a Lowell Obszervatóriumot illeti meg. Tombo azt tanácsolta Sliphernek, hogy mielőbb tegye meg, mielőtt megelőzné őket [31] . A név változatai kezdtek bejönni a világ minden tájáról. Constance Lowell, Lowell özvegye javasolta először Zeuszt, majd férje nevét, Percival, majd a saját nevét. Minden ilyen javaslatot figyelmen kívül hagytak [37] .
A "Plútó" nevet először Venetia Burney , egy tizenegy éves oxfordi iskolás javasolta [38] [39] [40] . Velencét nemcsak a csillagászat érdekelte, hanem a klasszikus mitológia is, és úgy döntött, hogy ez a név - az alvilág görög istene nevének ókori római változata - alkalmas egy ilyen valószínűleg sötét és hideg világra. A nevet a nagyapjával, Falconer Meidannal folytatott beszélgetés során javasolta aki az Oxfordi Egyetem Bodleian Könyvtárában dolgozott – Meidan a The Times -ban olvasott a bolygó felfedezéséről, és reggeli közben mesélt az unokájának. Javaslatát átadta Herbert Turner professzornak, aki táviratozta az USA -beli kollégáit [38] [40] . A Plútó világa azonban nem olyan sötét és komor, mint azt gyakran elképzelik: a Plútó égboltján lévő Nap átlagos magnitúdója -19 m , ami körülbelül 320-szor fényesebb, mint a Hold telihold idején. földi égbolt (magasság -12,7 m ) [41] [42] .
A Lowell Obszervatórium minden tagja egy rövid listára szavazhatott, amely három lehetőséget tartalmazott: "Minerva" (bár az egyik aszteroidát már így hívták), "Kronos" (ez a név népszerűtlennek bizonyult, Thomas Jefferson Jackson C javaslatára , egy rossz hírű csillagász) és „Plútó”. Az utolsó javaslat megkapta az összes szavazatot [43] . A névjavaslatot először 1930. május 1-jén tette közzé az obszervatórium [38] [40] , a sajtóbejelentésre pedig május 25-én került sor [44] . Ezt követően Meydan Falconer 5 fontot ajándékozott Velencének jutalmul [40] .
A Plútó egyik csillagászati szimbóluma a P és L ( ) betűk monogramja , amelyek egyben P. Lowell nevének kezdőbetűi is. [45] A másik a , [46] ami a Neptunusz szimbólumra hasonlít. Ezek a szimbólumok ma ritkák a csillagászatban, de széles körben használják az asztrológiában.
A Plútó név kínaiul , japánul (冥王星) és koreaiul (명왕성) jelentése "a földalatti király csillaga" [47] [48] – ezt a lehetőséget Hoei Nojiri japán csillagász javasolta 1930-ban [49] . Ennek a változatnak a hatása a Plútó vietnami elnevezésében (Sao Diêm Vương) is érezhető, ami „a gödör csillaga ”. Sok más nyelv használja a "Plútó" átírást ( oroszul - "Plútó"); néhány indiai nyelvben azonban Yama isten neve is használható (például Yamdev gudzsarátiul ) – a pokol őre a buddhizmusban és a hinduizmusban [47] .
év | tömeg egységekben földi | jegyzetek |
---|---|---|
1931 | 0,94 | Nicholson és Meyel [50] |
1950 | 0.1 | Kuiper [51] |
1976 | számos ezredrészét | Cruikshank, Pilcher és Morrison [52] |
1978 | 0,0017 | Christy és Harrington [53] |
Közvetlenül a Plútó felfedezése után homálya és észrevehető bolygókorongjának hiánya kétségbe vonja, hogy Lowell „ X bolygója ”. A 20. század közepén a Plútó tömegére vonatkozó becsléseket folyamatosan lefelé módosították. A Plútó Charon nevű holdjának 1978 -as felfedezése tette lehetővé először a tömegének mérését. Kiderült, hogy a Föld tömegének körülbelül 0,2%-a , ami túl kicsi ahhoz, hogy az Uránusz pályáján tapasztalható inkonzisztenciák oka legyen.
Az alternatív X-bolygó utáni későbbi kutatások , különösen azok, amelyeket Robert Harrington [54] végzett , nem jártak sikerrel. A Voyager 2 1989 -es Neptunusz melletti áthaladása során olyan adatok érkeztek, amelyek szerint a Neptunusz tömege 0,5%-kal csökkent. 1993- ban Miles Standish felhasználta ezeket az adatokat a Neptunusz Uránuszra gyakorolt gravitációs hatásának újraszámítására. Ennek eredményeként megszűntek az Uránusz pályájának eltérései, és ezzel együtt az X bolygó iránti igény is [55] [56] .
Ma a csillagászok túlnyomó többsége egyetért abban, hogy Lowell X bolygója nem létezik. 1915-ben Lowell megjósolta az X bolygó helyzetét, ami nagyon közel volt a Plútó akkori tényleges helyzetéhez; Ernest Brown angol matematikus és csillagász azonban arra a következtetésre jutott, hogy ez véletlen egybeesés, és ez a nézet ma már általánosan elfogadott [57] .
A Plútó pályája nagyban különbözik a Naprendszer főbolygóinak keringésétől: sokkal nagyobb az excentricitása (0,2488) és az ekliptika síkjához viszonyított dőlésszöge (17,14°). A Plútó pályájának fél-főtengelye 5,906 milliárd km, azaz 39,482 AU. , de a nagy excentricitás miatt a Plútó távolsága a Naptól a perihéliumban lévő 4,437 milliárd km-től az aphelionban lévő 7,376 milliárd km-ig ( 29,7-49,3 AU ) [2] . A fény (valamint a rádióhullámok) a Naptól a Plútóig terjedő távolságot a perihéliumon 247 perc, az afélionon 410 perc alatt teszi meg [60] , a megvilágítás intenzitása pedig 2,8-szoros eltérést mutat. Amikor a Plútó oppozícióban van , a Földről érkező jel 8 perccel gyorsabban éri el, mint négyzetes állapotban .
A pálya nagy excentricitása ahhoz vezet, hogy egy része közelebb halad a Naphoz, mint a Neptunusz. A Plútó legutóbb 1979. február 7. és 1999. február 11. között töltötte be ezt a pozíciót. A számítások szerint előző alkalommal 1735. július 11-től 1749. szeptember 15-ig (összesen 14 évig), míg 1483. április 30-tól 1503. július 23-ig 20 évig volt ebben a beosztásban. A Plútó pályájának az ekliptika síkjához viszonyított nagy dőlése miatt nem metszi a Neptunusz pályáját. A perihéliumon áthaladva a Plútó 10 AU-n van. az ekliptika síkja felett. Ráadásul a Plútó forradalmi periódusa 247,92 földi év [1] , és a Plútó kétszer, míg a Neptunusz három. Ennek eredményeként a Plútó és a Neptunusz soha nem közelíti meg a 17 AU -t [61] [62] .
