Кудланов Даниил

Научно-исследовательская работа по самостоятельно составленному учеником плану в форме презентации. Работа была представлена на межшкольной ученической исследовательской конференции "Творчество, поиск, открытие" и отмечена грамотой за лучшую исследовательскую работу.

Скачать:

Подписи к слайдам:

Научно–исследовательская работа по теме: « Почему Плутон не является планетой Солнечной системы?»
Выполнил: ученик 3В класса МБОУ «Школа № 32» Кудланов ДаниилРуководитель: Головашкина И. С.
План
1) научное обоснование проблемы2) планеты Солнечной системы3) характеристика Плутона4) эксперимент 5) Плутон относительно других планет6) вывод
Научное обоснование проблемы
Однажды, на уроке окружающего мира, у моего соседа по парте я заметил в учебнике рисунок, на котором было изображено 9 планет Солнечной системы. В моем учебнике был такой же рисунок, но там их было 8. Мне стало очень интересно. Оказалось, что его учебник старого выпуска, а моя учительница объяснила, что Плутон был исключен из списка планет Солнечной системы. Я заинтересовался данным фактом и начал искать ответ на этот вопрос в дополнительных источниках информации. Именно это и послужило темой для моей работы.
Планеты Солнечной системы
В настоящее время существует 8 планет, относящихся к планетам Солнечной системы:
1. Меркурий
Меркурий - самая близкая к Солнцу планета. На поверхности планеты температура поднимается до 400 градусов Цельсия. Меркурий обращается вокруг Солнца за 88 земных суток. Железное ядро Меркурия составляет 80% его массы. Сейчас он признан наименьшей из планет. У Меркурия спутников нет.
2. Венера
Венера - вторая планета от Солнца, с периодом обращения в 224,7 земных суток. Она проходит к Земле ближе, чем какая-либо другая планета. Атмосфера, представляющая собой плотное одеяло из углекислого газа, удерживает тепло, пришедшее от Солнца. Венеру можно наблюдать через час после захода солнца или за час до восхода. У Венеры нет спутников.
3. Земля
Земля - третья от Солнца планета, с периодом обращения 365 дней. Порядка 71% поверхности Земли занято Мировым океаном. Около 3 - 3,5 млрд. лет назад на Земле возникла жизнь, началось развитие биосферы. Спутник планеты – Луна.
4. Марс
Марс - четвертая планета от Солнца, похожая на Землю, но меньше по величине и холоднее. Имеет разреженную атмосферу. Вокруг Красной планеты, как еще называют Марс, летают две небольшие луны - спутники Фобос и Деймос.
5. Юпитер
Юпитер - пятая планета от Солнца, самая большая планета Солнечной системы. Планета классифицируется как газовый гигант. В отличие от четырех твердых планет, ближе других расположенных к Солнцу, Юпитер имеет 67 спутников,а также кольцо шириной 20000 км., почти вплотную примыкающие к планете.
6. Сатурн
Сатурн - шестая от Солнца планета, имеет удивительную систему колец. Из-за быстрого вращения вокруг своей оси шар Сатурна как бы сплюснут у полюсов и раздут вдоль экватора. Относится к разряду газовых гигантов. Радиус экватора планеты более 60 тыс. км, полярный радиус – 54 тыс. км У Сатурна известно 62 спутника.
7. Уран
Уран - седьмая от Солнца планета. Уран имеет 27 спутников и систему колец. Атмосфера Урана базируется на гелии и водороде. В центре Урана находится ядро, состоящее из камня и железа.
8. Нептун
Нептун - это последняя планета в солнечной системе. Ее орбита пересекается с орбитой Плутона в некоторых местах. Нептун не виден невооруженным глазом. Имеет 13 спутников (Тритон, Нереида, Наяда, Таласса, Деспина, Галатея, Ларисса, Протей, Галимеда, Псамафа, Сао, Лаомедия, Несо.)
Характеристика Плутона
Плуто́н (134340 Pluto) - крупнейшая по размерам карликовая планета Солнечной системы и девятое по массе (без учёта спутников) небесное тело, обращающееся вокруг Солнца.
Со дня своего открытия в 1930 и до 2006 года Плутон считался девятой планетой Солнечной системы. В августе 2006 на Генеральной ассамблее III отдела Международного астрономического союза он был лишен статуса планеты.
Звёздная величина Плутона составляет в среднем 15,1. Плутон выглядит звездообразным и расплывчатым.
Среди объектов Солнечной системы Плутон меньше по размерам и массе не только в сравнении с остальными планетами, он уступает даже некоторым их спутникам.
Атмосфера Плутона - тонкая оболочка из азота, метана и монооксида углерода, испаряющихся с поверхностного льда.
Температура атмосферы Плутона значительно выше температуры его поверхности и равна −180 °C .
Известны пять естественных спутников Плутона, имена на сегодняшний день имеют три из них: Харон, открытый в 1978 астрономом Джеймсом Кристи, и два маленьких спутника, Никта и Гидра, открытые в 2005 году. Четвёртый спутник был открыт с помощью телескопа «Хаббл»; сообщение об открытии было опубликовано 20 июля 2011 на сайте телескопа. Временно его назвали S/2011 P 1 (P4); его размеры составляют от 13 до 34 км. 11 июля 2012 года было объявлено об открытии пятого спутника Плутона.
Эксперимент
Я предположил, что Плутон был исключен из списка планет Солнечной системы, так как он меньше по размерам. В связи с этим я решил провести опыт и попробовать представить все эти планеты соответственно их размерам. Для этого я вылепил из пластилина все планеты и сравнил их. Вот получившиеся результаты:
Заметив, что Плутон не так уж сильно отличается от некоторых планет(например, от Меркурия) я понял, что размер не является причиной, по которой он больше не является планетой Солнечной системы.Оказалось что мои предположения неверны, значит нужно искать другие причины, по которым Плутон отличается от других планет.Для этого я составил наглядную таблицу с характеристиками всех планет. Я попытаюсь их сравнить и найти отличия.
Плутон в сравнении с другими планетами
Состав атмосферы
Площадь поверхности
Радиус экватора
Масса
Меркурий
42% кислород, 29% натрий, 22% водород, 6% гелий, 0,5% калий 0,5%(вода, азот,аргон и т.д.)
88 земных суток
7,48·107 кмІ
2439,7 км
3,33022·1023 кг
Венера
96,5% углекислый газ, 3,5 азот
224,7 земных суток
4,60·108 кмІ
6051 км
48,685·1023 кг
Земля
78,08% азот, 20,95 кислород, 0,93 аргон, 0,039 углекислый газ,около 1% водяного пара
365 земных суток
510 072 000 кмІ148 940 000 кмІ суша (29,2 %)361 132 000 кмІ вода (70,8 %)
6378,1 км
59,736·1023 кг
Марс
95,32 углекислый газ, 2,7 азот, 1,6 аргон, 0,38%(кислород,угарный газ и т.д.)
687 земных суток
144 371 391 кмІ
3396,2 км
6,4185·1023 кг
Состав атмосферы
Период обращения вокруг Солнца
Площадь поверхности
Радиус экватора
Масса
Юпитер
89% водород, 10% гелий, 1% (метан, вода,этан и т.д.)
11,86 земных лет
6,21796·1010 кмІ
71492 км
18986·1023 кг
Сатурн
96% водород, 3% гелий, 1%(метан,аммиак и т.д.)
29,46 земных лет
4,27·1010 кмІ
60270 км
5684,6·1023 кг
Уран
83% водород, 15% гелий, 2% метан
84 земных года
8,1156·109 кмІ
25559 км
868,32·1023
Нептун
80% водород, 18% гелий, 1,5 метан, 0,5%(этан, дейтерид водорода)
164,491 земных лет
7,6408·109 кмІ
24764 км
1024,3·1023 кг
Плутон
99% азота, 0,1 метана, 0,99% моноокиси углерода
247,69 земных лет
1,795·107 кмІ
1195 км
0,1305·1023 кг
Из таблицы видно: у каждой планеты свой состав атмосферы, чем дальше планета, тем больше время ее обращения вокруг Солнца, площадь поверхности и радиус экватора у каждой планеты тоже разные, но стоит заметить, что эти данные у Плутона наименьшие.И самый главный показатель – масса Плутона - очень сильно отличается от масс других планет.Я предположил, что именно эта характеристика и является причиной того, что Плутон больше не планета.Для того, чтобы убедиться в этом я решил более детально изучить данные, по которым какое либо небесное тело можно считать планетой. В одной из энциклопедий я нашел следующие критерии:1) обращается вокруг Солнца2)имеет достаточную массу, для того чтобы за счет собственной гравитации достичь гидростатически равновесной формы.3)доминирует на своей орбите
Я оказался прав. Плутон действительно имеет недостаточную массу для того, чтобы считаться планетой. «Он не удовлетворяет одному из критериев определения планеты: масса не являющихся его спутниками объектов на его орбите слишком велика по сравнению с массой Плутона, чтобы считать, что он доминирует»(Энциклопедия «Я познаю мир»).Именно по этой причине он был отнесен к карликовым планетам нашей Солнечной системы.
Вывод
Список используемой литературы:
1. Большая серия знаний. Вселенная/ Коллектив авторов.- М: ООО « Мир книги», 2004 г.2. «Вселенная» серия « Жизнь планеты» Николсон Ян. – ООО « РОСМЭН- ИЗДАТ», 1999г.3. «Вселенная»: Научно – популярное издание для детей/ Гальперштейн Л.Я- М: ООО « Издательство « Росмэн- Пресс», 2002г.4. «Планеты»- Волков Александр, Сурдин Владимир- М: СЛОВО, 2000г.5. « Планета Земля»/ Сост. А.М. Берлянт:- М: ООО «Мир книги», 2004г.6. Энциклопедия для детей. Том 8. Астрономия - Аванта+, 2004.7. Я познаю мир. Космос/ Гонтарук Т. И. - М.: АСТ, Хранитель, 2008. 8. ru.wikipedia.org/wiki9. ugorka.ivakorin.ru/planeta%20Zemlya.html

