Не карлик, а двойная планета: что же такое Плутон?

Солнечная система > Карликовые планеты > Плутон > Харон

Аппарат Новые Горизонты сделал снимок Харона в 2020 году, отобразив кратеры и темную северную полярную территорию

Аппарат Новые Горизонты сделал снимок Харона в 2020 году, отобразив кратеры и темную северную полярную территорию

Изучите Харон – самый большой известный естественный спутник карликовой планеты Плутон с загадочным названием и удивительными особенностями поверхности.

В 1978 году исследователи поняли, что самая отдаленная планета в Солнечной системе располагает семейством спутников. И начало этому положил крупный спутник Плутона Харон. Удивляет соотношение его параметров с карликовой планетой, потому что близки по размерам и воспринимаются как двойная система.

Обнаружение и имя спутника Харона

В 1978 году луну нашел Джеймс Кристи. Он внимательно рассматривал фото планеты Плутон и окрестности, заметив небольшую вытянутость. Думал, что это может быть дефект в самом телескопе. Но дальнейший обзор показал, что рядом с карликовой планетой есть тело, а именно спутник.

Снимки, добытые в 1.44-метровый телескоп в Аризоне

Снимки, добытые в 1.44-метровый телескоп в Аризоне

Статус

Традиционно Харон считается спутником Плутона. Однако, существует мнение, что поскольку центр масс системы Плутон—Харон находится вне Плутона, Плутон и Харон должны рассматриваться в качестве двойной планетной системы

.

Согласно проекту Резолюции 5 XXVI Генеральной ассамблеи МАС (2006) Харону (наряду с Церерой и объектом 2003 UB313) предполагалось присвоить статус планеты. В примечаниях к проекту резолюции указывалось, что в таком случае 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 объект 2003 UB313. Харон не был включён в число карликовых планет.]

Размер, масса и орбита спутника Харона

Сравнение размеров Земли, Луны и Харона

Сравнение размеров Земли, Луны и Харона

Диаметр спутника Харон охватывает 1208 км, из-за чего достигает больше половины размера Плутона. Масса – 1.52 х 1021 кг, а объем составляет 9.027 х 108 км3. До 2005 году показатели массивности были приблизительными, но точные данные удалось получить с открытием остальных спутников.

Таким образом вы узнали, спутником какой планеты является Харон.

Основные параметры спутника Харон

Сведения об открытии
Дата открытия22 июня 1978
ПервооткрывателиДж. У. Кристи
Орбитальные характеристики
Большая полуось?
Эксцентриситет?
Период обращения6,387230 ± 0,000001 дней
Наклонение112,78 ± 0,02°
СпутникПлутона
Физические характеристики
Размеры?
Диаметр1212±16 км
Масса(1,52 ± 0,06)·1021 кг
Плотность1,65 ± 0,06 г/см³
Альбедо?

У Харона и Плутона причудливый тип отношений. Вместо вращения одного вокруг другого, они вращаются друг за другом с периодичностью в 6.1887 дней. Это намекает на общий центр тяжести у Плутона и Харона. Они также прибывают в гравитационном блоке, то есть, смотрят одной стороной. Средняя дистанция между ними – 19570 км.

Изучение[ | ]

Открытие[ | ]

Харон был открыт американским астрофизиком Джеймсом Кристи 22 июня 1978 года на снимке, полученном в Военно-морской обсерватории США, Флагстафф, Аризона. Плутон на полученном снимке имел слегка продолговатую форму, в то время как звёзды, которые были на той же фотографии, запечатлелись без искажений. Однако, ещё за год до этого, существование Харона теоретически предсказал советский астрофизик Ролан Ильич Киладзе[2].

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.

После открытия Харона была опровергнута теория, что Плутон был некогда спутником Нептуна.

Название[ | ]

Временным обозначением открытого спутника стало 1978 P 1[3]. 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[4]. По-английски спутник называют также «Шарон»[5].

Последующие исследования[ | ]

Снимок автоматической межпланетной станции «Новые горизонты» от 14 июля 2020 года, незадолго до максимального сближения с Хароном (частично искусственные цвета)[6]
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[7]. Эти затмения позволили составить «карты яркости» и получить хорошие оценки радиуса Плутона (1150—1200 км) и Харона[8].

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 2020 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.

Интересные факты о спутнике Хароне

Харон массивен и противостоит гравитации, поэтому не обладает вытянутой формой. Первые приближенные фото спутника удалось получить от телескопа Хаббл. Дальнейшие кадры показали присутствие активных криогейзеров на поверхности и отсутствие атмосферы.

Плутон и Харон, запечатленные Новыми Горизонтами в 2014 году

Плутон и Харон, запечатленные Новыми Горизонтами в 2014 году

В 2014 году аппарату Новые Горизонты удалось сделать фото системы Плутон-Харон. Из этого создали анимацию, где отображена схема вращения объектов.

В 2020 году аппарат сумел отснять 6-дневный период вращения тел, передавая движение вокруг барицентра.

