На сьогоднішній день астрофізика вважається однією з найбільш суперечливих і динамічно розвиваються наук. Якщо у фізиці і в математиці домінують класичні та академічні істини, що стали твердженнями і аксіомами, то в астрономії вченим постійно доводиться стикатися з чимось новим, доводячи зворотне для усталених тверджень. Нинішні технічні досягнення дозволяють науковому співтовариству вести більш детальне вивчення і дослідження космосу, тому все частіше в сучасній науці і виникають ситуації, подібні тій, яка склалася навколо Плутона.
З 1930 року, з моменту свого відкриття, деякий час Плутон вважався повноправною планетою, маючи дев'ятий порядковий номер. Однак в такому статусі небесне тіло знаходилося недовго - всього 76 років. У 2006 році зі списку планет Сонячної системи Плутон був виключений, перейшовши в категорію карликових планет. Цей крок з боку наукового співтовариства порушив класичне уявлення про Сонячну систему, ставши прецедентом в сучасній науці. Що послужило приводом сучасній науці прийняти таке радикальне рішення і з чим ми можемо зіткнутися завтра, продовжуючи вивчати ближній космос?
Основні характеристики нової карликової планети
Щоб прийти до вирішення про переведення дев'ятої планети в розряд карликових планет, людству треба було трохи часу. Період в 76 років навіть за земними мірками вважається досить коротким для того, щоб в астрофізичної лабораторії змогли відбутися істотні зміни. Однак стрімкий розвиток науки і техніки за минулі роки поставило під сумнів, здавалося б, незаперечний факт, чи є Плутон планетою.
Ще років 15-20 тому у всіх шкільних підручниках з астрономії, у всіх планетаріях про Плутоні говорилося як про повноправною планеті Сонячної системи. Сьогодні це небесне тіло знижений в ранзі і вважається карликовою планетою. У чому ж різниця між цим двома категоріями? Чого бракує Плутону, щоб вважатися повноцінною планетою?
За своїми розмірами екс-планета дійсно дуже маленька. Розмір Плутона становить 18% від земного, 2360 км проти 12742 км. Однак навіть при таких невеликих розмірах Плутон мав статус планети. Така ситуація виглядала дещо незвичній враховуючи той факт, що в Сонячній системі існує чимало природних супутників, що мають набагато більші розміри. Чого тільки варті гігантські супутники Юпітера і Сатурна - Ганімед і Титан - своїми розмірами перевищують навіть Меркурій. За своїми фізичними параметрами Плутон поступається навіть нашої Місяці, діаметр якої становить 3 474 км. Виявляється, що розмір небесного тіла не завжди в астрофізиці є головним критерієм для визначення його статусу.
Маленькі розміри Плутона не завадили астрономам довгий час теоретично визнавати його присутність. Ще задовго до свого відкриття цей небесний об'єкт носив скромну назву - Планета X. У 1930 році американський астроном Клайд Томбо візуально виявив, що спостерігається їм зірка на нічному небокраї, рухається по власній планетарної орбіті. Тоді вчені вважали, що перед ними дев'ята планета Сонячної системи, орбіта якої є кордоном нашої Сонячної системи. Наукове співтовариство не бентежили ні розміри знову відкритого небесного тіла, ні його орбітальні параметри. На довершення до всього, нову планету було присвоєно солідне назву - Плутон, дане на честь давньогрецького бога, володаря підземного царства. Відстань від Сонця до дев'ятої планети становило 5,9 млрд. Км. Ці параметри потім довгий час використовувалися для визначення масштабів нашої Сонячної системи.
Той, хто відкрив планету, не мав технічних можливостей заглянути глибше в космос і розставити все на свої місця. На той момент астрофізики мали обмежені знання і інформацію про прикордонні областях нашої Сонячної системи. Вони не знали про те, де закінчується ближній космос і починається безмежний космічний простір.
Чому Плутон НЕ планета?
Незважаючи на те, що колишня дев'ята планета була крихітною за розмірами, саме вона вважалася останнім і єдиним великим небесним тілом, розташованим за орбітою Нептуна. Поява більш потужних оптичних телескопів у другій половині XX століття абсолютно змінило уявлення про космічному просторі, що оточує нашу зоряну систему. Крім того, що вченим вдалося виявити у малюка Плутона власні природні супутники, статус у дев'ятої планети похитнувся.
Основною причиною зміненого ставлення вчених до маленькій планеті стало виявлення на відстані в 55 а.о. від Сонця великого скупчення небесних тіл різних розмірів. Ця область простягалася відразу за орбітою Нептуна і отримала назву "пояс Койпера". Згодом в цьому районі космосу вдалося виявити численні об'єкти, діаметр яких перевищує 100 км, і за своїм складом схожі з Плутоном. Виявилося, що маленька планета - всього лише одна з багатьох небесних тіл, що обертаються в такому тісному колі. Це і стало головним аргументом на користь того, що Плутон не останнє велике небесне тіло, виявлене за орбітою Нептуна. Першою ластівкою стало виявлення в поясі Койпера маленької планети Макемаке в 2005 році. Слідом за нею в цьому ж році астрофізики відкрили в поясі Койпера ще три великих небесних тіла, які отримали статус транснептунових об'єктів - Хаумеа і Седна. За своїми розмірами вони трохи поступалися Плутону.
Для астрофізиків 2005 рік став переломним. Виявлення за межами орбіти Нептуна численних об'єктів дало вченим привід вважати, що Плутон не єдине велике небесне тіло. Можливо, в цій області Сонячної системи існують об'єкти схожі або перевершують своїми розмірами дев'яту планету. Отримана точна інформація про Еріда, поставила крапку в суперечках про долю з Плутоном. Виявилося, що Еріда не тільки за своїми розмірами перевищує планетарний диск Плутона (2600 км проти 2360 км), але і має на цілу чверть велику масу.