Плутон – карликовая планета Солнечной системы: открытие, название, размер, масса, орбита, состав, атмосфера, спутники, какая Плутон планета, исследования, фото.

Плутон - девятая или бывшая планета Солнечной системы, перешедшая в разряд карликовых.

В 1930 году Клайд Томб произвел открытие Плутона, ставшего на целый век 9-й планетой. Но в 2006 году его перенесли в семейство карликовых планет, потому что за чертой Нептуна нашли множество подобных объектов. Но это не отменяет его ценности, ведь теперь стоит на первом месте по крупности среди карликовых планет в нашей системе.

В 2015 году к нему добрался аппарат Новые Горизонты, и мы получили не только приближенные фото Плутона, но и много полезной информации. Давайте рассмотрим интересные факты о планете Плутон для детей и взрослых.

Интересные факты о планете Плутон

Название досталось в честь властелина подземного мира

Это более поздняя вариация имя Аида. Ее предложила 11-летняя девочка Венеция Бруней.

В 2006 году стал карликовой планетой

В этот момент МАС выдвигает новое определение «планеты» – небесный объект, пребывающий на орбитальном пути вокруг Солнца, обладает необходимой массой для сферической формы и очистил окрестности от посторонних тел.

За 76 лет между обнаружением и смещением в карликовый тип Плутон успел пройти лишь треть орбитального маршрута.

Есть 5 спутников

В лунном семействе числятся Харон (1978), Гидра и Никта (2005), Кербер (2011) и Стикс (2012).

Наибольшая карликовая планета

Ранее полагали, что это звание заслуживает Эрида. Но сейчас мы знаем, что ее диаметр достигает 2326 км, а у Плутона – 2372 км.

На 1/3 состоит из воды

Состав Плутона представлен водяным льдом, где воды в 3 раза больше, чем в земных океанах. Поверхность укрыта ледяной коркой. Заметны хребты, светлые и темные участки, а также цепь кратеров.

