Претич - Статии Плутон - планета на Слънчевата система
Забележителната история за откритията на Нептун и Плутон всъщност започва с откриването на Уран, защото ако Уран не бъде наблюдаван, двете по-късни открития биха могли да се забавят в продължение на много години. Откриването на Уран обаче бележи началото на нова ера в историята на астрономията, тъй като Уран е първата планета, която е „открита“. В края на краищата Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн винаги са били видими с просто око за всеки човек, който е гледал към небето (освен ако очите на нашите праисторически предци не са били много по-несъвършени от нашите очи).
Плутон изглежда като звезда с около 15-та величина. Лесно е да се изчисли, че Марс би имал почти същия блясък, ако се приписва на разстоянието на Плутон. Това означава, че Плутон е приблизително със същия размер като Марс. По-точна оценка на диаметъра на планетата е направена през 1950 г. от J. Kuiper, който измерва ъгловия й диаметър с 5-метров телескоп и го намира равен на 0 ”, 23. Тази стойност съответства на диаметъра на планетата от 5900 км.
Още по-трудно беше да се определи масата на Плутон. До 1978 г. той не познава сателити, комети не минават близо до него. Оставаше да проучи слабите смущения, създадени от Плутон в движението на най-близките до него планети Нептун и Уран.
Когато разглеждаме плана на Слънчевата система, може да се създаде впечатлението, че орбитите на Нептун и Плутон се пресичат. Това впечатление е погрешно, тъй като орбитата на Плутон е наклонена под ъгъл 17 ° спрямо равнината на еклиптиката и орбитата на Нептун, а линията на възлите (пресичане на орбиталните равнини) е разположена така, че Плутон е разположен на 10 AU точно в района на очевидните „точки на пресичане“. северно от еклиптиката. Освен това, поради съизмеримостта на орбиталните периоди на Нептун и Плутон (три периода на Нептун са почти равни на два периода на Плутон), разстоянието между двете планети никога не може да бъде по-малко от 18 AU. Сега Плутон се приближава към своя перихелион и той вече е по-близо до Слънцето от Нептун.
Температурата на Плутон трябва да бъде около 40 ° К. Тази стойност е под точката на оросяване на метана при много ниско налягане (50 ° K). Следователно на повърхността на Плутон може да има метанов лед. И съвсем наскоро, през 1977 г., американските астрономи D. Crookshank, D. Morrison и K. Pilcher, използвайки 4-метров рефлектор от обсерваторията Kitt Peak, откриха две ленти в инфрачервения спектър на Плутон, които са характерни за метановия лед.
От друга страна, канадският астроном Л. Манинг, изучавайки спектъра на Плутон във видимата област, получен през 1970 г. от J. Fix, J. Neff и L. Kelsey на 60-сантиметров рефлектор със спектрофотометър, открит в той признаци на абсорбционни ленти на железни йони и стигна до заключението, че скалите на планетата са обогатени с желязо.
През 1955 г. американските астрономи М. Уокър и Р. Харди от фотоелектрически наблюдения установяват периода на въртене на Плутон около оста - 6 дни 9 часа 16,9 минути. 12 години по-късно съветският астроном Р.И. Киладзе потвърди този период според собствените си наблюдения. Сега е ясно, че този период е и периодът на революция на сателита на Плутон около планетата.
Проникването в тайните на Слънчевата система, основано на използването на Нютоновия закон за всеобщата гравитация и най-внимателните наблюдения продължи през нашия век. Кулминацията на тези усилия е откриването на Плутон и обстоятелствата на това откритие са изключително подобни на тези при откриването на Нептун. Както и тогава, планетата беше практически открита по време на едно от ранните търсения, но поради превратностите на съдбата, нейното идентифициране се случи много по-късно.
Млад асистент, Клайд Томбау, беше натоварен със системно фотографиране на области на небето по еклиптиката. За всяка област той направи две снимки с продължителна експозиция, разделени на 2-3 дни. След това, в търсене на очакваната планета, той много внимателно сравнява получените фотографски плочи. Сравнението е направено с помощта на мигащ компаратор - устройство, оборудвано с двоен микроскоп, което позволява на наблюдателя да вижда последователно една и съща област на небето на две плочи. Всеки обект, който се е преместил по небето през интервала между две експозиции, изглежда отскача напред-назад, докато звездите изглеждат неподвижни.
Астрономическият свят скоро единодушно прие името Плутон за тази планета, което му подхожда, тъй като тя се движи във външните райони на Слънчевата система, неосветени от Слънцето.
Последващите орбитални изчисления, базирани на снимки на новата планета, направени преди откриването й, показват, че тя се движи около Слънцето с период от 246,5 години в орбита, наклонена на 17 "към средната равнина на други планети.
В перихелия орбитата на Плутон преминава вътре в орбитата на Нептун, но поради големия наклон на орбитата тези две тела не могат да се сблъскат.
Само нещастен инцидент попречи на астрономите от Обсерваторията на планината Уилсън да открият Плутон през 1919 година. По това време Милтън Хюмън, от името на Уилям Пикеринг (1858-1938), който самостоятелно извършва изчисления на прогнозното положение на планетата, снима районите около прогнозираното положение на планетата и всъщност получи изображение на планетата на някои чинии. Образът на Плутон на една от двете най-добри плочи обаче падна само за малък брак на емулсията (на пръв поглед изглеждаше част от този брак), докато на другата плоча образът на планетата се оказа частично насложена върху някаква звезда! Дори през 1930 г., когато положението на планетата през 1919 г. беше доста добре известно от изчислената орбита, беше трудно да се идентифицират онези изображения на Плутон, получени преди 11 години.
Освен ако Плутон има фантастично висока плътност или не е изключително лош отражател на светлината, тогава масата му не е достатъчно голяма, за да предизвика отклоненията в движението на Нептун, въз основа на които е предсказано съществуването на Плутон. Ето защо много астрономи сега вярват, че откритието на Плутон е било случайно. Въпреки това откритието, последвало в резултат на неуморно търсене на планета, представлява поредната стъпка към напредъка на науката. Всички служители на Обсерваторията на Лоуъл заслужават най-високата оценка за тяхната упорита работа и резултати.
Томбау разшири търсенето, започнато в обсерваторията на Лоуъл, до цялото небе, но установи, че няма повече планети в обхвата на наблюденията с 13-инчов телескоп. Ако съществуват други планети, те трябва или да са много по-далеч, или да са много по-малки. Продължаването на търсенето на много по-слаби планети с един от по-големите телескопи, например 5-метровия, не е оправдано от практическа гледна точка. Колкото по-голям е телескопът, толкова пропорционално по-малка площ от небето той заснема. Търсенето в небето, обхващащо всички обекти, чийто блясък е най-добрият за наблюдение с 5-метров телескоп, ще изисква непрекъснато използване през всички безлунни нощи в продължение на много векове. Следователно откриването на планети, които вероятно съществуват извън орбитата на Плутон, изглежда много труден въпрос, освен ако някой късметлия не играе роля или не се прилагат нови методи за наблюдение. За радарните телескопи такива разстояния са твърде големи. Голям оптичен телескоп, изстрелян в междупланетното пространство или инсталиран на Луната и работещ в комбинация с телевизионна технология и автоматично оборудване, предназначено за търсене на планети, би могъл да допринесе за успеха, но някои астрономи обикновено се съмняват, че ще бъдат открити още.
Най-отдалечената от Слънцето от всички планети, открити досега, е напълно различна от другите планети, разположени във външните райони на Слънчевата система. Плутон изглежда като извънземно джудже сред гигантските планети. Нашите познания за Плутон са много ограничени; освен орбитата, а оттам и разстоянието, ние знаем нейната яркост и цвят, но масата на Плутон е неизвестна. Според дефиницията на Куйпер видимият диаметър на Плутон е 0 ", 2 - 0", 3, което съответства на около 5800 км. Ако приемем, че масата на Плутон поне приблизително съответства на изчислената стойност (0,8 от масата на Земята), то средната плътност на планетата е по-голяма от плътността на златото! Тъй като метали и други вещества, чиято плътност е по-висока от тази на желязото, очевидно се намират в звездите, както и на Земята, в малки количества, изглежда напълно невероятно, че плътността на Плутон е била много по-висока от тази на желязото, което е 7, 8 пъти плътността на водата. Очевидно или масата, или диаметърът му се определят с голяма грешка. Ако приемем, че плътността на Плутон е близка до тази на Земята, то това предположение неизбежно води до увеличаване на диаметъра му наполовина, но тъй като такъв диаметър е доста измерим, ние сме принудени, заедно с Броуър и Клеменс, да заключим, че Плутон маса все още е ненадеждна.
Съвсем различно обяснение за същите данни за Плутон е предложено от Олтер, според което диаметърът на Плутон е по-голям от привидния му диаметър, но поради факта, че планетата има доста гладка повърхност, слънчевата светлина се отразява само от нейните малки централен регион. Така например, полираните сферични или овални повърхности, когато са осветени от точков източник на светлина, дават отражение с концентрация на светлина към центъра на повърхността. Обяснението на Олтър обаче все още не решава проблема с доста слабата яркост на Плутон. Ако Плутон е имал отражателна способност толкова ниска, колкото Луната, чието албедо е 0,07, то той трябва да изглежда два пъти по-ярък, отколкото е в действителност. В резултат на това сме принудени да направим малко вероятното заключение, че повърхността на Плутон е доста гладка, но отражателната му способност е само 3 - 4%.
Тъй като температурата на Плутон очевидно е под 220 ° C, т.е. само при около 50-600 над температурата от абсолютна нула, тогава на повърхността му повечето обикновени газове трябва да са преминали в течно състояние или да замръзнат.
Можете, разбира се, да си представите, че Плутон е покрит с океан от течен (или твърд) кислород (ако кислородът не е толкова химически активен) или азот, а водородът и хелийът, които могат да останат газообразни на Плутон, следователно вероятно липсват.
Въпреки че може да си представим, че отражателната способност на повърхността на планетата поради наличието на лед от амонячни кристали и други често срещани съединения ще бъде доста висока, на практика трябва да сме подготвени за факта, че тази повърхност е подобна на Луната, поради отлаганията на метеорит и кометни вещества върху него, особено в ранните етапи от историята на планетата, доста неравномерни. Съдейки по жълтеникаво-белия цвят, може да се твърди, че повърхността на Плутон е покрита с не твърде пигментни материали. Следователно е много трудно да се съгласим с предположението на Олтер за относително гладка повърхност на Плутон, съчетана с рекордно ниско албедо.
Плутон вероятно е безплодна, студена малка топка; диаметърът му е малко по-малък от половината от диаметъра на Земята, а албедото е от порядъка на 0,15, т.е., два пъти албедото на Луната. Разбира се, тази планета е негостоприемна за престоя на човека на нея; смъртоносно студената нощ трае 76,5 часа там и след това идва същият дълъг ден, но следобед яркостта на слънцето ще бъде 1600 пъти по-слаба от тази на Земята.
Дори се предполага, че Плутон изобщо не е истинска планета, а просто сателит, изгубен от Нептун. Този въпрос обаче не може да бъде разрешен, докато не получим повече информация за механизма на появата на спътници в планетите.