В Солнечной системе встречаются планеты настолько маленькие, что их так и называют — лилипуты. К таким относится Плутон. Но даже у маленьких планет есть спутники. Самый большой ее спутник — Харон. Но он не единственный в своем роде. Есть и другие. Они, конечно, не столь значительны, но тоже имеют огромное значение.
В этой статье мы рассмотрим особенности Плутона и узнаем, что собой представляет Харон, спутник этой планеты. Также поговорим об остальных, более маленьких спутниках.
До 2006 года Плутон стоял в одном ряду с основными планетами Солнечной системы и являлся полноценной единицей.
Теперь же ему присвоили название планета-карлик, после чего стали полагать, что он является самым огромным объектом темной дискообразной зоны.
Однажды ученым стало понятно, что Плутон — это не уникальный объект своего окружения, каковыми являются все остальные планеты, располагающиеся в Солнечной системе. И что не один такой объект можно обнаружить, если изучить пространство за орбитой, принадлежащей Нептуну. И скоро вправду было обнаружено некоторое тело, названное Эридой. Это был транснептуновый объект, который можно сопоставить с Плутоном. После этого открытия стало понятно, что в мире, по сути, отсутствует определение планеты. И в 2006 году было утверждено определение, включающее в себя три позиции. Согласно ему те космические объекты, которые соответствуют лишь двум позициям из трех, получают название карликовой планеты. К таковым как раз и относится Плутон.
Он получил свое название благодаря девченке одиннадцати лет, которая решила, что имя бога подземного царства подойдет для дальной, возможно, холодной и темной планеты, и рассказала об этом своему деду. А уже дедушка передал желание внучки в обсерваторию, где его утвердили окончательно.
В 2006 году к планете Плутон запустили аппарат, называемый «Новые горизонты». Это был месяц январь. Этот аппарат подлетел к планете на расстояние 12-ти тысяч км и накопил огромное количество инфы о ней. Все эти данные постепенно передаются ученым. Это связано со слишком медленной передачей инфы на такие значимые расстояния.
Особенности планеты
Плутон обладает формой безупречной сферы. Это открытие стало неожиданностью, так же как и обнаружение на поверхности разнообразных форм рельефа.
Более того, на планете имеются протяженные участки, которые лишены ударных кратеров полностью. Также известен тот факт, что ледники Плутона по его поверхности распределены неравномерно, но до сего времени непонятно, почему.
От Земли планета Плутон и спутник Харон, как и остальные малые спутники, удалены довольно сильно. Поэтому исследованы они не очень хорошо. Есть предположение, что поверхность этой планеты имеет основание скалистого состава, которое покрыто водяным льдом, также замороженным метаном и азотом. Конкретно продукты, возникающие вследствие фотодиссоциации метана, окрашивают планету в красный цвет.
Вращаясь по своей орбите, которая далека от формы круга, Плутон может либо очень приближаться к Солнцу, либо, наоборот, отдаляться на огромное расстояние. В процессе его приближения происходит таяние ледников и формирование вокруг планеты атмосферы, которая состоит из метана и азота. Чем далее планета отдаляется от Солнца, тем меньше становится атмосфера, и в конце концов остается лишь небольшая дымка, которая, если посмотреть на нее невооруженным глазом, имеет красный оттенок. Это происходит из-за того, что ледники снова леденеют.
Спутники Плутона. Харон и малые спутники планеты
Плутон имеет свои естественные спутники в количестве пяти. Самый крупный спутник Харон был обнаружен в 1978 году. Два спутника меньшего размера, названные Никта и Гидра, были увидены в 2005 году.
Следующим был Кербер. Его открытие произошло благодаря телескопу «Хаббл» в 2011 году. И наконец в 2012 году ученые обнаружили наличие у Плутона пятого спутника, который получил название Стикс. Все названия спутников так либо по другому относятся к подземному царству греческой мифологии.
Харон — спутник планеты Плутон
Харон получил свое название в честь перевозчика душ умерших людей из мифов Старой Греции. Открыл его астрофизик из США Джеймс Кристи. Произошло это в Военно-морской обсерватории в 1978 году.
Этот спутник очень большой. Его размер приравнивается к половине размера самого Плутона. Расстояние, отделяющее его от планеты, которую он сопровождает, составляет почти 20 тысяч км. Это приблизительно как от Лондона до Сиднея.
