Патуљаста планета Плутон: чињенице о леденој бившој планети

Плутон у јулу 2015

Широк поглед на Плутон снимљен свемирском сондом Нев Хоризонс у јулу 2015. (Кредит за слику: НАСА/АПЛ/СвРИ)



Плутон, који се некада сматрао деветом и најудаљенијом планетом од Сунца, сада је највећа позната патуљаста планета у Сунчевом систему. Такође је један од највећих познатих чланова Куиперовог појаса, мрачне зоне изван орбите Нептуна за коју се сматра да је насељена стотинама хиљада стеновитих, ледених тела, свако веће од 100 километара, заједно са 1 трилионом или више комета.



Године 2006. Плутон је рекласификован у патуљасту планету, што се широко сматрало деградирањем. Питање статуса Плутонове планете изазвало је контроверзе и узбуркана расправа у научној заједници, а међу Јавност , од тада. 2017. године, научна група (укључујући чланове мисије Нев Хоризон) предложила је нову дефиницију планетарности засновану на „округлим објектима у свемиру мањим од звезда“, због чега би се број планета у нашем Сунчевом систему проширио са 8 на отприлике 100 .

Амерички астроном Перцивал Ловелл први је пут уловио наговештаје о постојању Плутона 1905. године од чудних одступања која је уочио у орбитама Нептуна и Урана, сугеришући да је гравитација другог света вукла ове две планете извана. Ловелл је предвидео локацију мистериозне планете 1915. године, али је умро а да је није пронашао. Плутон је коначно открио 1930. године Цлиде Томбаугх у Ловелл опсерваторији, на основу предвиђања Ловелла и других астронома.



Плутон је добио име по 11-годишњој Венецији Бурнеи из Оксфорда у Енглеској, која је свом деди предложила да нови свет добије име по римском богу подземља. Њен деда је потом пренео име Ловелл опсерваторији. Име такође одаје почаст Перцивалу Ловеллу, чији су иницијали прва два слова Плутона.

Физичке карактеристике

Будући да је Плутон толико удаљен од Земље, мало се знало о величини или стању патуљасте планете до 2015. године, када је НАСА -ина свемирска сонда Нев Хоризонс изблиза прелетела Плутон. Нев Хоризонс су показали да Плутон има пречник од 2.370 км, мањи од једне петине пречника Земље и само две трећине широк од Земљиног месеца.

Посматрања Плутонове површине помоћу свемирске летелице Нев Хоризонс откриле су различите површинске карактеристике, укључујући планине које достижу чак 3.500 метара висине, што је упоредиво са Стеновитим планинама на Земљи. Док метан и азотни лед покривају већи део површине Плутона, ови материјали нису довољно јаки да подрже тако огромне врхове, па научници сумњају да су планине настале на темељима воденог леда. [Фотографије Плутона и његових месеци]



Површина Плутона такође је прекривена обиљем метановог леда, али научници из Нев Хоризонс -а су примијетили значајне разлике у начину на који лед рефлектује свјетлост на површини патуљасте планете. Патуљаста планета такође поседује ледински гребен изгледа да изгледа као змијска кожа; астрономи су уочили сличне особине земаљских пенитентеса или ерозијске карактеристике на планинским теренима. Карактеристике Плутона су много веће; процењују се на 1.650 стопа (500 м) висине, док су карактеристике Земље величине само неколико метара.

Још једна изразита карактеристика на Плутоновој површини је велико подручје у облику срца које се незванично назива Томбаугх Регио (по Цлиде Томбаугх;регионје латински за регион). Лева страна региона (област која поприма облик корнета за сладолед) прекривена је ледом угљен -моноксида. Друге варијације у саставу површинских материјала идентификоване су у 'срцу' Плутона.

У центру лево од Томбаугх Регио -а налази се веома глатка регија коју тим Нев Хоризонс -а незванично назива „Спутњик Планум“, по првом Земљином вештачком сателиту, Спутњику. Ово подручје Плутонове површине нема кратере узроковане ударима метеорита, што сугерише да је то подручје, у геолошком смислу, врло младо - не више од 100 милиона година. Могуће је да се овај регион још увек обликује и мења геолошким процесима.



Ове ледене равнице такође приказују тамне пруге дуге неколико миља и поравнате у истом смеру. Могуће је да линије стварају оштри ветрови који дувају по површини патуљасте планете.

НАСА -ин свемирски телескоп Хуббле такође је открио доказе које би Плутонова кора могла да садржи сложени органски молекули .

Плутонова површина једно је од најхладнијих места у Сунчевом систему, на отприлике минус 375 степени Фаренхајта (минус 225 степени Целзијуса). У поређењу са претходним сликама, слике Плутона снимљене свемирским телескопом Хуббле откриле су да је патуљаста планета временом постала све црвенија, очигледно због сезонских промена.

