Вековното търсене на границите на Слънчевата система многократно е преначертало хармоничната картина на Вселената, принуждавайки учените да предлагат нови хипотези защо Слънцето има толкова много спътници и планети. Първо, астрономите откриха, че освен големите планети в Слънчевата система има и хиляди малки космически тела. Те образуват астероиден пояс, разположен в орбитата на Юпитер. Тогава са открити Плутон, Седна, Орк, Кваоар, Варуна и много други обекти, обикалящи около Слънцето на разстояния, десетки и стотици пъти по-големи от Юпитер.
Така нареченият пояс на Кайпер, в който се намират споменатите по-горе небесни тела, открит в края на 20-ти век, унищожава съществуващата система от възгледи, в резултат на което редица астрономи дори предлагат да лишат Плутон от статута на планета. Не забравяйте, наскоро обсъждахме спора за Плутон: планета ли е, планета джудже или двойна планета?
Нека си припомним историята на тези открития …
Планетите са небесни тела, които се въртят около Слънцето, имат достатъчно тегло и размери, сферична форма и са в състояние да изчистят орбитата си от малки космически тела. През 2006 г. членовете на Международния астрономически съюз решиха, че в Слънчевата система има осем планети: Венера, Меркурий, Земя, Юпитер, Марс, Сатурн, Нептун и Уран.
За разлика от тази концепция, съществува терминът "планета джудже", който се разбира като небесно тяло, което също се върти около Слънцето, има тегло и форма, за да приеме формата на топка, но не е в състояние да изчисти орбитата си и не е спътник.
След изследванията учените стигнаха до извода, че в древността, в ранните етапи на съществуването на Слънчевата система, в нея са съществували планети джуджета. Първите обекти на системата са формирани преди малко повече от 4,5 милиарда години от облак газ и прах. След това, през първите три милиона години, малки обекти се въртяха около слънцето, сблъсквайки се един с друг и се срутваха. Останките от тези обекти днес са представени под формата на древни астероиди.
Международен екип от изследователи използва свръхчувствителен магнитометър за изследване на проби от древни метеорити. Учените са установили произхода на магнитното поле на тези обекти: както се оказа, то е възникнало в резултат на намагнитването в по-мощно поле. От всичко това можем да заключим, че първите тела на Слънчевата система, под външната обвивка, са имали горещо метално ядро, тъй като именно течният метал в движение създава магнитното поле на планетата.
Промоционално видео:
Първите обекти бяха с диаметър приблизително 160 километра. По този начин, за да възникне магнитно поле, достатъчно да намагнетира минералите на външния слой, металът трябваше да се движи доста бързо. Тоест се оказва, че древните планети на Слънчевата система са били много по-подобни на съвременните планети, отколкото се е смятало досега.
В допълнение към Плутон в Слънчевата система има много други малки планети джуджета, които се наричат астероиди или малки планети.
Най-значимата от тези малки планети е Церера с диаметър 770 километра. Той е по-малък по размер от Луната с толкова, колкото Луната е по-малка от планетата Земя.
Церера е открита на 1 януари 1801г. Италианският астроном Джузепе Пиаци откри звезда, която се държеше странно. В хода на своите изследвания той открива, че тази звезда се движи бавно по отношение на други звезди. Астрономът заключи, че е открил нова планета. Малко по-късно германският астроном и математик Карл Гаус изчислява орбитата на Церера. Оказа се, че се намира между орбитите на Юпитер и Марс, точно на мястото, където е трябвало да бъде друга планета. Разбира се, това беше голяма победа, защото най-накрая учените успяха да намерят дълго прогнозираната планета.
Година по-късно, през 1802 г., учените бяха още по-изненадани, когато астроном от Германия Хайнрих Олберс откри планетата Палада на приблизително същото място. Две години по-късно е открита друга планета - Юнона, а през 1807 г. - Веста. След това в продължение на четиридесет години учените не успяват да намерят нови космически обекти и едва през 1845 г. е открита планетата Астрея, а през 1847 г. - Хебе, Ирис и Флора. До края на века учените са открили около четиристотин малки планети.