Харон — спутник Плутона, который многие ученые стали считать малым компонентом двойной системы планет. Ему даже было присвоено название Плутон-1. Периоды вращения Плутона и Харона одинаковы. Благодаря этому явлению они повернуты друг к другу всегда одной и той же стороной. Это явление получило даже свое название — приливный замок.
Поверхность и состав спутника
Спутник Харон отличается по своему составу от Плутона. В отличие от планеты его покрывает не азотный, а водяной лед. Это связано с тем, что температура его поверхности ниже нуля на 220 градусов по шкале Цельсия. Но также к причинам такого состава относится тот факт, что Харон не столь массивен, чтобы удерживать летучие соединения. Цвет спутника более нейтральный, сероватый. Согласно существующей теории, Харон сформировался из оказавшихся на орбите осколков самого Плутона. Также многие ученые полагают, что атмосфера Плутона и Харона связанная.
Спутник Никта
Харон — крупнейший спутник Плутона, но есть и другие. Одним из них является Никта. Открытие этого спутника обнародовали в 2005 году, 31 октября. Своим именованием он обязан богине нескончаемой ночи.
Орбита, на которой расположен спутник, круговая. Нет пока никаких сведений о точных габаритах Никты, но предположительно она меньше, чем Гидра. Об этом гласит более темный цвет поверхности.
Гидра
Если пристально рассмотреть существующие снимки, то можно увидеть, что Гидра располагается в той самой плоскости, что и спутник Харон. Расстояние между Плутоном и Гидрой примерно составляет 65 тысяч км. О точных размерах этого спутника данных нет. Ученые лишь предполагают, что величина его поперечника находится в пределах от 52 до 160 км.
Поверхность Гидры более яркая, чем у Никты. Примерно на 25 %. Это гласит о том, что ее отражательная способность выше, а означает, размеры больше. Свое название спутник получил в честь чудовища из греческой мифологии, имеющего сто голов.
Кербер и Стикс
Четвертый по счету спутник Плутона носит название Кербер, полученное также в честь мифического персонажа подземного мира. До открытия пятого спутника считался самым маленьким. Предположительный поперечник его — 13-34 километра.
Открытие Кербера было произведено благодаря космическому телескопу «Хаббл». Орбита, по которой производит свое вращение четвертый спутник, располагается между орбитами Никты и Гидры. Производит обращение вокруг планеты за тридцать один денек.
Самый маленький размер имеет пятый спутник Стикс. Предположительно величина его поперечника находится между 10 и 25 километрами. Вращение этот спутник производит по орбите, располагающейся между орбитами Харона и Никты. Его резонанс с Хароном составляет отношение один к трем. Своим названием обязан реке, которая в мифах Старой Греции отделяет два мира — живых и мертвых. Был обнаружен также благодаря «Хабблу» в июне 2012 года.
В этой статье подверглись рассмотрению многие вопросы. Мы узнали, спутником какой планеты является Харон, каковы его особенности, размеры и состав. Теперь на вопрос: «Харон — это спутник какой планеты?» — вы уверенно ответите: «Плутона». Кстати, одна из теорий появления спутников вокруг Плутона гласит о том, что они все образовались как следствие столкновения этой планеты с каким-то крупным объектом из пояса Койпера. К сожалению, на сегодняшний денек практически ничего больше нельзя узнать об этих удивительных объектах. Ведь Плутон не только слишком далек от Земли, но и обладает не очень хорошей отражательной способностью.
Плутон — крупнейшая карликовая планета в Солнечной системе. Открыли его в 1930 году, но спустя 76 лет МАС лишил этот объект права называться планетой и перевёл его в ранг планет-карликов. Теперь считается, что Плутон, подобно Эриде, лишь один из наиболее крупных объектов, населяющих .
А в 1978 году был определён и главный его спутник – Харон. Открыли его при изучении фотографии Плутона. На одной из фотографии у планеты появился «горб», оказавшийся впоследствии её спутником.
