Карликовые планеты
В Солнечной системе есть необычные тела, которые называются карликовые планеты. Эти объекты во многом схожи с полноценными планетами, но по некоторым параметрам все же уступают своим «старшим братьям». О них мало что известно и данная группа постоянно пополняется новыми объектами. Мы расскажем о шести известных на данный момент планетах-карликах Солнечной системы, их основных особенностях и различиях друг от друга. А также разберемся, почему же эти небесные тела не могут претендовать на звание полноценных планет.
Определение карликовых планет
По определению Международного астрономического союза, карликовые планеты – это небесные тела сферической формы, вращающиеся вокруг Солнца. Их «карликовость» объясняется малой массой и отсутствием гравитационной доминанты. Последнее означает, что на орбите такого объекта постоянно присутствуют мелкие небесные тела.
Сколько же карликовых планет в Солнечной системе
На этот вопрос пока ответить очень трудно. Ученые еще не до конца исследовали окраины нашей звездной системы, и, по их расчетам, там могут скрываться десятки и даже сотни подобных объектов. Но на данный момент официально признаны только 6 – Плутон, Церера, Эрида, Хаумеа, Макемаке и Седна. При этом Плутон перешел в эту группу из полноценных планет, а все остальные – из астероидов различных классов.
Где находятся карликовые планеты? Наибольшая концентрация планетарных карликов и претендентов на это звание наблюдается в поясе Койпера. Лишь Седна расположилась в облаке Оорта, а Церера – в астероидном скоплении между Марсом и Юпитером. За счет большой удаленности от Солнца и большому количеству небесных тел по соседству, эти объекты трудно изучать. Это объясняет тот факт, что большинство из них были открыты в 21 веке уже после изобретения мощных оптических систем.
В определении карликовых планет нет указаний на пределы массы и размера объекта, попадающего в эту группу. Даже если тело с подходящими параметрами будет больше Меркурия, оно будет считаться планетарным карликом. Однако, по мнению экспертов МАС, оно должно быть в размере не менее 800 км и весить более 5*10 20 кг.
По химическому составу все карликовые планеты разняться между собой. Но для всех представителей этой группы характерно наличие льда в поверхностном слое. Он может покрывать объект сплошной коркой или присутствовать в виде большого числа вкраплений в породах. Изучить внутреннее строение удалось только у Цереры, т.к. остальные карлики расположены слишком далеко от Земли.
Разберем кратко особенности каждой из карликовых планет
Плутон
Крупнейший объект пояса Койпера был открыт в 1930 году. Свое официальное название он получил в честь древнеримского бога царства мертвых. До начала 2000-х годов Плутон имел статус девятой и самой маленькой планеты Солнечной системы. Но из-за своей слабой гравитации, не позволяющей расчистить орбиту от астероидов, он был переведен в группу планетарных карликов.
Среди остальных объектов данной группы он обладает наибольшим размером, а по массе уступает лишь Эриде. Поверхность Плутона состоит из камня и льдов метанового и азотного происхождения. Кроме того, в этой оболочке содержится множество углеводородных примесей, придающих телу коричневатый оттенок. Атмосфера Плутона разряжена и представляет собой испарения льдов.
Характеристики орбиты карликовой планеты весьма интересны. Траектория его движения вокруг Солнца представляет собой сильно вытянутый эллипс, поэтому в точке перигелия он более близок к центральной звезде, чем Нептун. Между телами возникает орбитальный резонанс в отношении 3:2. Среднее расстояние от Солнца до Плутона равняется 5,91 млрд. км.
У Плутона насчитывается 5 естественных спутников: Харон, Нюкта, Гидра, Цербер и Стикс. С крупнейшим из них – Хароном – планета движется вокруг общего центра масс. Поэтому сегодня оба тела считаются компонентами двойной планеты. Примечательно, что эта плутонова луна — один из претендентов на звание новой карликовой планеты Солнечной системы.
