В июле 2015 года ученые смогут впервые взглянуть на Плутон для детального исследования
Причем не только на Плутон, но и на его спутник Харон – одну из загадок современной астрономии, которая располагается рядом с карликовой планетой.
Одна из последних идей, выдвинутых учеными, заключается в том, что столкновение, после которого сформировались Плутон и Харон, могло нагреть внутреннюю часть планеты до такого уровня, что вода стала жидкой. У исследователей есть основания говорить о наличии на Плутоне системы тектонических плит, такой же, как на Земле, сообщается в Discovery News.
«Мы рассчитываем, что нам удастся увидеть доказательства древней тектонической активности на планете», – сообщила доктор Эми Барр из Университета Брауна. Барр и планетарный ученый Джефри Коллинз являются соавторами новой статьи, посвященной этой проблеме, изданной в последнем номере журнала Icarus. Под словом «древняя» ученые понимают период первого миллиарда лет истории Солнечной системы.
Можно ли назвать Плутон антифризом?
Барр и Коллинз смоделировали систему Плутон – Харон. В основе их модели лежала концепция о том, что океан внутренней части Плутона довольно долгое время существует под ледяной коркой планеты. После того, как лед обволок поверхность, избавиться от него было бы очень сложно. Это связано с тем, что оставшаяся часть жидкости обогащается солями и аммиаком, которые служат чем-то вроде антифриза.
В статье также рассматривается вопрос углового момента, орбиты Харона и ее эволюции с течением времени.
Когда Плутон и Харон располагались значительно ближе друг к другу, чем сейчас, их температура была выше, выше было и их взаимное притяжение, что повлияло на их форму. Форма Плутона была более яйцевидной, однако по мере удаления Харона она приобретала круглую форму. Изменение формы планеты вело к разломам плит, что и является доказательством тектонической активности небесного тела.
Изображение с сайта nasa.gov
Тектонические особенности
Автоматическая межпланетная станция NASA New Horizons, предназначенная специально для изучения Плутона и его естественного спутника Харона, может зафиксировать тектоническую активность в этом отдаленном уголке Солнечной системы. По крайней мере, так считает доктор Джеффри Мур, научный сотрудник исследовательского центра NASA Ames.
Одним из потенциальных осложнений может быть погода на Плутоне. Дело в том, что телескопы давно отследили закономерности поведения атмосферы на Плутоне. Когда Плутон находится на минимальном расстоянии от Солнца, атмосфера на планете существует. В противоположной же точке своей эллиптической орбиты, где Плутон максимально удален от звезды, атмосфера «примерзает» к поверхности. Этого может быть достаточно для того, чтобы помешать ученым обнаружить тектоническую активность планеты.
Но Мур считает, что попытки ученых вовсе необязательно закончатся провалом. В качестве примера подобных погодных условий Мур предлагает взглянуть на спутник Юпитера Каллисто, где исследователи фиксируют похожие сезонные особенности. На Каллисто разреженная атмосфера: если бы она постоянно не пополнялась за счет сублимации углекислого газа, она была бы утеряна за четыре дня. Но, несмотря на эти особенности, ученым удается успешно наблюдать изучаемые черты спутника.
«Кроме того, New Horizons будет смотреть на Плутон в специальном разрешении, которое будет в некоторых местах лучше, чем 100 метров на пиксель», – подчеркнул Мур. Таким образом, шансы на успешное завершение операции довольно велики. Но даже если тектоническую активность не удастся зафиксировать, ученые вернутся на Плутон сразу же, как только это станет возможным.
Последний раз редактировалось Ульпиан; 29.04.2022 в 19:46.
http://www.gazeta.ru/science/news/20..._7780253.shtml
16.10.2015, 14:41
Ученые NASA опубликовали в журнале Science первые научные данные о результатах исследования карликовой планеты Плутон при помощи миссии New Horizons. Одним из открытий стала тонкая атмосфера, которая проявляет себя рассеянием солнечного света на мельчайших частицах толинов, органических веществ, взвешенных в ней.
