Плутон

Плутон.

Введение

.

Согласитесь, сьогодні людина, у якій самої віддаленої галузі чи народного господарства він не працював, повинен уявити, хоча б загальне, про нашу Сонячну систему, звёздах і сучасних досягненнях астрономии.

Сравнительное вивчення планет та його супутників — «місяців» — має першочергового значення й у пізнання природи Землі. Нам не зрозумілі ті умови, що призвели до формуванню різноманітних природних комплексів, зокрема благоприятствовавших зародженню та розвитку життя на Земле.

В цьому рефераті піде промову про найзагадковішою планеті нашої Сонячної системи — Плутоні. Ця планета має безліч особливостей і дивного, її складно вивчати, її знайшли останній й дуже далее…

В ролі джерел інформації я вибрав максимум книжок і комп’ютерних програм, які були мені доступні, постарався вибрати максимально важливу інформацію. Наскільки це мені вдалося — судити вам…

I. Нові рубежі підносять сюрпризы.

1. Відкриття «дивній планеты».

23 вересня 1846 року Йоганн Готфрід Галле (1812 р. — 1910 р.) у Берлінській обсерваторії з допомогою розрахунків астронома Жана Жозефа Леверье (1811 р. — 1877 р.), що у Паризької політехнічної школі, відкрив восьму планету Сонячної системи — Нептун. [3].

В 1905 року, вивчивши обурення (неправильності) рухається Урана з його орбіті американський теоретик Персіваль Лоуелл (1855 р. — 1916 р.)* вирішив, що з Нептуном повинна перебуває ще одна планета, і розрахував її ймовірний орбиту.

Однако пошуки нової планети не обмежилися одним ввечері. Річ все тому, що дев’ята планета, як і згодом виявилося, має світінням в 600 раз меншим, ніж у Нептуна. Тому, попри всі зусилля зібраного на Флагстаффі колективу, знадобилося майже тридцять років, щоб відкрити Плутон. Удача дійшла молодому астроному Клайду Вільяму Томбо (рід. в 1906 р.). У 1930 року, коли Лоуелла віддавна був живими, на обсерваторії його від імені, де протягом року доти був встановлено нове сучасне 13-дюймовый (33 див.) рефрактор, Томбо знайшов дев’яту планету майже там (по космічним мірками), де йому належало бути по розрахунками Лоуелла. Плутон отримав своє назва під назвою давньогрецького бога земних надр (підземного царства), оскільки він дуже слабо висвітлюється Сонцем. Цікаво, що це для знову відкритої планети запропоновано … 11-річної дівчинкою, дочкою англійського професора астрономии. 1] [3].

Но Лоуелл не зовсім точне розрахував орбіту Плутона. Її неможливо вдавалося «підігнати» (по земним мірками) у його обчислення. Орбіта відбувалася середньому лише в 5 900 000 000 км. від поверхні Сонця, цебто в півмільярда кілометрів ближче, чому має бути по Лоуэллу. Взагалі, Плутон і рух вкрай дивні! Але звідси читайте у розділі III.

2. Гіпотези походження планеты.

Плутон має багато особливостей, він цілком не схожий відносини із своїми сусідами. Може «владика підземелля» супутник? Але чию ж? Звідки взявся Плутон?

На такі запитання відповідає наступний факт. На щотри повних обороту Нептуна навколо Сонця доводиться точно два ж обороту Плутона. Отже цілком можливо, що Плутон був свого часу «приурочений» Нептуном й у отдалённейшие часи «морської владика» мав, крім Тритона і Нереїди, ще одного прислужника, якому вдалося більш незалежним, але сліди колишнього рабства у його біографії все ж остались.

Одним з перших, кому надійшло розум побачити в Плутоні «швидкого служника» Нептуна, був японський астроном, директор Квасанской обсерваторії в Кіото І. Ямамото (1889 р. — 1959 р.). Запропонував він такий сценарій цієї драми. Колись Нептун звертався навколо Сонця з відривом, більш належному дев’ятій планеті (зокрема й «нездійснену» — пояс астероїдів). Потім із глибин Всесвіту з’явився прибулець- якесь велике небесне тіло. Воно вторглось царство Нептуна і своїм тяжінням забрало в нього одна з супутників. Зовсім відвести видобуток з собою він змогло, але з «околонептунной» орбіти зірвати супутник йому опинилося під силу. Прибулець за українсько-словацьким кордоном Сонячної системи кинув свою жертву, яка, переставши бути супутником, відтоді і став незалежної планетою. А Нептун під впливом втрати також змінив свою орбіту, наблизившись до Солнцу.

Другую бік аналогічної гіпотези розробив в 1936 року англійський астрофізик Р. А. Литлтон. Він замислився над причиною дуже повільного обертання Плутона навколо його власної осі. Справді, шість із лишком діб для таке дрібне тіла, та ще й лежачого настільки далеке від гальмуючих дій Сонця, — це вже занадто. Нептун — хто винен у як і дива. Якщо в нього є така масивний супутник, як Тритон, те, що могло завадити Нептунові у минулому тимчасово мати і ще одним, трохи більше великим, саме Плутоном? Тяжіння Нептуна, «мстящего» Плутона над його втеча, могло уповільнити обертання його колишнього супутника, так заодно ще й змусити його вічно дивитися на покинутого хазяїна одному й тому ж стороной.

Если так, то період обертання Плутона навколо осі мав збігатися з періодом звернення його навколо Нептуна. Оминаючи планету за 6,39 діб, Плутон був у 375 000 км. від неї. Але й нинішній, більш вірний «прислужник» Нептуна, Тритон, також йде від планети у середньому більше ніж 355 000 км.

Явление рідкісне: у Нептуна минулого було два дуже великих супутника, причому майже на однакових по довжини орбітах. Близькі друг до друга великі тіла мали тяжінням впливати одне інше, наводячи спричиняє порушення стабільності всієї системи. Тут, відповідно до такий гіпотезі, Могло статися щось дуже вже неймовірне, щоб рівновага порушилася. Плутон внаслідок катастрофи «вилетів» зважується на власну нинішню орбіту, а орбіта Тритона так нахилилася, що він став фактично обертатися в сторону.

Предположение цікаве, але це породжує нові загадки. Ну й катастрофа призвела до порушення сформованій системи? Чому Плутон посів орбіту, так удалённую від Нептуна? І що змусило Тритон ходити за таку, в усьому іншому искажённой, але кругової орбіті? Всі ці питання висіли в воздухе.

Обе гіпотези, хоч трохи умоглядні, але приёмлемые. Але є їм і «альтернативи. Так, німецький астроном Еге. Мёдлов передбачає, що з орбітою Нептуна сховалася від наших очей ще одне кільце астероїдів, цілком схоже на тим, що де лежить між Марсом і Юпітером. І таємниця Плутона полягає просто тому, що він лише член цього величезного скупчення переважно дрібних тіл — одне із багатьох, а більш великий, ніж інші, чому і він, на відміну них, астрономами помічений. Адже існує така малу планету, астероїд Ерот (Ерос), орбіта якої частково так лежить всередині орбіти Марса, і можна розглядати, як члена відомого нам астероїдного кільця. Є й малі планети, які перетинають орбіту Землі (діаметром понад тисячу км. — понад 1000 штук)… І Тритон колись, можливо, був теж однією з тіл, які входять у гіпотетичне зовнішнє кільце астероїдів, та був його захопив Нептун і перетворив на свого супутника. До речі, це пояснило ще й загадку на зворотний рух Тритона.

Конечно, все це лише гіпотези. А, щоб придбати титул теорії їм не вистачає ще багато чого. Передусім — спостережних фактів. А вони ж у тому віддаленні Землі дістаються нелегко. [3].

3. Відкриття спутника.

А тим часом відбулася подія, яке, начебто, все разъяснило.

22 червня 1978 року Дж. У. Крісті з Морської обсерваторії там (США) вирішив переглянути платівки зі знімками Плутона, зробленими протягом місяця, щоб уточнити орбіту цієї усе ще слабоизученной планеты.

Тут Крісті впав у вічі, що тіло Плутона виглядає смішно: воно начебто витягнуто до однієї бік, приблизно від півночі на південь. Гора? Але й уявити неможливо таку гігантську вершину, щоб у неї помітна за мільярди кілометрів, нехай й у найкращий телескоп. Крісті вирішив: спутник!

Коллега першовідкривача (хоча відкриття ще потребувало підтвердженні) Р. З. Харригон зайнявся обчисленнями. Його був хоча б. Маючи визначення часу, за яке «виступ», зникнувши з одного боку Плутона, з’являвся з іншого, він підрахував період обертання новачка навколо його планети. Виявилося 6 діб 9 годин 17 хвилин, тобто те саме час, яке витрачає Плутон, щоб обернутися власної осі. Отже «місяць» Плутона постійно «висить» над однієї й тієї ж точкою поверхні планеты.

Первооткрыватель запропонував для супутника ім'я Харон… На берегах Стікса, річки забуття й скорботи, заселила фантазія античних греків перевізника Харона. Він своєї човнику доставляв тіні померлих царство Плутона, отже пропозицію було цілком доречним. Єдиний недолік — схожість із назвою незадовго доти відкритого астероїда Хирона. Але міфічний Хирон не була човнярем, а кентавром, і греки їх плутали. Втім, останнім словом, як відомо, за Міжнародним Астрономічним Союзом; його спеціальна комісія має право остаточно стверджувати назви нововідкритих небесних тел.

В вересні 1980 року французькі астрономи Д. Бонно і Р. Фуа отримали серію фотографій і обробили їх з допомогою ЕОМ. У результаті було встановлено, що радіус орбіти Харона дорівнює 19 000 кілометрів. Діаметр Плутона вийшов рівним приблизно 4000 км., а діаметр Харона близько 2000 км.

Очень близько оселився «перевізник тіней» до самого владиці загробного світу. Навіть Місяць з Землею є менш компактну систему. Та й відносини мас У цих двох тіл дуже незвичні. Що стосується, якщо їхня середня щільність однакова (близько 0,4 г/см3), маса Плутона становить 0,005, а Харона — близько 0,0008 маси Землі. [4] Тим самим було Харон стає массивнейшей «місяцем» в Сонячної системі, якщо рахувати, у ставлення до масі її центрального тіла (маса нашої Місяця, порівнювати, не перевищує 1,2% маси Земли).

Поэтому безліч фахівців вважають неї парної, подвійний планетою «Плутон — Харон», відомі ж подвійні зірки, теж які звертаються навколо центру мас, отже такі думки астрономів видаються цілком логічними. [3] [1].

II. Фізика, механіка, хімія і внутрішню будову Плутона.

1. Особливості Плутона.

Орбита нової планети виявилася неймовірно сильно наклонённой — на 17° 2? — в жодній відомої планети нічого такого був. Нахил осі становить 50° [4]. Мало того, орбіта має незвичайної вытянутостью. Тому й виходить, що Плутон то проходить лише у 4 400 000 000 км. від світила, то видаляється від цього на 7 400 000 000 км. Через війну складається і геть парадоксальне становище… [3].

…Спросите освіченої людини, але з спеціаліста у небесних справах: яка планета є найвіддаленішій від поверхні Сонця? Він, швидше за все, відповість: зрозуміло, Плутон. І матиме рацію. Не завжди, а лише протягом двохсот двадцяти восьми земних років із тих кожних двохсот сорока восьми, які ця планета робить один повний оборот навколо світила. Інші 20 років Плутона змінюють приходить Нептун.

В 1979 року така «зміна варти» й тероризму відбулася; на два десятки років охоронцем далеких околиць Сонячної системи став Нептун. 23 січня 1979 року це планети затрималися у рівному відстані від поверхні Сонця — в 30,3 астрономічної одиниці, та був хіба що помінялися місцями. На схемах це як те що орбіт. Насправді ж справі він існує, і жодна планета відбувається на мільйонах км від другой.

К вересня 1989 року Плутон досяг би свого перигелію (найближчій до Сонцю точки) і почав віддалятися від світила. 15 березня 1999 року Плутон і Нептун почали використовувати свої більш звичні місця, і найбільш далеку планетою знову став Плутон.

Весь цей «контрданс» небесних тіл, ясна річ неспроста. Щоб на ньому розібратися, бажано було б знати розміри Плутона. Спочатку вважали, що приблизно з Землю і навіть побільше. Однак у 1950 року Койпер встановив, що його розміри багато менше, і діаметр Плутона вбирається у 5800 км. Років за 25 — новина: Плутон відбиває світло оскільки що він покритий размороженным болотним газом. Якщо ж є метановий іній, то тіло планети холодне, у разі, якщо Плутон весь складається з метану, щільність його має менше одиниці. Наприкінці 1970;х років вчені дійшли висновку, що Плутон — зовсім невеличке тіло, менше навіть, ніж наша Місяць, і у 1980 2003 році надійшло відомості, що його діаметр становить 4000 км. (на 500 км. більше місячного), щодо маси він у кілька разів поступається Місяці. По найостаннішим даним його діаметр становить приблизно 3100 — 3200 км. [3] Одне слово, за величиною, орбітою та інших характеристикам — скоріш не планета, а … супутник. Справді, Плутон є хіба що неповноцінну планету. 3].

В користь такого припущення говорять і дива в періоді обертання Плутона навколо власної осі. На повний оборот в нього йде 6 діб 9 годин 17 хвилин, але це занадто багато вельми невеликого тіла, тож і швидкість обертання видає його з головою як самозванця у ній планет.