Уступает по размеру некоторым спутникам

Более крупными считаются луны Гинимед, Титан, Ио, Каллисто, Европа, Тритон и земной спутник. Плутон достигает 66% лунного диаметра и 18% массы.

Наделен эксцентричной и наклонной орбитой

Плутон проживает на расстоянии в 4.4-7.3 млрд. км от нашей звезды Солнца, а значит иногда подходит ближе Нептуна.

Принимал одного посетителя

В 2006 году к Плутону отправился аппарат Новые Горизонты, прибывший к объекту 14 июля 2015 года. С его помощью удалось получить первые приближенные изображения. Сейчас аппарат движется к поясу Койпера.

Позицию Плутона предсказали математически

Это случилось в 1915 году благодаря Персивалю Лоуэллу, который основывался на орбитах Урана и Нептуна.

Периодически возникает атмосфера

Когда Плутон приближается к Солнцу, то поверхностный лед начинает таять и формирует тонкий атмосферный слой. Он представлен азотом и метановой дымкой с высотой в 161 км. Солнечные лучи разбивают метан на углеводороды, покрывающие лед темным слоем.

Открытие планеты Плутон

Присутствие Плутона предсказывали еще до того, как найти его в обзоре. В 1840-х гг. Урбен Верьер применил механику Ньютона, чтобы высчитать позицию Нептуна (тогда еще не был найден), базируясь на смещении орбитального пути Урана. В 19-м веке пристальное изучение Нептуна показало то, что его покой также нарушается (транзит Плутона).

В 1906 году Персиваль Лоуэлл основал поиск Планеты X. К сожалению, его не стало в 1916 году и не дождался открытия. И он даже не подозревал, что на двух его пластинах отобразился Плутон.

В 1929 году поиски возобновились, и проект доверили Клайду Томбу. 23-летний парень провел целый год, делая снимки небесных участков, а потом анализируя их, чтобы отыскать моменты смещения объектов.

В 1930-м году он нашел возможного кандидата. Обсерватория запросила дополнительные фотографии и подтвердила наличие небесного тела. 13 марта 1930-го года открыли новую планету Солнечной системы.

Название планеты Плутон

После объявления обсерватория Лоуэлла начала получать огромное количество писем с предложением имен. Плутон был римским божеством, отвечающим за подземный мир. Это название поступило от 11-летней Венеции Берни, которой подсказал ее дедушка–астроном. Ниже представлены фото Плутона от космического телескопа Хаббл.

Официально его наименовали 24 марта 1930 года. Среди конкурентов фигурировали Миневра и Кронус. Но Плутон подходил идеально, так как первые буквы отражали инициалы Персиваля Лоуэлла.

К имени быстро привыкли. А в 1930 году Уолт Дисней даже назвал пса Микки Мауса Плуто в честь объекта. В 1941 году появился элемент плутоний от Гленна Сиборга.

Размер, масса и орбита планеты Плутон

При массе 1.305 х 10 22 кг Плутон занимает вторую позицию по массивности среди карликовых планет. Показатель площади – 1.765 х 10 7 км, а объем – 6.97 х 10 9 км 3 .

Физические характеристики Плутона
Экваториальный радиус	1153 км
Полярный радиус	1153 км
Площадь поверхности	1,6697·10 7 км²
Объём	6,39·10 9 км³
Масса	(1,305 ± 0,007)·10 22 кг
Средняя плотность	2,03 ± 0,06 г/см³
Ускорение свободного падения на экваторе	0,658 м/с² (0,067g )
Первая космическая скорость	1,229 км/c
Экваториальная скорость вращения	0,01310556 км/с
Период вращения	6,387230 сид. дней
Наклон оси	119,591 ± 0,014°
Склонение северного полюса	−6,145 ± 0,014°
Альбедо	0,4
Видимая звёздная величина	до 13,65
Угловой диаметр	0,065-0,115″

Теперь вы знаете, какая планета Плутон, но давайте изучим ее вращение. Карликовая планета движется по умеренному эксцентричному орбитальному пути, приближаясь к Солнцу на 4.4 млрд. км и отдаляясь на 7.3 млрд. км. Это говорит о том, что он иногда подходит ближе к Солнцу, чем Нептун. Но они обладают устойчивым резонансом, поэтому избегают столкновения.

На проход вокруг звезды тратит 250 лет, а осевой оборот выполняет за 6.39 дней. Наклон составляет 120°, что приводит к примечательным сезонным колебаниям. В период солнцестояния ¼ поверхности непрерывно прогревается, а остальная находится во тьме.

Состав и атмосфера планеты Плутон

С показателем плотности в 1.87 г/см 3 Плутон обладает каменным ядром и ледяной мантией. Состав поверхностного слоя на 98% представлен азотным льдом с небольшим объемом метана и окиси углерода. Интересным формированием выступает Сердце Плутона (Область Томбо). Ниже представлена схема строения Плутона.

Исследователи думают, что внутри объект делится на слои, а плотное ядро наполнено каменистым материалом и окружено мантией из водяного льда. В диаметре ядро простирается на 1700 км, что охватывает 70% всей карликовой планеты. Распад радиоактивных элементов указывает на возможный подповерхностный океан с толщиной в 100-180 км.

Тонкий атмосферный слой представлен азотом, метаном и окисью углерода. Но объект такой холодный, что атмосфера застывает и падает на поверхность. Средний температурный показатель достигает -229°С.

Спутники Плутона

У карликовой планеты Плутон есть 5 спутников. Крупнейшим и ближайшим выступает Харон. Его нашел в 1978 году Джеймс Кристи, рассматривавший старые снимки. За ним скрываются остальные луны: Стикс, Никта, Кербер и Гидра.

В 2005 году телескоп Хаббл нашел Никс и Гидру, а в 2011-м – Кербер. Стикс заметили уже при полете миссии Новые Горизонты в 2012 году.