Наявність такої інформації призвело до того, що науковому співтовариству довелося терміново шукати вихід із ситуації. Серед вчених і астрологів на міжнародних конференціях розгорнулися справжні баталії з цієї нагоди. Після перших же виступів учених і астрологів стало ясно - не можна називати Плутон планетою. Ними був накопичений великий матеріал на користь того, що в поясі Койпера поряд з Плутоном існують і інші об'єкти з аналогічними астрофізичними параметрами і характеристиками. Прихильниками перегляду концепції класичної будови Сонячної системи висувалося припущення виділити все транснептунові об'єкти в окремий клас небесних тіл Сонячної системи. Відповідно до цієї концепції Плутон ставав рядовим транснептунової об'єктом, остаточно втрачаючи свій статус дев'ятої планети нашої зоряної системи.
Крапку в цьому питанні поставили члени Міжнародного астрономічного союзу, які зібралися в Празі на XXVI Генеральну Асамблею. Відповідно до рішення Генеральної Асамблеї Плутон позбавили статусу планети. Додатково до всього в астрономії з'явилося нове визначення: карликові планети - небесні тіла, які відповідають певним критеріям. До них віднесли Плутон, Еріду, Макемаке і Хаумеа і найбільший Астероїд - Цереру.
Вважається, що Плутон, на відміну від інших великих небесних тіл, не відповідає одному з чотирьох критеріїв, згідно з якими можна класифікувати небесне тіло як планети. Для колишньої дев'ятої планети характерні наступні особливості:
- наявність досить великої маси;
- Плутон не є нічиїм супутником, і сам має чотири природних супутника;
- у небесного тіла є власна орбіта, по якій Плутон обертається навколо Сонця.
Останній четвертий критерій, який дозволяє класифікувати Плутон як планету, в даному випадку відсутній. Небесне тіло ні до, ні після так і не зуміло розчистити навколо себе орбітальне простір. Це і послужило головним аргументом на користь того, що Плутон - тепер карликова планета, небесне тіло з абсолютно іншим статусом.
На підтвердження цієї концепції наводиться версія про формування планети, коли вона стає домінуючим об'єктом на певній орбіті, підпорядковуючи всі інші тіла власним гравітаційного поля. Згодом велике небесне тіло повинно або поглинути дрібніші об'єкти, або виштовхнути їх за межі власної гравітації. Судячи за розмірами і масою Плутона, нічого подібного з екс-планетою не сталося. Маленька планета має масу рівну всього 0,07 маси всіх космічних об'єктів, що входять в пояс Койпера.
Основні дані про Плутоні
У минулому час, коли Плутон був повноправним членом клубу планет, його зараховували до планет земної групи. На відміну від газових гігантів Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна, колишня останньої планета має тверду поверхню. Розглянути з близької відстані поверхню самого далекого об'єкта Сонячної системи вдалося тільки в 2018 році, коли космічний зонд "Нові горизонти" пролетів в 12 тис. Км від підземного бога. За допомогою цього автоматичного зонда людина вперше побачив поверхню карликової планети в деталях і зміг скласти короткий опис цього небесного тіла.
Маленька планета, яку видно в небі ледь помітною зірочкою, оббігає навколо Сонця за 249 років. У перигелії Плутон наближається до нього на відстань 29-30 а.о., в афелії карликова планета віддаляється на відстань 50-55 а.о. Незважаючи на такі величезні відстані, Плутон, на відміну від своїх сусідів Нептуна і Урану, - відкритий для вивчення крижаної світ. Малюк крутиться навколо власної осі зі швидкістю 6 днів і 9 годин, хоча його орбітальна швидкість досить мала - всього 4,6 км / с. Для порівняння, орбітальна швидкість Меркурія складає 48 км / с.
Площа планети становить 17,7 млн. Кв. кілометрів. Практично на всій площі поверхню планетарного диска доступна для огляду і представляє царство вічного льоду і холоду. Передбачається, що Плутон складається з завмерлого водяного льоду, азоту і силікатних порід. Іншими словами, це величезна крижана брила, щільність якої складає 1,860 ± 0,013 г / см3. Середні температури на планеті екстремальні: - 223 градуса Цельсія нижче нуля. Слабке гравітаційне поле і невисока щільність привели до того, що на Плутоні мінімальне значення прискорення вільного падіння - 0,617 м / с2.
Судячи по знімках, на Плутоні є западини і гори, висота яких може досягати 3-3,5 км. Крім твердої поверхні, Плутон також має свою атмосферу. Слабке гравітаційне поле не дозволяє планеті мати великий повітряно-газовий шар. Товщина газової прошарку становить всього 60 км. В основному це гази, що випаровуються з крижаної поверхні Плутона під впливом жорсткого ультрафіолетового випромінювання.
Нові відкриття з життя Плутона
На додаток до всієї наявної інформації про Плутоні, недавно вдалося виявити атмосферу і на Харон - супутнику Плутона. Цей супутник трохи поступається за розмірами головною планеті, і у вчених з цього приводу є свої міркування.
Останній факт є досить цікавим. Є версія, що Плутон і Харон - типова подвійна планета. Це єдиний випадок в нашій Сонячній системі, коли материнське небесне тіло і його супутник по багатьом параметрам схожі один з одним. Чи так це - покаже час, поки ж людство продовжує збирати цікаві факти про поясі Койпера, де поряд з Плутоном існує ще чимало цікавих космічних об'єктів.