A Plútó pályája több millió évre előre és hátrafelé is megjósolható, de nem több. Mozgása kaotikus, és nemlineáris egyenletekkel írják le. De ahhoz, hogy észrevegyük ezt a káoszt, sokáig kell megfigyelnünk. Fejlődésének jellegzetes ideje van, az úgynevezett Ljapunov-idő , ami a Plútó esetében 10-20 millió év [63] . Ha a megfigyeléseket rövid ideig végezzük, akkor ez a mozgás szabályosnak (ellipszis alakú pályán periodikusnak) tűnik. Valójában a pálya minden periódussal kissé eltolódik, és végül annyira eltolódik, hogy az eredeti pályának nyoma sem marad. Ezért nagyon nehéz a Plútó mozgását az idő távoli pillanataira modellezni [61] [62] .
A Plútó 3:2-es keringési rezonanciában van a Neptunusszal – a Neptunusznak minden három Nap körüli fordulatához a Plútó kétszer fordul. A teljes ciklus körülbelül 495 évig tart [64] .
A Plútó pályájának vetülete az ekliptika síkjára metszi a Neptunusz pályájának vetületét [63] [65] [66] , ezért úgy tűnik, hogy a Plútónak időszakonként nagyon közel kell jönnie a Neptunuszhoz. A paradoxon az, hogy a Plútó néha közelebb van az Uránuszhoz. Ennek oka ugyanaz a rezonancia. Minden ciklusban, amikor a Plútó először áthalad a perihéliumon , a Neptunusz megelőzi a Plútót (például a perihélium során 1989. szeptember 5-én - 57°-on); amikor a Plútó másodszor áthalad a perihéliumon, a Neptunusz másfél fordulatot tesz a Nap körül, és a Plútó mögött lesz (a perihélium során 2237. szeptember 16-án - 120 °-on); [comm. 6] abban az időben, amikor a Neptunusz és a Plútó egy vonalban van a Nappal, és annak egyik oldalán a Plútó aphelionba kerül .
Így a Plútó nem jut közelebb 17 AU-nál. a Neptunuszig, az Uránusz megközelítése pedig 11 AU-ig lehetséges. [63] .
A Plútó és a Neptunusz közötti keringési rezonancia nagyon stabil, és évmilliókig fennáll [67] . A Plútó a Neptunusz műholdjává válhat, ha a Plútó pályája a pályája síkjában feküdne [63] .
A pályák stabil egymásrautaltsága az ellen a hipotézis ellen tanúskodik, hogy a Plútó a Neptunusz műholdja volt, és elhagyta rendszerét. Felmerül azonban a kérdés: ha a Plútó soha nem haladt el a Neptunusz közelében, akkor honnan származhat egy, például a Holdnál sokkal kisebb tömegű törpebolygó rezonanciája ? Az egyik elmélet azt sugallja, hogy ha a Plútó kezdetben nem volt rezonanciában a Neptunusszal, akkor valószínűleg időről időre sokkal közelebbről közelítette meg, és ezek az évmilliárdokon át tartó megközelítések hatással voltak a Plútóra, megváltoztatva a pályáját, és olyanná alakítva, amelyet ma megfigyelünk.
A számítások lehetővé tették annak megállapítását, hogy a Neptunusz és a Plútó közötti kölcsönhatások általános jellege évmilliókig nem változik [64] [68] . Vannak azonban további rezonancia és befolyások, amelyek befolyásolják mozgásuk egymáshoz viszonyított jellemzőit, és emellett stabilizálják a Plútó pályáját. A 3:2 orbitális rezonancia mellett a következő két tényező elsődleges fontosságú.
Először is, a Plútó perihéliumának érvelése megközelíti a 90°-ot [68] , ami kellően nagy távolságot biztosít az ekliptika és a fő bolygók síkjától a perihélium áthaladása során, elkerülve ezzel a Neptunusz közeledését. Ez egyenes következménye a Lidov-Kozai rezonanciának [64] , amely korrelálja egy pálya (jelen esetben a Plútó pályája) excentricitását és dőlését, figyelembe véve egy nagyobb tömegű test (itt a Neptunusz) befolyását. . Ebben az esetben a Plútó librációjának amplitúdója a Neptunuszhoz viszonyítva 38°, és a Plútó perihéliumának szögtávolsága a Neptunusz pályájától mindig nagyobb lesz, mint 52° (azaz 90°−38°). Az a pillanat, amikor a szögelválasztás a legkisebb, 10 ezer évenként ismétlődik [67] .
Másodszor, e két test pályájának felszálló csomópontjainak hosszúságai (azok a pontok, ahol keresztezik az ekliptikát) gyakorlatilag rezonanciában vannak a fenti oszcillációkkal. Ha ez a két hosszúság egybeesik, vagyis amikor ezen a 2 csomóponton és a Napon keresztül egyenes vonal húzható, a Plútó perihélium 90°-os szöget zár be vele, és ezzel egyidejűleg a törpebolygó a legmagasabban lesz a pálya felett. a Neptunusz. Más szóval, amikor a Plútó a legközelebb van a Naphoz, akkor lesz a legtávolabb a Neptunusz pályájának síkjától. Ezt a jelenséget 1:1 szuperrezonanciának nevezik [64] .
A libráció természetének megértéséhez képzelje el, hogy az ekliptikát az északi oldalról nézi, ahonnan a bolygók az óramutató járásával ellentétes irányban mozognak. A felszálló csomópont elhaladása után a Plútó a Neptunusz pályáján belül van, és gyorsabban mozog, hátulról utolérve a Neptunust. A köztük lévő erős vonzalom a szögimpulzus átmenetét okozza a Neptunuszról a Plútóra. Ez valamivel magasabb pályára állítja a Plútót, ahol a Kepler 3. törvényének megfelelően valamivel lassabban mozog . Ahogy a Plútó pályája megváltozik, a folyamat fokozatosan a Plútó (és kisebb mértékben a Neptunusz) periapszisának és hosszúságának változását vonja maga után. Sok ilyen ciklus után a Plútó annyira lelassul, a Neptunusz pedig annyira felgyorsul, hogy a Neptunusz elkezdi elkapni a Plútót a pályája ellenkező oldalán (a kiindulási pont közelében). A folyamat ezután megfordul, és a Plútó feladja a szögimpulzusát a Neptunusznak, amíg a Plútó fel nem gyorsul ahhoz, hogy az eredeti csomópont közelében utolérje a Neptunust. Egy teljes ciklus körülbelül 20 ezer év alatt fejeződik be [63] [67] .
A Plútó tengelye körüli forgásiránya, akárcsak a Vénusz az Uránusz esetében, fordított , azaz ellentétes a Nap körüli bolygók forgási irányával. Egy nap a Plúton 6387 földi napig tart [1] . 2009-ig a Plútó északi pólusának tekintették a többi bolygóhoz hasonlóan azt, amely a Naprendszer változatlan síkjából ugyanabba az irányba irányul (ez majdnem egybeesik az ekliptika síkjával), mint a a Föld északi pólusa. Koordinátái jobbra emelkedés: 312,993°, deklináció: 6,163° [ 69] . 2009-ben az IAU úgy döntött, hogy a Naprendszerben található összes test északi pólusát, kivéve a nagyobb bolygókat és azok műholdait, a tengelye körüli forgásirány alapján határozza meg. Az északi (pontosabban pozitív ) pólus az, ahonnan az objektum az óramutató járásával ellentétes irányban forog. Így a Plútó északi pólusának koordinátái egyenes emelkedés: 132,993°, deklináció: −6,163° [7] . Ha a Föld forgástengelye megközelítőleg a Sarkcsillag felé irányul , akkor a Plútó forgástengelye a Hidra csillagképre irányul , nem messze az Alphard csillagtól . A Plútó forgástengelyének dőlése körülbelül 120°, ami sokkal közelebb van a 90°-hoz, mint a Föld forgástengelye, így a Plútón az évszakok sokkal markánsabbak, ebben hasonlít az Uránuszra. Az utolsó napéjegyenlőség a Plúton 1987. december 16-án volt [70] ; aztán megérkezett a tavasz az északi féltekén. Így 2016-tól északi pólusa a Nap és a Föld felé fordul [71] .