През 1920 г. учените откриват астероида Идалго, който се движи през орбитата на Юпитер и преминава относително близо до орбитата на Сатурн. Този астероид е забележителен и с факта, че единствената от всички известни планети има много удължена орбита, която е наклонена към равнината на земната орбита под ъгъл от 43 градуса. Тази малка планета е кръстена на известния герой на мексиканската революция Гидалго и Кастилия, който почина през 1811 година.
През 1936 г. зоната на планетите-джуджета се попълва с нови обекти. Тогава беше открит астероидът Адонис. Особеността на тази малка планета беше, че тя се отдалечава от Слънцето в най-отдалечената точка на разстоянието на Юпитер, а в най-близката точка се приближава до орбитата на Меркурий.
През 1949 г. е открит и Икар, малка планета, която е отстранена от Слънцето в максималната си точка с разстояние, равно на два радиуса на земната орбита. Минималното разстояние на планетата е равно на една пета от разстоянието от нашата планета до Слънцето. Прави впечатление, че никоя от известните планети не се приближава до Слънцето на толкова близко разстояние. Всъщност оттук и името (спомнете си легендата за Икар).
Учените изчисляват, че в момента в Слънчевата система има около 40-50 хиляди малки планети. Но от целия този набор само малка част може да бъде изследвана с помощта на астрономически инструменти.
Ако говорим за размерите на малките планети, то те са доста разнообразни. Малко са планетите, които са приблизително равни по размер на Палада или Церера (те достигат приблизително 490 километра в диаметър). Приблизително седемдесет планети имат диаметър около 100 километра. Повечето джуджета са с диаметър 20-40 километра, но има и такива с диаметър около 2-3 километра. Въпреки факта, че далеч не всички астероиди са открити и изследвани, вече можем да кажем, че общата им маса е около една хилядна от масата на Земята. Но това е само засега, тъй като, както смятат учените, в момента не са открити повече от пет процента от общия брой астероиди, които са достъпни за изследване със съвременно оборудване.
Разбира се, може да се предположи, че физическите характеристики на астероидите са приблизително еднакви, но всъщност учените са изправени пред голямо разнообразие. По-специално, по време на изследването на отражателната способност на астероидите беше установено, че Палада и Церера отразяват светлина като земни скали, Юнона - като леки скали, а Веста отразява светлината като бели облаци. Това е много интересно, тъй като астероидите са толкова малки, че не са в състояние да поддържат атмосферата около себе си. По този начин на астероидите липсва атмосфера и тяхната отражателна способност зависи пряко от материалите, изграждащи повърхността на тези планети. И все пак - в някои случаи има колебания в яркостта, което може да означава, че тези планети имат неправилна форма и се въртят около оста си.
До края на миналия век астрономите са открили около 20 хиляди малки планети или астероиди. Като цяло, четат астрономите, в космоса има около милион астероиди, чийто размер надвишава един километър и които могат да представляват интерес за науката.
Три вида планети
Голямото планетографско откритие - откриването на външния пояс на астероиди, разположени извън орбитата на Нептун - значително промени идеята за Слънчевата система. В мащаба на нашата планета подобно събитие би съответствало на откриването на неизвестен преди това континент. Имаше нов поглед към структурата на планетарната система, която преди това изглеждаше не съвсем хармонична, тъй като имаше „странна“планета - най-отдалечената, девета поред от Слънцето - Плутон. Той не се вписва в редовното редуване на осемте предишни планети. Четирите най-близки до Слънцето планети (Меркурий, Венера, Земя и Марс) принадлежат към така наречения сухоземен тип - те са относително малки, но „тежки“, съставени предимно от скали, а някои дори имат желязно ядро. Следващите четири планети (Юпитер, Сатурн,Уран и Нептун) се наричат гигантски планети - те са много големи, няколко пъти по-големи от Земята и „светлина“, състояща се предимно от газове. Още по-далеч е Плутон, който не е като планетите от първата и втората група. Той е много по-малък от Луната и се състои главно от лед. Плутон също се различава по характера на своето движение: ако първите осем планети се движат около Слънцето по почти кръгови орбити, разположени в една равнина, тогава тази планета има много удължена и силно наклонена орбита.ако първите осем планети се движат около Слънцето по почти кръгови орбити, разположени в една и съща равнина, тогава орбитата на тази планета е много удължена и силно наклонена.ако първите осем планети се движат около Слънцето по почти кръгови орбити, разположени в същата равнина, тогава орбитата на тази планета е много удължена и силно наклонена.
Така че Плутон щеше да бъде „изгнаник“на Слънчевата система, ако през последните пет години една достойна компания не беше избрала за него: напълно нов, трети, тип планетни тела - ледени планетоиди. В резултат той се превърна само в един от обектите във външния астероиден пояс. По този начин вътрешният, или главният, астероиден пояс, разположен между Марс и Юпитер, престава да бъде уникална формация и има „леден брат”, така нареченият пояс на Кайпер. Такава структура на Слънчевата система е в добро съгласие със съвременните идеи за формирането на планети от протопланетен облак на материята. В най-горещия регион близо до Слънцето са останали огнеупорни материали - метали и скали, от които са се образували земни планети. Газовете избягаха в по-хладен, по-отдалечен район, където се кондензираха в гигантски планети. Част от газоветекойто се оказа на самия ръб, в най-студения регион, се превърна в лед, образувайки много малки планетоиди, тъй като в покрайнините на протопланетния облак имаше малко материя. В допълнение към планетите от този облак се образуват комети, чиито траектории проникват и в трите региона, както и спътници, които обикалят около планетите, космически прах и малки камъни - остатъци от астероиди, орат безвъздушно пространство и понякога падат на Земята под формата на метеорити.оре безвъздушно пространство и понякога пада на Земята под формата на метеорити.оре безвъздушно пространство и понякога пада на Земята под формата на метеорити.
Колан за лед
През 1930 г., когато Плутон е открит, орбитата на тази планета започва да се счита за граница на Слънчевата система, тъй като от нея излитат само скитнически комети. Смятало се, че Плутон изпълнява граничната си служба съвсем сам. Това се смяташе до 1992 г., когато астероидът 1992 QB1 беше открит извън орбитата на Плутон, но не твърде далеч от него. Това събитие беше началото на следващите открития. Създаването на нови мощни телескопи на Земята и изстрелването на няколко космически телескопа допринесоха за идентифицирането на много малки обекти в покрайнините на Слънчевата система, които преди това не беше възможно да се видят. „Петгодишният план за въздействие“е периодът от 1999 до 2003 г., през който са открити около 800 неизвестни преди това астероиди. Стана ясно, че Плутон има огромно семейство от хиляди малки небесни тела.
Външният астероиден пояс, разположен отвъд орбитата на Нептун, най-често се нарича пояс на Кайпер на името на американския астроном Джерард Питър Куйпер (1905-1973), който изучава Луната и планетите на Слънчевата система. Приписването на името му на външния астероиден пояс изглежда много странно. Факт е, че Куйпер просто вярваше, че всички малки планети, ако има такива някога са били в близост до орбитата на Плутон, би трябвало да се преместят в много отдалечени региони, а пространството, непосредствено прилежащо към Плутон, трябва да бъде освободено от космически тела. Що се отнася до предположението за съществуването на множество малки ледени астероиди извън орбитата на Нептун (неразличими в телескопите от онова време), то е многократно изразено от 1930 до 1980 г. от други астрономи - американците Леонард и Уипъл, ирландският Еджуърт, уругвайският Фернандес. Независимо от това, името на Кайпер, който отрече самата възможност за съществуването му, някак здраво се е залепило за този астероиден пояс. Международният астрономически съюз препоръчва астероидите на външния пояс да се наричат просто транснептунови обекти, тоест разположени извън орбитата на осмата планета - Нептун. Това обозначение съответства на географията на Слънчевата система и няма нищо общо с никакви научни хипотези от миналото. Това обозначение съответства на географията на Слънчевата система и няма нищо общо с никакви научни хипотези от миналото. Това обозначение съответства на географията на Слънчевата система и няма нищо общо с никакви научни хипотези от миналото.
Жители на Кайпер
Понастоящем са известни около 1000 астероиди на пояса на Кайпер, повечето от които са с размери няколкостотин километра, а десет от най-големите имат диаметър, надвишаващ 1000 км. Въпреки това общата маса на тези тела е малка - ако една топка е „сляпа“от тях, тогава тя ще бъде равна по обем на 2/3 от Луната. Малките сателити се въртят около 14 астероида. Предполага се, че в пояса на Кайпер има около 500 хиляди астероиди с размер над 30 км. По площ поясът на Кайпер е един и половина пъти по-голям от тази част на Слънчевата система, около която е разположен, тоест ограничен от орбитата на Нептун. Все още не е известно от какво са направени астероидите в пояса на Кайпер, но е ясно, че ледът от различни видове (вода, азот, метан, амоняк, метанол - алкохол, въглероден диоксид - "сух лед" и т.н.) трябва да играе основната роля в тяхната структура.тъй като температурата в този район изключително далеч от Слънцето е много ниска. В такъв естествен „фризер“веществото, от което са се образували планетите на Слънчевата система в далечното минало, може да остане непроменено.
Повече от 90% от новите обекти се движат по почти кръгови „класически“орбити, разположени на разстояние от 30 до 50 астрономически единици от Слънцето. Много от орбитите са силно наклонени към равнината на Слънчевата система, 20 астероида имат наклон над 40 °, а някои дори достигат 90 °. Следователно очертанията на пояса на Кайпер приличат на дебела поничка, в рамките на която се движат хиляди малки небесни тела. Външната граница на колана е на разстояние 47 AU. Тоест от Слънцето се изразява много рязко, така че имаше предположение за присъствието там на доста голям планетарен обект, евентуално дори с размерите на Марс (тоест половината от размера на Земята), чийто гравитационен ефект не позволява на астероидите да се „разпръснат“. Търсенето на тази хипотетична планета вече е в ход. Външната граница на колана обаче не служи като непреодолима бариера,и 43 астероида (4% от техния известен брой) излизат извън неговите граници в зона с почти абсолютен студ и тъмнина, следвайки силно удължени орбити, простиращи се над 100 астрономически единици (15 милиарда км) от Слънцето.
Година след година идеята за ролята на Плутон в Слънчевата система се променя и сега той се смята за лидер на ледените планети джуджета от пояса на Кайпер. Група от двеста астероида, чиято орбитална подредба и скорост на движение практически съвпадат със същите характеристики на Плутон, дори бяха обособени в специално семейство, наречено "плутинос", т.е. "плутони".
Външният ръб на пояса на Кайпер, рязко очертан на разстояние 47 AU. от Слънцето, би могло да се нарече новата граница на Слънчевата система. Някои от ледените астероиди обаче се движат извън тази граница. Освен това около Слънцето има магнитно поле, което се простира до около 100 AU. д. Тази област се нарича хелиосфера - сферата на магнитното поле на Слънцето.
Планета джудже или гигантски астероид?
От 1992 г. броят на астероидите, открити в покрайнините на Слънчевата система, се увеличава и постепенно става все по-ясно, че Плутон не е независима планета, а само най-големият представител на външния астероиден пояс. Гръм удари през 1999 г., когато беше предложено да се присвои на Плутон сериен номер, който е достъпен за всеки астероид. Намерена беше и подходяща причина - броят на номерираните обекти се приближаваше до десет хиляди, така че те искаха с чест да прехвърлят Плутон от планети на астероиди, като му присвоиха „забележителното“число 10 000. Дискусията пламна веднага - някои астрономи бяха за това предложение, други бяха остро против. В резултат на това Плутон остава за известно време сам и „почетният“номер преминава към следващия обикновен астероид. През 2005 г. обаче дискусиите за статуса на Плутон избухнаха с нова сила. Откриването на друг астероид в пояса на Кайпер в обсерваторията Паломар в САЩ налива масло в огъня. Този обект, който получи обозначението 2003 UB313, не беше обикновен, а по-скоро голям. Сега се счита за най-вероятно новият обект да има диаметър 2800 км, докато Плутон е 2390 км. Данните за новия астероид обаче все още не са прецизирани по по-надеждни начини. Например, изчакайте, докато премине на фона на далечна звезда и закрие светлината си. От времето между изчезването и появата на звездата ще бъде възможно много точно да се знае диаметърът на астероида. Вярно е, че такива астрономически събития се случват рядко и остава само да се изчака подходящият момент.се оказа не обикновен, а доста голям. Сега се счита за най-вероятно новият обект да има диаметър 2800 км, докато Плутон е 2390 км. Данните за новия астероид обаче все още не са прецизирани по по-надеждни начини. Например, изчакайте, докато премине на фона на далечна звезда и закрие светлината си. По времето между изчезването и появата на звездата ще бъде възможно много точно да се знае диаметърът на астероида. Вярно е, че такива астрономически събития се случват рядко и остава само да се изчака подходящият момент.се оказа не обикновен, а доста голям. Сега се счита за най-вероятно новият обект да е с размери 2800 км, докато Плутон е с размери 2390 км. Данните за новия астероид обаче все още не са прецизирани по по-надеждни начини. Например изчакайте, докато тя премине на фона на далечна звезда и закрие нейната светлина. От времето между изчезването и появата на звездата ще бъде възможно много точно да се знае диаметърът на астероида. Вярно е, че такива астрономически събития се случват рядко и остава само да се изчака подходящият момент. По времето между изчезването и появата на звездата ще бъде възможно много точно да се знае диаметърът на астероида. Вярно е, че такива астрономически събития се случват рядко и остава само да се изчака подходящият момент. От времето между изчезването и появата на звездата ще бъде възможно много точно да се знае диаметърът на астероида. Вярно е, че такива астрономически събития се случват рядко и остава само да се изчака подходящият момент.
Откривателите казаха, че ако нов астероид е по-голям от планетата Плутон, тогава той също трябва да се счита за планета. В същото време те казаха, че ако Плутон е бил открит не през 1930 г., а сега, въпросът за неговата класификация дори не би възникнал - той със сигурност би бил класиран като астероид. Историята обаче е история и принадлежността на Плутон към планетите се е превърнала не толкова в астрономически, колкото в общокултурен феномен, така че въпросът за прехвърлянето на Плутон в астероиди среща доста силна съпротива.
Нов голям обект трябваше да получи собственото си име и именно тук откривателите имаха сериозни затруднения. Ако това е планета, то според правилата на Международния астрономически съюз (IAS) и в съответствие с традицията, то трябва да получи името на божество от класическата гръко-римска митология, а ако е астероид, то трябва да се нарече името на митологичен герой, свързан с подземния свят, управляван от Плутон … Вярно е, че групата на Браун намери умен изход от тази ситуация, предлагайки да назове новия „гигантски астероид“Персефона - името на съпругата на Плутон в гръцката митология. Това име отговаря на всички правила. Но тук възникна чисто бюрократична пречка: планетите се управляват от една работна група на IAU, а астероидите - от друга. Противоречието достигна такава интензивност, че беше създаден специален комитет от 19 астрономи от различни страни,предназначен да реши дали 2003 UB313 се счита за планета или не.
Членовете на тази комисия не могат да постигнат консенсус от няколко месеца. В крайна сметка отчаяният председател, британският астроном Иван Уилямс (който между другото твърди, че името му е обикновено уелски, характерно за родом от Уелс), намери прост изход от безизходицата, заявявайки, че ако не може да се стигне до съгласувано заключение скоро, тогава той няма да следва научния път, а ще проведе най-обикновения вот и въпросът ще бъде решен с обикновено мнозинство от гласовете.
Най-отдалеченият планетоид
Новата идея за принадлежността на Плутон не толкова към планетите, колкото към астероидите все още не е имала време да се установи, но вече е намерила много привърженици. Изглеждаше, че в подреждането на планетите е намерена хармония, която не се затруднява от присъствието на „допълнителната“девета планета. Откритията на нови планетоиди обаче продължават и на 15 март 2004 г. водят до ново нарушаване на хармонията между планетите. На този ден група американски астрономи, водени от Майкъл Браун, съобщиха, че по време на наблюденията в обсерваторията на Паломар с висока надморска височина (Калифорния) през ноември 2003 г. са открили най-отдалечения обект в Слънчевата система. Оказа се, че е разположен 90 пъти по-далеч от Слънцето от Земята и 3 пъти по-далеч от „най-отдалечената“планета Плутон. И такова гигантско разстояние се оказа само частта от орбитата му, която е най-близо до Слънцето. Диаметърът на този астероид е по-малък,от Плутон - около 1500 км. Той получава името Седна на името на морската русалка, владетелка на студените и тъмни дълбини на северните морета в митовете за ескимосите (инуитите). Такъв характер не е избран случайно - в края на краищата този планетоид „се гмурка“в най-тъмния и студен район на Слънчевата система, отдалечавайки се от Слънцето 928 пъти по-далеч от Земята и 19 пъти - от Плутон. Нито един известен астероид не стига толкова далеч. Седна веднага зае мястото на "планетата-измамник", която преди това е принадлежала на Плутон. Неговата силно удължена орбита отново е нарушила установеното разбиране за Слънчевата система.отдалечавайки се от Слънцето 928 пъти по-далеч от Земята и 19 пъти - от Плутон. Нито един известен астероид не стига толкова далеч. Седна веднага зае мястото на "планетата-измамник", която преди това е принадлежала на Плутон. Неговата силно удължена орбита отново е нарушила установеното разбиране за Слънчевата система.отдалечавайки се от Слънцето 928 пъти по-далеч от Земята и 19 пъти - от Плутон. Нито един известен астероид не стига толкова далеч. Седна веднага зае мястото на "планетата-измамник", която преди това е принадлежала на Плутон. Неговата силно удължена орбита отново е нарушила установеното разбиране за Слънчевата система.
Той прави една революция около Слънцето за чудовищно време - 10 500 години! Този планетоид вече не се счита за пояс на Кайпер, тъй като дори при най-близкия подход Седна е 1,5 пъти по-далеч от Слънцето от външната граница на този пояс. Астероидът се е превърнал в своеобразен „Плутон на XXI век“- обект, чиято роля не е ясна. Постоянно е в пълен мрак, а Слънцето изглежда като малка звезда от повърхността си. Върху него цари вечен студ. В този случай се оказа, че планетоидът е боядисан в доста интензивен червен цвят и отстъпва по "зачервяване" само на Марс. Не е ясно дали Седна е сама или има други планетоиди на такова голямо разстояние - в края на краищата възможностите на телескопите позволяват да се открие обект с подобна орбита само по време на 1% от неговия оборот около Слънцето, когато той е в най-близката част от своята траектория. За Седна такъв период трае около 100 години и след това той отива в далечен регион за повече от 10 000 години и там е невъзможно да се види обект с неговите размери в съвременните телескопи.
