Гипотеза возникновения плутона кратко

Обновлено: 17.05.2024

Официальной датой открытия Плутона, принято считать 18 февраля 1930 года, а первооткрывателем американского астронома Клайда Томбо. О планете Плутон мы сделали краткое описание.

Урбен Леверье первый предположил гипотезу о существовании Плутона в 1840 годы, основываясь на анализе возмущений орбиты Урана.
Затем Персиваль Лоуэлл в 1906 организовал проект по поиску Планеты Х.
Уильям Генри Пикеринг и Лоуэлл в 1906 году совместно смогли рассчитать возможные координаты. В 1915 году обсерватория даже получила изображения, на которых был слабо виден Плутон, однако его так и не признали.
Калифорнийская обсерватория Маунт-Вильсон в 1919 году также получила 4 фотопластинки, где было изображение невидимки, но оно по случайности совпало с участками брака.

Свое название Плутон получил благодаря Венеции Берни. Увлеченная астрономией и мифологией 11-я девочка решила, что имя бога подземного царства вполне подойдет темной и холодной планете. Фолконер Мейдан, её дедушка, передал её вариант профессору Оксфордского университета и астроному Герберту Тернеру.

Чем знаменит Плутон? Пожалуй, тем что это единственная планета Солнечной системы, пониженная в звании. С 24 августа 2006 года — это карликовая планета.
Не всем это нравится и дебаты о статусе ведутся до сих пор.
В штате Иллинойс, родина Клайда Томбо и в штате Нью-Мексико, там долго жил Клайд, на законодательном уровне было принято решение считать Плутон — планетой.

Общая характеристика

Плутон является крупнейшей карликовой планетой, считался девятой планетой в нашей Солнечной системе, до 2006 года.
Диаметр 2374 км, средний радиус 1188 км. Самое близкое расстояние до Солнца 4,4 млрд км, дальнее — 7,4 млрд. Двигаясь посильно вытянутой орбите со скоростью 4,7 км в секунду, совершает полный виток за 248 лет.
Направление вокруг своей оси обратное, как у Венеры и Урана, сутки длятся 152 часа 52 минуты. Наклон оси 120 градусов, смена времен года выражена сильно.

Планета Плутон

Строение и атмосфера

Предположительно, ядро состоит из силикатов, льда.
Мантия из водного льда, простирается на 250-300 км.
Поверхность считается одной из молодых, неоднородна, со стороны Харона состоит метанового льда, на другой преобладает азотный лед. Также содержится моноокись углерода.

Спутники

На сегодняшний день у Плутона известны всего пять естественных спутников.
Самый большой — Харон, обнаружил Джеймс Кристи, в 1978 году.
Расстояние до Плутона 19596 км. Имея диаметр 1215 км, он вращается синхронно с Плутоном и всегда обращен к нему одной стороной.
Харон отличается по своему цвету от Плутона, он более темного цвета. Ученые предполагают, что он покрыт льдом, геологически активен, а также на нём могут находиться крупные залежи графита.

Остальные луны были открыты в наше время, с помощью мощного телескопа “Хаббл”. В 2005 году разглядели Никту и Гидру, в 2011 — Кербер, в 2012 — Стикс.
Никта, размер 54х41х36 км, радиус орбиты 49000 км.
Гидра, размер 43х33 км, радиус орбиты 65000 км.
Кербер, размер 12х4,5 км, радиус орбиты 58000 км.
Стикс, размер 7х5 км, радиус орбиты 42000 км.

Исследования

Более подробно, какие данные были переданы мы расскажем в новой статье.

Маленьким астрономам

Плутон планета и краткое описание для детей, познакомит их с неизведанным ледяным миром.
О существовании Плутона догадывался Урбен Леверье еще в 1840 году, однако официальной датой открытия принято считать 18 февраля 1930 года, первооткрывателем стал американский астроном Клайд Томбо.