Характеристики планеты
Орбита
Из-за значительной вытянутости орбиты малая планета бывает на удалении от от 4 до 7 млрд. км. В результате Плутон в некоторые моменты может находиться ближе к светилу, чем .Но орбита Плутона имеет большой наклон к плоскости эклиптики, поэтому с орбитой Нептуна она не пересекается. Ось вращения Плутона наклонена подобно оси , поэтому он тоже вращается, лёжа на боку. Диаметр планеты-карлика составляет две трети от , а масса 0,0021 от земной. Один виток вокруг Солнца совершается за 247 лет при скорости 4,666 км/с.
Поверхность Плутона очень неоднородна. Это видно даже на снимках, сделанных телескопом «Хаббл», а позже было подтверждено намного лучшими фотографиями зонда New Horizons. Спектральные данные показывают, что на поверхности есть водяной лёд, но его по большей части маскирует покров из более летучих льдов.
В 2015 году по изображениям с АМС «Новые горизонты» на Плутоне обнаружены обширная светлая зона в форме символа сердца размером 1800×1500 км.
В экваториальной зоне - резко возвышающиеся над в целом сглаженной ледяной поверхностью 3,5-километровые горы, состоящие, предположительно, из водяного льда. Самый примечательный геологический объект, обнаруженный на Плутоне, - равнина Спутника. Это впадина размером больше 1000 км - вероятно, сильно разрушенный ударный кратер. Она заполнена замёрзшими газами и пересечена множеством борозд, которые делят её на ячейки размером в десятки километров.
Внутренняя структура
Предположительно, Плутон состоит из трёх частей. Ядро из силикатных минералов и водного льда. Средняя часть, мантия, – водный лёд. Внешняя оболочка – замёрзший азот.
Вероятная структура Плутона. 1. Замёрзший азот 2. Водный лёд 3. Силикаты и водный лёд Размерами и массой Плутон – меньше всех планет Солнечной системы. Он также не превзошёл ещё семь спутников других планет. Его обошли Ганимед, Титан, Каллисто, и .
Харон - спутник Плутона
Диаметр Харона – 1205 км, это самый крупный спутник в в сопоставлении со своей планетой. Расстояние между объектами очень маленькое – 19,6 тысяч км., а период обращения вокруг Плутона – около недели.
С 1985 по 1990 годы наблюдались достаточно нечастые явления: затмения. Они были попеременны: вначале одна планета затмевает другую, потом наоборот. Такие затмения имеют цикличность 124 года.
Анализ отраженного света позволяет заключить, что на поверхности Харона – слой водного льда, в отличие от метаново-азотного у Плутона. По данным обсерватории Джемини, на Хароне найдены гидрат аммиака и водяные кристаллы. Это делает вероятным существование криогейзеров.
Необычные, по сравнению с другими планетами Солнечной системы, параметры орбит планетарной пары и их скромные размеры рождают у учёных гипотезы об их происхождении. Считается, что планеты образовались в поясе Койпера, и уже оттуда были вырваны гравитацией планет-гигантов.
Другая гипотеза предполагает образование системы после столкновения уже состоявшегося Плутона с прото-Хароном. Из выброшенных обломков и образовался нынешний спутник. И теперь они вместе, Плутон и Харон - далёкая окраина Солнечной системы.
Спутники
Всего Плутон имеет пять спутников:
- Гидра. Вращается в плоскости Харона на удалении от Плутона в 65000 км. Диаметр примерно 52 – 160 км.
- Никта. От главной планеты его отделяют 50000 км, а примерный его диаметр от 32 до 145 км.
- Кербер. Орбита этого спутника пролегла между орбитами Гидры и Никты, а диаметр его определяется от 13 до 34 км.
- Стикс. Диаметр самого малого спутника от 10 до 25 км. Орбита его находится между орбитами Харона и Никты.
- , описанный выше.
Исследования
Плутон и Харон – самые труднодоступные и малоизученные объекты Солнечной системы. Ни один космический зонд ещё не был в окрестностях двойной планеты. «Вояджер-1» мог пролететь поблизости, но был перенаправлен на другую траекторию, выбранную в пользу Титана – спутника . Существуют только фотографии, выполненные с помощью телескопа «Хаббл». 15 июля 2015 года АМС «Новые горизонты» пролетела мимо Плутона на расстоянии 12,5 тыс. км от поверхности. И для Плутона, и для Харона была заснята как видимая при максимальном сближении сторона, так и обратная.