Эрида
Небесное тело, названное в честь древнегреческой богини раздора, было открыто в 2005 году. Для его обнаружения американским астрономам пришлось изучать многочисленные снимки пояса Койпера, сделанные за последние 50 лет.
Расположена Эрида в области Рассеянного диска – удаленной части Солнечной системы, заполненной ледяными телами. Сама она также состоит из углеводородных льдов, которые, испаряясь, создают тонкую временную газовую оболочку.
Эрида – самая массивная планета-карлик. А по размерам она лишь немного уступает Плутону. Ее орбита имеет высокий коэффициент эксцентричности, а также сильно наклонена к плоскости эклиптики. Из-за таких орбитальных характеристик Эриду относят к обособленным транснептуновым объектам. Небесное тело удалено от Солнца в среднем на 10 млрд. км . из-за чего не его поверхности температура не поднимается выше -253°С.
Хаумеа
Карликовая планета Хаумеа была открыта в 2005. От остальных ее отличает яйцевидная форма и невероятная скорость вращения вокруг собственной оси. Еще одна уникальная особенность Хаумеа — наличие колец и целого семейства малых тел, возникших в результате столкновения небесного тела с крупным астероидом.
Поперечный и продольный диаметр планетарного карлика сильно разнятся. У экватора Хаумеа почти равна Плутону, тогда как поперек – в два раза меньше его.
Расположена Хаумеа в поясе Койпера в 6,43 млрд. км от Солнца. На ее движение незначительно влияет гравитация Нептуна.
По составу этот карлик также представляет собой ледяное небесное тело. Его поверхность представляет собой толстый слой водяного льда с примесями минералов и углеводородов. Атмосферы Хаумеа не имеет.
Макемаке
Еще одна карликовая планета пояса Койпера. Была открыта почти одновременно с Эридой. Названа в честь богини изобилия, которой поклоняются аборигены острова Пасхи.
Из-за своей удаленности от Солнца Макемаке остается слабоизученным объектом. Пока не удается точно установить ее основные физические параметры, но по предварительным расчётам, она занимает четвертое место по размеру и пятое место по массе среди всех планет-карликов. Ее поверхность покрыта метановым льдом и полимерными углеводородами. Постоянной атмосферы у этого объекта пояса Койпера нет.
У Макемаке есть крошечный, очень тусклый спутник. Слабый блеск этой луны затрудняет ее доскональное изучение.
Седна
Единственная известная карликовая планета облака Оорта была открыта в ноябре 2003 года. Названа в честь богини морских зверей в эскимосской мифологии. Считается одним из наиболее удаленных тел Солнечной системы, что очень затрудняет ее исследование.
Известно, что по размерам и массе среди всех планет-карликов ей уступает только Церера. Поверхность Седны – слой метанового и водяного льдов. Постоянной атмосферы небесное тело не имеет. Точную температуру установить пока не удалось.
Из-за высокой эксцентричности орбиты и большой удаленности от Солнца год на Седне самый продолжительный среди известных объектов Солнечной системы. Он длится 11,5 тыс. лет.
Церера
Является крупнейшим объектом и единственной карликовой планетой в поясе астероидов. При этом по массе и размерам занимает последнее место среди своих соседей по группе. Была открыта раньше других карликов – в 1801 году. Свое название Церера получила в честь древнеримской богини плодородия.
Ее поверхность состоит из различных глинистых пород с примесями льда. Под ними залегает толстая ледяная мантия и мелкое каменное ядро. Атмосфера Цереры представляет собой разряженный водяной пар. Спутников у самой маленького карлика не обнаружено.
Таинственные планеты-карлики
Астрономы всего мира продолжают поиск новых планетарных карликов в Солнечной системе. На ее задворках совсем недавно были найдены два транснептуновых объекта, по всем параметрам подходящие под определение карликовых планет. Их именуют Гоблин и Farout.
