Плутон

Муниципальная общеобразовательная школа-гимназия № 25

Реферат по астрономии на тему:

ЗАТЕРЯННЫЙ МИР: ПЛУТОН И ХАРОН

Ученика 11 Б класса Станкевича Артура

Краснодар 1999

Плутон

Диаметр 2290 км

Масса 1,3*10²² кг

Плотность 2100 кг/м³

Период вращения 6,38 суток

Среднее расстояние от Солнца 39,53 а.е.

Период обращения 247,7 года

Эксцентриситет орбиты 0,249

Наклон орбиты 17,3°

В феврале 1930 г. молодой американский астроном Клайд Томбо на Ловелловской обсерватории во Флагстаффе открыл новую, 9-ю планету Солнечной системы, получившую название Плутон.

По представлениям древних греков, Плутон (Аид) – бог подземного царства, в котором господствует вечный мрак. На Плутоне действительно очень мрачно. Среднее расстояние от Плутона до Солнца в 40 раз больше расстояния до Земли, а значит, света и тепла он получает в 1600 раз меньше. Солнце на небе Плутона выглядит очень яркой звездой, не имеющей видимого диска. И всё же оно там светит в 300 раз ярче, чем полня Луна на нашем небе.

Открытие Плутона не было случайным. В продолжение 15 лет на обсерватории во Флагстаффе велись поиски занептуновой планеты, которая, по расчетам астронома Персиваля Ловелла, слегка возмущала движение Урана и Нептуна. Поиски увенчались успехом. Вскоре изображения Плутона были найдены и на более ранних фотографиях, начиная с 1914 г. Это позволило вычислить его орбиту.

Плутон при открытии имел блеск 15-й звёздной величины. Наблюдать его можно только в сильные телескопы. Вследствие малых размеров было очень трудно определить диаметр планеты.

Учёные применили косвенные методы. Так, если Марс условно перенести на место Плутона, то он будет освещён Солнцем в 625 раз слабее. В результате яркость Марса уменьшится на 15 звездных величин, т.е. станет такой же, как у Плутона. Следовательно, по размерам Плутон сопоставим с Марсом, а если его отражательная способность меньше, чем у Марса, – то и с Землёй.

Поэтому в течение 40 лет Плутон считали по размерам и массе равным Земле, в крайнем случае – Марсу. Но вот в апреле 1965 г. Плутон проходил вблизи звезды 15-й величины, причем так близко, что, если бы его диаметр превышал 5500 км, он полностью заслонил собой эту звезду. На самом деле же звезда не была закрыта. Это означало, что диаметр Плутона меньше 5500 км.

Новый этап в исследованиях Плутона начался в 1978 г., когда астроном Джеймс Кристи на Морской обсерватории в том же Флагстаффе с помощью полутораметрового рефлектора обнаружил у него неяркий спутник, получивший название Харон. По периоду обращения спутника вокруг планеты астрономы вычислили массу Плутона – 1,3*10²² кг, что составляет 1/500 массы Земли и 1/6 массы Луны.

Оставалось определить точные размеры Плутона и Харона. И тут учёным необычайно повезло. Орбита Харона расположена таким образом, что раз в 124 года (половина периода обращения Плутона вокруг Солнца) для земных наблюдателей наступает пятилетний период, когда через каждые 6,4 суток Харон проходит перед диском Плутона и с таким же интервалом (но на 3,2 суток раньше или позже) скрывается за планетой. Очередная серия таких прохождений пришлась на 1985-1990 гг.

Наблюдения этих явлений позволили точно установить диаметры Плутона (2290 км) и Харона (1186 км). Независимое определение размеров Плутона было выполнено по наблюдениям покрытия им звезды 9 июня 1986 г. Была рассчитана средняя плотность обоих тел – 2100 кг/м³. Это меньше плотности скальных пород, но вдвое больше плотности льда. По-видимому Плутон состоит и из того, и из другого.

Таким образом, Плутон является самой маленькой планетой. Кроме того, он (а не Земля) обладает самым массивным спутником (по отношению масс спутник/планета). В самом деле, Луна имеет массу, равную 1/81 массы Земли, а Харон – примерно 1/8-1/10 массы Плутона.

Ещё в 1976 г. Дейл Крукшенк и его коллеги из университета штата Гавайи (США) обнаружили у Плутона разрежённую атмосферу, состоящую из метана (СН₄). Дальнейшие исследования подтвердили их открытие. Давление этой атмосферы у поверхности планеты в 7000 раз меньше атмосферного давления у поверхности Земли.

Поверхность Плутона покрыта метановым льдом и поэтому имеет сероватый оттенок в отличие от красноватого Харона, на котором преобладают скальные породы и водяной лёд.

В течение нескольких лет до и после прохождения перигелия Плутон бывает ближе к Солнцу, чем Нептун. Этот период можно считать «летом» для Плутона. Всё же температура у поверхности планеты в это время составляет (по разным оценкам) от 45 до 67 К (от –228 до –206 °С). В последний раз Плутон прошёл свой перигелий 9 сентября 1989 г. Через 124 года, когда он будет в афелии, приток солнечного тепла уменьшится и температура упадёт до 32–50 К.

В 1995 г. американские учёные с помощью специальной аппаратуры, смонтированной на орбитальном Хаббловском космическом телескопе, сфотографировали всю поверхность Плутона и составили его карту. Северный полюс планеты покрыт шапкой из замёрзших газов. В других областях светлые и тёмные районы перемежаются яркими вытянутыми полосами. Предполагается, что это связано с отложениями инея: древнейшим из них, успевшим разложиться под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца соответствует более тёмная окраска, а более свежим – светлая.

Орбиты Плутона и Нептуна лежат в разных плоскостях, так что они не пересекаются, как можно подумать, глядя на схему Солнечной системы, где все орбиты спроецированы на плоскость эклиптики. Более того, поскольку периоды обращения Нептуна и Плутона относятся как 2/3, движение этих планет происходит, как принято говорить, в резонансе, причём расстояние между ними не бывает меньше 18 а.е. Даже Уран подходит порой ближе к Плутону, чем Нептун: он может оказаться в 14 а.е. от самой далёкой планеты.

В 1936 г. английский астроном Реймонд Литлтон высказал гипотезу, согласно которой Плутон в прошлом был спутником Нептуна. Но убедительно обосновать её пока не удалось.

Плутон и Харон – далёкий, затерянный мир, живущий своей жизнью. Испаряется метановый лёд, поддерживая редкую атмосферу планеты. Газы увлекают в атмосферу мельчайшие льдинки, создавая дымку из аэрозолей. Падают на Плутон метеориты. Проносятся мимо кометы. На фоне знакомых нам созвездий тускло светит Харон…