Путешествие на Плутон
Если бы мы оказались на Плутоне, то не смогли бы полюбоваться восходом и заходом его луны – Харона. Зато, каким бы огромным, по сравнению со спутницей Земли, он бы нам показался!
Представьте, что наша выросла раз в сто! И она висит неподвижно, словно надвигаясь всей громадной массой, даже ощущается её давление. А далёкое Солнце освещает неярким светом искрящиеся азотные льдинки.
Плутон (слева) и его спутник Харон (фото получено с помощью космического телескопа Хаббла).
После сложной математической обработки на компьютере, на основе первоначального изображения (на врезке вверху) ученые смогли построить фотометрическую модель поверхности планеты Плутон.
Телескоп-спутник, носящий имя американского астронома Хаббла, впервые произвел наблюдения Плутона - самой далекой (девятой по порядку от Солнца) из больших планет Солнечной системы. Эта крошечная холодная планета, движущаяся на расстоянии в 40 раз большем от Солнца, чем Земля, долгое время оставалась совершенно неизученной.
В одной из статей прошлого года (см. "Наука и жизнь" № 1, 1997 г.) мы говорили, что космические аппараты к Плутону не направляли, а различить с помощью наземных телескопов на нем почти ничего не удается. И что теперь, кажется, потерян шанс исследовать атмосферу этой планеты. Потому что Плутон, имеющий сильно вытянутую орбиту, в ближайшие сто лет будет удаляться от Солнца. Атмосфера планеты скоро застынет и выпадет на ее поверхность в виде снега. Только через двести лет Плутон снова окажется на наименьшем расстоянии от Солнца и будет в выгодном положении для наблюдений с Земли.
Существование планеты Плутон, как известно, сначала теоретически предсказал американский астроном П. Ловелл в 1915 году. Через 15 лет после этого планету открыл любитель астрономии К. Томбо. Он обнаружил на фотографиях, полученных обсерваторией во Флагстаффе (США), звездочку 15-й звездной величины, перемещавшуюся среди остальных звезд. И понял, что это и есть девятая большая планета Солнечной системы. Еще несколько десятилетий не было известно, что у Плутона есть спутник. Он практически случайно был обнаружен в 1978 году одним американским астрономом. Просматривая фотографические изображения планеты, он заметил, что на снимках слабая звездочка, какой получается при фотографировании Плутон, выглядит слегка удлиненной. Это открытие астрономы несколько раз перепроверили и убедились, что у Плутона есть спутник. Он был назван Хароном.
Лишь совсем недавно космический телескоп Хаббла впервые получил изображение, где четко видны и Плутон и Харон.
Теперь мы знаем, что диаметр Плутона 2320 километров, а его спутника - 1270 километров. Поистине уникальная пара. Нигде больше в Солнечной системе не встречается такого, чтобы планета была всего лишь вдвое больше своего спутника. Вполне справедливо было бы называть Плутон двойной планетой.
После нескольких сеансов съемок с помощью телескопа Хаббла у астрономов накопилось достаточно информации, чтобы построить первую, конечно, весьма приблизительную карту поверхности загадочной планеты. С помощью сложной математической обработки они создали модель местности с расположением всех сколько-нибудь заметных светлых и темных образований. Карта не очень впечатляет, но если представить себе, что это можно сравнить с попыткой рассмотреть что-то на теннисном мяче, отнесенном на расстояние 125 километров...
О природе Плутона и его спутника пока почти ничего сказать нельзя, кроме того, что по цвету Харон несколько голубее, чем Плутон. Это может означать, что они образовались не из единого облака, а уже потом были как-то сведены вместе неведомыми нам обстоятельствами. Для того, чтобы расширить наши знания о самой далекой планете Солнечной системы, нужны дополнительные наблюдения с космическим телескопом. Будем ждать их.
До 2006 года Плутон, чьим спутником является Харон, считался девятой планетой Солнечной системы. В связи с открытием множества подобных объектов в поясе Койпера 2,5 тыс. астрономов на 26 Ассамблее Международного астрономического союза классифицировали Плутон как карликовую планету.