Ученые предполагают, что, несмотря на размеры и удаленность от Солнца, Плутон может быть активным и проявлять вулканическую деятельность. На это указывает внешний вид Равнины Спутника (Sputnik Planum) — обледеневшей равнины шириной сотни километров, которая лишена кратеров. Это означает, что какие-то процессы обновляют вещество поверхности над образующимися кратерами. Интересной загадкой является разный состав левой и правой частей так называемого сердца — красного образования на поверхности Плутона.
Плутон был вычеркнут из списка планет в 2006 году, когда стало понятно, что в Поясе Койпера есть другие аналогичные объекты, например карликовая планета Эрида. Новые измерения размера Плутона показали, что в действительности он может быть больше Эриды, это может стать поводом вернуть ему статус планеты. «С точки зрения планетологии и как эксперт в этой области я говорю, что планетологи рассматривают его как планету», — заявил BBC глава миссии Алан Штерн. Ранее группа ученых начала сбор подписей за возвращение Плутону статуса планеты.
Стоит ли возвращать Плутону утраченный статус планеты и как не глядя отделить планеты от всего другого, разбирался отдел науки «Газеты.Ru».
С 1995 года, когда астрономом Мишелем Майором была обнаружена первая внесолнечная планета, число найденных экзопланет достигло двух тысяч. Несмотря на это, ученые до сих пор не пришли к одинаковому пониманию, какие же тела Солнечной системы и других звездных систем мы можем называть планетами.
А недавние открытия, сделанные космическим зондом NASA New Horizons, заставили некоторых ученых засомневаться в правильности решения Международного астрономического союза, который в 2006 году разжаловал Плутон из планет в карликовые планеты. Так, лишь рассмотрев Плутон вблизи, астрономы выяснили, что он может быть больше другой карликовой планеты Эрида и даже проявляет или проявлял в недавнем прошлом вулканическую активность.
К этому моменту петицию за возвращение Плутону статуса планеты подписали более 6 тыс. человек.
По мнению многих астрономов, нынешнее определение планеты, принятое в 2006 году, является размытым и относится только к телам Солнечной системы. А раз мы не имеем точного определения для ближайших планет, в будущем астрономы столкнутся с трудностями при классификации планет у других звезд.
«Небесное тело, вращающееся вокруг Солнца, достаточно массивное, чтобы собственная гравитация придавала ей округлую форму и оставляла и имеющее вблизи своей орбиты «пространство, свободное от других тел», — говорится в современной трактовке понятия планеты.
Однако каждый из этих критериев может быть формализован и проверен математически, что исключит неопределенность, считает профессор Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Жан-Люк Марго, который на днях предложил новый метод определения планет.
На ежегодной встрече Американского астрономического общества он предложил способ, позволяющий отделять планеты от других тел не только в Солнечной системе. «Чтобы определить, является ли планетой новый объект, вовсе не нужен телепорт», — пояснил Марго. Чтобы выяснить природу объекта, в общем случае необходимо знать лишь три параметра — массу звезды, вокруг которой она вращается, массу планеты и орбитальный период.
В отличие от нынешнего определения, которое ссылается на умозрительную способность планет «вычищать свою орбиту», тест Марго дает характерное время, за которое та или иная планета притянет к себе все малые тела, вращающиеся на ее орбите.
«Простой показатель может быть использован, чтобы определить, может или нет планета вычистить свою орбиту за характерный период времени — например, время жизни ее звезды на Главной последовательности», — поясняет автор в своей статье, принятой к публикации в Astronomical Journal.
По его словам, предложенный метод позволяет моментально классифицировать 99% известных экзопланет.
При этом по критерию Марго планетами должны остаться восемь планет Солнечной системы, Плутон же, равно как Эрида и Церера, остаются карликовыми планетами.
«Разница между планетами и непланетами поразительна. Есть фундаментальные отличия в том, как эти тела формируются, и простая классификация их дает много новой информации о мире», — считает Марго.
В своей работе Марго также доказал, что, если довольно массивное тело при формировании смогло вычистить свою орбиту, оно просто обязано иметь круглую форму. «Если тело достаточно массивное, чтоб очистить свои окрестности, его массы достаточно, чтобы преодолеть силы сопротивления и обрести примерно круглую форму», — считает астроном. В случае с экзопланетами это важно, поскольку современные инструменты не позволяют напрямую различить формы планет рядом с другими звездами.
Однако существующие наземные и космические телескопы почти всегда позволяют найти всего три параметра, необходимых для выполнения критерия Марго.
Пока неизвестно, есть ли шансы, что Международный астрономический союз примет новые критерии определения планет. По его правилам, подобные новшества должен рассматривать специальный комитет, а решение принимается на Генеральной ассамблее, ближайшая состоится в 2018 году в Вене.
Как классифицировать планеты, вращающиеся не у одной, а сразу у двух звезд, или те, что летают вовсе без звезд в космическом пространстве, предстоит решить в будущем. А пока астрономы доказывают, что открываемые миры оказываются гораздо необычнее, чем считалось ранее. Об одном таком открытии недавно сообщили польские астрономы. Ими обнаружена группа объектов, расположенных в 1600 световых годах от Солнца.
Группа состоит из двух коричневых карликов («недозвезды», на которых не зажглись термоядерные реакции), причем вокруг одного из них вращается другой объект массой в 70% массы Земли.
Малый объект, который, скорее всего, напоминает Венеру, вращается вокруг коричневого карлика на расстоянии орбиты Меркурия, совершая оборот за 19 месяцев.
Причем массы карлика и планеты относятся так же, как масса Солнца и Урана или, например, Юпитера и его спутника Каллисто. Это убеждает ученых в том, что процессы образования планет и их спутников из газопылевых дисков могут работать одинаково на разных масштабах.
New Horizons прислал сделанные с минимального расстояния фото Плутона
Американский зонд-автомат New Horizons ("Новые горизонты") передал на Землю фотографии, сделанные с минимального расстояния, на которое он сблизился с планетой Плутон. Об этом сообщается на официальном сайте NASA.
Разрешение фотографий составляет около 80 метров на пиксель.
Агентство НАСА подготовило специальный видеоролик, который показывает, какая часть Плутона изображена на снимках.
Пять месяцев назад первый взгляд человечества на планету Плутон показал ледяные горы, существующие на ней, столь же высокие, как Скалистые горы в США, а также ущелья на планете Харон, спутнике Плутона, его аналоге земной Луны, которые выглядят глубже, чем подобные природные явления на Земле.
Особенно поразительно для ученых стало отсутствие кратеров на карликовой планете, что получило отражение на снимках космического корабля НАСА "Новые горизонты", сделанных 14 июля. Неожиданно оказалось, что планета Плутон геологически активна и формируется не внешними силами, а внутренней геологической активностью, выделяющей тепло.
21 января исполняется 81 год с момента открытия Плутона — самой далекой из известных нам планет Солнечной системы и единственной, которую еще не посещали космические исследовательские аппараты. За прошедшие десятилетия Плутон преподнес ученым немало загадок и сюрпризов. Так, до сих пор идут дискуссии на тему, является ли он вообще планетой…
Гипотезу о существовании за Нептуном "планеты Х" — девятой планеты Солнечной системы — еще в 1905 году выдвинул американский астроном Персиваль Лоуэлл. Однако Лоуэлл скончался в 1916 году, завещав свои средства на развитие астрономической обсерватории во Флагстаффе. В 1929 году брат Лоуэлла, Эббот Лоуренс, приобрел для обсерватории новый 13-дюймовый широкоугольный фотографический телескоп, позволяющий фотографировать звезды вплоть до 17-й величины. Как раз в это время в обсерватории появился молодой сотрудник по имени Клайд Уильям Томбо.
Клайд был сыном аризонского фермера и с детства увлекался астрономическими наблюдениями. Он мечтал поступить в колледж, но его семья не имела для этого средств. Тогда молодой человек решился покинуть отчий дом и устроиться на службу в астрономическую обсерваторию, где он мог бы без помех заниматься любимым делом — наблюдать за звездами. Ему удалось поступить на должность лаборанта-фотографа.
Во время дежурства в лаборатории в ночи на 21, 23 и 29 января 1930 года Томбо сделал три фотографии восточного сектора созвездия Близнецов. 18 февраля он решил сравнить изображения на фотопластинках. И обнаружил точку, которая перемещалась по небу по траектории, противоположной направлению движения звезд. Исследователь определил, что объект находится за Нептуном. Судя по всему, это и была планета Икс, о которой писал Лоуэлл!
Вскоре новость об открытии девятой планеты облетела весь мир. Многие предлагали назвать ее Лоуэлл — в честь знаменитого астронома, первым высказавшего гипотезу о ее существовании. Однако, в конце концов, остановились на названии Плутон, предложенном 11-летней дочкой профессора астрономии из Оксфордского университета. Тем более, две первых буквы слова "Плутон" совпадали с инициалами Персиваля Лоуэлла. Имя Плутон как нельзя лучше вписывалось в ансамбль названий других планет Солнечной системы: согласно греческой мифологии, бог подземного царства Плутон приходился сыном богу Сатурну и внуком Урану и Гее (Земле), братом Нептуну и Юпитеру, а также дядей Марсу, Венере и Меркурию.
Позже выяснилось, что вновь открытая планета находится на расстоянии примерно 39,4 а.е. от Солнца и период ее обращения вокруг Солнца равен 248 годам. Долгое время считалось, что масса и размеры Плутона близки к земным. Лишь в 1978 году американскому астроному Дж. Кристи удалось обнаружить у Плутона спутник, получивший название Харон (в греческой мифологии так звали перевозчика мертвых душ в загробное царство). Кристи выяснил, что расстояние между планетой и ее спутником составляет 20 тысяч километров, а период обращения спутника вокруг оси равен периоду вращения самого Плутона — 6,39 суток. Этого было достаточно, чтобы по третьему закону Кеплера вычислить массу планеты. Оказалось, что она в шесть раз меньше массы Луны и составляет всего-навсего 0,002 массы Земли.
В 1950 году Койпер установил, что диаметр Плутона не превышает 5800 километров. Впоследствии эта цифра была уточнена — четыре тысячи километров. В середине 70-х ученые заметили, что поверхность Плутона отражает свет так, как будто она покрыта замороженным болотным газом. Это позволило сделать вывод, что тело планеты — холодное, а ее поверхность покрыта рыхлым льдом, перемешанным со скалистыми породами или "снегом" из замерзшего метана.
Между тем, астрономов всегда озадачивала необычно вытянутая форма орбиты Плутона, то, что его масса даже меньше, чем у Луны и, наконец, слишком большой период вращения вокруг собственной оси. Возникла гипотеза, что Плутон — это вовсе не планета, а спутник! Еще в 1936 году британец Реймонд Литлтон предположил, что Плутон когда-то являлся спутником Нептуна. Но эта гипотеза пока не получила убедительных доказательств, тем более что у Плутона позднее отыскался собственный спутник — Харон…
Так что со дня своего открытия в 1930-м и до 2006 года Плутон считался девятой планетой Солнечной системы. Однако в конце XX и начале XXI веков во внешней части Солнечной системы было открыто множество объектов. Среди них примечательны такие небесные тела, как Квавар, Седна и особенно Эрида, которая оказалась на 27 процентов массивнее Плутона. Поэтому 24 августа 2006 года МАС вынужден был впервые дать определение термину "планета". Плутон не попадал под это определение, и МАС причислил его к новой категории карликовых планет вместе с Эридой и Церерой.
Итак, после "дисквалификации" Плутон был официально добавлен к списку малых планет и получил № (англ.) 134340 по каталогу Центра малых планет (ЦМП). Тем не менее, некоторые ученые до сих пор продолжают считать это небесное тело планетой и настаивают на обратной переклассификации.
Размеры данного "небесного смутьяна" настолько малы, а расстояние до него столь значительно, что увидеть его с Земли можно только в очень мощный телескоп. Тем не менее это не останавливает астрономов, мечтающих досконально исследовать данное небесное тело. Так, в 2006 году в рамках миссии "Новые горизонты" к Плутону отправился исследовательский зонд. Но своей цели он достигнет лишь к 2015 году. Может быть, тогда мы узнаем о загадочной планете гораздо больше.
https://postnauka.ru/faq/49846
Астроном об объектах пояса Койпера, атмосфере Плутона, карликовых планетах и миссии New Horizons
10 июля 2015
Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute (JHUAPL/SwRI)
14 июля 2015 года аппарат New Horizons достигнет максимального сближения с карликовой планетой Плутон и получит снимки поверхности одного из самых малоисследованных тел Солнечной системы. Мы попросили астронома Дмитрия Вибе рассказать, что нам известно о Плутоне, почему он перестал быть планетой и об истории миссии New Horizons.
Поиски Планеты X
История исследований Плутона довольно драматична. Когда в 1846 году «на кончике пера» был открыт Нептун, множество ученых, преисполненных энтузиазмом, считали, что на этом нельзя останавливаться и необходимо и дальше изучать аномалии в движении Урана и Нептуна, пытаясь обнаружить следующую планету. Ее называли Планета X.
Предпринималось несколько попыток обнаружить эту планету. В ходе этих кампаний Плутон был даже сфотографирован, но остался незамеченным. Успех был достигнут только в 1930 году американским астрономом Клайдом Томбо, который при помощи изучения большого количества фотографий нашел эту движущуюся точку и определил, что это планета. Планета, которая обращается вокруг Солнца за пределами орбиты Нептуна и, соответственно, может претендовать на то, чтобы быть Планетой X, девятой планетой Солнечной системы. Название для этого объекта было предложено девочкой из Великобритании Венецией Берни. Имя «Плутон» показалось очень удачным, поскольку, во-первых, в мифологии это бог подземного царства, что хорошо ассоциировалось с такой далекой и темной планетой, а, во-вторых, первые две буквы — П и Л — совпадали с инициалами одного из больших энтузиастов поисков Планеты X Персиваля Лоуэлла.
C самого начала было понятно, что Плутон сильно отличается от других планет Солнечной системы. Во-первых, он вращается вокруг Солнца по довольно вытянутой орбите с бо́льшим эксцентриситетом, в отличие от почти круговых орбит других планет. Во-вторых, его орбита сильно наклонена к плоскости эклиптики — на 17 градусов. Ученые не могли не обратить внимания и на структурное несоответствие: есть четыре планеты земной группы, четыре планеты-гиганта, а за ними вдруг оказался такой маленький объект?
Изучение Плутона — задача очень сложная, поскольку он мал и находится далеко от Солнца, то есть плохо освещен. Тем не менее за первые десятилетия исследований был обнаружен спутник Плутона Харон, который тоже немало удивил ученых: по размерам Харон всего лишь в два раза уступает Плутону. Иногда, исключительно для красоты, о Плутоне говорили как о двойной планете, поскольку спутник несильно отличается от центрального тела.
Был определен химический состав атмосферы Плутона по наблюдениям затмений звезд планетой. Был приблизительно определен химический состав поверхности Плутона, состоящей из замерзшего молекулярного азота и метана. Космический телескоп имени Хаббла позволил получить снимки поверхности Плутона с очень невысоким разрешением. Удалось только различить несколько ярких и темных пятен на поверхности планеты.
Почему Плутон больше не планета?
Первый тревожный сигнал прозвучал в 1992 году. Предположения о том, что тел за орбитой Нептуна в Солнечной системе должно быть еще много, высказывались начиная с середины XX века. Исследователи полагали, что от образования Солнечной системы за орбитой Нептуна должен остаться «строительный мусор». И в 1992 году был открыт первый транснептуновый астероид, объект, который обращается вокруг Солнца за орбитой Нептуна. Вскоре подобные открытия начали следовать одно за другим, и в транснептуновом пространстве, которое сейчас называется поясом Койпера, находили все более и более крупные тела. Постепенно стало ясно, что Плутон, в отличие от остальных планет Солнечной системы, в своем окружении не является уникальным объектом. За орбитой Нептуна Плутон как минимум не один. Исследователям стало очевидно, что рано или поздно будет обнаружен объект, сопоставимый с Плутоном, что и случилось в 2005 году, когда был открыт транснептуновый объект, по размерам сравнимый с Плутоном. Это тело получило имя Эрида.
Художественное изображение Эриды (NASA, ESA, and A. Schaller)
Встал вопрос: если мы называем Плутон планетой, то и Эрида должна называться планетой? Ученые, которые занимались поисками транснептуновых объектов, понимали, что Эрида наверняка не последнее тело таких размеров, которое будет обнаружено в этой области пространства.
Так что мы называем планетой? Этот вопрос после открытия Эриды задало себе все астрономическое сообщество, ведь выяснилось, что строгого определения планеты у нас нет. Параллельно с историей Плутона с 1995 года начались открытия планет в планетных системах других звезд, что также показало необходимость разъяснения термина.
В 2006 году Международный астрономический союз на Генеральной ассамблее, которая проходила в Праге, решил голосованием утвердить определение того, что такое планета. Оказалось, что все определения, которые позволяют назвать планетой Плутон, приведут в будущем к тому, что число планет в Солнечной системе может очень сильно увеличиться. По мере того как будет совершенствоваться наблюдательная техника, планет будут уже десятки.
flickr.com/photos/hansschnier
Было принято следующее решение: планета — это тело, которое вращается вокруг Солнца (это нужно, чтобы исключить спутники планет); это тело должно иметь форму шара (это означает, что оно имеет достаточно большую массу, чтобы под собственным весом приобрести максимально равновесную фигуру); это тело должно своим тяготением расчистить окрестности своей орбиты. То есть в той области Солнечной или другой планетной системы, где оно летает, оно должно явно доминировать над всеми прочими телами. Именно третьей части определения Плутон не удовлетворяет.
Для всех тел, которые удовлетворяют первым двум критериям, но не удовлетворяют третьему, было введено дополнительное понятие — карликовая планета. Такое решение Международного астрономического союза далеко не всем понравилось, что приводит нас к истории аппарата New Horizons. Он был запущен в январе 2006 года, и эта миссия рекламировалась и представлялась как экспедиция к последней планете Солнечной системы, возле которой еще не побывали земные космические аппараты. В январе зонд был запущен, а в августе вдруг объявляют, что New Horizons летит не к планете, а к какому-то астероиду, что в общем по-своему тоже интересно, но может плохо отразиться на статусе миссии. К тому же Плутон был единственной планетой, открытой на Американском континенте, и их этой славы лишили. Кстати, именно поэтому тело, которое привело ко всем трениям и спорам, получило название Эрида — в честь богини раздора. Сегодня как называть Плутон в целом не имеет значения, потому что он от этого не перестает быть более или менее интересным объектом.
В настоящее время полеты космических аппаратов практически никогда не осуществляются по прямым траекториям от Земли до целевого тела. В подавляющем большинстве случаев используются так называемые гравитационные маневры. Они сильно увеличивают продолжительность дороги, время нахождения в пути от Земли до нужной планеты или какого-то другого тела, но позволяют значительно экономить на горючем. А это означает, что больше массы освобождается для научного оборудования и кардинально снижается стоимость экспедиций.
Когда планируется экспедиция, траектория космического аппарата прокладывается таким образом, чтобы она проходила в окрестностях одной или нескольких планет Солнечной системы. Тяготение планет во время тесных сближений увеличивает скорость аппарата без использования горючего. Это позволяет ускорить движение аппаратов и направить их в нужную сторону.
В программе полета New Horizons гравитационный маневр был один — в поле тяготения Юпитера, что в любом случае было «по пути». Сильно удлинять миссию на таких огромных расстояниях дополнительными маневрами ученые не хотели.
New Horizons всю свою скорость приобрел, во-первых, при запуске, во-вторых, в результате гравитационного маневра возле Юпитера. Никаких двигателей, которые можно было бы назвать маршевыми, что его разгоняли, на аппарате нет. На New Horizons есть только двигатели, которые позволяют нужным образом ориентировать его в пространстве. Это означает, что он не способен выполнять маневры в окрестности Плутона, в частности выход на орбиту или что-то подобное. Юпитер выступил и тренировочным объектом, на котором проверили работу оборудования. https://youtu.be/EJxwWpaGoJs
На аппарате New Horizons установлено семь научных приборов, некоторые из которых предназначены для получения снимков. Эти снимки время от времени выкладываются в сеть. В момент максимального сближения аппарату предстоит сближение не только с Плутоном, но и с Хароном, его спутником, — так подобрана траектория. В конечном итоге изображения будут получены с высоким качеством, с разрешением в несколько десятков метров.
