У нас есть карликовые планеты. Карликовые планеты: Плутон, Эрида, Макемаке, Хаумеа

Согласно определению, принятому МАС в 2006 году, карликовая планета — это «небесное тело на орбите звезды, которое достаточно массивно, чтобы округляться за счет собственной гравитации, но не очищать ближайший регион от планетезималей, и не является спутником. Кроме того, оно должно обладать достаточной массой для преодоления предела прочности на сжатие и достижения гидростатического равновесия».

В сущности, этот термин означает любой объект с планетарной массой, не являющийся ни планетой, ни естественным спутником, который отвечает двум базовым критериям. Во-первых, он должен быть на прямой орбите Солнца и не являться луной вокруг другого тела. Во-вторых, он должен быть достаточно массивным, чтобы обрести сферическую форму под действием собственной силы тяжести. И, в отличие от планеты, он не должен очищать окрестности вокруг своей орбиты.

Размер и масса

Для того чтобы тело округлилось, оно должно быть достаточно массивным, чтобы гравитация стала доминирующей силой, влияющей на форму тела. Порожденное этой массой внутреннее давление приведет к тому, что поверхность станет пластичной, будет сглаживать высокие подъемы и заполнять впадины. С мелкими телами размером менее километра в диаметре такого не происходит (вроде астероидов), ими управляют силы за пределами их собственных гравитационных сил, которые, как правило, поддерживают неправильные формы.

Крупнейшие известные транснептуновые объекты (ТНО)

Между тем, тела в несколько километров поперечником - когда сила тяжести существенная, но не доминирующая - принимают форму сфероида или «картошки». Чем больше тело, тем выше его внутреннее давление, пока не станет достаточным, чтобы преодолеть внутреннюю силу сжатия и достичь гидростатического равновесия. В этот момент тело становится настолько круглым, насколько вообще может быть, учитывая его вращение и приливные эффекты. Это определение предела карликовой планеты.

Тем не менее вращение также может повлиять на форму карликовой планеты. Если тело не вращается, оно будет сферой. Чем быстрее оно вращается, тем более вытянутым или разносторонним оно станет. Экстремальный пример такого - это Хаумеа, которая почти в два раза длиннее на основной оси, чем на полюсах. Приливные силы также приводят к тому, что вращение тела постепенно становится приливно заблокированным, и тело остается обращенным к компаньону одной стороной. Крайний пример такой системы - Плутон — Харон, оба тела приливно заблокированы между собой.

Верхние и нижние пределы размера и массы карликовых планет МАС не определяет. И хотя нижняя граница определяется достижением равновесной гидростатической формы, размер или масса, при которой этот объект достигает такой формы, зависит от его состава и термической истории.

К примеру, тела из жестких силикатов (вроде каменистых астероидов) должны достигать гидростатического равновесия при диаметре порядка 600 километров и массе 3,4 х 10^20 кг. Для менее жесткого тела из водного льда такой предел будет ближе к 320 км и 10^19 кг. В результате на сегодняшний день не существует конкретного стандарта для определения карликовой планеты в зависимости от ее размера или массы, а вместо этого он обычно определяется на основе его формы.

Орбитальное положение

В дополнение к гидростатическому равновесию, многие астрономы настояли о проведении черты между планетами и карликовыми планетами на основе их неспособности «очищать окрестности своей орбиты». Короче говоря, планеты могут убирать меньшие тела рядом со своими орбитами путем столкновения, захвата или гравитационного возмущения, тогда как карликовые планеты не обладают необходимой массой, чтобы достичь этого.

Для расчета вероятности того, что планета очистит свою орбиту, планетологи Алан Штерн и Гарольд Левинсон представили параметр, который они обозначают буквой «лямбда».

Этот параметр выражает вероятность столкновения в зависимости от заданного отклонения орбиты объекта. Значение этого параметра в модели Штерна пропорционально квадрату массы и обратно пропорционально времени и может быть использовано для оценки потенциала тела очищать окрестности своей орбиты.

Астрономы вроде Стивена Сотера, ученого Нью-Йоркского университета и научного сотрудника Американского музея естественной истории, предлагают использовать этот параметр для проведения черты между планетами и карликовыми планетами. Сотер также предложил параметр, который он называет планетарным дискриминантом - обозначается буквой «мю» - который рассчитывается путем деления массы тела на общую массу тел других объектов на той же орбите.

Признанные и возможные карликовые планеты

В настоящее время есть пять карликовых планет: Плутон, Эрис, Макемаке, Хаумеа и Церера. Только Церера и Плутон наблюдались достаточно, чтобы быть бесспорно вписанными в эту категорию. МАС постановил, что безымянные транснептуновые объекты (ТНО) с абсолютной величиной ярче, чем +1 (и математически ограниченные минимальным диаметром в 838 км) должны быть причислены к карликовым планетам.

Возможные кандидаты, которые находятся в настоящее время под рассмотрением, включают Орк, 2002 MS4, Салацию, Квавар, 2007 OR10 и Седну. Все эти объекты расположены в поясе Койпера; за исключением Седны, которая рассматривается отдельно - отдельным классом динамических ТНО во внешней Солнечной системе.

Вполне возможно, что в Солнечной системе есть еще 40 объектов, которые могут быть справедливо обозначены карликовыми планетами. По оценкам, до 200 карликовых планет могут найти в поясе Койпера после его изучения, а за пределами этого пояса их число может превзойти 10 000.

Разногласия

Сразу после решения МАС касательно определения планеты, ряд ученых выразил свое несогласие. Майк Браун (лидер группы Калтеха, которая обнаружила Эрис) соглашается с сокращением числа планет до восьми. Тем не менее ряд астрономов вроде Алана Штерна по поводу определения МАС.

Штерн утверждает, что, подобно Плутону, Земля, Марс, и Нептун тоже не полностью очищают свои орбитальные зоны. Земля вращается вокруг Солнца с 10 000 околоземных астероидов, которые по оценке Штерна противоречат очищению орбиты Земли. Юпитер, между тем, сопровождается 100 000 троянских астероидов на своем орбитальном пути.

В 2011 году Штерн ссылался на Плутон как на планету и считал другие карликовые планеты вроде Цереры и Эрис, а также крупные луны, дополнительными планетами. Тем не менее другие астрономы утверждают, что хотя крупные планеты и не расчищают свои орбиты, они полностью контролируют орбиты других тел в пределах своей орбитальной зоны.

Другое спорное применение нового определения планет касается планет за пределами Солнечной системы. Методы выявления внесолнечных объектов не позволяют определить напрямую, «очищает ли объект орбиту», только косвенно. В результате в 2001 году МАС утвердил отдельные «рабочие» определения для внесолнечных планет, включающие такой сомнительный критерий: «Минимальные масса/размер, необходимые для того, чтобы считать внесолнечный объект планетой, должны соответствовать параметрам, принятым для Солнечной системы».

Несмотря на то, что за принятие такого определения планет и карликовых планет высказались далеко не все члены МАС, NASA недавно объявило, что будет использовать новые руководящие принципы, установленные МАС. Тем не менее споры о решении 2006 года пока не прекращаются, и мы вполне можем ожидать дальнейшего развития событий на этом фронте, когда будет обнаружено и определено больше «карликовых планет».

По меркам МАС довольно просто определить карликовую планету, но вписать Солнечную систему в трехуровневую систему классификации будет все сложнее по мере расширения нашего понимания Вселенной.

В 2006 году Международное астрономическое общество ввело новый класс космических объектов, назвав их карликовыми планетами. Таких тел в Солнечной системе насчитывается около пятидесяти, а самое известное из них - Плутон, который до того момента считался полноценной планетой.

Карликовая планета - это небесное тело, которое:

• вращается по орбите вокруг Солнца;
• имеет достаточную массу для того, чтобы поддерживать близкую к сферической форму;
• не является спутником планеты;
• не может, в отличие от планет, расчистить район своей орбиты от других объектов.

Пятерка самых больших карликовых планет Солнечной системы собраны наинфографике от сайта Space.com, Луна тут показана для сравнения размеров.

Эрида

Крупнейшей карликовой планетой Солнечной системы является Эрида, хотя таковой она стала только недавно, после того как уточнили ее размеры. Согласно этой информации, Эрида и Плутон практически близнецы по массе и размеру, различие по диаметру - около 15 км.

Эрида названа в честь греческой богини раздора, поскольку после обнаружения в 2003 году ученые некоторое время не могли прийти к согласию, причислять ее к планетам или нет.

Орбита карликовой планеты находится в полтора раза дальше от Солнца (68 астрономических единиц (а.е., 150 млн км), расстояний от Солнца до Земли), нежели Плутон. Эрида двигается по сильно вытянутой орбите, а период вращения вокруг Солнца составляет 561 земной год. А день тут почти равен земному.

Плутон

Плутон открыли в 1930 году и он длительное время считался 9 планетой, причем в некоторой точке своей орбиты он ближе к Солнцу, чем Нептун. Это один из самых больших объектов Пояса Койпера, зоны за орбитой Нептуна, состоящей из сотен тысяч каменных и ледяных объектов, размером более 10 километров.

Полный круг вокруг Солнца Плутон проходит за 247 лет, вокруг своей оси он также движется медленно - 6 с половиной дней. Эта карликовая планета богата спутниками, тут их аж 5.

сайт ранее полет зонда New Horizons над Плутоном и и его спутником Хароном, опубликованную NASA.

Хаумеа

Самое быстровращающееся известное тело в Солнечной системе, размер которого превышает 100 км. Хаумеа обладает сильно вытянутой формой, двумя спутниками и системой колец. Сутки тут длятся всего 3,9 часов, но скорость вращения вокруг своей оси не влияет на длительность путешествия вокруг Солнца, для этого потребуется 282 года.

Эту карликовую планету назвали в честь гавайской богини плодородия и деторождения. Она находится в Поясе Койпера, немного (относительно конечно, это «немного» составляет 600 млн км) дальше от Солнца, чем Плутон.

Макемаке

На 300 млн км вглубь космоса располагается еще один объект Пояса Койпера, которому нужно более 300 лет для того, чтобы облететь вокруг Солнца. Сутки тут длятся 22,5 часа. Несмотря на то, что это достаточно яркий объект, его удалось обнаружить только в 2005 году.

Свое название планета получила в честь полинезийского бога Маке-Маке, который был ответственный за создание человечества и изобилие.

Церера

В отличии от предыдущих фигурантов списка крупнейших карликовых планет, которые находятся в далеком пространстве, почти на границе Солнечной системы, Церера - наш сосед и располагается в поясе астероидов между Марсом и Юпитером, является ближайшей к Солнцу карликовой планетой.

Для обнаружения этого небесного тела не требовались современные телескопы, поэтому Цереру нашли еще в 1801 году. Ее орбита в 2,8 раз дальше от Солнца, чем земная, а период обращения вокруг Солнца составляет 4,6 года.

сайт ранее сообщал, что на Церере обнаружили признаки , а на орбите этой карликовой планеты проходит . Также, в одном из метеоритов (предположительно) из Цереры компоненты для создания жизни.

Предлагаем также ознакомится с из 10 главных космических миссий, и как следить за ними онлайн.

Подавляющее большинство людей не знают, что Плутон теперь карликовая планета Солнечной системы. Если вы не знаете, то их теперь несколько. Из пяти официально признанных, Плутон даже не самый большой. Про них есть множество интересных фактов, которые можно найти ниже.

Эта группа небесных тел пока что остается наименее изученной ввиду их удаленности от центра нашей системы, но благодаря постоянному развитию технологий астрономы постоянно восполняют пробелы в своих знаниях. 2003-2005 года были довольно «урожайными» на открытия. Современные технологии позволяет увидеть даже самый удалённый объект.

Плутон

Один из самых маленьких объектов Солнечной системы, радиусом всего 1153 км. Период обращения по орбите вокруг Солнца составляет 90 613 суток (около 248 лет), а оборот вокруг своей оси занимает 6,4 земных суток. Несколько десятилетий с момента открытия в 1930 году считался девятой планетой, пока в 2006 году астрономы не пришли к выводу, что его всё-таки стоит причислить к карликовым планетам в поясе Койпера, получившим своё название после открытия в 2005 году нескольких подобных объектов.

Спутников, сопровождающих его, на данный момент известно 5 – , крупнейший из них, Кербер, Никта, Стикс и Гидра. Орбита этой карликовой планеты эллиптическая, вытянута довольно сильно.

Лишь несколько лет назад учёным удалось измерить температуру на поверхности этого небесного тела. 14 июля 2015 года космический аппарат Новые Горизонты совершил близкий пролет вблизи Плутона и передал множество данных и фотографий о нем.

Хаумеа

Самая быстровращающаяся из всех планет, известных на сегодняшний день в нашей системе – один оборот вокруг собственной оси занимает всего 4 часа, в то же время как полный облёт Солнца занимает 102937 суток (почти 282 года). Один из самых маленьких объектов, средний радиус составляет всего 718 км, при этом, в отличие от остальных небесных тел, обладает неправильной, как бы сплюснутой, формой. При этом имеется и 2 спутника – Хииака и Намака.

Макемаке

Размер третьей по величине до сих пор не известен точно. Предполагается, что средний радиус приблизительно равен 740 с точностью до 17 км. Зато продолжительность года на ней удалось установить довольно точно — 111867 суток (что примерно равно 306 годам). Спутников на её орбите не обнаружено.

Эрида

Один из самых больших объектов пояса Койпера лишь ненамного превосходит Плутон – 1163 км. Оборот вокруг Солнца занимает 205 029 сут (чуть больше, чем 561 год).