Планета Плутон

Название планете предложила одиннадцатилетняя Венеция Берни, увлекающаяся астрономией и мифологией. Она решила, что холодному далекому миру подойдет имя Бога подземного царства — Плутон. Её дедушка Фолконер Мейдан работал в библиотеке Оксфордского университета. И он передал профессору Герберту Тернеру вариант внучки. Имя Плутон выиграло, а Венеция получила в качестве награды пять фунтов стерлингов.

До 2006 года считалась планетой Солнечной системы, но после была причислена к карликовым планетам. Хотя не все ученые согласны с таким решением.

Карликовая планета, в диаметре всего 2374 км, меньше Луны.
Вокруг Солнца вращается посильно сплющенной орбите, то приближаясь на 4,4 млрд км, то отдаляясь на 7,4 млрд км. Проходит полный виток за 248 лет.
Вращается вокруг своей оси в обратном направлении, подобно Венере и Урану,
Планетарные сутки длятся 152 часа 52 минуты, наклон оси 120 градусов.

Достоверных данных о строении планеты нет, но ученые предполагают, что ядро состоит из силикатов и льда, мантия из водного льда и простирается на 300 км. Поверхность состоит изо льда, с примесью моноокиси углерода. Средняя температура достигает минус 223 градуса. Представляете, какая погода на планете Плутон?

На поверхности планеты хорошо видна ледяная равнина Спутника, диаметром около 1492 км и светлая зона, своей формой похожая на сердечко. Также есть горы высотой 3,5 км, которые раскинуты на много километров.
Атмосфера состоит из смеси азота, метана, и угарного газа, так что люди жить на этой планете не могут, нечем дышать и очень холодно.

Вокруг Плутона обнаружено пять естественных спутников. Самый большой, диаметр 1215 км — Харон, был обнаружен Джеймсом Кристи, в 1978 году. Вращаясь синхронно с Плутоном, он всегда повернут к нему одной стороной.
Остальные спутники намного меньше. Их названия — Никта, Гидра, Кербер, Стикс.

Несмотря на то, что Плутон посетил космический аппарат “Новые горизонты” и было получено много новых данных, эта планета считается малоизученной.

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Согласитесь, сегодня человек, в какой бы самой отдалённой области науки или народного хозяйства он ни работал, должен иметь представление, хотя бы общее, о нашей Солнечной системе и звёздах.

Сравнительное изучение планет и их спутников – “лун” – имеет первостепенное значение и для познания природы Земли. Нам ещё не ясны те условия, которые привели к формированию разнообразных природных комплексов, в том числе благоприятствовавших зарождению и развитию жизни на Земле.

В этой работе пойдёт речь о самой загадочной планете нашей Солнечной системы – Плутоне.

Со времени своего открытия в 1930-м году и до недавних пор Плутон считался девятой планетой Солнечной системы, хоть и маленькой. Тем не менее он долго был белой вороной для астрономов. Плутон, представляющий собой смесь из горных пород и льда, обращающийся по странной, вытянутой и наклоненной, орбите, выглядел инородным телом. Без него Солнечная система выглядела очень аккуратно: Солнце, затем четыре планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс), затем пояс астероидов и еще четыре газовых гиганта (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун), но что-то пошло не так…

Официальной датой открытия Плутона , принято считать 18 февраля 1930 года, а первооткрывателем американского астронома Клайда Томбо.

Урбен Леверье первый предположил гипотезу о существовании Плутона в 1840 годы, основываясь на анализе возмущений орбиты Урана.
Уильям Генри Пикеринг и Персиваль Лоуэлл в 1906 году совместно смогли рассчитать возможные координаты. В 1915 году обсерватория даже получила изображения, на которых был слабо виден Плутон, однако его так и не признали.

В 1930 году, когда Лоуэлла уже давно не было в живых, на обсерватории его имени, где за год до этого был установлен новый современный 13-дюймовый рефрактор, Томбо нашёл девятую планету почти там, где ей и полагалось быть по расчётам Лоуэлла.