A Plútónak a Földtől való nagy távolsága nagyban megnehezíti a tanulmányozását. Róla sok minden ismeretlen maradt 2015 -ig, amikor a New Horizons űrszonda elrepült mellette [5] .
A Plútó magnitúdója átlagosan 15,1, a perihéliumban pedig eléri a 13,65 -öt [2] . A Plútó megfigyeléséhez teleszkópra van szükség, lehetőleg legalább 30 cm-es rekesznyílással [73] . A Plútó még nagyon nagy teleszkópokban is pontként látható (nem különböztethető meg egy közönséges csillagtól), mivel szögátmérője nem haladja meg a 0,11 hüvelyket. Színe világosbarna [74] . A Plútó távolsága és a modern teleszkópok képességei nem teszik lehetővé, hogy kiváló minőségű képeket készítsenek a felszínéről. A Hubble Űrteleszkóp által készített fényképeken csak az albedó főbb részletei láthatók [75] . A Plútó első térképei világosságtérképek voltak , amelyeket a Charon műhold által a Plútó fogyatkozásainak megfigyelései alapján készítettek , amely 1985-1990 között zajlott. [76] A módszer azon a tényen alapul, hogy a felszín egy világos területének fogyatkozása nagyobb fényerősséget ad, mint a sötét terület fogyatkozása. Ezért a fogyatkozások alatti fényerő-változások megfigyelésének számítógépes feldolgozása lehetővé teszi a Plútó Charon felé néző féltekéjének albedójának feltérképezését. Ezek a térképek is csak az albedó főbb részleteit mutatják, különösen egy , az Egyenlítőtől délre lévő, nem folytonos sötét sávot [77] .
A Plútó felszíne nagyon egyenetlen. Ez még a Hubble-teleszkóp által készített képeken is látható, és később a New Horizons szondáról készült sokkal jobb fényképek is megerősítették. Felületének különböző részeinek albedója 10 és 70% között változik, így Iapetus után a második legkontrasztosabb objektum a Naprendszerben [5] . Ez az inhomogenitás időszakos változáshoz vezet a Plútó forgása során fényességében (a változékonyság eléri a 0,3 m - 30%-ot [79] ) és spektrumát. Ez utóbbi lehetővé tette, hogy kiderüljön, hogy a Charon felőli oldalon több a nitrogén és a szén-monoxid (180 ° K, ahol a " Plútó szíve " található), a metán pedig leginkább a 300 ° környékén. E. [80 ] .
A Plútó sűrűsége 1,860 ± 0,013 g/cm 3 [5] . Valószínűleg beleinek 50-70%-a kő, 50-30%-a jég, többnyire víz. Létezhet ott ice I , ice II , ice III , ice V és ice VI [81] . Ha a radioaktív elemek bomlásából származó hő elegendő volt a jég és a kő elválasztásához, akkor a Plútó belseje megkülönböztethető - sűrű kőmagot vesz körül egy jégköpeny, amelynek vastagsága körülbelül 300 km [81] . Lehetséges, hogy ez a hő is elegendő volt ahhoz, hogy folyékony víz keletkezzen az óceán felszíne alatt [82] . Amikor lefagy, a felszíni kiterjedés megfigyelt nyomai jelenhetnek meg - grabens és párkány [83] .
A spektrális adatok azt mutatják, hogy a Plútó felszínén vízjég is jelen van, de azt többnyire illékonyabb jégtakaró [5] [84] fedi , többnyire nitrogén (97-98%). Ezen kívül fagyott metán (különböző becslések szerint 1,5 [79] vagy 3% [85] ) és szén-monoxid (0,01 [70] vagy 0,5% [79] ), valamint egyéb vegyületek szennyeződései (főleg metánból képződnek) és nitrogén erős sugárzás hatására). Ezek különösen az etán és valószínűleg összetettebb szénhidrogének vagy nitrilek [70] [86] , valamint a tholinok , amelyek a Plútónak (valamint néhány más, a Naptól távol eső testnek) barnás színt adnak [5] . Ezen anyagok közül a nitrogén, a szén-monoxid és kisebb mértékben a metán is erősen illékony a Plútó körülményei között, és szezonális felszínmozgásokra képes [80] [84] [87] .
2015-ben az AMS " New Horizons " Plúton készült képei szerint egy kiterjedt, világos zónát fedeztek fel szívszimbólum formájában, 1800 × 1500 km méretű; az egyenlítői zónában - az általában simított jégfelület fölé élesen emelkedő 3,5 kilométeres hegyek, amelyek feltehetően vízjégből és sok egyéb felszíni részletből állnak [5] [88] . Kísérleti neveket kaptak (2016 júniusától ezeket a neveket nem hagyta jóvá az IAU Planetary System Nomenclature Working Group , így változhatnak).
A Plúton [89] található legfigyelemreméltóbb geológiai jellemző a Szputnyik-síkság . Ez egy 1000 km-nél nagyobb mélyedés, amely felszínének 5%-át foglalja el, valószínűleg egy erősen megsemmisült becsapódási kráter . Tele van fagyott gázokkal (főleg nitrogénnel), és sok barázda keresztezi, amelyek több tíz kilométeres sejtekre osztják. Ezeket a folyékony nitrogénjég konvekciójának eredményeként értelmezik . A vízjég a Plútó hőmérsékletén nagyon erős; nyilván ebből állnak a síkságot körülvevő, akár 5 km magas hegyek. Könnyebb, mint a nitrogén, és jéghegyeket képezhet benne lebegve. Valószínűleg az ilyen jéghegyek kis sötét dombok, amelyek az említett barázdákban számosak. Feltételezhető, hogy az ilyen kis vízjégtömbök konvekció hatására az egész síkságon lebeghetnek, míg a nagyok - a szélein elhelyezkedő szögletes hegyek - csak kissé eltolódnak és elfordulnak (megjelenésükből ítélve, hogy egy jégdarab töredékei is lehetnek egyszer integrált burkolat ) [90] [91] . A számítógépes modellezés azt mutatja, hogy a síkság felszínén a jég sebességét centiméterben mérik évente [89] .
A Plútó felszíni jellemzőit a Nemzetközi Csillagászati Unió által 2017 februárjában jóváhagyott hat téma szerint kell elnevezni [92] :
A Plútónak nincs jelentős mágneses tere : a napszéllel való kölcsönhatásából ítélve a felszín közelében a mágneses indukció nem haladhatja meg a 30 n T értéket [93] , ami 2000-szer kisebb, mint a Földén .
