Плутон-планета или астероид? (стр. 1 из 6)

Содержание.

ВВЕДЕНИЕ

I. НОВЫЕ РУБЕЖИ ПРЕПОДНОСЯТ СЮРПРИЗЫ.

1. ДАЛЕКАЯ ЗАГАДКА-ПЛУТОН.

2. ОТКРЫТИЕ "СТРАННОЙ ПЛАНЕТЫ".

2.1 ГИПОТЕЗЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ПЛАНЕТЫ.

3. ОТКРЫТИЕ СПУТНИКА.

II. ФИЗИКА, МЕХАНИКА, ХИМИЯ И ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ПЛУТОНА.

1. ОСОБЕННОСТИ ПЛУТОНА.

2. ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ И ТЕПЛОВАЯ ИСТОРИЯ.

3. ПОВЕРХНОСТЬ ПЛАНЕТЫ.

4. АТМОСФЕРА И КЛИМАТ.

III. ПОСЛЕДНИЕ ОТКРЫТИЯ И РАСХОЖДЕНИЕ ГИПОТЕЗ.

1. ПЛАНЕТА ИЛИ АСТЕРОИД

2. НОВЕЙШИЕ РАЗРАБОТКИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ПЛУТОНА.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ.

Люди издавна интересовались всем непонятным и таинственным. Главной причиной этого был неуправляемый страх и мистика. Еще в древности у людей стали появляться первые раздумья о бесконечности. Многие ученые, такие как Аристотель, Пифагор и многие др., стали посвящать себя в науку математических знаков и наблюдение за звездами. Многие открыли новые законы, которые действуют, и по сей день и на которых строится наша физика и главное астрономия. Если брать астрономия нынешнего времени, то она стала ужасно быстро развиваться благодаря новейшим техническим устройствам, таким как спутники, мощные радиотелескопы и многое другое. С помощью этих технологий мы стали смотреть так далеко в глубины космоса, что это стало очень трудно для понимания. Труден для понимания, например такой факт, что, смотря на звезду, например Вега, которая находится на расстоянии 26 световых лет, мы наблюдаем, что там происходило 26 лет тому назад. Но и это еще не достижение. Но прежде чем смотреть так далеко, надо посмотреть, прежде всего, себе “под ноги”. И для этого многие ученые принялись давно изучать нашу Солнечную систему, прежде всего, как говорят некоторые ученые, чтобы разгадать тайны глубокого космоса, нужно разгадать все тайны, которые происходят у тебя под носом. Мне захотелось немного помочь ученому миру и самому себе по изучению Плутона, а также попробовать доказать, что Плутон – это астероид. Он хранит достаточно в себе загадок, вокруг которых, ходит так много споров. Чтобы опровергнуть все эти споры я буду исследовать эту тему при помощи ученого из Бюрроканского обсерватория Лазаря Гаспаровича.

I. НОВЫЕ РУБЕЖИ ПРИПОДНОСЯТ СЮРПРИЗЫ.

1. Далекая загадка-Плутон.

Далекая планета Солнечной системы, Плутон, - наименее изученная из всех планет. Она была открыта в марте 1930 года американским астрономом К. Томбо. Позже она была найдена и на более ранних фотографиях неба, начиная с 1914 года.
Замечательная история открытий Нептуна и Плутона в действительности начинается с открытия Урана, потому что, не будь наблюдений Урана, два более поздних открытия могли бы задержаться на многие годы. Вместе с тем открытие Урана знаменует начало новой эпохи в истории астрономии, так как Уран был первой планетой, которая была "открыта". Ведь Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн всегда были видимы невооруженным глазом любому человеку, посмотревшему на небо (если только глаза наших доисторических предков не были гораздо несовершеннее наших глаз).
Плутон выглядит как звезда примерно 15-й звездной величины. Нетрудно подсчитать, что почти такой же блеск имел бы Марс, если его отнести на расстояние Плутона. Это значит, что Плутон примерно таких же размеров, как и Марс. Более точная оценка диаметра планеты была сделана в 1950 году Дж. Койпером, измерившим с помощью 5-метрового телескопа его угловой диаметр и нашедший его равным 0",23. Этому значению соответствует диаметр планеты 5900 км.
В ночь с 28 на 29 апреля 1965 года Плутон должен был пройти вблизи звезды 15-й звездной величины, причем так близко, что мог закрыть ее, если бы его диаметр был равен определенному Койпером. Двенадцать обсерваторий следили за блеском звезды, но он не ослабел ни на секунду. Это означало, что диаметр Плутона не превосходит 5500 км. Еще труднее было определить массу Плутона. До 1978 года спутников у него известно не было, кометы вблизи него не проходили. Оставалось изучать слабые возмущения, создаваемые Плутоном в движении ближайших к нему планет Нептуна и Урана.
При взгляде на план Солнечной системы может создаться впечатление, что орбиты Нептуна и Плутона пересекаются. На самом деле это впечатление ошибочно, так как орбита Плутона наклонена на угол 17° к плоскости эклиптики и орбиты Нептуна, причем линия узлов (пересечения плоскостей орбит) расположена так, что как раз в районе кажущихся "точек пересечения" Плутон находится на 10 а.е. севернее эклиптики. Более того, из-за соизмеримости периодов обращения Нептуна и Плутона (три периода Нептуна почти равны двум периодам Плутона) расстояние между обеими планетами никогда не может быть меньше 18 а.е.