Описание и характеристика Плутона.

Плутон является крупнейшей карликовой планетой, считался девятой планетой в нашей Солнечной системе, до 2006 года.
Диаметр 2374 км, средний радиус 1188 км. Самое близкое расстояние до Солнца 4,4 млрд км, дальнее — 7,4 млрд. Двигаясь по сильно вытянутой орбите со скоростью 4,7 км в секунду, совершает полный виток за 248 лет.
Направление вокруг своей оси обратное, как у Венеры и Урана, сутки длятся 152 часа 52 минуты. Наклон оси 120 градусов, смена времен года выражена сильно.

Предположительно, ядро состоит из силикатов, льда.
Мантия из водного льда, простирается на 250-300 км.
Поверхность считается одной из молодых, неоднородна, со стороны Харона состоит из метанового льда, на другой преобладает азотный лед. Также содержится моноокись углерода.

Наличие атмосферы, состоящей из смеси азота, метана и угарного газа, только в 1988 году было подтверждено.

Практически на расстояние больше 200 километров от поверхности наблюдается легкая дымка, разделяющаяся на 20 слоев. На поверхности средняя температура достигает минус 223 градуса.

Харон и другие спутники Плутона.

Астрономами было открыто пять спутников: Харон, Гидра, Кербер, Никта, Стикс. Самый крупный из них – Харон. Его величина сильно превосходит остальные спутники.

Харон это не единственный спутник Плутона, но он более любопытный чем все остальные. Харон почти в два раза меньше Плутона. Но он очень сильно влияет на Плутон, настолько, что не Харон вращается вокруг Плутона, а они оба вращаются вокруг общего центра масс. Это можно продемонстрировать следующим примером: если два человека возьмутся за руки и начнут вращаться, то центр масс будет в общей точке, если массы сопоставимы, иначе один будет вращать другого.

Иногда Плутон и Харон называют двойной планетой именно из-за этого эффекта.

Принадлежность Плутона к планетам.

Чем знаменит Плутон? Пожалуй, тем что это единственная планета Солнечной системы, пониженная в звании.

С 24 августа 2006 года — это карликовая планета .
Не всем это нравится и дебаты о статусе ведутся до сих пор.

Стоит рассмотреть, какое же небесное тело, по уставу Международного астрономического союза, является планетой. Для этого оно должно подходить по четырем условиям:

обязательное вращение вокруг Солнца – Плутон соответствует;

обязательная массивность, позволяющая под воздействием гравитации принять форму шара – и здесь девятка подходит;

нельзя являться чьим-нибудь спутником – Плутон сам хозяин пяти подобных небесных тел;

космическое тело, претендующее на планетарную роль, обязано освободить собственную орбиту от посторонних тел, что ему не удалось выполнить.

По согласованию всех представителей Международного астрономического союза установлено, что небесное тело не выполнило четвертое условие. И теперь оно, даже при трёх выполненных, причисляется к классу планет — карликов.

Так, ранее это требование игнорировалось, и количество планет в Солнечной системе было 9.

Очень многие отказываются принять это низвержение Плутона со статуса планеты. Они возобновляют дебаты , заявив, что Плутон должен быть планетой, потому что:

у него есть океан под поверхностью;

имеются органические соединения на его поверхности;

есть его собственные Луны.

Гипотезы происхождения планеты.

Астроном Александр Мастилл из Лундского университета, в свою очередь, считает, что девятая планета образовалась за пределами нашей системы.