Eleinte a csillagászok, akik azt hitték, hogy a Plútó Lowell „X bolygója”, megpróbálták kiszámítani a tömegét a Neptunusz és az Uránusz pályájára gyakorolt feltételezett hatása alapján. Maga Lowell 1915-ben 6,6 tömegű Földet jósolt. 1931-ben úgy vélték, hogy a Plútó tömege közel van a Föld tömegéhez, és további számítások 1971-ig lehetővé tették, hogy ezt a becslést egy nagyságrenddel, megközelítőleg a Mars tömegére csökkentsék [50] (ugyanaz becslést 1950-ben kaptak a szögátmérőjének mérésére tett kísérletek során [51] ). 1976-ban a Hawaii Egyetem csillagászai metánjég jeleit találták a Plútó spektrumában. Ez jelezte a nagy albedóját, ami viszont a kis méretét, és ennek megfelelően a Föld tömegének több ezredrészét [50] [52] [94] .
A Plútó Charon holdjának 1978-as felfedezése lehetővé tette teljes tömegük mérését Kepler harmadik törvényének [53] segítségével . A további kutatások lehetővé tették a Plútó és a Charon tömegének külön-külön történő meghatározását. A Plútó tömegének mai értéke (1,303 ± 0,003)⋅10 22 kg [5] , ami a Föld tömegének 0,22%-a .
1950-ig azt hitték, hogy a Plútó átmérője közel van a Marshoz (azaz körülbelül 6700 km), mivel ha a Mars ugyanolyan távolságra lenne a Naptól, akkor 15 magnitúdója is lenne. 1950-ben J. Kuiper egy 5 méteres lencsés teleszkóppal megmérte a Plútó szögátmérőjét, így 0,23″ értéket kapott, ami 5900 km-es átmérőnek felel meg [51] . 1963-ban Ian Halliday egy módszert javasolt a Plútó átmérőjének becslésére, amely számos megfigyelőközpont megfigyelései alapján történt a Plútó csillagok okkultációjával kapcsolatban. A számítások azt mutatták, hogy 1965. április 28-ról 29-re virradó éjszaka a Plútónak egy 15. magnitúdójú csillagot kellett volna befednie egyenlítői koordinátákkal : jobbra emelkedés - 11 óra 23 perc 12,1 s, deklináció - 19 ° 47'32 "(1950) [ 95 ] [7. közlemény] , ha az átmérője megegyezik a Kuiper által meghatározottal. Tizenkét obszervatórium figyelte ennek a csillagnak a fényességét, de nem gyengült. Így megállapították, hogy a Plútó átmérője nem haladja meg az 5500 km-t. 1978-ban Charon felfedezése után a Plútó átmérőjét 2600 km-re becsülték. A Plútó későbbi, a Charon által a Plútó és a Charon által a Plútó által 1985-1990 közötti napfogyatkozások során végzett megfigyelések [76] lehetővé tették annak megállapítását, hogy átmérője 2290 ± 92 km [96] ] 2007-ben a Plútó átmérőjét 2322 km -ben [97] , 2014-ben - 2368 ± 8 km -ben [98] határozták meg . 2015-ben az AWS „ New Horizons ” adatai alapján 2376,6 ± 3,2 km-es értéket. Ennek megfelelően a Plútó felszíne 17,7 millió km² , ami nem sokkal nagyobb, mint a modern Orosz Föderáció területe ( és kisebb, mint a négyzet) . mentse meg a Szovjetuniót) [99] . Nincs észrevehető ellaposodása (legalábbis nem haladja meg az 1%-ot, vagyis az egyenlítői sugár legfeljebb 12 km-rel tér el a poláristól) [5] .
A Plútó méretében és tömegében nem csak a Naprendszer nagy bolygóinál alacsonyabb, hanem egyes műholdjainál is. Kisebb, mint hét műhold: Ganymedes, Titan, Callisto, Io, Hold, Europa és Triton. A Plútó tömege csaknem hatszor kisebb, mint a Hold tömege (és 480-szor kisebb a Föld tömegénél), átmérője a természetes műhold átmérőjének 2/3-a. De 2,5-szer nagyobb és 14-szer nagyobb tömegű, mint a Ceres , az aszteroidaöv legnagyobb teste . Az ismert transz-neptuni objektumok közül a Plútó a legnagyobb átmérőjű, de tömegét tekintve negyeddel alacsonyabb, mint a szórt korongról származó Eris törpebolygó [12] [13] .
A Plútó légkörét 1985-ben fedezték fel a csillagok okkultációjának megfigyelésével [100] . Ha az okkult objektumnak nincs légköre, a csillag fénye meglehetősen hirtelen, a Plútó esetében pedig fokozatosan elhalványul. A légkör jelenlétét végül 1988-ban igazolták az új lefedettség intenzív megfigyelései [9] [101] .
A Plútó légköre nagyon vékony, és a felszíni jégből elpárolgó gázokból áll. Ez nitrogén metán (körülbelül 0,25% [5] ) és szén-monoxid (körülbelül 0,05–0,1% [102] [103] ) keverékével . Kemény sugárzás hatására bonyolultabb vegyületek keletkeznek belőlük (például etán , etilén és acetilén ), amelyek fokozatosan a felszínre hullanak. Valószínűleg a részecskéik alkotnak egy több mint 200 km-es magasságot elérő világos réteges ködöt [5] [104] [105] [106] .
A Plútó légkörének nyomása nagyon kicsi, és nagyon változó az idő múlásával, és váratlan módon. Az aphelionnál a pálya excentricitása miatt a Plútó csaknem háromszor kevesebb hőt kap, mint a perihéliumban, és ez erős változásokhoz vezet a légkörében. Egyes előrejelzések szerint az aphelionban többnyire megfagy és a felszínre hullik, nyomása sokszorosára csökken [9] . A Plútó csillagok okkultációinak megfigyelései azonban azt mutatják, hogy 1988 és 2015 között ez a nyomás körülbelül háromszorosára nőtt, bár a Plútó 1989 óta távolodik a Naptól [107] [108] [109] [110] . Ennek valószínűleg az az oka, hogy 1987-ben a Plútó északi (pontosabban pozitív) pólusa 124 év után először emelkedett ki az árnyékból, ami hozzájárult a nitrogén elpárologtatásához a sarki sapkából [101] [111]. . 2015-ben a New Horizons szonda mérései azt mutatták, hogy a felszíni nyomás 10-5 atm ( 1 Pa ) körül van. Ez összhangban van az előző néhány év okkultációs megfigyeléseivel [104] , bár egyes számítások azt mutatták, hogy az okkultációs adatok sokkal nagyobb nyomásoknak felelnek meg (az okkultációs megfigyelések alapján a felületi nyomás meghatározása kissé nehézkes) [5] [112] .
A Plútó felszínének hőmérséklete a magassággal emelkedik ( 3-15° /km). Az átlagos felszíni hőmérséklet 50 K (-223,15 °C ), a légkör átlagos hőmérséklete 40 °C-kal több (2008-as adatok). Ez a metán által okozott üvegházhatás eredménye [10] [113] [114] [115] .
A légkörrel való kölcsönhatás jelentősen befolyásolja a Plútó felszíni hőmérsékletét. A számítások azt mutatják, hogy a nagyon alacsony nyomás ellenére hatékonyan képes kisimítani ezen a hőmérsékleten a napi ingadozásokat [109] . A felszín azon területei, ahol a nitrogénjég szublimálódik , lehűlnek (hasonlóan a víz elpárolgása közbeni hűtéshez) akár 20°-kal [9] .
Hamis színes (fent) és valódi színes (alul) fotók Plútóról és Charonról az AMS New Horizons által 2015 júliusában |
A Plútónak öt ismert természetes műholdja van , amelyek közül az egyik - a Charon - sokkal nagyobb, mint a többi. James Christie fedezte fel 1978-ban , a többit pedig jóval később, a Hubble teleszkóp segítségével . Niktát és Hydrát 2005-ben fedezték fel [18] , Kerberost - 2011-ben [19] , Styxet - 2012-ben [21] . Mindegyik közel körpályán forog körülbelül a Plútó egyenlítői síkjában, ugyanabban az irányban, mint a tengelye körül [5] .
A Plútóhoz legközelebbi hold a Charon; ezután jön a Styx, a Nyx, a Kerberos és a Hydra. Mindegyik közel áll az orbitális rezonanciához : forradalmuk periódusai körülbelül 1:3:4:5:6 arányban állnak egymással. Három műhold – a Styx, a Nikta és a Hydra – valóban rezonanciában van a 18:22:33 periódusok arányával [116] .
A Plútó műholdrendszer érdekessége, hogy a lehetséges térfogat nagyon kis részét foglalja el. A prograd műholdak stabil pályáinak maximális lehetséges sugara 2,2 millió km-re becsülhető (a retrográdoknál - még több) [117] , de valójában a Plútó ismert műholdjainak pályájának sugara nem haladja meg ennek a 3%-át. értéke ( 65 000 km ).
A Charon szinkronban forog a Plútóval, míg a többi műhold nem: tengelyirányú forgási periódusuk jóval rövidebb, mint a keringőké, a forgástengelyek pedig erősen hajlanak a Plútó és a Charon tengelyéhez [118] .
A Plútó mind a 4 kis holdja szabálytalan alakú és váratlanul fényes (a geometriai albedó körülbelül 0,6, míg a Hidraé még 0,8). Ez lényegesen nagyobb, mint a Charon (0,38) és a legtöbb más kis Kuiper -övtest (körülbelül 0,1); valószínűleg meglehetősen tiszta vízjég borítja őket [5] [118] [119] [120] .
A Plútó rendszer felvétele a New Horizons űrszondával lehetővé tette, hogy meghatározzuk a fel nem fedezett műholdak mérethatárait. Megállapítást nyert, hogy a Plútótól 180 000 km -es távolságig nincsenek 4,5 km -nél nagyobb műholdak (kisebb távolságok esetén ez az érték még kisebb). Ebben az esetben az albedót 0,38-nak tételezzük fel, mint Charonnál [5] .
A Plútó kisméretű műholdjainak felfedezése lehetővé tette számunkra, hogy feltételezzük, hogy van egy gyűrűrendszere , amelyet az ezekre a műholdakra becsapódó meteoritok kibocsátása alkot [121] . De sem a Hubble-adatok [121] , sem a New Horizons adatai szerint nem találtak gyűrűkre utaló jeleket (ha léteznek, annyira ritkák, hogy geometriai albedójuk nem haladja meg az 1,0⋅10 −7 értéket ) [5 ] .
A bejelentést, miszerint James Christie felfedezte a Plútó első holdját, a Nemzetközi Csillagászati Unió 1978. július 7-én tette közzé . Ideiglenes elnevezése 1978 P 1 [122] volt , és 1986. január 3-án az IAU jóváhagyta [123] számára Charon , a holtak lelkeit a Styxen keresztül szállító nevét . Átmérője 1212 ± 6 km (a Plútó átmérőjének valamivel több, mint fele), tömege pedig a Plútó tömegének 1/8-a. Ezek nagyon nagy arányok (összehasonlításképpen a Hold tömege a Föld tömegének 1/81-e, a többi bolygó esetében pedig az összes műhold tömege a bolygó tömegének ezredrésze sem). A Plútó és a Charon (pontosabban Charon pályájának fél-főtengelye a Plútó középpontjához viszonyított) távolsága 19 596 km [5] .
1985 februárja és 1990 októbere között rendkívül ritka jelenségeket figyeltek meg: Charon váltakozó fogyatkozását a Plútóról és a Plútó Charonról. Akkor fordulnak elő, amikor Charon pályájának felszálló vagy leszálló csomópontja a Plútó és a Nap között van, ami körülbelül 124 évente történik. Mivel Charon keringési ideje valamivel kevesebb, mint egy hét, a fogyatkozások háromnaponta ismétlődnek, és ezeknek az eseményeknek egy nagy sorozata öt éven keresztül zajlott [76] . Ezek a napfogyatkozások lehetővé tették a "fényességi térképek" elkészítését, valamint a Plútó (1150-1200 km) és Charon sugarának jó becslését [124] .
A Plútó-Charon rendszer baricentruma a Plútó felszínén kívül található, ezért egyes csillagászok a Plútót és a Charont kettős bolygónak tekintik . Ez a fajta kölcsönhatás rendkívül ritka a Naprendszerben, a (617) Patroclus [125] aszteroida egy ilyen rendszer kisebb változatának tekinthető . Ráadásul ez a rendszer szokatlan mindkét test szinkron forgásában : a Charon és a Plútó mindig ugyanazzal az oldallal fordul egymás felé. Így a Plútó egyik oldaláról nézve Charon mindig látható (és nem mozog az égen), a másik oldalról pedig soha nem látható. Hasonlóan a Plútó látható Charonból [99] . A visszavert fényspektrum jellemzői arra engednek következtetni, hogy a Charont vízjég borítja, nem pedig metán-nitrogénjég, mint a Plútó. 2007-ben a Gemini Obszervatóriumban végzett megfigyelések lehetővé tették az ammónia-hidrátokkal és vízkristályokkal rendelkező területek kimutatását a Charonon, ami arra utal, hogy ott kriogejzírek vannak [126] .
Az IAU XXVI. közgyűlésének 5. határozattervezete ( 2006 ) szerint a Charonnak ( Ceresszel és Erisszel együtt) bolygó státuszt kellett volna adni . A határozattervezethez fűzött feljegyzések jelezték, hogy ebben az esetben a Plútó-Charon rendszer kettős bolygónak minősül. Végül azonban más döntést hoztak: a Plútó, a Ceres és az Eris a törpebolygók új osztályába kerültek, a Charon pedig nem is szerepelt a számukban, mivel műholdról van szó.
név | átmérő (km) | tömeg (kg) | a baricentrum körüli pálya sugara (km) [comm. nyolc] | keringési időszak ( d ) |
---|---|---|---|---|
Plútó | 2376,6 (68% hold) | 1,303⋅10 22 (18% hold) | 2127 (0,6% hold) | 6,3872 (23% hold) |
Charon | 1212 (35% hold) | 1,59⋅10 21 (2% hold) | 17 469 (5% hold) |
2016 júniusában publikálták a NASA tanulmányának eredményeit, amely szerint nagy grafitlerakódások rejtőzhetnek a Charon felszínén [127] .