Плутон је можда имао (или је можда имао) подземни океан, иако докази о том налазу још увијек постоје. Да је постојао подземни океан, то би могло имати велики утицај на историју Плутона. На пример, научници су открили да је зона Спутњика Планитиа преусмерила оријентацију Плутона због количине леда у том подручју, које је било толико тешко да је утицало на Плутон у целини; Нев Хоризонс је проценио да је лед отприлике 10 км дебео. Подземни океан је најбоље објашњење за доказе, додали су истраживачи, иако гледајући мање вероватне сценарије, дебљи слој леда или кретања у стени могу бити одговорни за кретање. Да је Плутон заиста имао течни океан и довољно енергије, неки научници мисле да би Плутон могао да има живот.

Карактеристике орбите

Плутонова високо елиптична орбита може је одвести више од 49 пута даље од Сунца као Земља. Будући да је орбита патуљасте планете толико ексцентрична, или далеко од кружне, удаљеност Плутона од Сунца може знатно варирати. Патуљаста планета се заправо приближава Сунцу него што је Нептун 20 година изван Плутонове орбите дугачке 248 Земљиних година, пружајући астрономима ретку прилику да проучавају овај мали, хладни, удаљени свет.

Као резултат те орбите, после 20 година као осма планета (по редоследу изласка из Сунца), Плутон је 1999. прешао Нептунову орбиту да би постао најудаљенија планета од Сунца (све док није деградиран у статус патуљасте планете). ).

Када је Плутон ближе Сунцу, његови површински ледови се отапају и привремено формирају танку атмосферу, која се састоји углавном од азота, са нешто метана. Плутонова ниска гравитација, која је нешто више од двадесетине Земљине, узрокује да се ова атмосфера простире на много већој надморској висини од Земљине. Када се путује даље од сунца, већина Плутонове атмосфере се смрзава и нестаје. Ипак, у време када има атмосферу, Плутон очигледно може искусити јак ветар. Атмосфера такође има варијације светлине које се могу објаснити гравитационим таласима или ваздухом који тече преко планина.

Иако је Плутонова атмосфера сувише танка да би данас дозвољавала проток течности, можда су у древној прошлости струјали по површини. Нев Хоризонс су снимили залеђено језеро у Томбаугх Регио -у за које се чинило да има древне канале у близини. У неком тренутку у давној прошлости, планета је могла имати атмосферу отприлике 40 пута дебљу него на Марсу.

Научници су 2016. објавили да су можда приметили облаке у Плутоновој атмосфери користећи податке Нев Хоризонс. Истражитељи су видели седам светлих обележја која се налазе у близини терминатора (граница између дневног светла и мрака), где се обично стварају облаци. Све карактеристике имају малу надморску висину и отприлике су исте величине, што указује да су то засебне карактеристике. Састав ових облака, ако су заиста облаци, вероватно би био ацетилен, етан и цијановодоник.

Поглед површине Плутона изблиза, снимљен свемирском сондом Нев Хоризонс у јулу 2015. године, открио је присуство ледених планина на патуљастој планети

Поглед површине Плутона изблиза, снимљен свемирском сондом Нев Хоризонс у јулу 2015. године, открио је присуство ледених планина на површини патуљасте планете.(Кредит за слику: НАСА-ЈХУАПЛ-СвРИ)

Састав и структура

Неки од параметара Плутона, према НАСА -и:

Атмосферски састав: Метан, азот. Запажања компаније Нев Хоризонс показују да се Плутонова атмосфера протеже чак до 1600 километара изнад површине патуљасте планете.

Магнетно поље: Остаје непознато да ли Плутон има магнетско поље, али мала величина и спора ротација патуљасте планете указују на то да такво поље има мало или нимало.

Хемијски састав: Плутон се вјероватно састоји од мјешавине 70 посто камена и 30 посто воденог леда.

Унутрашња структура: Патуљаста планета вероватно има каменито језгро окружен плаштом воденог леда, са егзотичнијим ледом као што су метан, угљен моноксид и азотни лед који прекривају површину.

(Кредит за слику: Карл Тате, СПАЦЕ.цом)

Орбита и ротација

Плутонова ротација је ретроградна у поређењу са осталим световима соларних система; окреће се уназад, од истока ка западу.

Просечна удаљеност од сунца: 3.670.050.000 миља (5.906.380.000 км) - 39.482 пута више од Земље

Перихел (најближи приступ Сунцу): 2.756.902.000 миља (4.436.820.000 км) - 30.171 пута више од Земље

Апхелион (најудаљенији од Сунца): 4.583.190.000 миља (7.375.930.000 км) - 48.481 пута више од Земље

Плутонови месеци

Плутон има пет месеци: Харон, Стикс, Никс, Керберос и Хидра, при чему је Харон најближи Плутону, а Хидра најудаљенији.