Есть предположения, что Плутон когда-то был спутником Нептуна, но позднее был выкинут на свою орбиту, где обзавёлся компаньонами. Сначала из недр Нептуна был выброшен достаточно массивный объект, который затем, взорвавшись, разделился на две примерно равные части. Менее массивное дочернее тело получило при распаде бОльшую скорость, было выброшено в прямом направлении (направление вращения Нептуна) и покинуло систему Нептуна, став самостоятельной карликовой планетой Солнечной системы. Так образовался Плутон. Более массивное дочернее тело получило при распаде меньшую скорость, было выброшено в обратном направлении и не смогло вылететь из системы Нептуна. Так образовался Тритон. Плутон, будучи самостоятельным маленьким объектом, смог из выброшенных тел сформировать миниатюрную планетную систему. Быстро вращающийся Плутон выбрасывал из себя тела преимущественно в экваториальной плоскости. Поэтому орбиты всех его спутников имеют такой необычный наклон к орбите Плутона, но совпадают с его экваториальной плоскостью.

В дальнейшем, из-за приливного взаимодействия с Хароном Плутон замедлил своё вращение. В рамках взрывной гипотезы плотность Харона должна быть ниже, чем у Плутона, так как его масса меньше, и он должен был изначально содержать меньше сверхплотного вещества. И это действительно так: плотность Плутона 1,86, Харона 1,70. В рамках аккреционной гипотезы плотность Харона, наоборот, должна быть выше, так как он должен был насобирать и сохранить лёгких веществ меньше. Кроме того, в рамках аккреционной гипотезы непонятно, откуда у Плутона и Харона могут быть атмосферы. Ведь эти объекты не могут удержать свои атмосферы и постоянно теряют атмосферные газы. Как же Плутон и Харон могли насобирать эти газы во время своего роста, когда их массы были совсем малы? В рамках взрывной гипотезы такой проблемы нет. Потому что атмосферы у Плутона и Харона имеют внутреннее происхождение (как и у остальных тел Солнечной системы, включая Землю). Атмосферные газы есть результат геологической и вулканической активности.

Тем не менее внешнее (а возможно, и внутреннее) сходство двух этих тел несомненно, если учесть подобие в составе, средней плотности, размерах, особенностях атмосфер и расстояниях от Солнца. Другой вопрос — вероятность катастрофы таких масштабов и возможность восстановить ее подробности расчетным путем на основе известных в настоящее время орбит. Хотя подобные катастрофы действительно возможны, происхождение Плутона связывается теперь не с Нептуном, а с поясом транснептуновых объектов (поясом Койпера).

Современные ученые считают, что Плутон является одним из крупных объектов этой части, так как его свойства схожи со свойствами тел, которые находятся в области этого пояса.

Я верю, что когда Солнце расширится и станет красным гигантом, человек освоит Плутон и многие объекты из пояса Койпера, ведь температурные условия там изменятся, как и состав атмосфер из-за таяния льдов. И он может стать стартовой площадкой для человечества перед освоением уже дальнего космоса, который хранит множество тайн, а так же ответит на главный вопрос – одни ли мы во Вселенной?

Плутон — планета, вращающаяся вокруг Солнца, которой в 2006 году был присвоен статус карликовой. Небесное тело является транснептуновым объектом, так как среднее расстояние у него до Солнца больше, чем у Нептуна. Орбита планеты обладает большим эксцентриситетом и наклоном к плоскости эклиптики.

История открытия
Присвоение названия
Физические характеристики
Описание строения планеты
Спутники Плутона
Исследования космическими аппаратами
Занимательные факты

История открытия

В середине XIX века математик из Франции У. Леверье с помощью классической механики, основанной на законах Ньютона, предсказал существование планеты Нептун. Выводы он сделал на основе возмущения орбиты Урана. К концу XIX века ученые пришли к единому мнению, что на Уран оказывает влияние еще одна планета.

Через три года после его смерти специалистам обсерватории повезло запечатлеть Плутон на четырех фотографических пластинках, но в этот период планета находилась очень далеко и практически не просматривалась. На несколько лет поиски были приостановлены. Только в 1929 году директор обсерватории Слайфер поручил новичку К. Томбо возобновить их.

Для этого молодой специалист по ночам проводил съемки звездного неба. При этом он каждый участок фиксировал три раза с перерывом в несколько дней, а затем с помощью блинк-компаратора получал информацию о небесных телах, которые меняли свое положение.

