Геологические характеристики карликовых планет кратко

Обновлено: 05.07.2024

Сегодня мы поговорим про карликовые планеты Солнечной системы, что это за вид и какие объекты входят в данный список.
Как известно, планетные тела Вселенной подразделяют на виды: внутренние и внешние (верхние) планеты. По другому, мы знаем их землеподобные небесные тела и группа планет-гигантов. Однако, в нашей системе существуют и другие объекты.

Ассамблея Международного астрономического союза (то есть астрономическая организация всего мира) утвердила определение данных тел.

Итак, карликовые планеты это небесные тела, которые двигаются по орбите вокруг Солнца; имеют достаточную массу, чтобы под гравитационной силой удерживать форму, напоминающую сферу. Кроме того, они не могут быть спутниками, и не способны исключить область собственной орбиты от иных объектов.

МАС официально утвердил такие карликовые планеты как:

Помимо этого, учёные допускают, что как минимум 40 космических объектов Солнечной системы могут относиться к данной категории.

Что важно, Плутон — единственный объект, так сказать, пониженный в статусе до карликовой группы планет.

Какие особенности имеют карликовые планеты

По данным учёных, их химический состав отличается друг от друга, но у всех на поверхности присутствует лёд. А вот строение получилось изучить только у Цереры, остальные очень далеко расположены из-за чего возникли трудности с точным определением.

Стоит отметить, что при утверждении данного вида нет строгих рамок по их размеру и массе. Например, объекты крупнее и массивнее Меркурия не классифицируются как карликовые планеты, если их окрестности орбиты не очищены от других тел.

Правда, минимальная граница устанавливается гидростатически равновесной формой (равновесие гравитационных сил и сил давления среды, направленных в противоположную сторону, возникающее в направлении действия гравитации градиентом давления). Однако подобное определение увеличивает численность потенциальных карликов.

Сколько карликовых планет в Солнечной системе

На самом деле, это очень сложный и не конца изученный вопрос. Поскольку территория нашей системы ещё полностью не исследована. С течением времени данная категория лишь увеличивается по численности.

Прежде всего, установлено большое скопление планетарных карликов и их возможных представителей в поясе Койпера. По оценке учёных, там их может обитать около 260 штук, а за его границами — до 10 тысяч.
За последнее время было открыто более 100 транснептуновых объектов. В принципе, некоторые из них могут быть карликами.

Вдобавок ко всему, около сотни тел, известных учёным, носят звание потенциальные карликовые планеты. Но для официального подтверждения требуется их детальное изучение. Всё только начинается, всё впереди.

Между прочим, в нашем космосе существуют и другие планеты. К примеру, астрономы выделили малые небесные объекты, к которым карликовые не относятся.

Малые планеты также представляют собой небесные тела, осуществляющими вращение по солнечной орбите. Хотя их нельзя отнести ни к планетам, ни к кометам. Раньше так называли астероиды, пока их не отделили в отдельную группу.

Сейчас мы знаем, имена и название планет карликов, и смогли более или менее подобраться к ним поближе. Конечно, наблюдаются некоторые сходства с полноценными планетами, что делает их очень интересными и необычными для нас.

Можно сказать, что открытие и изучение планетарных карликовых находится в начале пути. Учёные обязательно найдут способы узнать о них больше, чем известно на сегодняшний день.

На самом деле, карликовые планеты сложно изучать, поскольку они значительно удалены от Солнца. Кроме того, на их орбитах присутствуют другие тела, что только затрудняет исследования. Вероятно, поэтому большую часть из них обнаружили в 21 веке, когда были созданы мощные оптические системы. Благодаря новым технологиям стало возможно более глубокое изучение и познание космоса.

Планетная система, в центральной части которой расположена звезда Солнце, является Солнечной системой. Планеты вращаются по своим орбитам вокруг него. Космические тела, имеющие большую массу и шарообразную форму, а также вращающиеся вокруг Солнца, называют планетами. Всего есть восемь больших планет, у которых есть свои спутники. Выделяют также другие планеты.

Карликовые планеты Солнечной системы

Среди небесных объектов есть карликовые планеты. К ним относятся тела, имеющие свойства:

наличие орбиты, по которой тело движется вокруг Солнца;
масса, благодаря которой поддерживается сферическая форма;
объект не входит в число спутников других планет;
тело не способно очистить орбиту от других космических объектов.