Харон, Стикс и Кербер обладают необходимой массой, чтобы сформироваться в виде сфероидов. А вот Никс и Гидра кажутся вытянутыми. Система Плутон-Харон интересная тем, что их центр масс расположен вне планеты. Из-за этого некоторые склоняются к мнению о двойной карликовой системе.

К тому же пребывают в приливном блоке и повернуты всегда одним боком. В 2007 году на Хароне заметили кристаллы воды и гидраты аммиака. Это говорит о том, что на Плутоне есть активные криогейзеры и океан. Спутники могли сформироваться из-за удара Платона и крупного тела в самом начале зарождения Солнечной системы.

Плутон и Харон

Астрофизик Валерий Шематович о ледяном спутнике Плутона, миссии New Horizons и океане Харона:

Классификация планеты Плутон

Почему Плутон не считается планетой? На орбите с Плутоном в 1992 году начали замечать похожие объекты, что навело на мысль о принадлежности карлика к поясу Койпера. Это заставило задуматься над истинной природой объекта.

В 2005 году ученые нашли транс-нептуновый объект – Эрида. Оказалось, что он больше Плутона, но никто не знал, можно ли назвать его планетой. Однако это стало толчком к тому, что в планетарной природе Плутона стали сомневаться.

В 2006 году в МАС развернули спор по поводу классификации Плутона. Новые критерии требовали пребывания на солнечной орбите, наличия достаточной гравитации для формирования сферы и очистки орбиты от остальных объектов.

Плутон провалился по третьему пункту. На собрании решили, что подобные планеты следует именовать карликами. Но не все поддержали это решение. Против активно выступали Алан Стерн и Марк Бай.

В 2008 году провели еще одну научную дискуссию, которая не привела к единому мнению. Но МАС утвердило официальную классификацию Плутона как карликовой планеты. Теперь вы знаете, почему Плутон больше не планета.

Исследование планеты Плутон

За Плутоном сложно наблюдать, потому что он крошечные и расположен сильно далеко. В 1980-х гг. НАСА начали планировать отправку миссии Вояджер-1. Но они все же ориентировались на спутник Сатурна Титан, поэтому не смогли наведаться к планете. Вояджер-2 также не рассматривал эту траекторию.

Но в 1977 году подняли вопрос о достижении Плутона и транс-нептуновых объектов. Создалась программа Плутон-Койпер Экспресс, которую отменили в 2000-м году, так как закончилось финансирование. В 2003 году стартовал проект Новые Горизонты, который отправился в 2006 году. В том же году появились первые фото объекта при тестировании инструмента LORRI.

Аппарат начал приближаться в 2015 году и присылал фото карликовой планеты Плутон на удаленности в 203 000 000 км. На них отобразились Плутон и Харон.

Ближайший подход случился 14 июля, когда получилось добыть самые лучшие и детальные кадры. Сейчас аппарат движется на скорости в 14.52 км/с. С этой миссией мы получили огромное количество информации, которую еще предстоит переварить и осознать. Но важно, что мы также лучше понимаем процесс формирования системы и другие подобные объекты. Далее можете внимательно изучить карту Плутона и фото особенностей его поверхности.

Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Фотографии карликовой планеты Плутон

Полюбившаяся малютка больше не выступает планетой и заняла свое место в разряде карликовых. Но фотографии Плутона в высоком разрешении демонстрируют интереснейший мир. Прежде всего, нас встречает «сердце» – равнина, запечатленная Вояджером. Это кратерный мир, который ранее считали самой морозной, отдаленной и маленькой 9-й планетой. Снимки Плутона также продемонстрируют крупный спутник Харон, с которыми они напоминают двойную планету. Но космос на этом не заканчивается, ведь далее располагается еще много ледяных объектов.

«Бесплодные земли» Плутона

Великолепный полумесяц Плутона

Голубое небо Плутона

Горные массивы, равнины и туманные дымки

Дымовые слои над Плутоном

Ледяные равнины в высоком разрешении

Это фото в высоком разрешении Новые Горизонты добыл 24 декабря 2015 году, где показана территория Равнины Спутника. Это часть изображения, где разрешение составляет 77-85 м на пиксель. Можно заметить клеточную структуру равнин, к чему мог привести конвективный взрыв в азотном льду. На изображении вместилась полоса с шириной в 80 км и длиной – 700 км, простирающаяся от северо-западной части Равнины Спутника к ледяной части. Выполнено с помощью инструмента LORRI на удаленности в 17000 км.

Найден второй горный хребет в «сердце» Плутона

Плавающие холмы на Равнине Спутник

Разнообразие ландшафта Плутона

Аппарат Новые Горизонты добыл это фото Плутона в высоком разрешении (14 июля 2015 год), что считается наилучшим увеличением с масштабом до 270 м. Секция простирается на 120-километров и взята с крупной мозаики. Видно, как поверхность равнины окружила две изолированные ледяные горы.

Райт Монс в цвете

Реакция команды Новых Горизонтов на последний снимок Плутона

Сердце Плутона

Сложные поверхностные особенности Равнины Спутник

На фоне шумихи в СМИ, вызванной американским космическим аппаратом «Новые Горизонты» , предлагаем Вам вспомнить историю Плутона, а так же разобраться в причинах, по которым его исключили из списка планет.

История Плутона

В конце XIX – начале XX в. ученые-астрономы со всего мира охотились за планетой, которую условно называли «Планетой X» . Она судя по исследованиям, была дальше Нептуна и оказывала существенное влияние на его орбиту. В 1930 г. Клайд Томбо, исследователь из обсерватории Лоуэлла в Аризоне, заявил, что наконец-то нашел эту планету. Открытие было сделано на основании изображений ночного неба, сделанных с интервалом в две недели, что позволяло отследить изменения в местоположении объектов. Право дать название новому небесному телу принадлежало обсерватории Лоуэлла, и выбор пал на вариант, предложенный 11-летней школьницей из Англии. Венеция Берни, именно так звали девочку, предложила назвать планету «Плутон », в честь римского бога подземного мира. По ее мнению, такое название очень хорошо подходило такой отдаленной, темной и холодной планете.