Только через год ему удалось обнаружить небесное тело, которое двигалось по звездному небу. В марте 1930 года новость об открытии Плутона была передана по телеграфу в обсерваторию Гарвардского колледжа, а Томбо наградили медалью имени Ханны Джексон-Гвилт.

Присвоение названия

Так как первооткрывателями планеты считались специалисты обсерватории Лоуэлла, им было предоставлено право присвоить название новому небесному телу. Всем желающим предложили присылать в обсерваторию свои варианты, после чего письма стали поступать со всех уголков мира.

Работникам обсерватории было предложено выбрать из трех названий (Миневра, Кронос, Плутон) более подходящее для небесного тела. После недолгих обсуждений единогласно было выбрано имя греческого бога, которое впервые официально было представлено в печати 1 мая 1930 года.

В качестве награды за предложенный вариант девочка получила 5 фунтов стерлингов.

Физические характеристики

Из-за довольно большого расстояния между Землей и Плутоном очень сложно проводить качественное исследование планеты. Последнюю обширную информацию удалось получить совсем недавно, когда искусственный спутник New Horizons смог долететь в область небесного тела. Список физических параметров планеты:

экваториальный и полярный радиусы — 1153 км;
площадь — 1,6697·10 7 км²;
масса Плутона — (1,305 ± 0,007)·10 22 кг;
первая космическая скорость — 1,23 км/с;
время полного оборота вокруг оси — 6,39 дней;
звездная величина — до 13,65;
ускорение свободного падения — 0,658 м/с² (0,067 g).

Угловой диаметр планеты составляет около 0,11″, поэтому ее очень сложно увидеть даже в мощный телескоп. Выглядит Плутон как обыкновенная звезда. На снимках, сделанных космическим телескопом Хаббл, заметны только детали альбедо.

Описание строения планеты

На фотографиях, которые удалось сделать во время затмения Плутона его спутником, хорошо видно, что поверхность транснептунового объекта красноватого цвета и неоднородна. Из-за этого при обращении планеты периодически меняются ее яркость и спектр.

Высокая плотность небесного тела говорит, что, скорей всего, оно на 50—70% состоит из камня и на 30—50% — изо льда. Геологическое строение недр Плутона представлено плотным каменным ядром, окруженным слоем льда толщиной около 300 км. На поверхности планеты обнаружены:

азотные летучие льды — 97—98%;
замерзший метан — 1,5—3%;
монооксид углерода — 0,01—0,5%;
другие химические соединения.

Перечисленные вещества существуют в летучем состоянии. В зависимости от сезона они могут перемещаться по поверхности. На снимках, сделанных в 2015 году, были обнаружены возвышающиеся над ледяной поверхностью горы высотой до 3,5 км, которые, вероятней всего, состоят изо льда, а также большая светлая площадь в форме сердца. У Плутона есть своя атмосфера, в которую входят:

азот — 90%;
оксид углерода — 5%;
метан — 4%.

Остальной объем состоит из соединения азота и углерода. В зависимости от расстояния до Солнца меняются плотность и температура атмосферы, а когда Плутон удаляется на значительное расстояние, последняя полностью вымерзает.

Спутники Плутона

Карликовая планета вместе со спутниками занимает небольшой объем, а максимальный радиус орбиты равен 2,2 млн км. Все сателлиты малого размера обладают неправильной формой, но у них высокое альбедо (0,5), так как лед на поверхности более чистый. Ученые предположили, что открытие небольших спутников говорит о наличии у Плутона колец, которые образуются в результате выбросов от ударов метеоритов и астероидов.

Исследования космическими аппаратами

Кроме того, на станцию поместили часть пепла К. Томбо, который умер в конце XX века. Ровно через год, пролетая рядом с Юпитером, станция получила дополнительное ускорение — она должна была сблизиться с Плутоном в 2015 году. На борту космического корабля установили специальную аппаратуру, а для проверки камеры первый снимок был сделан за 4,2 млрд км до планеты.