Обе планеты входят в число самых далеких объектов нашей звездной системы. Гоблин удален от Солнца на 80 астрономических единиц, тогда как Фараут — на 125. Эти тела были найдены в рамках поисков таинственной планеты Нибиру. Точных размеров и массы Гоблина и Farout ученым установить пока не удалось. Известно только, что они покрыты льдом неизвестного химического состава.
Эти таинственные небесные карлики лишь открывают целый ряд новых космических объектов. Вполне возможно, что МАС вновь пересмотрит критерии различных астрономических понятий и список планет, а также планетарных карликов существенно расширится.
Источник
Карликовые планеты: Плутон, Эрида, Макемаке, Хаумеа
Карликовые планеты фактически не существовали до 2006 года. Тогда они были выделены в новый класс космических объектов. Целью подобного преобразования было введение промежуточного звена между большими планетами и многочисленными астероидами для предотвращения путаницы в наименованиях и статусах новых тел, обнаруживаемых за орбитой Нептуна.
Определение
Тогда, в уже далеком 2006 году, состоялось очередное собрание МАС (Международного астрономического союза). На повестке стоял вопрос о конкретизации статуса Плутона. В процессе обсуждений было принято решение лишить его «звания» девятой планеты. МАС разработал определения некоторых космических объектов:
- Планета — тело, обращающееся вокруг Солнца, достаточно массивное, чтобы поддерживать гидростатическое равновесие (то есть иметь округлую форму) и расчистить свою орбиту от других объектов.
- Астероид — тело, обращающееся вокруг Солнца, обладающее малой массой, не позволяющей ему достичь гидростатического равновесия.
- Карликовая планета — тело, обращающееся вокруг Солнца, поддерживающее гидростатическое равновесие, но недостаточно массивное, чтобы расчистить орбиту.
К числу последних и отнесли Плутон.
Новый статус
Плутон также классифицируется как транснептуновый объект. Как и некоторые другие карликовые планеты, он относится к телам пояса Койпера. Толчком к пересмотру статуса Плутона стали многочисленные открытия объектов в этой удаленной части Солнечной системы. Среди них была и Эрида, превосходящая Плутон по массе на 27%. По логике все эти тела нужно было классифицировать как планеты. Именно поэтому было решено пересмотреть и конкретизировать определения подобных космических объектов. Так и появились карликовые планеты.
Десятая
Не только Плутона «понизили в звании». Эрида до собрания МАС в 2006 году претендовала на «звание» десятой планеты. Она превосходит Плутон по массе, но уступает ему по размеру. Эрида была открыта в 2005 году группой американских астрономов, занимавшихся поиском транснептуновых объектов. Первоначально ее именовали Ксеной или Зеной, но позже стали использовать современное название.
Эрида, как и другие карликовые планеты Солнечной системы, обладает гидростатическим равновесием, но не в состоянии расчистить свою орбиту от прочих космических тел.
Третья в списке
Следующей по величине после Плутона и Эриды идет Макемаке. Это классический объект пояса Койпера. Интересную историю имеет название этого тела. Как и всегда, после открытия ему был присвоен номер 2005 FY9. На протяжении долгого времени команда американских астрономов, обнаружившая Макемаке, называла его между собой «Пасхальный кролик» (открытие было сделано через несколько дней после праздника).
В 2006 году, когда в классификации появилась новая графа «Карликовые планеты Солнечной системы», было решено именовать 2005 FY9 иначе. По традиции классические объекты пояса Койпера называют в честь божеств, связанных с сотворением. Маке-маке — создатель человечества в мифологии рапануйцев, исконных жителей острова Пасхи.
Хаумеа
Карликовые планеты Солнечной системы включают и еще один транснептуновый объект. Это Хаумеа. Его основная особенность — очень быстрое вращение. Хаумеа по этому параметру опережает все известные объекты с диаметром более ста метров в нашей системе. Среди карликовых планет объект занимает четвертое место по величине.
Церера
Еще одно космическое тело, относящееся к этому классу, размещается в Главном поясе астероидов, лежащем между орбитами Юпитера и Марса. Это Церера. Открыта она была в начале 1801 года. На протяжении некоторого времени ее считали полноценной планетой. А в 1802 году Цереру отнесли к астероидам. Статус космического тела был пересмотрен в 2006 году.