Помимо этого будут проводиться спектральные исследования поверхности карликовой планеты, которые позволят определить ее химический состав. Сравнение снимков, полученных в разные времена, возможно, позволит ответить на вопрос о геологической активности как Плутона, так и Харона. Существует некая вероятность, что на них имеется явление, которое наблюдается на других телах Солнечной системы, — криовулканизм, то есть холодный вулканизм, связанный главным образом с жидкой водой и льдом.
На аппарате установлены анализаторы плазмы и пыли, которые позволяют непосредственно определять параметры среды в окрестностях Плутона и Харона. Наконец, программа полета составлена таким образом, что, когда New Horizons пролетит мимо Плутона, он получит возможность «оглянуться» и посмотреть через атмосферы Плутона и Харона на Солнце и Землю. Это позволит исследовать атмосферы двух этих тел на просвет в оптическом диапазоне и в радиодиапазоне, что даст какую-то информацию о свойствах их атмосфер.
Что мы знаем о Плутоне
Поверхность планеты хорошо отражает, вероятно, покрыта льдом. Скорее всего, это молекулярный азот с некоторой примесью, а может быть, отдельными пятнами замерзшего метана. Это установлено при помощи спектроскопических наблюдений, то есть информация вполне достоверна.
Атмосфера Плутона состоит из этих же газов. Это на самом деле три основных компонента для всех крупных тел пояса Койпера: метан, молекулярный азот и CO (угарный газ).
Изображение Плутона, полученное на станции New Horizons 8 июля 2015 года с помощью камеры LORRI (Long-Range Reconnaissance Imager). NASA-JHUAPL-SWRI
Измерена температура на поверхности Плутона — -230 градусов Цельсия, но совершенно ничего не известно о том, как льды распределены по поверхности. Известно лишь, что они распределены неоднородно, но как именно и почему возникает эта неоднородность, скорее всего, станет известно только после того, как будут получены все снимки с New Horizons.
Точно так же интересно посмотреть на состав поверхности не только Плутона, но и Харона, поскольку он сильно отличается. У Харона один из основных компонентов — это водяной лед, так что по каким-то причинам два этих тела оказались различны. Скорее всего, разница заключается в том, что Харон все-таки менее массивен и летучие соединения удержать не смог (метан, угарный газ).
Есть интересные указания на то, что на поверхности Плутона может присутствовать какая-то более сложная органика. Эта информация была получена уже при помощи New Horizons. До этого было известно, что многие объекты пояса Койпера имеют красноватый цвет, и этот красноватый цвет приписывают так называемым толинам — это смесь сложных органических соединений, которая возникает из этих замерзших газов при их облучении ультрафиолетом. Если взять смесь угарного газа, аммиака, метана и начать освещать ультрафиолетом, они постепенно начинают превращаться в сложные органические молекулы и приобретают красноватый оттенок. На поверхности Плутона обнаружено такое красноватое вещество.
Художественная адаптация изображения поверхности Плутона с атмосферной дымкой, Хароном и Солнцем в небе, полученного Very Large Telescope (ESO/L. Calçada, via Wikimedia Commons)
Интересно будет посмотреть на то, как поверхности Плутона и Харона покрыты кратерами. Исследование количества кратеров и их формы позволит, во-первых, ответить на вопрос, насколько интенсивной была метеоритная бомбардировка на дальних окраинах Солнечной системы — как это происходило в центральной части Солнечной системы, мы знаем довольно хорошо благодаря Луне.
Во-вторых, форма кратеров зависит от свойств коры планеты. Просто глядя на очертания кратеров, на их структуру, можно будет говорить о таких параметрах коры Плутона и Харона, как, например, вязкость, а это ключ к их химическому составу.
Будущее New Horizons
Печальный момент миссии состоит в том, что на таком колоссальнейшем расстоянии очень низкая скорость передачи данных. Буквально пару часов длится тесное сближение аппарата с Плутоном. После этого на протяжении какого-то времени продолжится исследование Плутона со все большего и большего расстояния. А передавать эту информацию обратно на Землю New Horizons будет больше года.