Диаметр Плутона , по последним данным, составляет 2370 км, а масса 1022 кг. По космическим меркам это крошечная планета: объем Плутона в 3 раза меньше объема Луны, а масса и вовсе в 5 раз уступает лунной. При этом площадь Плутона составляет 16.647.940 км2, что примерно равно площади России (17.125.407 км2).

Пояс Койпера

Когда ученые обнаружили Плутон , они считали, что ничего больше за орбитой Нептуна нет. Однако несколько десятилетий спустя исследователи полностью изменили свое мнение. Благодаря новым мощным телескопам ученые обнаружили, что в отличие от других планет нашей солнечной системы, Плутон по всей длине своей орбиты окружен множеством других объектов, каждый из которых имеет диаметр более 100 км, а по составу похож на сам Плутон. Скопление этих объектов стали называть поясом Койпера . Эта область простирается от орбиты Нептуна до расстояния 55 а.е. (астрономических единиц) от Солнца (1 а.е. равна расстоянию от Земли до Солнца).

Почему Плутон не планета Солнечной системы

Пояс Койпера не был проблемой до тех пор, пока ученые не стали обнаруживать в нем все большие и большие объекты, которые по размерам были сопоставимы с самим Плутоном.

2005 год стал богатым на открытия. В январе 2005 ученые обнаружили Эриду . Эта планета не только обладала собственным спутником, но и вплоть до июля 2015 года считалась больше самого Плутона . В том же году ученые обнаружили еще 2 планеты – Макемаке и Хаумеа , чьи размеры также сопоставимы с Плутоном.

Таким образом, имея 3 новые планеты (одна из которых считалась больше Плутона), ученые должны были принять серьезное решение: либо увеличивать количество планет в солнечной системе до 12, либо пересмотреть критерии классификации планет. В итоге 24 августа 2006 участниками XXVI Генеральной ассамблеи Международного астрономического союза было принято решение изменить определение термина «планета» . Теперь, чтобы объект Солнечной системы официально назывался планетой, он должен соответствовать всем следующим условиям:

Обращаться по орбите вокруг Солнца;
не являться спутником другой планеты;
обладать достаточной массой, чтобы под действием собственных гравитационных сил принимать форму, близкую к шару (проще говоря — быть круглым);
силой гравитации расчищать окрестности своей орбиты от других объектов.

Ни Плутон, ни Эрида не соответствуют последнему условию, поэтому и не считаются планетами. Но что значит «расчистить орбиту от других объектов?».

Все очень просто. Каждая из 8 планет Солнечной системы является доминирующим гравитационным телом на своей орбите. Это значит, что при взаимодействии с другими, более мелкими объектами планета их либо поглощает, либо выталкивает прочь своей гравитацией.

Если рассмотреть ситуацию на примере нашей планеты, то масса Земли в 1,7 млн раз больше всех остальных тел на её орбите. Для сравнения, масса Плутона составляет всего лишь 0,07 от массы всех объектов на его орбите и этого абсолютно не достаточно для того, чтобы расчистить окрестности планеты от астероидов и других тел.

Для планет, которые не могут расчистить орбиту, ученые ввели новое определение — «карликовые планеты». Под эту классификацию попадают Плутон, Эрида, Макемаке и многие другие относительно крупные объекты нашей Солнечной системы.

Исследования Плутона. Результаты, полученные с «Новых Горизонтов».

Из-за своей удаленности и небольшой массы Плутон долгое время был одной из самых малоисследованных планет нашей Солнечной системы. В январе 2006 года НАСА запустила в космос автоматический межпланетный аппарат «Новые горизонты» , чьей основной миссией было изучение Плутона и его спутника Харона.

Поверхность «сердца Плутона»

В июле 2015, спустя 9 с половиной лет «Новые горизонты» достиг орбиты Плутона и начал передавать первые данные. Благодаря четким снимкам, сделанным станцией, ученые смогли сделать несколько важных открытий:

Плутон больше чем мы думали . Диаметр Плутона составляет 2.370 км, а значит, он все же больше Эриды, чей диаметр равен 2.325 км. Несмотря на это масса Эриды все так же считается на 27% больше массы Плутона.
Плутон красновато-коричневого цвета . Такой цвет, объясняется взаимодействием молекул метана в атмосфере Плутона и конкретным видом ультрафиолетового света, испускаемого как Солнцем, так и далекими галактиками.
У Плутона есть сердце и ледяные горы . Пролетая над планетой, «Новые Горизонты» засняли огромную светлую территорию в виде сердца. Как показали более детальные снимки, «сердце Плутона» , названное впоследствии областью Томбо, представляет собой местность, покрытую ледяным горами, которые достигают в высоту 3,400 м.
На Плутоне, возможно, выпадает снег . Согласно исследованиям, ледники на планете состоят из метана и азота, сильно видоизменяясь в течение года. Плутон совершает один оборот вокруг Солнца за 248 земных лет, значительно меняя свое расстояние от светила. В летние периоды, как предполагают ученые, ледники тают и испаряются в атмосферу, зимой выпадая обратно в виде снега.
У Плутона есть атмосфера, которая полностью состоит из азота . Как показывают исследования, азотная атмосфера Плутона стремительно улетучивается в космос. Интересно, что этот процесс во многом похож на тот, что происходил на Земле миллиарды лет назад. Избавление земной атмосферы от азота в конечном счете привело к появлению водорода и углекислого газа, благодаря которым и зародилась жизнь на нашей планете.

Плутон — один из самых малоизученных объектов в Солнечной системе. Из-за большой удаленности от Земли его сложно наблюдать в телескопы. Его вид больше напоминает маленькую звездочку, чем планету. Но до 2006 года именно он считался девятой планетой известной нам Солнечной системы. Почему Плутон исключили из списка планет, что к этому привело? Рассмотрим все по порядку.

Неизвестная науке «Планета Х»

В конце XIX века астрономы предположили, что в нашей Солнечной системе должна быть еще одна планета. Предположения основывались на научных данных. Дело в том, что, наблюдая за Ураном, ученые обнаружили сильное влияние на его орбиту посторонних тел. Так, через некоторое время открыли Нептун, но влияние было гораздо сильнее, и начались поиски еще одной планеты. Ее назвали «Планета Х». Поиски продолжались до 1930 года и увенчались успехом — был открыт Плутон.

Движение Плутона заметили на фотопластинках, сделанных в течение двух недель. Наблюдения и подтверждение существования объекта за известными пределами галактики еще одной планеты заняли более года. Клайд Томбо, молодой астроном из обсерватории Лоуэлла, инициировавшей исследования, в марте 1930 года сообщил об открытии всему миру. Так, в нашей Солнечной системе на 76 лет появилась девятая планета. Почему исключили Плутон из Солнечной системы? Что было не так с этой загадочной планетой?

Новые открытия

Одно время Плутон, причисленный к категории планет, считался последним из объектов Солнечной системы. По предварительным данным, его масса считалась равной массе нашей Земли. Но развитие астрономии постоянно меняло этот показатель. На сегодняшний день масса Плутона составляет менее 0,24% от а его диаметр — меньше 2400 км. Эти показатели стали одной из причин, почему Плутон исключили из списка планет. Он больше подходит для карлика, чем на полноправную планету Солнечной системы.

У него также множество своих особенностей, не присущих для обычных планет Солнечной системы. Орбита, его маленькие спутники и атмосфера уникальны сами по себе.

Необычная орбита

Привычные для восьми планет Солнечной системы орбиты практически круглые, имеющие небольшой наклон по эклиптике. Но орбита Плутона — сильно вытянутый эллипс и имеет угол наклона более 17 градусов. Если представить то восемь планет будут равномерно вращаться вокруг Солнца, а Плутон — пересекать орбиту Нептуна из-за своего угла наклона.

Ввиду такой орбиты он совершает оборот вокруг Солнца за 248 земных лет. И температура на планете не поднимается выше минус 240 градусов. Интересно, что Плутон вращается в противоположном направлении от нашей Земли, как Венера и Уран. Эта необычная для планеты орбита явилась еще одним поводом, почему Плутон исключили из списка планет.

Спутники

Сегодня известно пять Харон, Никта, Гидра, Кербер и Стикс. Все они, кроме Харона, очень малы, и их орбиты слишком приближены к планете. Это еще одно из отличий от официально признанных планет.

Помимо того, Харон, открытый в 1978 году, по размерам наполовину меньше самого Плутона. Но для спутника он слишком велик. Интересно, что центр тяжести находится за пределами Плутона, и поэтому его словно раскачивает из стороны в сторону. По этим причинам некоторые ученые считают данный объект двойной планетой. А это также служит ответом на вопрос о том, почему исключили Плутон из списка планет.

Атмосфера

Очень трудно изучать объект, находящийся на практически недосягаемом расстоянии. Предполагается, что Плутон состоит из скальных пород и льда. Атмосфера на нем была обнаружена в 1985 году. Состоит она в основном из азота, метана и монооксида углерода. Наличие ее смогли определить при изучении планеты, когда она закрывала звезду. Не имеющие атмосферы объекты закрывают звезды резко, а имеющие — постепенно.

Из-за очень низкой температуры и эллиптической орбиты таяние льда производит антипарниковый эффект, что приводит к еще большему понижению температуры на планете. После исследований, проведенных в 2015 году, ученые пришли к выводу, что атмосферное давление зависит от приближения планеты к Солнцу.

Новейшие технологии

Создание новых мощных телескопов положило начало дальнейшим открытиям за пределами известных планет. Так, со временем были обнаружены находящиеся в пределах орбиты Плутона. В середине прошлого века это кольцо получило название пояса Койпера. На сегодняшний день известны сотни тел с диаметром не менее 100 км и составом, похожим на Плутон. Найденный пояс оказался главной причиной того, почему Плутон исключили из планет.

Создание космического телескопа «Хаббл» дало возможность более детально исследовать космическое пространство, а особенно дальние галактические объекты. В результате был открыт объект, получивший название Эрида, который оказался дальше Плутона, а со временем — и еще два небесных тела, которые диаметром и массой были ему подобны.

Космический аппарат АМС «Новые горизонты», отправленный для исследования Плутона в 2006 году, подтвердил многие научные данные. У ученых возник вопрос о том, что делать с открытыми объектами. Причислять их к категории планет? И тогда в Солнечной системе будет не 9, а 12 планет, или же исключение Плутона из списка планет решит этот вопрос.

Пересмотр статуса

Когда Плутон исключили из списка планет? 25 августа 2006 года участники конгресса Международного Астрономического Союза в составе 2,5 тысячи человек приняли сенсационное решение — исключить Плутон из списка планет Солнечной системы. Это означало, что необходимо пересмотреть и переписать множество учебников, а также карт звездного неба и научных работ в этой области.

Почему было принято такое решение? Ученым пришлось пересмотреть критерии, по которым классифицируются планеты. Долгие дебаты привели к такому выводу, что планета должна соответствовать всем параметрам.

Во-первых, объект должен вращаться вокруг Солнца по своей орбите. Плутон по этому параметру подходит. Хотя его орбита сильно вытянута, она обращается вокруг Солнца.

Во-вторых, он не должен быть спутником другой планеты. Этот пункт тоже соответствует Плутону. Одно время считалось, что он являлся но это предположение было отброшено с появлением новых открытий, а особенно его собственных спутников.

Третий момент — обладать достаточной массой для того, чтобы приобрести сферическую форму. Плутон хоть и небольшой по массе, но является круглым, и это подтверждено фотоснимками.

И, наконец, четвертое требование — иметь сильное чтобы расчистить свою орбиту от других По этому одному пункту Плутон и не подходит на роль планеты. Он находится в поясе Койпера и не является самым большим объектом в нем. Его массы недостаточно, чтобы расчистить себе путь на орбите.

Теперь понятно, почему Плутон исключили из списка планет. Но куда же причислить такие объекты? Для подобных тел было введено определение «карликовые планеты». К ним начали относить все объекты, которые не соответствуют последнему пункту. Так что Плутон — все равно планета, хотя и карликовая.

Общие сведения о Плутоне

Вскоре после открытия Непту́на, сделанного в сентябре 1846 года немецким астрономом Иоганном Галле по расчетам Адамса и Леверье, возникла идея поиска новой планеты за орбитой Непту́на. Предполагалось, что неведомая планета может иметь влияние на особенности движения Урана (наряду́ с влиянием Непту́на, Сатурна и Юпитера).

Плутон

История открытия Плутона

Ещё в 1848 году американский математик и астроном Бенджамин Пирс (1809-1880) выдвинул гипотезу о существовании транснепту́новой планеты. В 1874 году другой американский астроном, Саймон Ньюкомб (1835-1909) , разработал новую теорию движения Урана, которая учитывала тяготение неизвестной занепту́новой планеты.

Поиску этой планеты посвятил 14 лет упорного труда американский астроном, известный своими , Персиваль Лоуэлл (1855-1916) . Он организовал масштабные поиски девятой планеты Солнечной системы, указал место в созвездии Близнецов, где следует искать неизвестную планету, но преждевременная смерть не дала ему возможности завершить начатую работу. Через 14 лет после смерти Лоуэлла, 13 марта 1930 года, американский астроном Клайд То́мбо, работавший в обсерватории возле города Флагстафф (штат Аризона), построенной в своё время на деньги Лоуэлла, обнаружил девятую планету. Она находилась точно в том месте, которое вычислил Персиваль Лоуэлл.

Считаем своим долгом отметить, что Клайд То́мбо, которому на момент открытия было только 24 года от роду, к этому выдающемуся успеху пришел в результате огромного, кропотливого труда, работая оператором блинк-компаратора - специального прибора, позволяющего сопоставлять два фотоснимка одного и того же участка неба, снятого в разное время с помощью фотографического телескопа, Клайд То́мбо должен был анализировать и сравнивать сотни фотопластинок, сидя за микроскопом блинк-компаратора.

На фотопласти́нках были отражения слабых звёзд, число которых по мере приближения к полосе Млечного пути составляло от 160 тысяч до 400 тысяч на каждой пластинке. Какой усидчивостью и каким трудолюбием надо было обладать, чтобы тщательно анализировать эти пластинки!

В дальнейшем оказалось, что Плутон могли открыть ещё при жизни Лоуэлла, а также в 1919 году. Обработка сохранившихся фотопластинок Флагстаффской обсерватории по современной технологии показала, что изображение новой планеты на одной из пластинок попало на дефект фотопластинки, а на других изображения были настолько нечёткими, что заметить их было просто невозможно.

В названии, точнее в астрономическом знаке планеты Плутон, просматривается определённая символика: две латинские буквы P и L совпадают с начальными буквами имени Персиваля Лоуэлла (Persival Lowell) . Хотя такое совпадение наверняка случайное, но оно воспринимается как некая историческая справедливость. Если обратиться к мифологии, то Плутон у древних греков был богом подземного царства, обители мёртвых. Совсем не весёлое имя дали девятой планете, но не будем принимать это всерьёз, миф он и есть миф.

Прежде чем продолжить рассказ о Плутоне, сразу оговоримся, что термин "планета" по отношению к этому небесному телу теперь не применяется. В августе 2006 года в Праге состоялась XXVI Ассамблея Международного Астрономического Союза, которая приняла решение о том, что Плутон не является полноценной планетой Солнечной системы и по своим размерам переводится в разряд планет-карликов . Надо сказать, что среди астрономов это решение воспринято неоднозначно и в целом довольно сдержанно.

Общие сведения о Плутоне

Плутон - самая малая и самая дальняя планета Солнечной системы . Плутон находится на среднем расстоянии от Солнца в 5900 миллионов километров (39,9 а.е.) . Характерной особенностью движения Плутона является большая вытянутость его околосолнечной орбиты и большой её наклон к плоскости эклиптики. Приближаясь к одному из крайних своих положений на орбите (к перигелию), Плутон оказывается на некоторое время ближе к Солнцу, чем Нептун. В самом деле: минимальное удаление Непту́на от Солнца составляет 4456 млн. км, а Плутона - 4425 млн. км. Последний такой период, когда Нептун был самой удалённой планетой, пришёлся на годы с 1979 до 1998.

Схема: орбиты Нептуна и Плутона

Удивляться большой продолжительности этого периода (19 лет) не нужно, ведь период обращения Плутона вокруг Солнца составляет 248 лет. Зато максимально удалённая точка орбиты Плутона отстоит от Солнца на 7375 млн. км. В этот момент Плутон находится уже несравненно дальше от Солнца, чем Нептун.

Получается, что при соответствующем расположении в пространстве относительно Солнца наша Земля может находиться на расстоянии от Плутона, равном приблизительно 7525 млн. км. На таком огромном расстоянии исследования планеты Плутон сильно затруднены́. В самый мощный телескоп Плутон со своим спутником выглядят с Земли в виде небольшой звёздочки, почти слитой с другой, ещё меньшей по размеру.

Правда, с помощью , выведенного на околоземную орбиту, учёные смогли получить определённый объём информации об этих далёких небесных телах. Например, определён диаметр Плутона - 2390 км, что почти в два раза меньше диаметра Меркурия (4878 км) и значительно меньше диаметра Луны (3480 км).

Период вращения Плутона вокруг собственной оси составляет 6 суток и 8 часов, т.е. сутки на Плутоне длятся 152 земных часа. Вращение Плутона вокруг оси имеет направление, обратное направлению его вращения по орбите. Это ещё одна особенность этой планеты.

Масса Плутона составляет 0,0025 от массы Земли (в 400 раз меньше массы Земли). Наклон плоскости орбиты к плоскости эклиптики - 17°2". Такой большой наклон плоскости орбиты не имеет ни одна из остальны́х восьми планет Солнечной системы. Например, этот параметр составляет: у Непту́на - 1°8", у Урана - 0°8", у Сатурна - 2°5", у Юпитера - 1°9".

Период обращения вокруг Солнца, т.е. год на Плутоне составляет, как мы уже знаем, 248 земных лет, т.е. почти четверть тысячелетия.

Средняя скорость обращения вокруг Солнца составляет 4,7 км/с, или почти 17000 км/ч.

Мы можем представить себе лётчика за штурвалом реактивного самолёта, летящего со скоростью немного больше 1000 км/ч в течение нескольких часов. Но нельзя представить полёт такого самолёта вдоль орбиты Плутона. Такой полёт немыслим, потому что для облёта Солнца по орбите Плутона со скоростью около 1000 км/ч потребовалось бы 4200 лет: ведь нужно было бы пролететь около 22,2 млрд. км.

Этот фантастический расчет мы приводим потому, что речь идёт о самой далёкой планете Солнечной системы. Космос таит в себе много загадок, и кто знает, смогут ли люди открыть ещё одну планету. Возможно, орбиты Непту́на и Плутона - это и есть границы Солнечной системы. И вот чтобы дать читателям представление о размерах пространства, заключенного в этих границах, мы привели этот простой расчёт.

Атмосфера и поверхность Плутона

Атмосфера Плутона была обнаружена в 1985 году при наблюдении покрытия им звёзд. В дальнейшем наличие атмосферы было подтверждено́ наблюдениями за другими покрытиями в 1988 и 2002 годах.

Атмосфера Плутона очень разрежена и состоит в основном из смеси азота (99 %), монооксида углерода и метана (0,1%). Главным компонентом атмосферы является молекулярный азот (N 2). Предполагается, что азот образовался из вещества, составляющего поверхность Плутона. В настоящее время азот находится в летучем (сублимированном) состоянии. При температуре атмосферы в среднем минус 230°C - это естественное агрегатное состояние азота. По уточнённым данным температура атмосферы (минус 180°C) выше температуры поверхности планеты (минус 230°C). Сублимация производит охлаждающий эффект на поверхность Плутона.

В атмосфере присутствуют также образовавшиеся в результате фотохимических процессов и воздействия заря́женных частиц молекулы и ионы водорода, синильной кислоты, этана и других веществ. Считается, что метан существовал ещё при формировании планеты и вышел из её недр.

На высоте 1215 км атмосферное давление составляет около 2,3 микроба́ра. На этой высоте атмосфера как бы делится на две части. Выше находится слой аэрозоля из смеси перечисленных выше веществ. При удалении от Солнца сублимация поверхностных льдов уменьшается и, соответственно, падает давление.

Благодаря снимкам, переданным с телескопа «Хаббл», учёные имеют представление примерно о 85 процентах поверхности Плутона. Поверхность Плутона выглядит в виде контрастных зон - от светлых до тёмных. Некоторые тёмные участки можно считать образованиями, похожими на кратеры и углубления, появившиеся вследствие столкновений с крупными астероидами.

Поверхность Плутона

Поверхность Плутона состоит из водяного льда и замерзшего метана. Светлые зоны поверхности - это районы, предположительно покрытые твёрдым азотом. Состояние азота меняется по мере смены длинных сезонных циклов. Изменение структуры азота приводит к изменению яркости поверхности. В зависимости от температурных условий меняется и структура водяного льда. При приближении Плутона к Солнцу часть льда сублимирует, т.е. превращается в газ, и атмосфера становится более плотной. При удалении планеты от Солнца атмосфера частично конденсируется и выпадает в виде кристаллов, образуя своеобразный "снег" на поверхности. Так образуются более светлые участки поверхности.

Три вида Плутона
Фото поверхности на основе снимков телескопа Хаббл

Однородные сероватые пятна, которые удалось "рассмотреть" с помощью телескопа «Хаббл», образуются метаном. Это подтверждается спектроскопическими исследованиями, выполненными с Земли. Метан составляет около 1% массы планеты.

Одним из компонентов поверхности Плутона может быть двуокись углерода, содержание которой менее 1%. Возможно, что в состав поверхности, кроме указанных веществ, входят и другие составляющие, но пока их не удалось идентифицировать.

Плотность вещества на Плутоне в среднем составляет 2,03 (г/см³) . Температура поверхности - от минус 228 до минус 238 °C. Давление на поверхности колеблется от 3 до 160 микроба́р. Освещённость поверхности слабая: слишком велика удалённость от Солнца. Тем не менее в дневное время поверхность Плутона освещена во много раз сильнее, чем наша Земля ночью освещена Луной.

Многое о Плутоне оставалось неизвестным до 2015 года, когда мимо него пролетел аппарат «Новые горизонты» (New Horizons)

Неоднородность поверхности Плутона была подтверждена намного лучшими фотогра́фиями зонда New Horizons.

Альбедо разных участков его поверхности варьирует от 10 до 70 %, что делает его вторым по контрастности объектом Солнечной системы после Я́пета.

Внутреннее строение Плутона

Плутон - планета особенная, но скорее всего её можно отнести к планетам земной группы. По основной гипотезе считается, что под поверхностью, состоящей в основном из замерзших воды и метана, находится заледене́лая мантия толщиной до 250 км, состоящая изо льда (слой в 130 км), молекулярного азота и других структур. Глубже находится ядро из каменистых силикатов и частично изо льда и гидратов. По одной из версий, между заледене́лой мантией и силикатным ядром возможно наличие слоя органических веществ толщиной до 100 км.

Лёд на поверхности и в мантии образовался из воды, поднятой из глубины планеты теплом, которое выделилось при радиоактивном распаде элементов, входящих в состав каменистых образований ядра. Другие предположения по этому вопросу заключаются в том, что вода выделилась из первичных окаменелостей планеты в результате столкновения с крупным астероидом.