Наука официально признала наличие пяти карликовых планет. Они перечислены в списке ниже:

астероид Церера;
Плутон;
Эрида;
Макемаке;
Хаумеа.

Четыре планеты, кроме астероида, относят к транснептуновым объектам. Есть сведения, что ещё примерно 40 космических объектов принадлежат к данной группе. Сколько карликовых планет в Солнечной системе, на данный момент неизвестно. По оценкам учёных, их количество может быть очень большим.

Рис. 1. Планеты-карлики.

Небесный объект Седна является ещё одним официальным претендентом на роль карликовой планеты. Этот статус ему ещё не присвоен, но учёные относят Седну именно к этой группе.

Карликовые планеты изучаются с поверхности Земли. На помощь приходят околоземные телескопы. Астрономы изучают космическое пространство. Список карликовых планет в ближайшем будущем может быть пополнен.

Характеристика карликовых планет

Области, где находятся планеты карлики, различны. Церера расположилась в поясе астероидов. Это пространство между Марсом, планетой земной группы, и гигантом Юпитером. Здесь существует большое количество астероидов, которые относят иногда к группе карликовых планет.

Рис. 2. Пояс астероидов.

Далее от орбиты Нептуна расположен пояс Койпера, где присутствуют Плутон, Хаумеа, Макемаке.

Эрида включена в область Рассеянного диска. Это часть космического пространства, наиболее удалённая от Солнца.

Крупнейшая из карликовых планет — Плутон. В действительности он немного больше Эриды. Если расположить их по порядку от самой большой до наименьшей, список будет следующим:

Плутон;
Эрида;
Хаумеа;
Макемаке;
Церера.

Церера характеризуется сферической формой, имеет каменное ядро, покрытое ледяной мантией. Её толщина — от 60 до 120 км.

У Плутона каменное ядро, диаметр которого оценивается в 1500 км. Оно покрыто слоем льда из воды, толщиной 400 км. Поверхность покрыта газами в твёрдом состоянии. Температура на поверхности планеты — –220 ºС и ниже. В недалёком прошлом Плутон относили к обычным планетам. Затем он был перенесён в группу планет карликов. Эрида похожа на Плутон.

Рис. 3. Плутон и его спутники.

Размеры, масса и многие другие характеристики Макемаке не известны. Поверхность состоит из замёрзших газов. Температура на поверхности близка к –240 ºС.

Поверхность Хаумеа покрыта льдом из воды. Этот карлик очень быстро вращается вокруг своей оси.

У карликовых планет, кроме Цереры, есть спутники.

Что мы узнали?

Солнечная система полностью не изучена. В ней существуют карликовые планеты. Официально выделено 5 небесных тел. Согласно определению планет, их может быть намного больше. Точного значения на данный момент нет.

Термин карликовая планета официально появился в 2006 году, когда за пределами орбиты Нептуна нашли планеты размером с Плутон и крупнее. С того момента карликовыми планетами называют множество тел в Солнечной системе.

Кроме того, понятие вызвало много споров, особенно касательно статуса и природы Плутона. Сейчас МАС признает существование 5 карликовых планет, и примерно две сотни ждут подтверждения. Давайте посмотрим, как выглядит характеристика карликовых планет.

Определение карликовых планет

Карликовой планетой называют небесный объект, который:

вращается вокруг Солнца;
имеет достаточную массу, чтобы стать почти круглым;
не может очистить свой орбитальный путь.

Если коротко, то так именуют любой объект с планетарной массивностью, но не выступающим планетой или луной. Но тело должно вращаться вокруг Солнца и обладать сферической формой. Ниже представлен список карликовых планет, где указаны их особенности, описание и фото.

Перечень карликовых планет

Плутон

Церера

Макемаке

Эрида

Хаумеа

Потенциальные карликовые планеты:

Размер и масса карликовых планет

Чтобы тело приобрело округленную форму, ему должно хватать массы, противостоящей собственной гравитации. Тогда внутреннее давление формирует поверхностный слой, гарантируя пластичность, заполняющую возвышения и углубления. С астероидами подобное не случается.

Для небесных тел с диаметром в пару километров наиболее значимой силой является гравитация, поэтому они вытягиваются в виде картофеля. Чем крупнее объект, тем выше уровень внутреннего давления, пока оно не достигнет точки внутреннего баланса. Полюбуйтесь на таблицу главных характеристик карликовых планет, куда включено и описание орбиты.

