Спутник Харон и планета Плутон

До 2006 года Плутон, чьим спутником является Харон, считался девятой планетой Солнечной системы. В связи с открытием множества подобных объектов в поясе Койпера 2,5 тыс. астрономов на 26 Ассамблее Международного астрономического союза классифицировали Плутон как карликовую планету.

Тайна девятой планеты

Наблюдение за Нептуном, анализ его орбиты показал, что он один не может оказывать столь сильного воздействия на движение седьмой планеты - Урана. В 1906 году американский меценат, астроном-любитель Персиваль Лоуэлл дал старт проекту "Планета Х" по поиску девятого "жителя" Солнечной системы. Различные стечения обстоятельств (брак в эмульсии фотопластинки, совпадение изображения с изображением звезды) позволяло ускользать таинственной планете от оптических инструментов астрономов до 1930 года.

Наконец, сотруднику обсерватории Лоуэлла, 23-летнему К. Томбо, удалось получить необходимые фотоснимки и идентифицировать движение искомого объекта. Из трех вариантов названия планеты - Минерва, Кронос и Плутон - был выбран последний, предложенный английской школьницей Венецией Берни.

Размер имеет значение

Вычисление точных физических параметров планеты, из-за чрезвычайно большого удаления (в среднем 39,4 а. е., или 5,85 млрд км), сопряжено с определенными трудностями. Предполагаемая орбита Плутона имеет не свойственный планетам наклон к эклиптике в 17˚. В течение прошлого века предпринимались неоднократные попытки уточнения массы планеты, и с каждым расчетом значение получалось все меньшим. В 1978 году у Плутона был обнаружен первый спутник - Харон. Это позволило достаточно точно рассчитать массу планеты. Стало ясно, что с полученным значением (0.2 % от массы Земли) не могут оказывать серьезного воздействия на Уран "легковесы" Плутон и Харон (это спутник). Какой планеты еще не хватает в этом гравитационном уравнении? Поиски "Объекта Х" вновь возобновились с прежним усердием, но результатов не принесли.

К облегчению многих, информация, переданная на Землю космическим беспилотным аппаратом "Вояджер-2" в 1989 году, и уточненные расчеты, выполненные специалистами NASA четыре года спустя, объяснили все несоответствия в движении Урана.

Ледяной мир

Плутон можно разглядеть только в телескоп как объект 15-й звездной величины. Период обращения вокруг Солнца - 248 лет, вокруг своей оси (обратное вращение) - 6,4 суток. Спектральный анализ планеты показывает, что ее поверхность на 98 % состоит из ледяного азота. Присутствуют незначительные следы моноокиси углерода и метана. Кривая зависимости видимой яркости от времени свидетельствует о неоднородной структуре поверхности Плутона. Средняя плотность вещества на планете - 2 г/см³. Ядро Плутона (от 50 до 70 % всего объема), состоящее из горных пород, окружено льдами. Не исключено - вследствие внутреннего разогрева из-за распада радиоактивных минералов - существование жидкой прослойки.

По уточненным данным, экваториальный диаметр планеты - 2380 км. По массе Плутон в пять раз легче Луны. На сегодняшний день известно о пяти естественных спутниках. Последний - Стикс - открыт в 2012 году. Самый крупный спутник - Харон. С ним не все так просто, но об этом ниже.

Харон - спутник Плутона

Космическое тело получило свое имя от древнегреческого мифического лодочника, перевозившего души умерших через воды Стикса. Харон - это спутник планеты, открытый первым (Д. Кристи, США, 22.06.1978). Иногда его называют Плутоном-1.

Диаметр Харона - 1220 км. Масса в шесть раз меньше массы Плутона. Расстояние между центрами космических тел - 19,6 тыс. км. Спутник Харон пробегает свою орбиту за 6,4 суток, что совпадает с периодом обращения планеты вокруг своей оси (похожая картина наблюдается у Земли и Луны). Средняя плотность вещества на Хароне - 1,73 г/см³. Поверхность спутника покрыта слоем водяного льда. Спектральные исследования указывают на наличие гидратов аммиака, что свидетельствует о сегодняшней геологической активности на Хароне.

Много загадок еще таит Харон! Чей спутник это - понятно, но вот спутник ли?! Дело в том, что центр масс системы Плутон - Харон (барицентр) лежит за пределами планеты.

Двойная планета?

В Солнечной системе двойных планет, даже карликовых, пока не обнаружено. Двойные астероиды есть. Самый известный из них - Антиопа (Главный пояс). Есть и транснептуновые (кьюбивано) двойные объекты - Сила-Нунам. Единственные космические тела в окрестностях Солнца, которые могут претендовать на статус двойной планеты, - это Плутон и Харон.

На 26 Ассамблее МАС выносилось предложение о присвоении Харону статуса карликовой планеты. Автоматически союз Плутон - Харон признавался бы бинарной системой. Тогда резолюция не получила поддержки большинства участников форума, хотя не исключено, что вопрос в дальнейшем может быть пересмотрен.

Новые горизонты

Весной 2015 года, после девятилетнего перелета, приступил к выполнению своей миссии космический беспилотный аппарат NASA "Новые горизонты". Среди основных задач - исследование системы Плутон - Харон, а именно:

• картографирование поверхности, построение температурных диаграмм;
• геологические и морфологические (текстура и рельеф) изыскания;
• определение состава атмосферы или ее следов (объект - спутник Харон).

На минимальное расстояние в 12,5 тыс. км аппарат приблизился к Плутону 14 июля. Реализация программы выполнялась в течение 9 суток, в ходе которых на Землю было отправлено более 50 Гб информации. На передачу данных потребовалось чуть более года. Что же открыли нам "Новые горизонты"?

Получила полное подтверждение предполагаемая геологическая активность Плутона. На переданных изображениях видно, что метеоритных кратеров на поверхности планеты крайне мало (по сравнению с Хароном). Это свидетельствует о периодическом обновлении внешних слоев планеты в результате тектонических процессов.

Атмосфера Плутона оказалась более разряженной, чем предполагали ученые - давление не превышает стотысячной доли земного. Предположительно, именно в воздушной оболочке планеты образуются толины - полимеризованные простейшие углеводороды, а затем, конденсируясь, они выпадают на поверхность, придавая ей яркую окраску.

Мордор и толины

Немало сюрпризов преподнес и Харон. Обращенное к Плутону полушарие разрезает густая сеть пропастей. Глубина некоторых превышает 7,5 км. Вся поверхность покрыта слоем грязного водяного льда.

Огромный интерес представляет северная полярная "шапка" спутника. В отличие от многих космических тел, на Хароне она темно-красного цвета. По мнению астронома У. Ганди (Обсерватория Лоуэлла, США), окраску полюсу могут придавать все те же органические сополимеры - толины, путем сложных физических и химических процессов образующие на поверхности тонкий слой.

Такая же область, получившая название Мордор, обнаружена еще на одном спутнике Плутона - Никте.