На станции были установлены спектроскопы и устройства для получения изображений, которые предназначались как для связи с Землей, так и для создания качественных карт поверхности планеты. Планировалось также обследовать атмосферу, обратные стороны Плутона и его спутника Харона. Летом 2015 года исследовательский аппарат приблизился на 12,5 тыс. км к планете и сделал качественные снимки высокого разрешения.

Занимательные факты

Хотя планета и открыта в 1930 году, о ней до сих пор очень мало информации. Она практически толком не исследована человечеством, но существует много интересных фактов о планете Плутон. К ним относятся:

Полный круг по орбите осуществляется за 248 лет.
В 2006 году ученые, проанализировав физические параметры Плутона, исключили его из семейства планет, переведя в разряд карликовых.
Транснептуновый объект обладает самой вытянутой орбитой.
Атмосфера на Плутоне непригодна для жизни.
Оборот вокруг оси длится почти семь дней.
Солнце на Плутоне перемещается с запада на восток.
По сравнению с Землей планета вращается в обратную сторону.
Средняя температура на поверхности составляет -229 °C.
По размерам Плутон считается вторым маленьким транснептуновым объектом.
В его честь назвали химический элемент плутоний.
С момента открытия Плутона его круг по орбите закончится в 2178 году.
Если смотреть на Солнце с поверхности, то это будет маленькая точка.
Плутон легче Луны в 6 раз.
Предполагается, что атмосфера планеты и его спутника Харона одна на двоих.

После получения последних фотографий со станции New Horizons специалисты НАСА до сих пор проводят их детальное изучение. Возможно, скоро человечество узнает много новой информации о Плутоне.

В течение 76 лет Плутон был девятой планетой нашей Солнечной системой. Никому не было дела до того, что это была самая маленькая планета Солнечной системы, которая в два раза меньше нашей Луны. Никто не возражал против того, что у него была наклонная овальная орбита. Плутон был странной планетой, но он был планетой.

Почему Плутон — больше не планета?

Это новое определение требовало, чтобы планета соблюдала три правила. Во-первых, она должна вращаться вокруг Солнца. Во-вторых, у нее должно быть достаточно массы, чтобы ее собственная гравитация придала ей форму сфероида. В-третьих, она должна быть в состоянии очистить свою орбиту от других объектов. Плутон не прошел третье испытание, в результате чего он стал карликовой планетой.

Геология Плутона действительно удивляет. Это может стать решающей причиной того, что он снова станет полноценной планетой Солнечной системы

Почему Плутон — особенная планета?

У Плутона, безусловно, интересная геология. В 2006 году мы узнали, что у Плутона есть атмосфера и, возможно, даже облака. Там также есть горы из водяного льда, поля замерзшего азота и заснеженные вершины, покрытые метаном. Здесь даже есть дюны и вулканы. Благодаря этому разнообразному ландшафту Плутон может соперничать с любым скалистым миром во внутренней Солнечной системе.

Эта разнообразная геология, возможное наличие атмосферы и другие характеристики, которые ученые смогли вычислить благодаря аппарату New Horizons, могут стать решающим доказательством того, что Плутон все же является планетой. МАС планирует рассмотреть все эти сведения и не отрицает, что после этого может вернуть Плутону статус полноценной планеты.

Как возник Плутон?

Изучив химический состав Плутона, группа исследователей из США в 2018 году пришла к выводу о том, что далекий маленький странник родился в результате столкновения кучи комет — происхождение, необычное для объектов Солнечной системы.

Мы предполагаем, что планеты формируются в результате аккреции вещества протопланетного диска, окружающего новорожденную звезду. Возможно, Плутон появился совсем иначе; состав Плутона оказался очень схож с составом кометы Чурюмова-Герасименко, особенно состав льда, покрывающего Равнину Спутника. Совпадение? Ученые из Юго-западного научно-исследовательского института в Техасе так не думают.

