Карликова планета

Гуманітарно-педагогічний коледж МДУ

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ : «Планети-карлики»

Мукачево 2015

Підготувала

студентка 1-Б курсу

Палюх Діана

Зміст:

1. Плутон

2. Цере́ра

3. Ерида

Карликова планета, згідно з визначенням Міжнародного астрономічного союзу, небесне тіло, яке має такі властивості:

• обертається по орбіті навколо Сонця;

• має достатню масу для того, щоб під дією сил гравітації підтримувати гідростатичну рівновагу і мати близьку до округлої форму;

• не є супутником планети;

• не домінує на своїй орбіті.

Тіла, досить великі для того, щоб розчистити околиці своєї орбіти завдяки власному притяжінню, визначені як планети.

Тіла, недостатньо великі, щоб досягти навіть гідростатичної рівноваги завдяки власному притяжінню, визначені як малі тіла Сонячної системи або астероїди.

Карликові планети займають проміжне положення між цими двома категоріями тіл.

У 2006 році Міжнародний астрономічний союз офіційно назвав три тіла, які відразу отримали класифікацію карликових планет:

- карликова планета Церера;

- карликова планета Еріда;

- найвідоміша нам та найблища до Землі карликова планета Сонячної системи Плутон, яку виключили зі списку планет.

Пізніше карликовими планетами були оголошені ще два небесні об'єкти:

- карликова планета Хаумеа;

- карликова планета Макемаке.

Крім цих тіл, існують декілька десятків тіл, які потенційно можуть кваліфікуватися як карликові планети, але найвідомішою дійсно вважають планету Плутон.

Ще нещодавно до числа планет зараховували ще одно небесне тіло - Плутон. Він знаходиться дуже далеко від Сонця, за орбітою Нетпуна.

У 2006 році астрономы ввели нове визначення планети, і Плутон під нього не потрапив. У цьому ж році астрономи ввели термін "карликова планета" та стали більш ретельно досліджувати планети карлики.

Плутон - карликова планета.

Плутон - карликова планета, одна з найбільших в поясі Койпера, раніше вважалася дев'ятою планетою Сонячної системи.

Плутон розташований в 40 разів далі від Сонця, ніж Земля. За фізичними характеристиками Плутон не можна віднести ні до планет земної групи, ні до планет гігантів.

Діаметр Плутона в 1,5 рази менше місячного і становить 2400 км, маса - десята серед об'єктів, що обертаються навколо Сонця, і менше маси Місяця в п'ять разів.

Орбіта Плутона сильно витягнута і нахилена до площини екліптики, під час свого руху навколо Сонця в певний час Плутон виявляється ближче до Сонця, ніж Нептун. Коли Плутон наближається до Сонця, температура його поверхні стає вища, при віддаленні від світила він замерзає.

За припущеннями вчених, на 98 відсотків поверхня Плутона складається з азотного льоду з домішками метану та оксиду вуглецю, а усередині планети знаходяться лід і гірські породи. Температура поверхні Плутона складає -230 градусів Цельсія.

Атмосфера Плутона трохи тепліша, її температура біля поверхні становить близько -180 градусів Цельсія, до складу атмосфери входять азот, метан та оксид вуглецю, які випаровуються з крижаної поверхні.

В даний час у Плутона виявлено чотири супутника. У 1978 році був відкритий супутник Плутонa Харон, віддалений від планети на 17 000 кілометрів, що обертається в області екватора з періодом, практично рівним періоду обертання Плутона навколо своєї вісі. Період обертання Харона навколо Плутона становить 6,37825 земної доби, а період обертання Плутона навколо своєї осі - 6,3872 земної доби. Плутон і Харон обернуті один до одного одним боком, близькі за масою і розмірами, тому їх часто називають подвійною планетою. У 2005 році за допомогою космічного телескопа «Хаббл» було відкрито ще два супутники Плутона - Гідра і Нікта, а в 2011 році третій, тимчасово названий Р4.