Ещё одне свідчення: чотири планети, що лежать безпосередньо за Марсом і поза поясом астероїдів — Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун- гігантські розміри, величезними розмірами, загальним газожидким стронием рішуче від внутрішніх — Меркурія, Венери, Землі та Марса. І це Плутон, хоч і розташований у зовнішній частини Сонячної системи, цими параметрами, як здається, схожий з меншими і твердотільними навколосонячними планетами, а чи не відносини із своїми сусідами. Якщо повністю розплавити Плутон, він навіть заповнить ніші водного океану Земли.

Скорость, з якої рухається Плутон зі своєї орбіті приблизно дорівнює 16,8 км/год. Орбіта дуже протяжна і тому один плутоновский рік дорівнює 247,7 земним років. До прикладу, якщо ви зараз 17 років, то, на Плутоні вас було б 0,07 лет.

Ускорение вільного падіння від поверхні Плутона дорівнює 0,49 м/с2. Якщо ваше маса приблизно дорівнює 70 кг., то, на планеті ви важили 4 кг! [4].

2. Внутрішнє будову та теплова история.

При зародження і еволюції планети. У її надрах відбувалися менш активні процеси, аніж інші планети Сонячної системи. У межах моделі рівноважної конденсації з протопланетной туманності за нормальної температури близько сорока Кельвін це тіло, очевидно, акумулювалося з метанового льоду, і слагающее його речовина не зазнало надалі помітної диференціації. Інша можливість — формування з гідратів метану (CH4? 8H2O) при температурі конденсації близько 70 Кельвін з подальшим розкладанням в процесі внутрішньої еволюції, дегазацией CH4 й утворенням метанового льоду лежить на поверхні. Ототожнення їх у спектрі відображення Плутона сприяє обом цим моделям, не дозволяючи, проте, зробити з-поміж них вибір. У цьому для кожної середня щільність планети не вище 1,2 г/см3, а альбедо щонайменше 0,4, які зменшує ймовірний діаметр Плутона до розмірів Місяця, а масу обмежує кількома тисячними частками від безлічі Землі. Якщо ж щільність всього 0,7 г/см3, як це випливає з аналізу співвідношень мас Плутона зі супутником, потрібно додатково допустити, що слагающие його замёрзшие леткі речовини типу водно-метанового льоду перебувають у досить пухкому состоянии. 2].

3. Поверхня планеты.

В на відміну від супутників планет-велетнів, у Плутона ототожнені спектральні ознаки метанового конденсату. За результатами вузькосмуговій фотометрии ставлення інтенсивності відображення у двох спектральних областях, на одній із яких розташовані смуги поглинання водяного і аміачного льоду, а інший — сильна смуга поглинання метанового льоду, дорівнювала 1,6. Якщо взяти чистий метановий лід й зняти самі спектри до лабораторій, то ставлення виявляється лише значно більше, тоді як супутників гігантів з ознаками водяного льоду лежить на поверхні цей показник значно коротші одиниці. Цей факт служить досить сильним аргументом на користь наявності метану. Виявлення метанового льоду на Плутоні змінює які були донедавна ставлення до поверхні, освіченою скельними породами, убік більш реальних припущень про покриваючому її протяжённом крижаному шарі. [2].

4. Атмосфера і клімат Плутона.

На Плутоні не виявлено видимих ознак атмосфери. Малоймовірно, що неон може там концентруватися хоча в малих кількостях, оскільки мала настільки планета не здатна утримати настільки легкий газ.

Над поверхнею планети максимальна температура приблизно дорівнює -212° З, а мінімальна -273° З, тобто постійно наближається до нуля. [2].

Заключение

.

Плутон є унікальної і найбільш цікавою планетою Сонячної системи. По колишньому залишається безліч загадок щодо точної походження, хімічний склад Плутона. На «владику підземелля» ще жодного разу приземлявся жоден дослідницький комплекс з Землі, природно фотографій поверхні також немає. Перебування на Плутоні живих організмів одно нулю, оскільки з погляду сучасної науки жоден організм Землі не міг би вижити в суворих умовах, інших форм життя ми що не знаходили. Є мала ймовірність перебування там з корисними копалинами як дефіцитного газу, але такі хімічні елементи є ближчих до Землі планетах.

Человечество є повноправним господарем своєї зірки, господарем поки ще неживих планет, і безперечно, що не так уже віддаленої перспективі зможе опанувати їх богатствами.

Список литературы

Допаев М. М. Спостереження звёздного неба. — М.: Наука, 1978 р., стор. 90−91.

Маров М. Я. Планети Сонячної системи. — М.: Наука, 1986 р., стор. 27, 30−31, 44, 137, 234, 266.

Силкин Б. І. У світі безлічі місяців. — М.: Наука, 1982 р., стор. 10−11, 194−195, 196−197, 205.

The Computer Guide To The Solar System, Winter Tech, Version 1.20, 1989 р.

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із російського сайту internet.