В системе Плутон-Харон выявлена температурная аномалия

Наука Маркет

11.01.2006, Ср, 00:01, Мск
Результаты астрономических наблюдений системы Плутона, обнародованные в преддверии старта на следующей неделе зонда New Horizons («Новые горизонты»), преподнесли ученым ряд сюрпризов. Неожиданно выяснилось, в частности, что на спутнике Харон значительно «теплее», чем на самом Плутоне.
Результаты наблюдений покрытия 11 июля 2005 года спутником Плутона Хароном звезды 15 звездной величины UCAC2 26257135, предсказанного австралийским астрономом-любителем Дэйвом Херальдом (Dave Herald) в августе 2004 года, позволили ученым уточнить его размеры, а также определить верхний предел плотности атмосферы Харона. Наблюдения проводились американскими и французскими астрономами с помощью телескопов в Чили и Аргентине — именно через эти страны проходила узкая полоса затмения. Угловое расстояние между Плутоном и Хароном составляло при этом всего 0,9 угловых секунды.

По данным французской группы, радиус Харона составляет 603,6 км при ошибке измерений 1,4 км. Согласно результатам американских ученых из массачусетского технологического института, он составляет 606 км при ошибке 8 км. Измерение радиуса и, соответственно, объема планеты позволило ученым с помощью известных значений массы Харона уточнить его плотность. Она составила 1,71 грамм на кубический сантиметр (при ошибке 0,08 грамм на кубический сантиметр). Это означает, что Харон, по всей видимости, состоит из скальных пород и льда, причем доля льда составляет 40–45%. Ранее считалось, что радиус Харона составляет около 650 км, а его плотность — 1,4–1,8 грамм на кубический сантиметр. Примечательно, что в настоящее время благодаря затмению плотность Харона удалось измерить с существенно большей точностью, чем плотность самого Плутона.

Характер изменения потока света от звезды в ходе затмения позволил установить новый верхний предел плотности атмосферы Харона — ранее предполагалось, что давление метановой атмосферы на поверхности составляет не более 110 нанобар. Теперь это значение снижено до 15 нанобар — это в тысячу раз меньше, чем на Плутоне. Можно говорить, что на Хароне нет атмосферы вообще.

По всей видимости, использование потенциала «метода затмений» для исследования свойств самой далекой планеты Солнечной системы еще не исчерпано. В настоящее время Плутон с Хароном перемещаются по небесной сфере через богатые слабыми звездами области Млечного Пути, и новые покрытия звезд, которые произойдут до 2020 года, позволят узнать много нового об особенностях строения загадочной «двойной планеты».

Как сообщает Space Daily, результаты первых непосредственных наблюдений термической эмиссии Плутона и его спутника Харона, проведенные астрономами Гарвард-Смитсонианского астрофизического центра при помощи интерферометрического прибора SMA (Submillimeter Array) обсерватории Мауна-Кеа на Гавайях, показали, что температура на поверхности Плутона ниже, чем ожидалось. Кроме того, спутник Плутона Харон оказался существенно «теплее» самой планеты. Вместо ожидавшихся 53 градусов Кельвина измеренная в ходе наблюдений температура поверхности Плутона составила всего около 40 градусов Кельвина. Температура поверхности Харона существенно выше и составляет около 60 градусов Кельвина.

По мнению ученых, результаты наблюдений соответствуют современной модели, согласно которой температура Плутона определяется не столько достигающим планеты солнечным излучением, сколько балансом между азотным льдом, покрывающим Плутон, и его атмосферой. Солнечная энергия способствует не нагреву планеты, а «испарению» (сублимации) льда, превращающегося в газ. Вследствие действия этого механизма лишенный атмосферы спутник Плутона Харон оказывается «теплее», чем сама планета.

«Сравнение Плутона и Харона дает возможность провести различие между имеющими атмосферу небесными телами, такими, как Плутон, и лишенными ее, вроде Харона», — отметил сотрудник южноевропейской обсерватории ESO Оливье Хейно (Olivier Hainaut).

Эти исследования имеют не только академический интерес — на Плутоне работает своеобразный «антипарниковый» эффект.

«Все мы знаем о Венере и о последствиях неудержимого нарастания парникового эффекта для этой планеты, — говорит Марк Гарвел (Mark Gurvel) из Гарвард-Смитсонианского астрофизического центра. — Плутон представляет собой реальный пример действия эффекта, который можно назвать „антипарниковым“. Природе нравится озадачивать нас — и эта загадка относится к разряду больших».

Объем наших данных о самой дальней планете Солнечной системе быстро растет — у Плутона обнаружены новые спутники, и даже составлена первая — правда, очень грубая — карта его поверхности по результатам астрономических наблюдений. Получены свидетельства сильных и трудно объяснимых колебаний температуры на Плутоне со временем. Пояс Койпера для современной науки — одна сплошная загадка.

#gallery#

17 января 2006 года к Плутону, а впоследствии и к другим телам пояса Койпера должен направиться зонд НАСА New Horizons. В 2015 году зонд достигнет Плутона и, исследовав обе планеты с пролетной траектории, без выхода на орбиту вокруг Плутона, направится к другим телам пояса Койпера. Пуск будет осуществлен с помощью ракеты-носителя Atlas V с разгонным блоком STAR-48. Несмотря на то, что уже через 9 часов после старта зонд пересечет орбиту Луны, полет к самой далекой планете Солнечной системы займет десятилетие. Пуску, правда, пытаются помешать активисты-экологи — им не нравится наличие на борту радиоизотопного источника энергии с плутонием, однако в НАСА уверены, что зонд не несет никакой опасности ни Земле, ни Плутону.

  • Подобрать оптимальный виртуальный сервер VPS/VDS на ИТ-маркетплейсе Market.CNews
  • Короткая ссылка
  • Распечатать

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: