с тем, что лежит между Марсом и Юпитером. И тайна Плутона заключается

просто в том, что он всего лишь член этого огромного скопления в основном

мелких тел – один из многих, но более крупный, чем остальные, почему и был,

в отличие от них, астрономами замечен. Есть же такая малая планета,

астероид Эрот (Эрос), орбита которого частично так же лежит внутри орбиты

Марса, и его можно рассматривать как члена известного нам астероидного

кольца. Есть также малые планеты, пересекающие орбиту Земли (диаметром

более 1000 км – свыше 1000 штук)… И Тритон когда-то, возможно, был тоже

одним из тел, входящих в гипотетическое внешнее кольцо астероидов, а затем

его захватил Нептун и превратил в своего спутника. Кстати, это объяснило бы

и загадку обратного движения Тритона.

Конечно, всё это лишь гипотезы. Для того, чтобы приобрести титул теории

им недостаёт ещё многого. В первую очередь – наблюдательных фактов. А они-

то в таком удалении от Земли достаются нелегко.

2.2. Открытие спутника.

А тем временем произошло событие, которое, казалось бы, всё разъяснило.

22 июня 1978 года Дж. У. Кристи из Морской обсерватории в Вашингтоне

(США) решил просмотреть пластинки со снимками Плутона, сделанными за месяц,

чтобы уточнить орбиту этой всё ещё слабоизученной планеты.

Тут Кристи бросилось в глаза, что тело Плутона выглядит как-то странно:

оно вроде бы вытянуто в одну сторону, примерно с севера на юг. Гора? Но

даже представить невозможно такую гигантскую вершину, чтобы она была

заметна за миллиарды километров, пускай и в наилучший телескоп. Кристи

решил: спутник!

Коллега первооткрывателя (хотя открытие ещё нуждалось в подтверждении) Р.

С. Харригон занялся вычислениями. Его вывод был тот же. Опираясь на

определение времени, за которое “выступ”, исчезнув с одной стороны Плутона,

появлялся с другой, он подсчитал период обращения новичка вокруг его

планеты. Оказалось 6 суток 9 часов 17 минут, то есть то же самое время,

которое тратит Плутон, чтобы обернуться собственной оси. Значит “луна”

Плутона постоянно “висит” над одной и той же точкой поверхности планеты.

Первооткрыватель предложил для спутника имя Харон…. На берегах Стикса,

реки забвения и скорби, поселила фантазия древних греков перевозчика

Харона. Он в своей лодчонке доставлял тени умерших в царство Плутона, так

что предложение выглядело вполне уместным. Единственный недостаток –

сходство с названием незадолго до этого открытого астероида Хирона. Но

мифический Хирон был не лодочником, а кентавром, и греки их не путали.

В сентябре 1980 года французские астрономы Д. Бонно и Р. Фуа получили

серию фотографий и обработали их при помощи ЭВМ. В результате было

установлено, что радиус орбиты Харона равен 19 000 километров.

Диаметр Плутона получился равным примерно 4 000 км, а диаметр Харона около

2 000 км.

Очень близко поселился “перевозчик теней” к самому владыке загробного

мира. Даже Луна с Землёй представляют собой менее компактную систему. Да и

отношения масс у этих двух тел очень необычны. В случае, если их средняя

плотность одинакова (около 0,4 г/смі), масса Плутона составляет 0,005, а

Харона – около 0,0008 массы Земли. Тем самым Харон становится массивнейшей

“луной” в Солнечной системе, если считать в отношении к массе её

центрального тела (масса нашей Луны, для сравнения, составляет всего 1,2%

массы Земли).

Поэтому множество специалистов предпочитают считать эту систему парной,

двойной планетой “Плутон – Харон”, известны же двойные звёзды, тоже

обращающиеся вокруг центра масс, так что такие мысли астрономов выглядят

вполне логично.

II. Физика, механика, химия и внутреннее строение Плутона.

1. Особенности Плутона.