Ezeket a műholdakat együtt fedezték fel a Hubble Űrteleszkóp által 2005. május 15-én és 18- án készített felvételeken . A felfedezést 2005. október 31-én jelentették be [18] [128] . A műholdakat ideiglenesen S/2005 P 1 és S/2005 P 2 jelöléssel látták el , és 2006. június 21- én az IAU hivatalosan Hydra (vagy Pluto III , a távolabbi hold) és Nix ( Pluto II , a közelebbi hold) nevet kapta. illetőleg [129] . 2-3-szor messzebbre fordulnak, mint Charon: Nikta pályájának sugara 49 ezer km, a Hydra 65 ezer km [5] . Orbitális rezonanciában vannak : a Nikta három fordulata alatt a Hydra kettőt csinál [116] .
A Hydra mérete 43×33 km , a Nikta pedig 54×41×36 km . Tömegük pontosan nem ismert; durva becslés szerint mindegyikre a Charon tömegének 0,003%-a (a Plútó tömegének 0,0003%-a). Felületükön egyes kráterek láthatók. A különböző területek világosságban, a Niktában pedig színben különböznek: ott egy sötétvöröses területet találtak egy nagy kráter körül [5] [118] .
2011 júniusában a Hubble -teleszkóp a Plútó másik műholdját fedezte fel - S / 2011 (134340) 1 , S / 2011 P 1 vagy P4; a felfedezést 2011. július 20-án jelentették be [19] . 2013. július 2-án a Kerber nevet kapta [130] . Mérete, mint később kiderült, körülbelül 12 × 4,5 km [119] , a Plútótól való távolsága pedig 58 ezer km [5] .
2012. július 11-én jelentették be a Plútó ötödik műholdjának felfedezését ugyanezen távcső segítségével [21] . Ideiglenes jelölése S/2012 (134340) 1 vagy P5 volt, 2013. július 2-án a Styx nevet kapta [130] . Mérete 7×5 km [120] , a Plútótól való távolsága 42 ezer km [5] .
A Plútó eredete és a Naprendszerben elfoglalt testek osztályozásában elfoglalt helye régóta rejtély. 1936-ban Raymond Littleton angol csillagász feltételezte, hogy ez a Neptunusz "szökött" műholdja, amelyet a Neptunusz legnagyobb holdja, a Triton vert ki pályájáról. Ezt a feltételezést erősen bírálták: amint fentebb említettük, a Plútó soha nem kerül közel a Neptunuszhoz [131] . 1992-től kezdődően a csillagászok egyre több apró jeges testet kezdtek felfedezni a Neptunusz pályáján túl, amelyek nemcsak pályájukban, hanem méretükben és összetételükben is hasonlóak a Plútóhoz. A külső naprendszernek ezt a részét Gerard Kuiperről nevezték el , aki azon csillagászok egyike, aki a transzneptuniai objektumok természetén töprengve azt javasolta, hogy ez a régió rövid periódusú üstökösök forrása. 2015 júliusában a Plútó a legnagyobb ismert Kuiper-öv objektum [11] . Megvannak az övben található más testek, például az üstökösök jellegzetes vonásai - a napszél gázokat fúj ki a légköréből, mint az üstökösöknél [132] . Ha a Plútó olyan közel lenne a Naphoz, mint a Föld, akkor egy üstökösfark is kialakulna [133] . A Neptunusz Triton műholdja , amely valamivel nagyobb, mint a Plútó, összetételében közel áll hozzá (bár geológiai jellemzőit tekintve nagyon eltérő), és valószínűleg ugyanabból az övből fogták be [5] . Az Eris , amely csak valamivel kisebb, mint a Plútó, nem tekinthető övobjektumnak; nagy valószínűséggel a szétszórt lemezre kerül . Számos övobjektum, például a Plútó, 3:2 arányú keringési rezonanciával rendelkezik a Neptunusszal. „ plutinónak ” [134] nevezik őket .
A Plútó távoli elhelyezkedése és kis tömege megnehezíti az űrhajók segítségével történő tanulmányozását. Néhány jelentős adatot a Hubble amerikai Föld-közeli űrteleszkópból szereztek be . A Plútót meglátogathatta volna a Voyager 1 , de előnyben részesítették a Szaturnusz Titán holdja melletti elrepülést, aminek következtében a repülési útvonal összeférhetetlen volt a Plútó melletti elrepüléssel. A Voyager 2 -nek pedig egyáltalán nem volt módja megközelíteni a Plútót [135] . A 20. század utolsó évtizedéig nem tettek komoly kísérletet a Plútó feltárására. 1992 augusztusában a Jet Propulsion Laboratory tudósa, Robert Stele felhívta a Plútó felfedezőjét, Clyde Tombaugh-t, engedélyt kérve, hogy látogassa meg bolygóját. „Mondtam neki, hogy üdvözlöm – emlékezett később Tombo –, azonban hosszú és hideg utazás vár rád” [136] . A kapott lendület ellenére a NASA lemondta a 2000 -es Pluto Kuiper Express küldetést a Plútóba és a Kuiper-övbe , a megnövekedett költségekre és a késésekre hivatkozva [137] . 2003-ban, heves politikai vita után, a New Horizons nevű , felülvizsgált Plútói küldetés támogatást kapott az Egyesült Államok kormányától [138] . A kilövésre 2006. január 19-én került sor az Atlas-5 hordozórakéta segítségével , melynek első szakaszában egy orosz gyártmányú RD-180 hajtóművet szereltek be [139] . A küldetés vezetője, Alan Stern megerősítette azokat a pletykákat, amelyek szerint az 1997-ben elhunyt Clyde Tombaugh hamvasztásából származó hamvak egy részét a hajóra helyezték [140] . 2007 elején az űrszonda gravitációs rásegítést hajtott végre a Jupiter közelében, ami további gyorsulást adott neki, és 2015. július 14-én elrepült a Plútó mellett. A Plútó tudományos megfigyelései 5 hónappal korábban kezdődtek, és a közeledés után legalább egy hónapig folytatódnak.
A New Horizons még 2006. szeptember végén készítette az első fotót a Plútóról, hogy tesztelje a LORRI (Long Range Reconnaissance Imager) kamerát [141] . A hozzávetőlegesen 4,2 milliárd km-es távolságból készült képek megerősítik, hogy az eszköz képes követni a távoli célpontokat, ami fontos a Plútó és a Kuiper-öv más objektumai felé vezető úton történő manőverezéshez.
A készülék fedélzetén sokféle tudományos berendezés található, beleértve a kamerákat, spektrométereket és a Plútó légkörének rádióhullámokkal történő átvilágítására szolgáló eszközt. Adataik lehetővé teszik a Plútó és a Charon globális geológiájának és morfológiájának tanulmányozását, feltérképezését és a Plútó légkörének elemzését [142] [143] .
A Nix és a Hydra műholdak felfedezése a New Horizons fellövése után némi aggodalmat keltett a küldetés sorsa miatt. A számítások kimutatták, hogy az ezekre a műholdakra irányuló meteorit-becsapódások során kilökődő részecskék gyűrűket alkothatnak a Plútó körül [121] . Ha az űrhajó egy ilyen gyűrűbe esne, súlyosan megsérülhet, vagy akár le is zuhanhat. De ez nem történt meg, és a gyűrűkre utaló nyomokat sem lehetett találni [5] .