Основные характеристики карликовых планет

Название	Церера	Плутон	Хаумеа	Макемаке	Эрида
Номер по ЦМП	1	134340	136108	136472	136199
Район Солнечной системы	Пояс астероидов	Пояс Койпера	Пояс Койпера	Пояс Койпера	Рассеянный диск
Размеры (км)	975×909	2306±20	1960×1518 ×996	1500×1420	2326±12
Масса в кг. Относительно Земли	9,5·10 20 0,00016	1,305·10 22 0,0022	4,2·10 21 0,0007	?	~1,67·10 22 0,0028
Средний экваториальный радиус то же в км	0,0738 471	0,180 1148,07	~750	?	0,19 ~1300
Объём*	0,0032	0,053	0,013	0,013	0,068
Плотность (г/м³)	2,08	2,0	2.6–3.3	> 1.4	2,5
Ускорение свободного падения на экваторе (м/с²)	0,27	0,60	0.44	?	≈ 0.8
Первая космическая скорость (км/с)	0,51	1,2	0.84	?	1.3
Период вращения (суток)	0,3781	−6,38718 (ретроградный)	0.16	0.32	≈ 1 (0.75–1.4)
Радиус орбиты (а. е.)	2,5—2,9	29,66—49,30	43.13	45.79	67.67
Период обращения (лет)	4,599	248,09	283.28	309.9	557
Средняя орбитальная скорость (км/с)	17,882	4,666	?	4.419	3,437
Эксцентриситет	0,080	0,24880766	0.195	0.159	0,44177
Наклон орбиты	10,587°	17,14175°	28.22°	28.96°	44,187°
Наклон плоскости экватора к плоскости орбиты	4°	119,61°	?	?	?
Средняя температура поверхности	167 К	44 К	32±3 К	≈ 30 К	≈ 42 К
Количество известных спутников	0	5	2	0	1
Дата открытия	01.01.1801	18.02.1930	28.12.2004	31.03.2005	5.01.2005

Но на внешний вид малых тел Солнечной системы может также влиять вращение оси. Если его нет, то получим сферу. Чем выше скорость, тем заметнее уровень приплюснутости. В итоге объект впадает в крайности, как Хаумеа, которая вдвое длиннее по линии главной оси. Приливные силы замыкают объекты, заставляя показывать лишь одну сторону. Это видно в связи Плутон-Харон.

МАС не предоставили верхнюю и нижнюю границу массы карликовых планет. Но нижняя выводится как точка, позволяющая достигнуть гидростатического баланса. Размер и масса основываются на составе и тепловой истории.

К примеру, силикатные астероиды достигают баланса при диаметре 600 км и массе – 3.4 х 10 20 кг. Если в объекте меньше жесткого водяного льда, то предел составит 320 км и 10 19 кг. Получается, что нет стандарта по размеру или массе. Поэтому в основе пока лежит форма.

Орбитальное доминирование карликовых планет

Многие ученые настаивали на том, чтобы к гидростатическому балансу прибавили способность очистить пространство вокруг себя. В общем, это умение планет устранять меньшие тела рядом с собою, притягивая или отталкивая их. У карликовых просто не хватит массы.

Чтобы определять это, Алан Стерн и Гарольд Левисон представили параметр – лямбда. Ученые вроде Стивена Сотера пользуются им, чтобы отделять карликовые планеты от обычных. Также он выдвинул параметр – планетарный дискриминант (μ), определяемый при делении массы тела на массу других объектов, с которыми разделяет орбиту.

Карликовые планеты и претенденты

В списке карликовых планет Солнечной системы числятся Плутон, Макемаке, Эрида, Хаумеа и Церера. Споров не вызывают лишь первая и последняя. В МАСе определили, что среди транс-нептуновых объектов (ТНО) карликовыми становятся лишь с диаметром от 838 км. На нижней схеме представлено сравнение размеров карликовых планет.

Сравнительные размеры потенциальных карликовых планет

Среди претендентов: Орк, 2002 MS4, Актея, Квавар, 2007 OR10 и Седна. Все они проживают в поясе Койпера или Рассеянном диске. Выделяется Седна, которая стоит в отдельном классе. Полагают, что может быть еще 40 известных объектов, которые следует перевести в категорию карликовых планет. Но существует еще более двух сотен в поясе Койпера, а общее число способно перевалить за 1000.