В принципе запасов энергии на аппарате хватит еще на длительное время. Поэтому есть план направить его к какому-нибудь астероиду из пояса Койпера. Три кандидата были обнаружены при помощи космического телескопа имени Хаббла. Осенью 2015 года аппарат будет направлен к одному из кандидатов, но это еще не будет означать, что этот кандидат будет исследован. После того как будет передан весь объем информации о пролете мимо Плутона, будет приниматься решение о том, стоит ли выделять деньги на то, чтобы при помощи New Horizons исследовать еще один объект пояса Койпера. Если решение будет принято, еще через несколько лет мы получим возможность получить какую-то информацию о несколько более далеком, чем Плутон, теле Солнечной системы.
После этого с аппаратом ничего сделать будет уже невозможно: и мощность его источника энергии будет ослабевать, и сам он станет слишком далеко от Земли. Дальше он будет лететь по Вселенной как кусок железа.
К сожалению, все космические агентства работают, во-первых, в условиях ограниченных бюджетов и, во-вторых, сокращающихся бюджетов. Поэтому вряд ли проект, подобный New Horizons, будет в обозримом будущем осуществлен. Проекты полетов космических аппаратов к дальним окраинам Солнечной системы и за эти окраины существуют. Но, конечно, сейчас большее внимание привлекают внутренние области Солнечной системы, потому что объем информации, который можно получить, несравним с тем, что будет получен зондом New Horizons. После того как мы освоим центральные части Солнечной системы, можно будет говорить о более далеких и сложных миссиях. Ведь надо признать, что пролетная траектория — это не очень богатый способ получения информации. Миссия к таким далеким объектам Солнечной системы очень важна, но следующий шаг должен быть уже более основательным. А для него время еще не настало.
доктор физико-математических наук, заведующий отделом физики и эволюции звезд Института астрономии РАН
Последний раз редактировалось Chugunka; 12.06.2021 в 12:18.
https://solar-activity.livejournal.c...rce=embed_post
Знаете ли вы, какое небесное тело в Солнечной системе наиболее противоречиво и с трудом поддается укладыванию в стройные научные теории? Оно слишком мало и обладает необычной орбитой, чтобы быть планетой, но все-таки долгое время считалось ею. Вы, наверное, догадались, что речь пойдет о невероятно далеком, таинственном Плутоне, сложно различимом даже в самые сильные телескопы. Потуги земных астрономов разглядеть что-либо на крохотной планете, были сравнимы с попытками увидеть грецкий орех с расстояния 50 км. Но в дело вмешался зонд «Новые горизонты» и теперь человечество знает о космическом малыше гораздо больше. Хотя двенадцать лет назад Международный астрономический союз единогласной директивой завершил карьеру Плутона как планеты, это не сделало небесное тело менее интересным и загадочным. Итак, что таит в себе карликовый космический объект, рожденный в Солнечной системе и названный именем бога подземного царства? Каков Плутон на самом деле? Он гораздо меньше Луны и Меркурия, а также всех крупных спутников планет-гигантов. Его размер примерно равен площади Российской Федерации. Споры о диаметре небесного лилипута длились с момента его обнаружения – с 1930 года. Разногласия окончательно разрешил зонд «Новые горизонты», пролетевший близ планеты в 2015 году: аппарат точно выяснил объем планетарной талии – 2 370 км. Заодно был уточнен диаметр самого большого спутника планеты – Харона. Он составил 1 208 км. Земля и солнечная система, так же nasa. Зонд «Новые горизонты» обследовал далекий Нептун настолько тщательно, как никто до этого. Вы думаете, карликовая планета – застывшая пустыня, гладкая и голая, словно бильярдный шар? Как бы не так! На ней полно занимательных объектов достойных изучения. Оказалось, что на Плутоне есть небольшие горы, высотой примерно 3 500 км. Ученые определили их возраст – не более 100 млн лет. Это мизерный срок, учитывая продолжительность жизни Солнечной системы – 4,5 млрд лет. Почему они столь молоды – ледяные горы Плутона? На сей раз ответ лежит не на поверхности, а в глубинах небесного тела. Астрономы сделали вывод о наличии серьезной геологической активности Плутона, поэтому горные хребты, скорее всего, до сих пор находятся на стадии формирования. О действующих геологических процессах также свидетельствует и крайне малое количество кратеров, что в принципе необычно для столь удаленного космического тела...
*2127. Плутон
Линейный вид