A New Horizons AMS 2015. július 15-én a felszíntől 12,5 ezer km-re (a központtól 13,691 ezer km-re) elrepült a Plútó mellett. Mind a Plútó, mind a Charon esetében a maximális megközelítésnél látható oldalt és a hátoldalt is lefotózták (a képei a megközelítés előtt készültek, ezért kisebb a felbontásuk). –30° alatti szélességi köröket nem lehetett fényképezni , mivel sarki éjszaka volt. A legrészletesebb képek 77-85 méter/pixel felbontásúak [144] .
A Nemzetközi Csillagászati Unió 1930 májusában ítélte oda a Plútó bolygó státuszát (akkor azt feltételezték, hogy mérete a Földéhez mérhető). 1992 óta azonban, amikor felfedezték az első Kuiper-öv objektumot (15760) 1992 QB 1 , ez az állapot megkérdőjelezhető. A Kuiper-övben más testek felfedezései csak fokozták a vitát. Ennek eredményeként 2006. augusztus 24-én a Plútó a törpebolygók kategóriájába került.
Az 1970-es évek elején a Pioneer 10 és Pioneer 11 szondákkal együtt használt lemezeken a Plútót még mindig bolygóként említik. Ezek az eloxált alumíniumlemezek, amelyeket járművekkel küldenek a mélyűrbe, abban a reményben, hogy a földönkívüli civilizációk képviselői felfedezik őket, képet kell adniuk a Naprendszer kilenc bolygójáról [145] . A Voyager 1 és a Voyager 2 [146] , amelyek hasonló üzenettel indultak útnak az 1970-es években, szintén információkat hordoztak a Plútóról, mint a Naprendszer kilencedik bolygójáról. Egyes verziók szerint a Disney rajzfilmekből származó Plútó kutyát is Plútóról nevezték el, amely hat hónappal a felfedezése után jelent meg a képernyőkön [147] .
1943-ban Glenn Seaborg az újonnan létrehozott elemet plutóniumnak nevezte el, annak a hagyománynak megfelelően, hogy az új elemeket újonnan felfedezett bolygókról nevezték el: a neptuniumot a Neptunuszról [148] , az uránt az Uránuszról, a cériumot és a palládiumot pedig az eredetileg Ceresnek gondolt bolygókról [ 148]. 149] és Pallas [150] .
2002- ben a Neptunusz pályáján túl fedezték fel a Quaoart , amelynek átmérője a mai adatok szerint körülbelül 1110 km [151] , 2004 -ben pedig a Szednát , amelynek átmérője körülbelül 1000 km [152] . Így méretükben a Plútóéhoz (2376,6 km) hasonlíthatók. Ahogy a Ceres elvesztette bolygó státuszát más aszteroidák felfedezése után, úgy a Plútó állapotát is felül kellett vizsgálni más hasonló objektumok felfedezése fényében.
2005. július 29- én bejelentették Eris felfedezését . Kiderült, hogy ez a legnagyobb tömegű ismert transzneptuniai objektum , és eleinte [153] és a legnagyobbnak [12] [13] tartották . Az Eris felfedezői és a sajtó eredetileg a tizedik bolygónak nevezték [154] , bár ebben a kérdésben nem volt egyetértés. Egyes csillagászok az Eris felfedezését tartották a legerősebb érvnek a Plútónak a kisebb bolygók kategóriájába való áthelyezése mellett [155] . A Plútónak azonban volt még két, a bolygókra jellemző jele: egy nagy műhold és egy légkör jelenléte . Ez azonban nagy valószínűséggel nem teszi egyedivé a transzneptunusztestek között: a műholdak is ismertek több másról, köztük az Erisről is , és spektrális elemzése a Plútóhoz hasonló felületi összetételre utal, ami hasonló légkör jelenlétét is lehetővé teszi. valószínű [156] . Az American Museum of Natural History Hayden Planetáriumában a 2000-es rekonstrukció után a Naprendszert 8 bolygóból állóként mutatták be . A változás egyik szerzője Plútót "a Kuiper-öv üstököseinek királyának" tartotta [157] . Más transz-neptunikus objektumoktól eltérően azonban a Plútónak 2006-ra már három műholdat fedeztek fel, később pedig még kettőt fedeztek fel.
A Plútó státuszáról szóló vita döntő szakaszába érkezett 2006-ban, amikor a Nemzetközi Csillagászati Unió úgy döntött, hogy hivatalos definíciót ad a „ bolygó ” fogalmának. A döntés értelmében a Naprendszer bolygója olyan objektum, amely megfelel a következő kritériumoknak:
A Plútó nem teljesíti a harmadik feltételt, mivel tömege mindössze 7%-a a Kuiper-öv összes objektumának tömegének. Összehasonlításképpen: a Föld tömege 1,7 milliószor nagyobb, mint a pályája közelében lévő összes többi test tömege [155] . Az IAU úgy döntött, hogy a Plútót egyidejűleg két új objektumkategóriához rendeli – a törpebolygókhoz és (prototípusként) a transzneptunusztestek osztályához, amelyeket később „ plutoidoknak ” neveztek [159] [160] . 2006. szeptember 7-én az IAU felvette a Plútót a kisebb bolygók katalógusába, így a 134340-es számot adta [161] . Ha a Plútó közvetlenül a felfedezés után kapná meg a kisbolygó státuszát, akkor száma az első ezrek közé tartozna. A Plútó felfedezése utáni első kisebb bolygót egy hónappal később fedezték fel, ez lett (1164) Kobolda ; így a Plútó számozása 1164 lehetett. A csillagászati közösségben némi ellenállás mutatkozott a Plútó átminősítésével [162] [163] [164] . Alan Stern, a NASA New Horizons küldetésének vezető kutatója nyilvánosan nevetségessé tette az IAU döntését, és kijelentette, hogy a meghatározás nem jó [162] , és még a Föld, a Mars, a Jupiter és a Neptunusz sem illenek egymáshoz, mivel megosztják pályájukat aszteroidákkal [ 162] 165] . Kijelentette azt is, hogy mivel a csillagászok kevesebb mint 5%-a szavazott, a döntés nem tekinthető a teljes csillagászati közösség véleményének [165] . Számos további megjegyzést tett Mark Buie , a Lowell Obszervatórium munkatársa, aki szintén nem értett egyet a bolygó új meghatározásával [166] . Michael Brown , az Erist felfedező csillagász támogatta az IAU döntését. Azt mondta: „Ennek a cirkuszszerűbb őrült eljárásnak ellenére valahogy belebotlottunk a válaszba. Sok időbe telt. A tudomány végül kijavítja önmagát, még ha erős érzelmek is voltak a vitában” [167] .
A közvélemény eltérően reagált a Plútó bolygóállásának elvesztésére. A legtöbben nyugodtan fogadták ezt a döntést, míg néhányan online petíciót nyújtottak be az IAU-hoz, sőt gyűléseket és utcai akciókat is szerveztek „Mentsd meg a Plútót!” szlogenekkel. és így tovább, megpróbálva meggyőzni a csillagászokat, hogy vizsgálják felül. Kalifornia állam törvényhozásának egy csoportja határozattervezetet nyújtott be, amely elítélte az IAU határozatát, ahol azt tudományos eretnekségnek nevezik [168] [169] . Illinois [170] és Új-Mexikó [171] (ahol Clyde Tombaugh született és élt) állam törvényhozása úgy rendelkezett, hogy tiszteletére a Plútót mindig bolygónak tekintik ezekben az államokban. Sokan érzelmi okokból nem fogadták el az IAU döntését, hiszen egész életükben a Plútót bolygóként ismerték, és az IAU döntéseitől függetlenül továbbra is így gondolják [172] . Az amerikaiak körében végzett közvélemény-kutatások azt mutatják, hogy közülük sokan ellenzik a döntést, azért is, mert a Plútó volt az egyetlen amerikai által felfedezett bolygó a státustól való megfosztásig [173] .