Тайна девятой планеты
Наблюдение за Нептуном, анализ его орбиты показал, что он один не может оказывать столь сильного воздействия на движение седьмой планеты - Урана. В 1906 году американский меценат, астроном-любитель Персиваль Лоуэлл дал старт проекту "Планета Х" по поиску девятого "жителя" Солнечной системы. Различные стечения обстоятельств (брак в эмульсии фотопластинки, совпадение изображения с изображением звезды) позволяло ускользать таинственной планете от оптических инструментов астрономов до 1930 года.
Наконец, сотруднику обсерватории Лоуэлла, 23-летнему К. Томбо, удалось получить необходимые фотоснимки и идентифицировать движение искомого объекта. Из трех вариантов названия планеты - Минерва, Кронос и Плутон - был выбран последний, предложенный английской школьницей Венецией Берни.
Размер имеет значение
Вычисление точных физических параметров планеты, из-за чрезвычайно большого удаления (в среднем 39,4 а. е., или 5,85 млрд км), сопряжено с определенными трудностями. Предполагаемая орбита Плутона имеет не свойственный планетам наклон к эклиптике в 17˚. В течение прошлого века предпринимались неоднократные попытки уточнения массы планеты, и с каждым расчетом значение получалось все меньшим. В 1978 году у Плутона был обнаружен первый спутник - Харон. Это позволило достаточно точно рассчитать массу планеты. Стало ясно, что с полученным значением (0.2 % от массы Земли) не могут оказывать серьезного воздействия на Уран "легковесы" Плутон и Харон (это спутник). Какой планеты еще не хватает в этом гравитационном уравнении? Поиски "Объекта Х" вновь возобновились с прежним усердием, но результатов не принесли.
К облегчению многих, информация, переданная на Землю космическим беспилотным аппаратом "Вояджер-2" в 1989 году, и уточненные расчеты, выполненные специалистами NASA четыре года спустя, объяснили все несоответствия в движении Урана.
Ледяной мир
Плутон можно разглядеть только в телескоп как объект 15-й звездной величины. Период обращения вокруг Солнца - 248 лет, вокруг своей оси (обратное вращение) - 6,4 суток. Спектральный анализ планеты показывает, что ее поверхность на 98 % состоит из ледяного азота. Присутствуют незначительные следы моноокиси углерода и метана. Кривая зависимости видимой яркости от времени свидетельствует о неоднородной структуре поверхности Плутона. Средняя плотность вещества на планете - 2 г/см 3 . Ядро Плутона (от 50 до 70 % всего объема), состоящее из горных пород, окружено льдами. Не исключено - вследствие внутреннего разогрева из-за распада радиоактивных минералов - существование жидкой прослойки.
По уточненным данным, экваториальный диаметр планеты - 2380 км. По массе Плутон в пять раз легче Луны. На сегодняшний день известно о пяти естественных спутниках. Последний - Стикс - открыт в 2012 году. Самый крупный спутник - Харон. С ним не все так просто, но об этом ниже.
Космическое тело получило свое имя от древнегреческого мифического лодочника, перевозившего души умерших через воды Стикса. Харон - это спутник планеты, открытый первым (Д. Кристи, США, 22.06.1978). Иногда его называют Плутоном-1.
Диаметр Харона - 1220 км. Масса в шесть раз меньше массы Плутона. Расстояние между центрами космических тел - 19,6 тыс. км. Спутник Харон пробегает свою орбиту за 6,4 суток, что совпадает с периодом обращения планеты вокруг своей оси (похожая картина наблюдается у Земли и Луны). Средняя плотность вещества на Хароне - 1,73 г/см 3 . Поверхность спутника покрыта слоем водяного льда. Спектральные исследования указывают на наличие гидратов аммиака, что свидетельствует о сегодняшней геологической активности на Хароне.
Много загадок еще таит Харон! Чей спутник это - понятно, но вот спутник ли?! Дело в том, что центр масс системы Плутон - Харон (барицентр) лежит за пределами планеты.
Двойная планета?
В Солнечной системе двойных планет, даже карликовых, пока не обнаружено. Двойные астероиды есть. Самый известный из них - Антиопа (Главный пояс). Есть и транснептуновые (кьюбивано) двойные объекты - Сила-Нунам. Единственные космические тела в окрестностях Солнца, которые могут претендовать на статус двойной планеты, - это Плутон и Харон.