Ближе к Плутону, как это не странно, может подходить Уран - расстояние между ними может иногда сокращаться до 14 а.е. Но все же это расстояние слишком велико. Американские астрономы Р. Данкомб, П. Сейдельман, Э. Джексон и польский астроном В. Клепчинский проделали громадную работу по обработке 5426 наблюдений положений Нептуна за 1946 - 1968 годы с учетом возмущений от всех остальных планет и получили наилучшее согласие теории с наблюдениями в случае, если масса Плутона равна 0,11 земной. Именно такова, насколько мы знаем, масса Марса, но Плутон меньше Марса, и если мы примем для него такую массу и диаметр 5500 км, то средняя плотность Плутона окажется равной 8 г/см3, что слишком много. И вдруг неожиданно американский астроном Дж. Кристи на пластинках, снятых в апреле-мае 1978 года на 155-сантиметровом рефлекторе Морской обсерватории во Флагстаффе, обнаружил у Плутона спутник диаметром около 500 км. Открытие было произведено с помощью 4-х метрового рефлектора обсерватории Серро-Тололо. По обращению спутника вокруг планеты удалось определить массу Плутона –1,3*10²² кг или примерно 1/500 массы Земли и 1\16 массы Луны.! Диаметр Плутона по определениям Кристи равен 2600 км, иначе говоря, именно Плутон, а не Меркурий, - самая маленькая среди больших планет Солнечной системы.Именно поэтому можно присоединиться к гипотезе о том, что эта не планета, а астероид некогда захваченный полями Урана и Нептуна.Но об этом чуть ниже. Плотность Плутона получается равной 1,4 г/см3 - почти как у спутника Юпитера Каллисто. По диаметру планеты и ее блеску легко определить альбедо; оно равно 0,5. Обычные скальные породы, как показывает пример Луны и Меркурия, не обладают столь высоким альбедо, значит, можно предположить, что значительная часть поверхности Плутона покрыта льдом или инеем.
По этим результатам температура на Плутоне должна была быть около 40°К, но как показывают новейшие исследования это не так. Это значение ниже температуры конденсации метана при очень низких давлениях (50°К). Поэтому на поверхности Плутона может быть метановый лед. В 1977 году, американские астрономы Д. Крукшенк, Д. Моррисон и К. Пилчер с помощью 4-х метрового рефлектора обсерватории Китт Пик обнаружили в инфракрасном спектре Плутона две полосы, характерные именно для метанового льда.
С другой стороны, канадский астроном Л. Маннинг, изучив спектр Плутона в видимой области, полученный в 1970 году Дж. Фиксом, Дж. Неффом и Л. Келси на 60-сантиметровом рефлекторе со спектрофотометром нашел в нем признаки полос поглощения ионов железа и пришел к выводу, что породы планеты обогащены железом.
В 1955 году американские астрономы М. Уокер и Р. Харди из фотоэлектрических наблюдений нашли период вращения Плутона вокруг оси - 6 суток 9 часов 16,9 минуты. Спустя 12 лет советский астроном Р.И. Киладзе подтвердил этот период по собственным наблюдениям. В настоящее время ясно, что этот период является вместе с тем периодом обращения спутника Плутона вокруг планеты.