Обнаружившие её ученые в 2005 году изначально были уверены, что открыли 10 планету солнечной системы, но впоследствии она была признана карликовой планетой.

Открытие этого небесного тела, можно сказать, положило начало новой эры для астрономии, поскольку именно факт её открытия положил начало многочисленным спорам о статусе Плутона.

Церера

Примечательна тем, что еще совсем недавно была в разряде астероидов и занимала среди них первое место по размеру. Продолжительность года, по сравнению с другим удаленными карликовыми планетами — смехотворна, всего 4,6 года.

В сравнении с другими, ее диаметр не столь впечатляет и составляет 975×909 км. Период вращения вокруг оси имеет продолжительность около 0,3781 суток. У спутники не обнаружены.

Классификация

Они имеют свою классификацию, которая существует не очень много и она может быть пересмотрена в будущем на основе новых научных открытий.

Определение понятия карликовые планеты по международным стандартам

Международный астрономический союз (МАС) дал определение космическим объектам которые будут именоваться карликами. Так карликовой считаются планеты, которые имеет такие признаки:

• Объект вращается вокруг Солнца;
• Масса объекта достаточная для того что бы стать почти круглым;
• Объект не может своей гравитацией самостоятельно расчистить свой путь.

Основные отличия карликовой от земной группы планет

Отличие этих планет от Земной группы заключается в неспособности космического объекта расчистить перед собой путь, то есть другие, такие как или Марс могут своей массой расчистить путь перед собой на своей орбите. В отличии от крупных, эти планеты как правило, пересекают своими орбитами места скопления других космических тел, например Пояс Койпера.

На сегодняшний день астрономы сумели обнаружить и классифицировать пять подобных объектов это:

1. Плутон (всем известная планета, которая на заседании МОС в 2006 году, переквалифицировалась с планеты в карликовую).
2. Церера — карликовая планета между Марсом и Юпитером в поясе астероидов.
3. Макемаке — мало изучена, третья по величине карликовая планета в передах Солнечной системы.
4. Хаумеа — необычна очень быстрым вращением вокруг своей оси.
5. Эрида — по массе является второй карликовой планетой после Плутона, хотя возможно и первая данные уточняются.

Впрочем, по мнению некоторых ученых, может содержать в себе около 100 и более небольшие карликовые планеты , просто их еще не обнаружили.

Международный астрономический союз обозначил планеты находящиеся за орбитой Нептуна, как «Плутойды».

Так считается, что Эрида, которая вращается вокруг Солнца далеко за орбитой Нептуна, становится плутойдом , а Церера из Пояса астероидов становится карликовой планетой.

Таблица карликовых планет с астрономическими характеристиками

Другие кандидаты на звание карликовая планета

Благодаря современным средствам обнаружения ученые обнаружили несколько десятков крупных космических тел, которые можно отнести и квалифицировать к планетам «Плутойдам». В таблице, приведенной ниже показаны планетоиды с примерным диаметром до 600 км. Причем первые 6 объектов, вероятнее всего станут главными кандидатами.

Обзор карликовых планет: Плутон, Эрида, Макемаке, Хаумеа, Церера

Наша Солнечная система находится под постоянным вниманием не только астрономов, но и просто любителей быть в курсе космических событий и новостей. И если такие космические тела как Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун все время находятся в поле зрения общественности и о них знает каждый, то карликовые планеты стали объектом всеобщего внимания совсем недавно.

Плутон

Некогда имеющий статус планеты, Плутон потерял его в 2006 году, когда Международный астрономический союз впервые дал определение термину «планета». На данный момент его считают крупнейшей карликовой планетой Солнечной системы. Однако же, глава миссии «Новые Горизонты» Алан Стерн, под чьим внимательным надзором зонд совершил успешный пролет над поверхностью Плутона, не так давно сделал весьма внушительное утверждение. Он сообщил, что Плунтон - планета.

В оправдание своего заявления, он привел два факта. Во-первых, он указал, что по своей форме Плутон находится в полном соответствии с массой, а во-вторых, он указал на то, что этот мир невероятно активен, в нем присутствуют углеводородные дожди и сейсмическая активность и азотные ледники. Ученый считает, что это космическое тело нельзя считать просто неподвижным объектом, поверхность которого покрыта скалами и льдом. Весьма вероятно, что согласно его доводам статус Плутона может быть изменен в ближайшее время.

Его слова подтвердили последние снимки, сделанные камерой «Лорри» космического корабля «Новые Горизонты», которые указали на то, что равнина в форме сердца на Плутоне имеет в самом центре огромные залежи льда, которые находятся в постоянной динамике. Это указывает на сложную геологическую структуру карликовой планеты. Оказалось, что движение ледников по поверхности осуществляется тем же самым способом, как и на Земле. Последние исследования указывают на то, что химический состав данного ледника включает в себя азот, метан и двуокись углерода.

Но Плутон далеко не единственная карликовая планета нашей Солнечной системы из открытых на сегодняшний день. Предлагаем познакомиться с менее известными, но от этого не менее интересными карликовыми мирами, известными на сегодняшний день.

Эрида

Карликовая планета Эрида в какой-то степени несет ответственность за «понижение» статуса Плутона до карликовой планеты в 2006 году. Это небольшой мир который движется по странному эллиптическому пути вокруг Солнца, он был обнаружен астрономом Майком Брауном в 2003 году.

Когда Эрида была впервые обнаружена, ученые думали, что она может быть на самом деле даже больше, чем Плутон. Такие выводы вызвали споры среди астрономов, которые хотели, чтобы классификация космических тел в Солнечной системе была пересмотрена, что и произошло. Но, оказалось, что ее размер меньше и сейчас Эриду носит статус второй по размеру карликовой планеты Солнечной системы.

Потому что Эрида так далеко от Земли и от Солнца (10,18 млрд км), делает ее трудно изучаемой планетой. Так возникли сложности с определением ее размера. Причина этого - сильная яркость Эриды, из-за которой ее альбедо может быть завышено. С учетом абсолютной звездной величины космического тела, ее диаметр должен составлять не менее 2300 км.

Макемаке

Обнаруженная в 2005 году, карликовая планета Макемаке находится в поясе Койпера. Этому крошечному миру требуется 310 земных лет, чтобы сделать один оборот вокруг Солнца.

Ученые считают, что на самом деле карликовая планета на самом деле имеет красновато-коричневый оттенок. И на первый взгляд это доминирующий цвет в этой части пространства. Однако, данные, полученные с зонда «Новые Горизонты» подтвердили, что Плутон имеет красноватый оттенок, соответственно и другие объекты в поясе Койпера также имеют преимущественно красный оттенок.

Согласно заявлениям представителей НАСА на поверхности этой карликовой планеты были обнаружены признаки замороженного азота. Кроме того, в химический состав космического тела входи замороженый этан и метан. По мнению ученых, что метан присутствует на поверхности в форме гранулах, диаметр которых не менее одного сантиметра.

Хаумеа

Хаумеа очень быстро движется. Карликовая планета вращается с такой скоростью, что завершает полный оборот вокруг своей оси каждые четыре часа. Ученые считают, что вращение придало вытянутую форму этой планете. Карликовая планета — обнаружена в 2003 году — также в поясе Койпера, она делает полный оборот вокруг Солнца каждые 285 земных лет, а ее размер не намного меньше размера Плутона.

Астрономы считают, что поверхность Хаумеа покрыта каменными породами с ледяной коркой. Хаумеа названа в честь гавайской богини плодородия.

Церера

Карликовая планета Церера самом деле странное и загадочное космическое тело. Небольшой испещренный кратерами мир не принадлежит к поясу Койпера, но это не мешает ему вращаться вокруг Солнца.

Церера обнаружена в 1801 году. Однако детальную информацию о ней удалось получить благодаря данным полученным с комического корабля НАСА «Рассвет», который изучает маленький мир с марта 2015. Зонд обнаружил ряд кратеров с яркими пятнами внутри них. Ученые, представители миссии, на данный момент еще не могут сказать точную информацию о составе этих, отражающих свет участков. Получить более точные данные позволит выход космического корабля «Рассвет» на более низкую орбиту Цереры.

«Мы сейчас сравнением пятна с отражающими свойствами соли, но конкретного результата пока нет» - так сообщил о природе пятен Крис Рассел, главный исследователь миссии. «Мы с нетерпением ждем новых данных и фотографий с высоким разрешением после следующей орбитальной фазы миссии».

И остальные …

Ученые НАСА полагают, что может быть до несколько десятков карликовых планет, вращающихся вокруг Солнца.

Определенные надежды они возлагают на зонд «Новые горизонты», который способен изучить еще один большой участок пространства. Возможно, через четыре или пять лет, ему удастся обнаружить еще один или несколько объектов в поясе Койпера. На данный момент стоит вопрос с финансированием миссии, но если она получит поддержку от НАСА, то, возможно, человечество сможет увидеть еще не один новый карликовый мир в нашей Солнечной системе.

Перевод: Неваленая Т.

Редакция: Колупаев Д.