На 26 Ассамблее МАС выносилось предложение о присвоении Харону статуса карликовой планеты. Автоматически союз Плутон - Харон признавался бы бинарной системой. Тогда резолюция не получила поддержки большинства участников форума, хотя не исключено, что вопрос в дальнейшем может быть пересмотрен.
Новые горизонты
Весной 2015 года, после девятилетнего перелета, приступил к выполнению своей миссии космический беспилотный аппарат NASA "Новые горизонты". Среди основных задач - исследование системы Плутон - Харон, а именно:
- картографирование поверхности, построение температурных диаграмм;
- геологические и морфологические (текстура и рельеф) изыскания;
- определение состава атмосферы или ее следов (объект - спутник Харон).
На минимальное расстояние в 12,5 тыс. км аппарат приблизился к Плутону 14 июля. Реализация программы выполнялась в течение 9 суток, в ходе которых на Землю было отправлено более 50 Гб информации. На передачу данных потребовалось чуть более года. Что же открыли нам "Новые горизонты"?
Получила полное подтверждение предполагаемая геологическая активность Плутона. На переданных изображениях видно, что метеоритных кратеров на поверхности планеты крайне мало (по сравнению с Хароном). Это свидетельствует о периодическом обновлении внешних слоев планеты в результате тектонических процессов.
Атмосфера Плутона оказалась более разряженной, чем предполагали ученые - давление не превышает стотысячной доли земного. Предположительно, именно в воздушной оболочке планеты образуются толины - полимеризованные простейшие углеводороды, а затем, конденсируясь, они выпадают на поверхность, придавая ей яркую окраску.
Мордор и толины
Немало сюрпризов преподнес и Харон. Обращенное к Плутону полушарие разрезает густая сеть пропастей. Глубина некоторых превышает 7,5 км. Вся поверхность покрыта слоем грязного водяного льда.
Огромный интерес представляет северная полярная "шапка" спутника. В отличие от многих космических тел, на Хароне она темно-красного цвета. По мнению астронома У. Ганди (Обсерватория Лоуэлла, США), окраску полюсу могут придавать все те же органические сополимеры - толины, путем сложных физических и химических процессов образующие на поверхности тонкий слой.
Такая же область, получившая название Мордор, обнаружена еще на одном спутнике Плутона - Никте.
(6 дн 9 ч 17 м 36,7 ± 0,1 с )
Изучение
Открытие
Сообщение об открытии Джеймсом Кристи первого спутника Плутона было опубликовано Международным астрономическим союзом 7 июля 1978 года.
После проверки архивов обсерватории выяснилось, что некоторые изображения Плутона, снятые в условиях прекрасной видимости, также слегка вытянуты, в то время как изображения звёзд - нет. Это можно было объяснить наличием у Плутона спутника, находящегося настолько близко к нему, что разрешения телескопа не хватало, чтобы увидеть их раздельно.
Важно отметить, что после открытия Харона была опровергнута теория, что Плутон был некогда спутником Нептуна .
Название
Временным обозначением открытого спутника стало 1978 P 1 . Военно-морская обсерватория США предлагала название «Персефона » - имя супруги Аида / Плутона . Сам первооткрыватель ещё 24 июня 1978 года выбрал для спутника название «Charon» в честь свой жены Шарлин (англ. Charlene ), которую называли «Шар» и частички «-он», по аналогии со словами «электрон», «нейтрон» и «протон». А в английском языке это название совпадает с именем Харона - перевозчика душ умерших через Стикс . 3 января 1986 года МАС утвердил название Харон . По-английски спутник называют также «Шарон» .
Последующие исследования
Кристи продолжил исследования и обнаружил, что эти наблюдения могут быть объяснены, если орбитальный период спутника составляет 6,387 дня , а максимальное угловое удаление от планеты - примерно 1 секунду дуги .
Эти выводы подтвердились в период с февраля 1985 года по октябрь 1990 года, когда с Земли наблюдались чрезвычайно редкие явления: попеременные взаимные затмения Плутона и Харона. Попадание Земли в плоскость орбиты Харона, позволяющее наблюдать эти затмения, происходит лишь дважды на протяжении 248-летнего орбитального периода Плутона, и, к счастью, это событие произошло вскоре после открытия спутника. Поскольку период обращения Харона - чуть меньше недели, затмения повторялись каждые трое суток, и за пять лет произошла большая серия этих событий . Эти затмения позволили составить «карты яркости» и получить хорошие оценки радиуса Плутона (1150-1200 км) и Харона .