Споры о карликовых планетах

Когда в МАС приняли новые критерии, многие ученые не согласились и завязался спор. Майк Браун (открывший Эриду) согласился с новыми правилами и уменьшением официального числа планет до 8. А вот Алан Стерн выступил с серьезной критикой.

Он говорил, что Марс, Юпитер, Нептун и Земля также не полностью очистили пространство вокруг себя. С нашей планетой вокруг Солнца вращаются еще 10000 околоземных астероидов, а у Юпитера – 100000 троянцев. Поэтому Стерн упрямо считал Плутон планетой, а Цереру и Эриду – дополнительными планетами.

Также возникают проблемы для классификации экзопланет. Мы можем выделять характеристики лишь косвенно, поэтому не знаем, очистилась ли орбита. Из-за этого появились критерии насчет минимальных массы и размера.

Есть также споры насчет самого процесса принятия решения. Дело в том, что результаты голосования основываются на небольшом проценте (меньше 5%). Само собрание провели в последний день 10-дневного мероприятия, когда многие участники давно уехали. Но сторонники настаивают на статически высоком результате.

Многие заявляют, что просто не смогли побывать на голосовании в Праге, поэтому считают процесс недействительным. В итоге, в МАС заявили, что будут рассматривать этот вопрос и выдвинут более четкие требования к планетам. Но пока все остается по-прежнему. И чем дальше мы углубляемся в пространство, тем сложнее разобраться.

Солнечная система состоит из небесных тел разного размера. Самыми необычными и загадочными являются карликовые планеты. Учёные с интересом исследуют эти объекты, пытаясь открыть все их тайны. На сегодняшний момент подробно изучено 5 тел этой группы, которые мы и рассмотрим в данной статье.

Определение карликовых планет

Создавая классификацию тел, вращающихся вокруг Солнца, в 2006 году астрономы разделили все небесные тела на 3 категории:

планеты;
карликовые планеты;
малые тела-астероиды.

Объекты, которые получили название карликовых планет, занимают промежуточную позицию. Их нельзя отнести к телам, которые имеют большие размеры, свою орбиту как, например, Марс или Юпитер. Но и к астероидам их тоже нельзя причислить.

Международный астрономический союз определил, что к карликовым планетам относятся небесные тела в форме сферы, которые вращаются вокруг Солнца. Но при этом у них небольшая масса, нет гравитационного превосходства. На своей орбите они удерживают более мелкие небесные объекты.

Размер и масса карликовых планет

В перечень объектов данного спектра входят 5 карликовых планет: Хаумеа, Макемаке, Эрида, Церера, Плутон (ранее его причисляли к планетам). Но учёные предполагают, что их гораздо больше. Существует группа претендентов. К ним относится, например, Седна.

Эксперты MAC считают, что карликовое небесное тело должно обладать размерами не меньше 800 км в диаметре и массой более 5⋅10 20 кг. Параметры каждого объекта обозначены в таблице:

№ п/п	Название карликовой планеты	Размеры (км)	Масса в кг	% от массы Земли
1.	Церера	975×909	9,5*10 20	0,0016
2.	Плутон	2306×2326	1,305*10 22	0,22
3.	Хаумеа	1960×1518×996	4,2*10 21	0,007
4.	Макемаке	1360×1480 км	3*10 21	0,05
5.	Эрида	2326×2338	1,67*10 22	0,28

Массу Макемаке определяют приблизительно, так как при ней нет спутников. По предположениям учёных, Макемаке весит 3⋅10 21 кг, или 0,05 % от массы Земли.

Как появились карликовые планеты

Большинство карликовых планет Солнечной системы находятся в поясе Койпера. Одна из причин, почему появились планеты карлики – активное перемещение и сжатие летучих веществ: аммиака, метана и воды. Также в их составе могут присутствовать различные горные породы.

За пределами пояса Койпера источником строительного материала предположительно становится облако Оорта. Вследствие уплотнения элементов происходит появление карликовых планет, приобретение ими сферической формы и некоторых других характеристик старших собратьев.

Карликовые планеты

Каждая из карликовых планет в Солнечной системе имеет свои характеристики. У них есть свои номера согласно ЦМП (Центр малых планет), расположение, количество спутников и другие индивидуальные особенности.

Плутон

Читайте также: