Dziś astrofizyka uważana jest za jedną z najbardziej kontrowersyjnych i dynamicznie rozwijających się nauk. Jeśli w fizyce i matematyce dominują klasyczne i akademickie prawdy, stały się one twierdzeniami i aksjomatami, w astronomii naukowcy ciągle muszą radzić sobie z czymś nowym, dowodząc czegoś przeciwnego dla ugruntowanych twierdzeń. Obecny postęp techniczny pozwala społeczności naukowej prowadzić bardziej szczegółowe badania i eksplorację kosmosu, dlatego coraz częściej pojawiają się w niej współczesne sytuacje naukowe podobne do tych wokół Plutona.
Od 1930 r., Odkąd się odkrył, przez jakiś czas Pluton był uważany za pełnowartościową planetę, mającą dziewiąty numer seryjny. Jednak ciało niebieskie nie miało takiego statusu przez długi czas - tylko 76 lat. W 2006 roku Pluton został wykluczony z listy planet w Układzie Słonecznym, przenosząc się do kategorii planet karłowatych. Ten krok ze strony społeczności naukowej przełamał klasyczny pogląd na układ słoneczny, stając się precedensem we współczesnej nauce. Jaki był powód, dla którego współczesna nauka podjęła tak radykalną decyzję i na co możemy stawić czoła jutro, kontynuując naukę w najbliższej przestrzeni?
Główne cechy nowej planety karłowatej
Aby podjąć decyzję o przeniesieniu dziewiątej planety do kategorii planet karłowatych, ludzkość zajęła trochę czasu. Okres 76 lat, nawet według ziemskich standardów, jest uważany za wystarczająco krótki, aby w laboratorium astrofizycznym mogły zajść znaczące zmiany. Jednak szybki rozwój nauki i technologii w ciągu ostatnich lat podważa pozornie niepodważalny fakt, czy Pluton jest planetą.
Nawet 15-20 lat temu we wszystkich szkolnych podręcznikach astronomicznych, we wszystkich planetariach, Plutona mówiono o całej planecie Układu Słonecznego. Dzisiaj to ciało niebieskie jest obniżone w stopniu i jest uważane za planetę karłowatą. Jaka jest różnica między tymi dwiema kategoriami? Czego brakuje Plutonowi, aby można go było uważać za pełnoprawną planetę?
Rozmiar byłej planety jest naprawdę bardzo mały. Rozmiar Plutona wynosi 18% Ziemi, 2360 km na 12742 km. Jednak nawet przy tak małych rozmiarach Pluton miał status planety. Sytuacja ta wyglądała dość niecodziennie, biorąc pod uwagę fakt, że w Układzie Słonecznym istnieje sporo naturalnych satelitów o znacznie większych rozmiarach. Dlaczego tylko gigantyczne satelity Jowisza i Saturna - Ganimedesa i Tytana - przekraczają nawet Merkurego. Pod względem parametrów fizycznych Pluton jest gorszy nawet od naszego Księżyca, którego średnica wynosi 3 474 km. Okazuje się, że wielkość ciała niebieskiego w astrofizyce nie zawsze jest głównym kryterium decydującym o jego statusie.
Mały rozmiar Plutona nie powstrzymał astronomów przed teoretycznym rozpoznaniem ich obecności przez długi czas. Na długo przed odkryciem, ten niebiański obiekt nosił skromną nazwę - Planeta X. W 1930 roku amerykański astronom Clyde Tombo odkrył wizualnie, że gwiazda, którą oglądał na nocnym niebie, poruszała się na swojej własnej orbicie planetarnej. Następnie naukowcy uznali, że dziewiąta planeta Układu Słonecznego, której orbita jest granicą naszego Układu Słonecznego, znajduje się przed nimi. Społeczność naukowa nie pomyliła się z wielkością nowo odkrytego ciała niebieskiego lub jego parametrów orbitalnych. Na dodatek, nowa planeta otrzymała solidną nazwę - Pluton, wydaną na cześć starożytnego greckiego boga, władcy podziemi. Odległość od Słońca do dziewiątej planety wynosiła 5,9 miliarda km. Parametry te były następnie używane przez długi czas w celu określenia skali naszego układu słonecznego.
Ten, kto odkrył planetę, nie miał technicznej możliwości zagłębienia się w przestrzeń i postawienia wszystkiego na swoim miejscu. W tym czasie astrofizycy mieli ograniczoną wiedzę i informacje na temat obszarów przygranicznych naszego układu słonecznego. Nie wiedzieli, gdzie kończy się bliska przestrzeń i zaczyna się nieskończona przestrzeń kosmiczna.
Dlaczego Pluton nie jest planetą?
Pomimo faktu, że poprzednia dziewiąta planeta była niewielkich rozmiarów, uważano ją za ostatnie i jedyne główne ciało niebieskie znajdujące się poza orbitą Neptuna. Pojawienie się mocniejszych teleskopów optycznych w drugiej połowie XX wieku całkowicie zmieniło pojęcie przestrzeni kosmicznej otaczającej nasz system gwiezdny. Oprócz faktu, że naukowcy zdołali znaleźć własne naturalne satelity u małego Plutona, status dziewiątej planety został wstrząśnięty.
Głównym powodem zmienionej postawy naukowców na małej planecie było wykrycie w odległości 55 AU. od Słońca duże skupiska ciał niebieskich różnych rozmiarów. Obszar ten rozciągał się natychmiast poza orbitę Neptuna i nazywał się pas Kuipera. Następnie w tym rejonie przestrzeni znaleziono liczne obiekty o średnicy większej niż 100 km i podobne do Plutona. Okazało się, że mała planeta to tylko jedno z wielu ciał niebieskich obracających się w tak ciasnym kole. To był główny argument przemawiający za tym, że Pluton nie jest ostatnim wielkim ciałem niebieskim znalezionym poza orbitą Neptuna. Pierwszym sygnałem było odkrycie małej planety Makemake w 2005 r. W paśmie Kuipera. Za nią w tym samym roku astrofizycy odkryli jeszcze trzy duże ciała niebieskie w paśmie Kuipera, które otrzymały status obiektów trans-Neptuna - Haumea i Sedna. Pod względem wielkości są nieco gorsze od Plutona.
Rok 2005 był punktem zwrotnym dla astrofizyków. Odkrycie licznych obiektów poza orbitą Neptuna dało naukowcom powód, by wierzyć, że Pluton nie jest jedynym wielkim ciałem niebieskim. Być może w tym rejonie Układu Słonecznego są obiekty podobne lub większe od dziewiątej planety. Otrzymano dokładne informacje na temat Eris, położył kres sporów o los Plutona. Okazało się, że Eris jest nie tylko większa od planetarnego krążka Plutona (2600 km na 2360 km), ale ma też masę większą o całe ćwierć.
Dostępność takich informacji doprowadziła do tego, że społeczność naukowa musiała pilnie szukać wyjścia z tej sytuacji. Na międzynarodowych konferencjach między naukowcami i astrologami odbyły się prawdziwe bitwy z tej okazji. Po pierwszych przemówieniach naukowców i astrologów stało się jasne, że Plutona nie można nazwać planetą. Zgromadzili wiele materiału na rzecz tego, że w paśmie Kuipera, wraz z Plutonem, są inne obiekty o podobnych astrofizycznych parametrach i charakterystykach. Zwolennicy rewizji koncepcji klasycznej struktury Układu Słonecznego wysunęli przypuszczenie, że wszystkie obiekty trans-Neptuna powinny być tworzone w oddzielnej klasie ciał niebieskich Układu Słonecznego. Zgodnie z tą koncepcją Pluton stał się zwykłym obiektem trans-Neptuna, całkowicie tracąc status dziewiątej planety naszego systemu gwiezdnego.
Kwestia w tej sprawie została ustalona przez członków Międzynarodowej Unii Astronomicznej, którzy spotkali się w Pradze na XXVI Zgromadzeniu Ogólnym. Zgodnie z decyzją Zgromadzenia Ogólnego, Pluton został pozbawiony statusu planety. Ponadto w astronomii pojawiła się nowa definicja: planety karłowate są ciałami niebieskimi spełniającymi określone kryteria. Przypisywali Plutonowi, Eridu, Makemake i Haumeu oraz największej Asteroidzie - Ceres.
Uważa się, że Pluton, w przeciwieństwie do innych dużych ciał niebieskich, nie spełnia jednego z czterech kryteriów, według których ciało niebieskie może być sklasyfikowane jako planeta. Dla byłej dziewiątej planety charakteryzuje się następującymi cechami:
- obecność wystarczająco dużej masy;
- Pluton nie jest satelitą i ma cztery naturalne satelity;
- ciało niebieskie ma swoją własną orbitę, w której Pluton dokonuje rewolucji wokół Słońca.
Ostatnie czwarte kryterium, które pozwala zaklasyfikować Plutona jako planetę, jest w tym przypadku nieobecne. Ani przed, ani po nim ciało niebieskie nie mogło oczyścić przestrzeni orbitalnej wokół siebie. To był główny argument przemawiający za tym, że Pluton jest teraz planetą karłowatą, ciałem niebieskim o zupełnie innym statusie.
Na poparcie tej koncepcji podaje się wersję formacji planety, która staje się dominującym obiektem na określonej orbicie, poddając wszystkie inne ciała własnemu polożeniu grawitacyjnemu. Następnie duże ciało niebieskie musi albo połknąć mniejsze przedmioty, albo wypchnąć je poza granice własnej grawitacji. Sądząc po rozmiarze i masie Plutona, nic podobnego nie zdarzyło się byłej planecie. Mała planeta ma masę równą zaledwie 0,07 masy wszystkich obiektów kosmicznych zawartych w paśmie Kuipera.
Podstawowe dane o Plutonie
W przeszłości, kiedy Pluton był pełnoprawnym członkiem klubu planet, był zaliczany do ziemskich planet. W przeciwieństwie do gigantów gazowych: Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna, dawna planeta ma stałą powierzchnię. Dopiero w 2018 r. Sonda kosmiczna New Horizons przeleciała 12 tys. Km od podziemnego boga, aby z bliska zbadać powierzchnię najdalszego obiektu Układu Słonecznego. Przy pomocy tej automatycznej sondy człowiek pierwszy raz zobaczył powierzchnię karłowatej planety i był w stanie zrobić krótki opis tego ciała niebieskiego.
Mała planeta, widoczna na niebie z ledwie zauważalną gwiazdką, biegnie wokół Słońca przez 249 lat. W peryhelium Pluton zbliża się do niego w odległości 29-30 AU, podczas gdy w aphelium planeta karłowata jest usuwana w odległości 50-55 AU. Pomimo tak wielkich odległości, Pluton, w przeciwieństwie do swoich sąsiadów Neptuna i Urana, jest otwarty na badania lodowego świata. Dzieciak obraca się wokół własnej osi z prędkością 6 dni i 9 godzin, choć prędkość orbitalna jest raczej niewielka - tylko 4,6 km / s. Dla porównania, prędkość orbitalna Merkurego wynosi 48 km / s.
Powierzchnia planety to 17,7 miliona metrów kwadratowych. kilometrów Prawie cały obszar powierzchni dysku planetarnego jest dostępny do oglądania i przedstawia królestwo wiecznego lodu i zimna. Zakłada się, że Pluton składa się z zamarzniętego lodu wodnego, skał azotowych i krzemianowych. Innymi słowy, jest to wielki blok lodowy, którego gęstość wynosi 1,860 ± 0,013 g / cm3. Średnia temperatura na planecie jest ekstremalna: - 223 stopnie Celsjusza poniżej zera. Słabe pole grawitacyjne i mała gęstość doprowadziły do tego, że na Plutonie minimalna wartość przyspieszenia grawitacyjnego wynosi 0,617 m / s2.
Sądząc po obrazach, na Plutonie są depresje i góry, których wysokość może sięgać 3-3,5 km. Oprócz stałej powierzchni, Pluto ma również swoją własną atmosferę. Słabe pole grawitacyjne nie pozwala na posiadanie przez planetę rozległej warstwy gazowej. Grubość międzywarstwy gazowej wynosi tylko 60 km. Są to głównie gazy, które wyparowują z lodowatej powierzchni Plutona pod wpływem twardego promieniowania ultrafioletowego.
Nowe odkrycia z życia Plutona
Oprócz wszystkich dostępnych informacji na temat Plutona, niedawno udało się wykryć atmosferę i na satelicie Charona - Plutona. Ten satelita jest nieco mniejszy niż główna planeta, a naukowcy mają na ten temat swoje własne poglądy.
Ten ostatni fakt jest dość ciekawy. Istnieje wersja, w której Pluton i Charon są typową podwójną planetą. Jest to jedyny przypadek w naszym Układzie Słonecznym, w którym macierzyńskie ciało niebieskie i jego satelita są pod wieloma względami podobne do siebie. Niezależnie od tego, czy tak jest, czas się pokaże, podczas gdy ludzkość nadal zbiera interesujące fakty na temat Pasa Kuipera, gdzie wraz z Plutonem wciąż znajduje się wiele interesujących obiektów kosmicznych.