Первые изображения Плутона и Харона в виде отдельных дисков были сняты космическим телескопом «Хаббл » в 1990-х годах . Позже, с развитием адаптивной оптики , появилась возможность видеть отдельные диски Плутона и Харона с использованием и наземных телескопов.
Система Плутона, включая Харон, была подробно исследована с близкого расстояния американским космическим аппаратом «Новые горизонты » (англ. New Horizons ) в 2015 году . Для Харона, как и для Плутона, была заснята как видимая при максимальном сближении сторона, так и обратная (её снимки были сделаны перед сближением и поэтому имеют более низкое разрешение). Прекрасная чувствительность и угловое разрешение LORRI показало Харон точно в предсказанном положении относительно Плутона, спустя 35 лет после его открытия Джеймсом Кристи. Камера сделала снимки Плутона и Харона при гораздо большем фазовом угле (угле между Солнцем, Плутоном и космическим аппаратом), чем можно достигнуть с Земли или околоземной орбиты.
Статус
Исторически Харон считается спутником Плутона. Однако затем распространилось мнение, что, поскольку центр масс системы «Плутон - Харон» находится вне Плутона и вращение системы взаимно синхронизировано, Плутон и Харон должны рассматриваться в качестве двойной планетной системы .
Согласно проекту Резолюции 5 XXVI Генеральной ассамблеи МАС (2006), Харону, наряду с Церерой и Эридой (ранее известной как объект 2003 UB 313 ), предполагалось присвоить статус планеты . В примечаниях к проекту резолюции указывалось, что в таком случае система «Плутон - Харон» будет считаться двойной планетой .
Однако в окончательном варианте резолюции содержалось иное решение: было введено понятие «карликовая планета ». К этому новому классу объектов были отнесены Плутон, Церера и Эрида. Харон не был включён в число карликовых планет .
Орбита и размеры
К середине 1980-х годов наземными методами, в первую очередь с применением спекл-интерферометрии , удалось довольно точно оценить радиус орбиты Харона; последующие наблюдения орбитального телескопа «Хаббл » не сильно изменили ту оценку, установив, что он - в пределах 19 628 -19 644 км . Орбита наклонена на 55° к эклиптике. Один оборот Харона вокруг Плутона занимает 6,387 суток , и вследствие приливного взаимозахвата такому же промежутку времени равны периоды вращения Харона и Плутона. Поэтому Плутон и Харон постоянно обращены друг к другу одной и той же стороной; Харон на небе Плутона неподвижен, как и Плутон на небе Харона.
Плутон и Харон часто рассматриваются как двойная планета , поскольку барицентр их системы находится вне обоих объектов .
Открытие Харона позволило астрономам точно вычислить массу Плутона. Особенности орбит внешних спутников показывают, что масса Харона составляет приблизительно 11,65 % массы Плутона.
В период с февраля 1985 года по октябрь 1990 года наблюдались чрезвычайно редкие явления: попеременные затмения Плутона Хароном и Харона Плутоном. Они происходят, когда восходящая либо нисходящая ветвь орбиты Харона оказывается между Плутоном и Солнцем, а такое случается примерно каждые 124 года . Поскольку период обращения Харона - чуть меньше недели, затмения повторялись примерно каждые трое земных суток, и за пять лет произошла большая серия этих событий . Эти затмения позволили составить «карты яркости» и получить хорошие оценки радиуса Плутона (1150 -1200 км ) .
В результате обработки данных, переданных АМС «Новые горизонты» , к 16 октября 2015 года для диаметра Харона получена оценка 1212 ± 6 км , а для его плотности - 1,702 ± 0,021 г/см³ .
Поверхность и состав
Основная статья: Геология Харона
Харон заметно темнее Плутона. Похоже, что эти объекты существенно отличаются по составу. В то время как на поверхности Плутона много азотного льда, Харон покрыт водяным льдом, и его поверхность имеет более нейтральный (менее красноватый) цвет. В настоящее время полагают, что система «Плутон - Харон» образовалась в результате столкновения независимо сформировавшихся Плутона и прото-Харона; современный Харон образовался из осколков, выброшенных на орбиту вокруг Плутона; при этом также могли образоваться некоторые объекты пояса Койпера .