1978. астрономи су открили да је Плутон имао веома велики месец скоро половина величине патуљасте планете. Овај месец је назван Харон, по митолошком демону који је довезао душе у подземни свет у грчкој митологији.

Пошто су Харон и Плутон толико слични по величини, њихова орбита се разликује од орбите већине планета и њихових месеца. И Плутон и Харон круже око тачке у простору која се налази између њих, слично орбитама бинарних звезданих система , Из тог разлога, научници називају Плутон и Харон двоструком патуљастом планетом, двоструком планетом или бинарним системом.

Плутон и Харон удаљени су свега 19.640 км, што је мање од лета између Лондона и Сиднеја. Харонова орбита око Плутона траје 6,4 земаљских дана, а једна ротација Плутона-Плутонов дан-такође траје 6,4 земаљских дана. То је зато што Харон лебди изнад истог места на Плутоновој површини, а иста страна Харона увек је окренута према Плутону, феномену познатом као закључавање плиме и осеке.

Док Плутон има црвенкасту нијансу, Харон изгледа више сивкасто. Месец је у првим данима можда садржавао подземни океан, мада сателит данас вероватно не може да га подржи.

У поређењу са већином планета и месеца Сунчевог система, систем Плутон-Харон је нагнут на бок у односу на Сунце.

Посматрања Цхарона од стране Нев Хоризонс -а открила су присуство кањона на месечевој површини. Најдубљи од тих кањона спушта се 9,7 км надоле. Дугачак низ литица и корита протеже се дуж средине сателита на 970 километара. Део месечеве површине близу једног пола прекривен је много тамнијим материјалом од остатка планете. Слично регијама Плутона, велики део Харонове површине је без кратера - што указује на то да је површина прилично млада и геолошки активна. Научници су видели доказе о клизиштима на њеној површини, први пут су такве особине примећене у Кајперовом појасу. Мјесец је можда посједовао и своју верзију тектонике плоча, која узрокује геолошке промјене на Земљи.

Научници су 2005. године снимили Плутон са свемирским телескопом Хуббле у припреми за мисију Нев Хоризонс и открили још две мале сателити Плутона , сада назване Ник и Хидра. Ови сателити су два и три пута удаљенији од Плутона него што је Харон. На основу мерења компаније Нев Хоризонс, процењује се да је Ник дугачак 42 км и широк 36 км, док је Хидра процењен на 34 км (55 км) дугачак и 25 миља (40 км) широк. Вероватно је да је Хидра површина прекривена првенствено воденим ледом.

Научници који су користили Хуббле открили су 2011. четврти месец, Керберос. Овај месец се процењује на 8 до 21 миљу (13 до 34 км) у пречнику. Дана 11. јула 2012. пети месец , Стик, откривен је (са процењеном ширином од 10 км), што је додатно подстакло расправу о статусу Плутона као планете.

Четири ново уочена месеца можда су настала од судара који је створио Харона. Утврђено је да су њихове орбите веома хаотичне.

Истраживање и истраживање

НАСА -ина мисија Нев Хоризонс прва је сонда која је изблиза проучавала Плутон, његове мјесеце и друге свјетове унутар Кајперовог појаса. Покренута је у јануару 2006. године, а успешно се најближе приближила Плутону 14. јула 2015. Последњи од података је преузет на Земљу 2016. Нев Хоризонс је сада на путу до објекта Куипер Белт 2014 МУ69, који је долетеће 1. јануара 2019.

Сонда Нев Хоризонс носи неке од пепео Плутоновог откривача , Цлиде Томбаугх.

Ограничено знање о Плутоновом систему створило је невиђене опасности за сонду Нев Хоризонс. Пре лансирања мисије, научници су знали за постојање само три месеца око Плутона. Откриће Кербероса и Стика током путовања свемирске летелице подстакло је идеју да би више сателита могло да кружи око патуљасте планете, невиђен са Земље . Судари са невиђеним месецима, па чак и ситни остаци, могли су озбиљно оштетити свемирски брод. Али дизајнерски тим компаније Нев Хоризонс опремио је свемирску сонду алатима за заштиту током путовања.

Формирање и порекло Плутона

Водећа хипотеза за формирање Плутона а Харон је рекао да је новонастали Плутон ударио оштрим ударцем другим објектом величине Плутона. Већина комбиноване материје постала је Плутон, док се остатак одвојио да постане Харон, сугерише ова идеја. [ Инфографија: Плутон: Чудност патуљасте планете ]

Додатни извештаји писац Цалла Цофиелд и Елизабетх Ховелл и Нола Таилор Редд, сарадници Спаце.цом.