Проникновение в тайны Солнечной системы на основе использования ньютоновского закона всемирного тяготения и тщательнейших наблюдений продолжалось и в двадцатом веке. Вознаграждением этих усилий было открытие Плутона, причем обстоятельства этого открытия были удивительно похожи на обстоятельства открытия Нептуна. Как и тогда, планета практически была обнаружена во время одного из ранних поисков, но в силу превратностей судьбы ее отождествление произошло гораздо позднее.
В начале нашего столетия Персиваль Лоуэлл (1855-1916), основавший во Флагстаффе (Аризона) обсерваторию целью наблюдения планет, и в особенности Марса, активно заинтересовался возможностью существования планеты еще более далекой, чем Нептун. Он заново исследовал орбиту Урана и Нептуна и пришел к выводу, что кажущиеся ошибки наблюдений могли бы существенно уменьшить, если учесть возмущения Урана неизвестной планетой. Вычисленные Лоуэллом орбита и положения планеты не были опубликованы о 1914 г., хотя поиски планеты он начал с 1905 г. Через 24 года в 1929 г. было завершено сооружение нового 13-дюймового рефрактора, который был установлен на обсерватории Лоуэлла для ускорения розыска новой планеты.
Молодому ассистенту Клайду Томбо было поручено, систематически фотографировать области неба вдоль эклиптики. Для каждой области он делал две фотографии с длительными экспозициями, разделенные по времени на 2 -- 3 дня. Затем в поисках ожидаемой планеты он очень тщательно сравнивал полученные фотографические пластинки. Сравнение делалось при помощи блинк-компаратора-прибора, снабженного двойным микроскопом, что позволяет наблюдателю попеременно видеть одну и ту же область неба на двух пластинках. Любой объект, который в течение интервала между двумя экспозициями перемещался по небу, кажется прыгающим "туда - сюда", в то время как звезды выглядят неподвижными. И наконец это событие произошло!!!
12 марта 1930 г., т. е. менее чем через год после начала осуществления новой программы, обсерватория Лоуэлла, через Гарвардское бюро протелеграфировала астрономическим обсерваториям следующее сообщение: "Систематически начатые много лет назад поиски, в связи с исследованиями Лоуэллом планеты за орбитой Нептуна, привели к открытию объекта, скорость движения и траектория которого в течение семи недель последовательно соответствовали телу, находящемуся за орбитой Нептуна приблизительно на том расстоянии, которое ему приписывал Лоуэлл. Пятнадцатая звездная величина. Положение на 3 часа всемирного времени 12 марта было 7" к западу от d Близнецов, что согласуется с предсказанной Лоуэллом долготой."
Астрономический мир вскоре единодушно принял для этой планеты название: Плутон, которое подходит ей, так как она движется во внешних не освещенных Солнцем областях солнечной системы.
Почему ее назвали Плутон? Все дело в том, что первые две буквы названия соответствуют инициалам Персиваля Лоуэлла, умершего в 1916 г., т. е. всего через два года после того, как им было опубликовано подробное предсказание движения новой планеты.
Последующие вычисления орбиты, выполненные на основании фотографий новой планеты, сделанных еще до ее открытия, показали, что она движется вокруг Солнца с периодом 246,5 года по орбите, наклоненной на 17" к средней плоскости других планет. Представьте насколько это много земного года, ни один человек не смог бы встретить плутоновский “Новый год“.Я сомневаюсь, что это даже кому-нибудь захотелось.
В перигелии орбита Плутона проходит внутри орбиты Нептуна, но вследствие большого наклона орбиты эти два тела столкнуться не могут. Только несчастливая случайность помешала открыть Плутон в 1919 г. астрономам обсерватории Маунт Вильсон. В это время Милтон Хьюмасон по поручению Уильяма Пикеринга (1858 -1938), который независимо осуществил вычисления предполагаемого положения планеты, сфотографировал области вокруг предсказанного положения планеты и действительно получил изображение планеты на некоторых пластинках. Однако изображение Плутона на одной из двух лучших пластинок попало как раз на небольшой брак эмульсии (на первый взгляд оно казалось частью этого брака), в то время как на другой пластинке изображение планеты оказалось частично наложенным на какую-то звезду! Даже в 1930 г., когда положение планеты в 1919 г. было довольно хорошо известно из вычисленной орбиты, с трудом удалось сравнить те изображения Плутона, которые были получены 11 лет назад.
Если только Плутон не обладает фантастически большой плотностью или же не является исключительно плохим отражателем света, то его масса недостаточно велика, чтобы вызывать те отклонения в движении Нептуна, на основе которых было предсказано существование Плутона. Вот почему скорей всего многие астрономы ныне полагают, что открытие Плутона было случайным. Тем не менее, открытие, последовавшее в результат неустанных поисков планеты, представляет собой еще один шаг на пути прогресса науки. 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.