Согласно некоторым моделям, Харон может быть геологически активен вплоть до наличия жидкости под поверхностью. Это обосновывается тем, что спектральный анализ показывает наличие гидратов аммиака, в то время как под действием солнечных и космических лучей гидраты аммиака на поверхности Харона должны разлагаться за астрономически короткий срок . С 2007 года на основании наблюдений обсерватории Джемини выдвигались гипотезы о криовулканизме на Хароне. В июне 2014 года группа учёных под руководством Алисы Роден, изучив форму орбиты Харона, предположила, что в прошлом на Хароне имелся подземный океан.
14 июля автоматическая межпланетная станция НАСА «Новые горизонты» пролетела через систему Плутон - Харон. В рамках миссии были получены фотографии Харона с различного расстояния (наименьшее расстояние при пролёте составило около 28 800 км ).
Поверхность Харона: оптическое изображение (вверху) и карта высот (внизу) . |
| Внешние видеофайлы | |
|---|---|
| Видео NASA, изображающее пролёт над поверхностью Харона (компьютерная графика на основе данных, полученных «Новыми горизонтами») | |
В конце июля 2015 года сотрудники миссии опубликовали карту Харона и Плутона . Объекты поверхности Харона получили неофициальные названия в честь имён собственных и авторов научной фантастики и фэнтези: горы Кларка и Кубрика , кратеры Кирка, Спока, Ухуры и Сулу (персонажи «Звёздного пути »), Дарта Вейдера, Люка Скайуокера и принцессы Леи (персонаж «Звёздных войн »), Рипли и каньон Ностромо (персонаж и корабль из «Чужих »), каньон Тардис и область Галлифрей (соответственно аппарат и планета из «Доктора Кто »), области Вулкан (планета из «Звёздного пути») и Мордор (страна из «Властелина колец »).
Например, Мордор - это тёмное пятно близ северного полюса Харона, образовавшееся из-за сверхнизких температур, периодически возникающих на поверхности спутника . Во время полярной зимы, которая может длиться сотню лет, температура поверхности опускается до −258 °C, и захваченные гравитацией Харона из атмосферы Плутона молекулы метана и азота замерзают. Когда наступает «лето» и температура северного полюса вновь возрастает, достигая −213 °C, метан и азот испаряются, и в области Мордора остаются лишь тяжёлые соединения, которые под влиянием ультрафиолетового излучения превращаются в толины .
Детали поверхности Харона должны получать названия согласно четырём темам, утверждённым Международным астрономическим союзом в феврале 2017 года :
- цели и промежуточные этапы вымышленных космических и других путешествий;
- вымышленные и мифологические корабли в космических и других путешествиях;
- вымышленные и мифологические мореплаватели, путешественники и первопроходцы;
- писатели и художники, ассоциированные с исследованием космоса, в частности Плутона и пояса Койпера.
В массовой культуре
См. также
Примечания
- Stern, S. A., et al. The Pluto system: Initial results from its exploration by New Horizons (англ.) // Science: journal. - 2015. - Vol. 350 , no. 6258 . - P. 249-352 . - DOI :10.1126/science.aad1815 .
- А С Т Р О К У Р Ь Е Р
- Circular No. 3241 (неопр.) . IAU (7 июля 1978). Дата обращения 16 марта 2015. Архивировано 16 марта 2015 года.
- Circular No. 4157 (неопр.) . IAU (3 января 1986). Дата обращения 16 марта 2015. Архивировано 16 марта 2015 года.
- 40 лет со дня открытия Харона (неопр.) (24 июня 2018).
- Charon in Enhanced Color (англ.) (недоступная ссылка) . APL (1 October 2015). Дата обращения 14 ноября 2015. Архивировано 24 ноября 2015 года.
- Емельянов, Н. В. Редкие явления в системе Плутона // Земля и Вселенная . - М. : Наука , 1989. - № 4 . - С. 27-29 . - ISSN 0044-3948 .
Загрузка...