Гладкий лед Равнины Спутника на Плутоне состоит в основном из азота; на Плутоне так холодно, что этот газ, на Земле составляющий 80% атмосферы, существует в твердой фазе. Такое количество азота можно объяснить тем, что Плутон сформировался в результате столкновения миллионов объектов, по составу аналогичных комете Чурюмов-Герасименко, объясняет один из авторов работы, планетолог Кристофер Гляйн (Christopher Glein).

Азот на Плутоне формирует ледники, которые медленно путешествуют по поверхности карликовой планеты и шлифуют ее, стирая возвышенности и кратеры. Содержание этого элемента на Плутоне необычно высоко, на него приходится, по оценке американских исследователей, до 98% массы всего небесного тела. Ранее высказывались предположения о том, что слой азотного льда на Плутоне появился в результате падения на него богатых азотом комет, но новая оценка количества азота заставляет отказаться от этой мысли.

Ученые смоделировали формирование Плутона из комет и пришли к еще более экзотическому выводу: карликовая планета в основном унаследовала вещество от комет, но на ее состав повлияла. жидкая вода, возможно, океан, образовавшийся под поверхностью.

Кометная модель объяснила и другую загадку Плутона — низкое (по сравнению с другими объектами Солнечной системы) содержание монооксида углерода. Согласно кометной модели, весь монооксид мог оказаться заключенным в недрах карликовой планеты. Аккреционная модель с большим трудом объясняет недостаток СО, поэтому авторы работы считают, что они ближе к истине, чем те, кто считает, что Плутон появился так же, как планеты Солнечной системы.

Бывшая девятая планета Солнечной системы Плутон вращается в обратном направлении – его ось повёрнута к орбите на 120 градусов. Мы уже знаем, что если вращение планеты (любого объекта) обратное, то нужно искать поблизости двойника. Есть ли рядом с Плутоном двойник – тело, подобное ему по массе, размеру, плотности и химическому составу?

Плутон пересекает орбиту Нептуна, а в системе Нептуна есть необычный спутник – Тритон. Необычен он тем, что это – единственный крупный спутник, который вращается вокруг планеты в обратном направлении

Тритон находится примерно на таком же расстоянии от Нептуна, как Луна от Земли. Только Луна удаляется от Земли, а Тритон, наоборот, приближается к Нептуну. И, возможно, через несколько сотен миллионов лет упадёт на свою планету. Прежде чем упасть, он достигнет предела Роша и будет разорван на части приливными силами.
Именно этот спутник по многим своим параметрам очень похож на Плутон. Оба тела имеют близкие размеры, массы и плотности:

Кроме того, Плутон и Тритон имеют свои атмосферы, что удивительно для таких небольших объектов (каждый из них в несколько раз легче Луны). Атмосферное давление на поверхности обоих тел немного больше 1 Паскаля. Оба объекта геологически активны, что тоже удивительно для таких небольших тел. На Тритоне бьют настоящие гейзеры из жидкого азота на высоту до 8 км.
А на Плутоне обнаружены МОЛОДЫЕ горы.

Учитывая вышесказанное, мы можем предложить такой сценарий происхождения Плутона и Тритона.
Сначала из недр Нептуна был выброшен достаточно массивный объект, который затем, взорвавшись, разделился на две примерно равные части. Менее массивное дочернее тело получило при распаде бОльшую скорость, было выброшено в прямом направлении (направление вращения Нептуна) и покинуло систему Нептуна, став самостоятельной карликовой планетой Солнечной системы. Так образовался Плутон. Более массивное дочернее тело получило при распаде меньшую скорость, было выброшено в обратном направлении и не смогло вылететь из системы Нептуна. Так образовался Тритон. На память об этом событии Тритон сохранил обратное орбитальное движение и большой наклон относительно экваториальной плоскости Нептуна.