Орбита новой планеты оказалась невероятно сильно наклонённой – на 17° 2’

– ни у одной известной планеты ничего подобного не было. Наклон оси

составляет 50°. Мало того, орбита обладает необычной вытянутостью. Потому и

получается, что Плутон то проходит всего в 4 400 000 000 км от светила, то

удаляется от него на 7 400 000 000 км. В результате складывается совсем уж

парадоксальное положение…

…Спросите образованного человека, но не специалиста в небесных делах:

какая планета является наиболее удалённой от Солнца? Он, скорее всего,

ответит: разумеется, Плутон. И будет прав. Но не всегда, а лишь в течение

двухсот двадцати восьми земных лет из тех каждых двухсот сорока восьми, за

которые эта планета делает один полный оборот вокруг светила. Остальные 20

лет Плутону на смену приходит Нептун.

В 1979 году такая “смена караула” и произошла; на два десятка лет стражем

далёких окраин Солнечной системы стал Нептун. 23 января 1979 года эти

планеты оказались на равном расстоянии от Солнца – в 30,3 астрономической

единицы, а затем как бы поменялись местами. На схемах это выглядит как

пересечение орбит. На самом же деле оно не существует, и одна планета

проходит в миллионах километров от другой.

К сентябрю 1989 года Плутон достиг своего перигелия (ближайшей к Солнцу

точки) и начал удаляться от светила. 15 марта 1999 года Плутон и Нептун

вернулись на свои более привычные места, и самой далёкой планетой вновь

стал Плутон.

Весь этот “контрданс” небесных тел, конечно же, неспроста. Чтобы в нём

разобраться, желательно было бы знать размеры Плутона. Сперва полагали, что

он примерно с Землю или даже побольше. Но в 1950 году Койпер установил, что

его размеры много меньше, и диаметр Плутона не превышает 5800 км. Лет через

25 – новость: Плутон отражает свет так, как будто он покрыт размороженным

болотным газом. А если есть метановый иней, то тело планеты холодное, и в

случае, если Плутон весь состоит из метана, плотность его должна быть

меньше единицы. К концу 70-х годов учёные пришли к выводу, что Плутон –

совсем небольшое тело, меньше даже, чем наша Луна, и, хотя в 1980 году

поступили сведения, что его диаметр составляет 4000 км (на 500 км больше

лунного), по массе он в несколько раз уступает Луне. По самым последним

данным его диаметр составляет примерно 3100 – 3200 км. Словом, по размерам,

по орбите и другим характеристикам – скорее не планета, а … спутник.

Действительно, Плутон представляет собой как бы неполноценную планету.

В пользу такого предположения говорят и странности в периоде вращения

Плутона вокруг собственной оси. На полный оборот у него уходит 6 суток 9

часов 17 минут, а это слишком много для столь небольшого тела, так что и

скорость вращения выдаёт его с головой как самозванца в семье планет.

Ещё одно свидетельство: все четыре планеты, лежащие непосредственно за

Марсом и за поясом астероидов: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун – гигантскими

размерами, огромными размерами, общим газожидким строением решительно

отличаются от внутренней орбиты Марса – Меркурия, Венеры, Земли и Марса. А

вот Плутон, хотя и расположен во внешней части Солнечной системы, всеми

этими параметрами, как кажется, схож с меньшими и твердотельными

околосолнечными планетами, а не со своими соседями. Если полностью

расплавить Плутон, то он даже не заполнит ниши водного океана Земли.

Скорость, с которой движется Плутон по своей орбите, примерно равна 16,8

км/ч. Орбита очень протяжённая и поэтому один плутоновский год равен 247,7

земным годам. К примеру, если вам сейчас 17 лет, то на Плутоне вам было бы

0,07 лет.

Ускорение свободного падения над поверхностью Плутона равняется 0,49

м/сІ. Если ваша масса примерно равна 70 кг, то на этой планете вы бы весили

4 кг!

2. Внутреннее строение и тепловая история.

Принимая в расчет данные о плотности, радиусе и периоде вращения

Плутона, а также учитывая большое количество воды и силикатов на такой

отдаленности от Солнца, ученые гипотетически определили внутреннюю

структуру планеты. На сегодняшний день существуют две версии о структуре,

и пока ученые не отдали ни одной из них предпочтение. Согласно первой, под

поверхностью, состоящей из различных элементов с преобладанием азота,

метана и оксида углерода, находится слой толщиной до 230 км изо льда

(130км) и из молекулярных структур.

Под ними расположено ядро из силикатно-каменистых образований и частично

из гидритных. Вторая версия также предусматривает первый слой изо льда

толщиной до 250 км. Но между ними и силикатным ядром считается возможным

существование слоя органических веществ толщиной до 100км.

Наличие льда может быть вследствие его отделении от первичных

окаменелостей планеты в результате удара астероида. Если исключить

столкновение, подъем воды к верхним слоям планеты мог произойти из-за

тепла, выделяемого радиоактивными элементами, входящими в состав каменистых

образований.

Еще несколько лет назад на поверхности планеты были замечены яркие зоны.

Их с большой точностью зафиксировал космический телескоп Хаббл. Есть

предположение, что вещество, предающим яркость, является твердый азот с

присоединившемся к нему другими молекулами. Спектроскопические

исследования, проведенные с Земли, свидетельствуют, что метан составляет

около 1% массы планеты. Похоже, что он образует хорошо различимые пятна.

Следующим компонентом поверхности может быть оксид углерода, при этом %

его содержания намного меньше 1%.

Лабораторные исследования условий, специально воссозданных и имитирующих

плутониевые, позволяет сделать вывод, что кристаллы азота измеряются

метрами.

В рамках модели равновесной конденсации из протопланетной туманности при

температуре около 40 Кельвин это тело, очевидно, аккумулировалось

преимущественно из метанового льда, и слагающее его вещество не претерпело

в дальнейшем заметной дифференциации. Другая возможность – формирование из

гидратов метана (CH4, 8H2O) при температуре конденсации около 70 Кельвин с

последующим их разложением в процессе внутренней эволюции, дегазацией CH4 и

образованием метанового льда на поверхности. Отождествление его в спектре

отражения Плутона благоприятствует обеим этим моделям, не позволяя, однако,

сделать между ними выбор.

Изменение температуры во время длинных сезонных циклов влияет на

состояние азота. Другими словами, во время плутониевого года, равного 248

земным годам, кристаллическая структура азота имеет то большую, то меньшую

плотность, что отражается на яркости поверхности планеты.

Вполне возможно, что не только азот, метан и оксид углерода является

единственными элементами, входящими в состав поверхности Плутона. Но до

сегодняшнего дня, не удалось выяснить ни какие другие молекулы.

Использование инфракрасной техники на спутнике JRAS для проведения

исследований позволяет предположить, что некоторые зоны Плутона покрыты не

только азотом. Именно поэтому они имеют меньшую отражательную способность,

красноватый цвет и более высокую температуру. Состав темных пятен,

сконцентрированных вблизи экватора и в некоторых районах полюсов, не

известен, но вполне может содержать органические вещества.

Поверхность Харона имеет меньшую отражательную способность по сравнению с

Плутоном.

Спектроскопические исследования свидетельствую о том, что она покрыта

замерзшей водой и неизвестными компонентами, именно они образуют сероватые

пятна на спутнике. Важной задачей является точное определение состава

других зон на Плутоне и Хароне. Это поможет найти ответы на вопросы об их

происхождении и о появлении малых небесных тел, существующих на периферии

Солнечной системы. Изучение этих 2 объектов внесен вклад решения проблемы

об органических веществах, входящих в их состав. Но хочу заметить, что это

только гипотеза.

Следует выяснить, существовали ли эти вещества в межзвездных облаках, из

которых образовалась Солнечная система, или же они образовались позже на

поверхности в результате космических бомбардировщиков или фотохимических

процессах.

3. Поверхность планеты.

В отличие от спутников планет-гигантов, у Плутона отождествлены

спектральные признаки метанового конденсата. По результатам узкополосной

фотометрии отношение интенсивности отражения в двух спектральных областях,

в одной из которых расположены полосы поглощения водяного и аммиачного

льда, а в другой – сильная полоса поглощения метанового льда, оказалось

равным 1,6. Если взять чистый метановый лёд и снять те же спектры в

Страницы: 1, 2, 3, 4