При спостереженні в телескоп Плутон виглядає розпливчастим і схожий на зірку, а при багаторазовому збільшенні він має коричнево-жовтий колір.

Відкриття планети Плутон сталося на початку 20 століття. Після відкриття Нептуна з'ясувалося, що на нього впливає не тільки Уран, а ще якесь небесне тіло. 14 років безуспішним пошуком дев'ятої планети Сонячної системи займався американський вчений Персіваль Ловелл (1855-1916), але виявлена планета Плутон була вже після його смерті в 1930 році Клайдом Томбо, працівником обсерваторії, яку заснував Ловелл.

Нову планету назвали Плутоном на честь давньоримського бога підземного царства і ще тому, що перші дві букви співпадали з ініціалами Персиваля Ловелла, який шукав цю планету більше десятиліття.

Відразу після відкриття планети, через її маленьку масу та особливості орбіти, в науковому співтоваристві розгорілися суперечки, чи правильно називати Плутон дев'ятою планетою Сонячної системи.

Цере́ра

Цере́ра (лат. Ceres) — карликова планета в поясі астероїдів, в середині Сонячної системи. Церера — найближча до Землі карликова планета, вона часом наближається на відстань 263 млн км. Відкрита 1 січня 1801 року італійським астрономом Джузеппе Піацці у астрономічній обсерваторії в місті Палермо. Це була перша відкрита мала планета.

При діаметрі близько 950 км. (590 миль), Церера є найбільшим і наймасивнішим тілом у поясі астероїдів, за розміром перевершує багато великих супутників планет-гігантів та містить майже третину (32%) загальної маси поясу. Сучасні спостереження довели, що вона має кулясту форму, на відміну від більшості інших малих тіл, які мають неправильну форму через низьку гравітацію.

Видима зоряна величина Церери становить 6,64m — 9,34m. Стандартна зоряна величина — 3,34m.

Історія відкриття. У Палермо, на острові Сицилія, італійський астроном Джузеппе Піацці вже багато років вів спостереження положень зірок для складання зоряного каталогу. Робота наближалася до кінця. 1 січня 1801 року Піацці виявив у сузір'ї Близнюків слабку зірочку (~7m), якої чомусь не було ні в його власному каталозі, ні в каталозі Христиана Майера, що був у розпорядженні Піацці. Наступного вечора виявилося, що зірка має трохи не ті координати, що напередодні: вона зсунулася на 4" за прямим піднесенням і на 3,5" за схиленням. На третю ніч з'ясувалося, що помилки немає й що зірка повільно пересувається небосхилом. Піацці стежив за дивною зіркою шість тижнів. Він не помітив ні диска, який мав бути у планети, ні туманного виду, характерного для комет. Потім спостереження було перервано хворобою Піацці. Повернувшись до спостережень, він вже не зміг знайти Цереру, як надалі була названа нова планета.

У той час Карл Фрідріх Гаус розробляв методи обробки астрономічних спостережень. Він спробував визначити еліптичну орбіту нової планети розробленим ним методом (за трьома спостереженнями). Таким чином, Гаус визначив, що орбіта об'єкта лежить між орбітами Марса і Юпітера й що велика піввісь її становить 2,8 а. тобто. Це була планета, яку шукали відтоді, коли виявилася, так звана, залежність Тіциуса-Боде, за якою відстані планет від Сонця підпорядковуються певній залежності. Із цієї залежності випливало, що між орбітами Марса і Юпітера мала бути ще одна планета, якої астрономи чомусь не спостерігали. Ця залежність і підштовхнула астрономів того часу взятися за пошуки цієї гіпотетичної планети, яку було названо Фаетон. Проте, досить слабкий блиск Церери свідчив про те, що розмір цієї планети дуже малий (у порівнянні з іншими планетами Сонячної системи).

Орбіта Церери лежить між орбітами Марса і Юпітера, подібно до планетних орбіт вона слабкоеліптична (тобто, близька до кола: ексцентриситет — 0,08) і має помірний нахил до площини екліптики (10 °). Велика піввісь орбіти становить 2,76 а.о., відстань у перигелії 2,54 а.о., в афелії — 2,98 а.о. Період обертання навколо Сонця — 4,6 року.

Церера має форму сфероїда розмірами 975 × 909 км. Її маса становить 9,5 × 1020 кг, що становить майже третину всієї маси пояса астероїдів, але в той же час поступається масі Землі більш, ніж у 6000 разів. Значна маса Церери призвела до того, що під дією власної гравітації це небесне тіло набуло форми, близької до кулястої.

Проте на цьому її еволюція не скінчилася і, на відміну від більшості астероїдів, на Церері почалася диференціація внутрішньої структури — важчі породи опускалися до центру, легші піднімалися до поверхні. Таким чином сформувалося кам'яне ядро й мантія з водяного льоду. Виходячи з низької густини Церери, вона містить значну кількість льоду, до 20-30% за масою, що еквівалентно крижаній мантії товщиною 60-100 км. На початковому етапі існування ядро Церери могло розігріватися за рахунок радіоактивного розпаду і, можливо, якась частина крижаної мантії перебувала в рідкому стані. З усього видно, що значна частина поверхні і зараз укрита льодом або якимось різновидом крижаного реголіту. За аналогією з крижаними супутниками Юпітера й Сатурна можна припустити, що під дією ультрафіолетового випромінювання Сонця частина води дисоціює й утворює дуже розріджену «атмосферу» Церери. Також залишається невирішеним питання про наявність на Церері зараз або в минулому кріовулканізму.

Про зовнішній вигляд Церери відомо не так вже й багато. На земному небосхилі вона постає слабкою зіркою 7-ї величини. Видимий диск Церери дуже малий, тому перші подробиці вдалося розгледіти тільки наприкінці XX сторіччя за допомогою орбітального телескопа «Хаббл». На поверхні Церери помітно кілька світлих і темних структур (імовірно, кратерів). Шляхом їх спостереженнями вдалося встановити період обертання Церери (9,07 години) і нахил осі обертання до площини орбіти (менше 4 °). Найяскравіша структура на честь першовідкривача Церери отримала назву «Пьяцца». Можливо, це кратер, що оголив крижану мантію, або навіть кріовулкан. Спостереження в інфрачервоному діапазоні показали, що середня температура поверхні становить 167 К (-106 °C), у перигелії вона може сягати 240 К (-33 °C). Радіотелескопом в Аресібо кілька разів проводилося дослідження Церери в радіодіапазоні. За характером відбивання радіохвиль встановлено, що поверхня Церери досить гладенька, мабуть, за рахунок високої еластичності крижаної мантії. Супутників у Церери не виявлено. Принаймні спостереження «Хаббла» виключають існування сателітів розмірами більше 10-20 км.

Ерида

Ерида (136199 Eris) — карликова планета, транснептуновий об'єкт.

Ериду було відкрито 21 жовтня 2003 року Майком Е. Брауном із Каліфорнійського технологічного інституту, Чедвіком Трухільо з обсерваторії Джеміні і Девідом Рабіновіцем з Єльського університету.

Діаметр Ериди — близько 2330 км. Першовідкривачі, а вслід за ними NASA та деякі ЗМІ оголосили цей об'єкт десятою планетою Сонячної системи, однак 24 серпня 2006 р. Міжнародний астрономічний союз затвердив нове визначення планети, за яким Ерида нею не є. Об'єкт було віднесено до категорії «карликових планет».

Для Ериди раніше використовували тимчасові назви: 2003 UB313, Ксена, Зена (Xena) і Ліла (Lilah). Назву «Ерида» на честь грецької богині розбрату було ухвалено Міжнародним астрономічним союзом 13 вересня 2006 року .

Орбіта

Попри те, що орбіту Еріди відстежено за архівними знімками аж до 1954 року, її вкрай повільний рух не дозволяє встановити орбітальні характеристики з високою точністю. Середня відстань Ериди від Сонця — 68 а. о. (близько 10 млрд км), але її орбіта дуже витягнута — ексцентриситет дорівнює 0,43. Таким чином, максимальна відстань від Ериди до Сонця становить 97,63 а. о. (14,61 млрд км), мінімальна — 38,46 а. о. (5,75 млрд км), тобто, в перигелії вона виявляється ближчою до Сонця, ніж Плутон в афелії, однак, на відміну від нього, Ерида не потрапляє всередину орбіти Нептуна. Вона пройшла афелій у березні-квітні 1977 року і зараз наближається до Сонця. Станом на 2012 рік Ерида перебуває за 96,5 а. о. (14,5 млрд км) від Сонця, тобто сонячне світло йде до неї більше 13 годин. Період обертання Ериди навколо Сонця становить 561 рік, тобто вона досягне найближчої до Сонця точки орбіти 2258 року.

Крім великого ексцентриситету її орбіта дуже нахилена (під кутом 43,82°) до площини екліптики. За ексцентриситетом та нахилом орбіти Ерида значно перевершує Плутон та інші класичні об'єкти поясу Койпера. Небесні тіла з такими характеристиками деякі дослідники вважають об'єктами розсіяного диска або навіть відоособленими транснептуновими об'єктами.

Фізичні властивості

Стандартна зоряна величина Ериди становить −1,19m. Її видимий блиск у 2011–2012 роках дорівнює 18,7m (для порівняння, блиск Плутона — близько 14m) — безпосередньо спостерігати планету в аматорський телескоп неможливо, хоча за певних умов її можна зняти через хороший аматорський телескоп з апертурою 250–300мм.

Супутник

Планета має супутник Дизномія ((136199) Eris I Dysnomia) (тимчасові назви: S/2005 2003 UB313, Габріела).

Цікавий факт

Відкриття Ериди, що за розмірами більша Плутона, призвело до дискусії серед астрономів, чи слід вважати її планетою. Наслідком дискусії стало ухвалення генеральною асемблеєю Міжнародного астрономічного союзу резолюції, внаслідок якої було переглянуто саме значення терміну «планета», відтоді (2006 р.) об'єкт має задовольняти трьом умовам:

Він має обертатись навколо Сонця.

Він має бути досить масивним, щоб набути сферичної форми під дією власних гравітаційних сил.

На своїй орбіті він має бути гравітаційною домінантою і поряд з ним не має бути інших тіл порівнянного розміру, крім його власних супутників або таких, що перебувають під його гравітаційним впливом.

Плутон не задовольняє третій умові, оскільки його маса становить лише 7 % від маси всіх об’єктів на його орбіті. Тому рішенням МАС Плутон було втратив статус планети і його було включено до класу карликових планет.

Остаточно 11 червня 2008 р. МАС оголосив про введення поняття "плутоїд". Зокрема, до плутоїдів належать карликові планети Ерида, Плутон, Макемаке і Хаумеа. Таким чином, офіційно кількість планет Сонячної системи дорівнює восьми.

Література

• Георгий Бурба. Предводитель холодных миров // «Вокруг света» : журнал. — 2006. — № 1 (2784). — С. 66—76.

• Георгий Бурба. Ледяные сателлиты Солнца // «Вокруг света» : журнал. — 2006. — № 2 (2785).

• Плутон оказался не самым тяжёлым среди карликовых планет. Полит.ру (18 июня 2007). Проверено 20 августа 2008.

• «Закрытие» Плутона. Взгляд.ру (21 августа 2006). Проверено 20 августа 2008. Архивировано из первоисточника 21 августа 2011.

• Southwest Research Institute (англ.). — сообщение о теории происхождения Харона в результате столкновения.. Проверено 11 ноября 2012. Архивировано из первоисточника 11 ноября 2012.

• База данных JPL НАСА по малым телам Солнечной системы .

• Оригинальные письма об открытии Цереры…

• Уральская В. С. Карликовая планета Эрида. // ГАИШ МГУ. Проверено 25 января 2012. Архивировано из первоисточника 10 мая 2012.

• Плутон и Эрида примерно равны в диаметре?