Карликовые планеты от своих больших соседей в основном отличаются неспособностью очистить собственную орбиту от других тел и космического мусора. Насколько удобно для использования подобное нововведение, сейчас сказать трудно — время покажет. Пока же лишь немного поутихли споры по поводу понижения статуса Плутона. Впрочем, ценность бывшей девятой планеты и аналогичных ему тел для науки остается высокой независимо от того, как их называют.
Источник
Почему Плутон теперь карликовая планета, а вместе ним Эрида, Хаумеа, Макемаке и Церера
Именно открытие Эриды в январе 2005 года с помощью телескопа имени Самуэля Ошина Паломарской обсерватории спутало ученым все карты. По первым оценкам астрономов в 2006 году её диаметр мог составлять 2400 км, что больше Плутона, после уточнения что она почти равна (2326 км) с ним по размеру. В том же году была открыта Хаумеа схожего размера по большей стороне
Именно первооткрыватели Эриды (D=2326 км) , Хаумеи размерами 2100 на 1700 на 1100 км и Макемаке (D=1478 км) Майкл Браун и Чедвик Трухильо поставили вопрос о том считать ли теперь Плутон (D=2377 км) полноценной большой планетой Солнечной системы . Если оставить Плутон в числе 9 планет , то что делать со вновь открытыми небесными телами, ведь их размер вполне сравним с размером Плутона и где провести новую границу в классификации небесных тел?
В 2006 году Международный астрономический союз решил ввести 3 критерия при соблюдении которых небесное тело может быть признано большой планетой . Оно должно обращаться по орбите вокруг Солнца , а не быть одним из спутников планет, должно иметь форму близкую к сферической за счет своих гидростатических сил, иметь подходящую массу для этого, должно быть способно расчистить окрестности своей орбиты , быть на ней гравитационной доминантой.
Оказалось, что Плутон не соответствует третьему критерию, так как его масса составляет всего 7% от массы всех объектов пояса Койпера . При этом бывший первый открытый и крупнейший астероид Церера (1) (D=940 км) полностью соответствовал первым двум и был внесен в категорию карликовых планет . Майкл Браун заявил: «В конце концов наука самокорректируется, даже если в обсуждении были сильные эмоции».
В данный момент Эрида в 96 а.е. от Солнца более чем в 3 раза дальше чем Нептун, в перигелии орбиты она сближается с Солнцем до 38 а.е. то есть ближе афелия орбиты Плутона. Период обращения карликовой планеты составляет 561 год. Макемаке сейчас в 52 а.е. от Солнца, интересно что в перигелии в 2187 году он может достигать блеска 15,5 m. Хаумеа сейчас в 50 а.е. от Солнца, а в перигелии она сблизится со светилом до расстояния в 35 а.е., по наблюдениям покрытий звезд у карликовой планеты было обнаружено кольцо ! Плутон имеет вытянутую орбиты и сближается с Солнцем до 30 а.е., а на максимальном удалении находится от него в 49 а.е. Интересно, что 7 февраля 1979 по 11 февраля 1999 года он был ближе к Солнцу чем Нептун , но из-за большого наклона орбиты в 17° не сближался с ним ближе чем на 17 а.е. , при этом к Урану он может подойти на 11 а.е.
Майкл Браун написал замечательную книгу в которой подробно рассказал, что сначала был очень рад, открыв Эриду. Он был уверен, что она и есть 10 планета Солнечной системы. Но дальнейшие исследования показали, что тел подобных и Плутону и Эриде очень немало и для их классификации следует ввести новый подкласс.
Сейчас продолжаются поиски возможной 9 планеты на окраинах Солнечной системы, ведутся наблюдения за 17 кандидатами, один из которых сейчас в 202 а.е. от Земли при этом его предполагаемый радиус 1600-1700 км, нас ждет много новых открытий!
Источник