2008. június 11- én az IAU bejelentette a plutoid fogalmának bevezetését . A Pluto és az Eris törpebolygókat plutoidok közé sorolták, majd később a Makemake -et és a Haumeát . A Ceres törpebolygó nem plutoid [160] [174] .
Az Amerikai Dialektológiai Társaság a "pluto" ("pluto") igét a 2006-os év új szavának ismerte el. Ez azt jelenti, hogy "lefokozni rangban vagy értékelni valakit vagy valamit, ahogyan az az egykori Plútó bolygóval történt" [175] .
2007. március 13-án Új-Mexikó állam törvényhozása , ahol Clyde Tombaugh sokáig élt, egyhangúlag úgy döntött, hogy tiszteletére az új-mexikói égbolton lévő Plútót mindig bolygónak tekintik [171] [176] . 2009. február 26-án hasonló határozatot fogadott el Illinois állam szenátusa , ahonnan a Plútó felfedezője származik. A szenátus határozata kimondja, hogy a Plútót "tisztességtelenül törpebolygóvá minősítették" [170] [177] .
A csillagfejlődés modern elmélete szerint idővel a Nap fényereje fokozatosan növekszik. 1,1 milliárd év múlva 11%-kal lesz fényesebb, mint most [178] . A Naprendszer lakható zónája addigra már túllép a modern földi pálya határain, elérve a Marsot, a Jupitert, majd a Szaturnuszot. 7,6-7,8 milliárd év után a Nap magja annyira felmelegszik, hogy beindítja a hidrogénégetés folyamatát a környező héjban [179] . Ez a Nap külső héjának éles kitágulásához vezet, és vörös óriássá válik . Lehetséges, hogy abban az időben a Plútó és a Kuiper-öv objektumain az élet kialakulásához elfogadható feltételek lesznek [180] . A Plútó több tízmillió évig képes lesz fenntartani ezeket a feltételeket, amíg a Nap fehér törpévé nem válik, és végül kialszik [180] .
A Plútó kis mérete és gyarmatosításra alkalmatlan körülményei ellenére sem kerülte el a tudományos-fantasztikus írók figyelmét. A XX. század 30-as éveiben a sci-fi-írókat újonnan felfedezett bolygó státusza vonzotta, a későbbi munkákban időről időre a Naprendszer peremvidékeként jelenik meg [181] .
A Plútót és felfedezését több különböző országból származó bélyegnek , valamint postai blokknak szentelték . A Plútót és csillagászati szimbólumát egy 1964 -es Albánia bélyeg ( Sc #786) ábrázolja a Naprendszer bolygóit ábrázoló bélyegsorozatból ( Sc #777-786) . A Plútó felfedezésének 50. évfordulója alkalmából, 1980-ban adták ki a Comore-szigetek bélyegét ( Sc #505) , amely az emlékfeliraton kívül a bolygót, Keplert és Kopernikuszt ábrázolja . 1982. március 10-én bolygófelvonulást rendeztek – mind a kilenc bolygó sorakozott fel a Nap egyik oldalán. Ennek az eseménynek számos postai kiadást szenteltek: 1981-ben Románia bélyegsorozatot bocsátott ki a bolygók felvonulásának szentelve ( Mi # 3795-3800) , mindegyik bélyegen egy román nyelvű felirat található: "ALINIEREA PLANETELOR 1982" (" Bolygók felvonulása 1982") a sorozat egyik bélyegén ( Mi #3800) a Neptunuszt és a Plútót ábrázolja; mivel a Naprendszer kilencedik bolygója, a Plútó a többi nyolc bolygóval és a Nappal együtt a Kínai Népköztársaság 1982-es bélyegzőjén ( Sc # 1778 ) látható, a bolygók felvonulásának dátuma szerepel. . 1991- ben az Egyesült Államokban a Naprendszer bolygóinak és a Holdnak ( Sc #2568-2577) szóló bélyegsorozatát adták ki, az egyik bélyeget a Plútónak szentelték ( Sc #2577) . a Plútó képe és egy angol aláírás : "PLUTO NOT YET EXPLORED" ("Pluto. Még nem fedezték fel"). A 21. század előestéjén, 1999-ben a Csád Köztársaság a Millenniumi sorozatból a Plútó felfedezésének szentelt postai blokkot bocsátott ki , egy bélyeget a blokkban ( Sc # 808b) - francia nyelvű "1930 - Découverte" felirattal. de la planète Pluton" ("1930 – a Plútó bolygó felfedezése"), nyolc másik, 1925-1949 közötti időszakra szóló bélyeggel ellátott mini lapon is megjelent. A Plútó felfedezésének 80. évfordulója alkalmából 2010-ben Guinea kiadott egy postaköltséget, amelyen Clyde Tombaugh, Pluto és az AMC New Horizons szerepelt. 2016. május 31-én az Egyesült Államok postai szolgálata kiadott egy négy „Örökké bélyegből ” álló, névérték nélküli postai blokkot , amely az AWS New Horizonst és a Plútó képét ábrázolja. A blokk szélén angol nyelvű felirat található: „Pluto—Explored!” ("Plútó – feltárva!") [182] .
Tematikus oldalak | ||||
---|---|---|---|---|
Szótárak és enciklopédiák | ||||
|
Plútó | ||
---|---|---|
Földrajz |
| |
műholdak | ||
Osztályozás |
| |
Tanulmány |
| |
Nyítás | ||
Egyéb | ||
A törölt küldetések dőlt betűvel vannak szedve , a nem jóváhagyott küldetések * -gal vannak jelölve |
Plutoidok ( transz- neptuni törpebolygók ) és plutoidjelöltek | |
---|---|
Kuiper öv | |
Szétszórt lemez | |
Lásd még | |
A dőlt betűs plutoidok hivatalos plutoid státuszúak. |
Naprendszer | |
---|---|
Központi csillag és bolygók | |
törpebolygók | Ceres Plútó Haumea Makemake Eris Jelöltek Sedna Orc Quaoar Gun-gun 2002 MS 4 |
Nagy műholdak | |
Műholdak / gyűrűk | Föld / ∅ Mars Jupiter / ∅ Szaturnusz / ∅ Uránusz / ∅ Neptunusz / ∅ Plútó / ∅ Haumea Makemake Eris Jelöltek kardszárnyú delfin quawara |
Elsőként felfedezett aszteroidák | |
Kis testek | |
mesterséges tárgyak | |
Hipotetikus tárgyak |
|
atmoszférák | |
---|---|
A csillagok atmoszférája | Nap |
bolygó légkörei | |
A műholdak atmoszférája | |
törpebolygók | |
exobolygók | |
Lásd még |