Что касается изначально высокого эксцентриситета орбиты Тритона, то этот эксцентриситет уменьшился практически до нуля в результате приливного взаимодействия с Нептуном.
И Тритон и Плутон в результате внутренней активности выбрасывали из своих недр объекты различной массы. Но дальнейшая судьба двойников была разная.

Плутон, будучи самостоятельным маленьким объектом, смог из выброшенных тел сформировать миниатюрную планетную систему. Быстро вращающийся Плутон выбрасывал из себя тела преимущественно в экваториальной плоскости. Поэтому орбиты всех его спутников имеют такой необычный наклон к орбите Плутона, но СОВПАДАЮТ с его экваториальной плоскостью.

В дальнейшем, из-за приливного взаимодействия с Хароном Плутон замедлил своё вращение. В рамках взрывной гипотезы плотность Харона должна быть НИЖЕ, чем у Плутона, так как его масса меньше, и он должен был изначально содержать МЕНЬШЕ сверхплотного вещества. И это действительно так: плотность Плутона 1,86, Харона 1,70. В рамках аккреционной гипотезы плотность Харона, наоборот, должна быть выше, так как он должен был насобирать и сохранить лёгких веществ меньше. Кроме того, в рамках аккреционной гипотезы непонятно, откуда у Плутона и Харона могут быть атмосферы. Ведь эти объекты не могут удержать свои атмосферы и постоянно теряют атмосферные газы. Как же Плутон и Харон могли насобирать эти газы во время своего роста, когда их массы были совсем малы? В рамках взрывной гипотезы такой проблемы нет. Потому что атмосферы у Плутона и Харона имеют внутреннее происхождение (как и у остальных тел Солнечной системы, включая Землю). Атмосферные газы есть результат геологической и вулканической активности.
Сейчас в системе Плутона насчитывается уже шесть объектов, и есть вероятность, что в ближайшие годы могут обнаружить новые (небольшие) тела.

Объекты, выброшенные из Тритона либо становились спутниками Нептуна, либо со временем падали обратно на Тритон. Причина в том, что Нептун своим приливным воздействием достаточно быстро замедлил вращение Тритона, после чего все близкие спутники Тритона должны были оказаться внутри синхронной орбиты и, двигаясь по спирали, достаточно быстро упали на своё родительское тело.

Даже если бы мы ничего не знали о Плутоне, а знали бы только тот факт, что Тритон вращается вокруг Нептуна в обратном направлении, то мы смогли бы сделать вполне определённые предсказания относительно существования Плутона и его физических параметров.
Действительно, раз Тритон движется в обратном направлении, значит, он был с силой выброшен из своего родительского тела (которое, в свою очередь, было выброшено из Нептуна) в этом направлении. Какова была масса родительского тела Тритона после того как её покинул Тритон? Эта масса не могла быть очень большой (в таком случае она осталась бы в системе Нептуна, а там кроме Тритона нет крупных спутников). Она не могла быть заметно меньше Тритона, так как в этом случае Тритон не получил бы обратное движение. Но раз эта масса покинула систему Нептуна, то она должна быть легче оставшегося Тритона. То есть, эта масса должна быть более лёгким двойником Тритона. Отсюда мы сразу можем сделать несколько предсказаний.
1. Орбиту Нептуна должен пересекать объект сравнимый по массе с Тритоном. Назовём его Плутоном.
2. Орбита Плутона должна иметь большой эксцентриситет и достаточно высокое наклонение относительно орбиты Нептуна (или эклиптики), ведь он был с силой выброшен из системы Нептуна.
3. Плутон должен быть незначительно легче Тритона и, как более лёгкий двойник, он должен вращаться в обратном направлении.
4. Средняя плотность Плутона должна быть незначительно ниже, чем у Тритона, а химические составы этих двух тел должны быть схожи.
Всё это так. И даже средняя плотность Плутона (1,86) немного ниже, чем Тритона (2,06).

Читайте также: