Астрономия

Урок 9: Планеты-карлики

Планеты-карлики

В нашей Солнечной системе имеется немало загадок, которые не дают ученым покоя. Среди них и планеты-карлики. Такой статус в современной астрономии на данный момент получили только пять космических тел – Плутон, Церера, Эрида, Хаумеа, Макемаке. Остальные, а их как минимум 40, еще ожидают определения своего места во Вселенной.
Slide6

Лучшие условия по продуктам        от Тинькофф по этой ссылке

Перейти
slide9

Дарим 500 ₽ на баланс сим-карты и 1000 ₽ при сохранении номера

Перейти
slmob

!!! 500 руб. на счет при заказе             сим-карты по этой ссылке

Перейти
slmob11

Лучшие условия по продуктам 
 ТИНЬКОФФ по данной ссылке

Перейти

План урока:

Определение карликовых планет

Плутон

Церера

Эрида

Хаумеа

Макемаке

Седна

 

Определение карликовых планет

Для того чтобы называться карликовой планетой, небесным объектам необходимо соответствовать определенным характеристикам, которые были четко определены в 2006 году на Международной конференции МАС:

  • иметь сферическую форму;
  • вращаться вокруг Солнца;
  • не иметь статуса спутника другой планеты;
  • иметь способность очищать область своей орбиты от посторонних космических объектов.

Неподалеку от Плутона, как выяснилось, существует целый ряд достаточно больших объектов, которые получили название «плутонино». Было замечено, что число таких тел в последнее время стало стремительно увеличиваться. Все они располагаются в большой области, которая называется пояс Койпера. Астрономы доказали, что эти небесные тела состоят в основном из летучих веществ (льда): метана, воды и аммиака. Здесь находятся такие планеты-карлики, как:

  • Плутон;
  • Хаумеа;
  • Макемаке;
  • Эрида.

Еще ряд планет-карликов было обнаружено за пределами пояса Койпера. Среди них - Церера и Седна, которая до сих пор имеет огромное количество вопросов со стороны ученых.

 

Плутон

Говоря об образовании нашей Солнечной системы, нельзя не вспомнить об одном очень маленьком теле, по поводу которого до сих пор не прекращаются споры в научных кругах. И это невзирая на то, что оно уже давно имеет статус планеты. Речь идет, конечно же, о Плутоне – мрачном, скованном ледяным панцирем отшельнике, расположившемся на окраине Системы.

1 planety karliki

Многие до сих пор спорят о справедливости присвоения Плутону статуса планеты. Дело в том, что он относится к особому типу планет. Плутон небольшой и практически не получает ни тепла, ни света от Солнца. Звезда на его горизонте выглядит немного ярче, чем наша Луна. А температура на его поверхности такова, что только неон может находиться в таких условиях, оставаясь по-прежнему газом.

Если верить современным ученым, то Плутон – вовсе не планета, а небольшой планетоид. Но, отдавая дань уважения своим предшественникам, они оставили Плутону статус карликовой планеты.

Эта планета–карлик Солнечной системы была обнаружена 18 февраля 1930 года молодым американским астрономом Клайдом Томбо, который своим открытием подтвердил расчеты известных астрономов-теоретиков Персиваля Ловелла и Вильяма Пикеринга.

2 planety karliki
Клайд Томбо

От Солнца Плутон удален  на 5930 миллионов километров. Один оборот вокруг Светила это тело совершает за 248 земных лет. Планета резко отличается от остальных карликов, поскольку намного их меньше. Ее диаметр составляет всего 2304 километра, а масса равна 0,002 массы Земли. Плутон имеет такую удаленность от Земли, что даже при помощи современного оборудования невозможно рассмотреть его поверхность.

Ученые долго пытались обнаружить это космическое тело. Проведя многочисленные вычисления, было установлено место, где оно должно было бы находиться. Но увидеть таинственную планету стало возможным лишь после изобретения оптических телескопов большого диаметра. Имя планета получила в честь бога-владыки потустороннего мира.

Плутон находится так далеко от нас, что о его строении можно судить только приблизительно. Известно только то, что плотность вещества, из которого состоит планета, в два раза выше плотности льда – 2100 кг/ м³. Над поверхностью простирается тонкий слой сильно разреженной атмосферы (атмосфера с небольшой плотностью).  Она состоит из метана. Атмосферное давление на Плутоне в 7000 раз меньше земного. Поверхность планеты покрыта слоем замерзшего метана, под которым расположена ледяная мантия. Ядро у этого тела, скорее всего, очень большое. Состоит оно из смеси льда и горных пород.

3 planety karliki
Источник

Сероватая поверхность Плутона выглядит очень мрачно. Единственное его украшение – это мозаика из темных и светлых пятен. А местами можно увидеть участки со странным полосатым рисунком. Скорее всего, замерзшие газы выпали там в виде инея. А цвет полос говорит о химическом составе ледяного вещества. Температура воздуха на планете - величина непостоянная. Она зависит от отдаленности Плутона от Солнца. Сейчас столбик термометра опускается до отметки минус 230 градусов Цельсия. Трудно предположить, насколько еще может похолодать на нем, когда он отойдет на максимальное расстояние от Светила. По расчетам ученых, это произойдет через 120 лет.

 

Спутники Плутона

Много миллионов лет назад Плутон был одним из спутников Нептуна. Но в нашу Солнечную систему вторглось из глубин Вселенной какое-то космическое тело раз в пять больше размеров Земли. Оно спутало и «перекосило» орбиты, закрутило Венеру в обратную сторону, оторвало от «вечерней звезды» ее единственный спутник - Меркурий. А также разлучило Плутон с Нептуном. В результате этой космической катастрофы, Плутон не только стал планетой-карликом в Солнечной системе, но и раскололся на две части. Меньший осколок стал спутником новоявленной планеты. Его обнаружили в 1978 году. Астрономы назвали его Харон. Он в три раза меньше самого Плутона по диаметру, находится в опасной близости от поверхности планеты.

4 planety karliki

Интересно то, что Плутон и Харон имеют одинаковый период вращения вокруг своей оси. Он равен времени вращения спутника вокруг планеты. То есть Харон всегда повернут к своему «хозяину» одним боком. И к тому же висит, словно приклеенный, напротив одной и той же точки Плутона. То есть образует с Плутоном единую двойную систему. Он находится так близко к планете, что на фотографиях свет обоих тел сливается. Судя по тому, как движется Харон, через какой-то промежуток времени он должен упасть на поверхность Плутона. Выдержит ли маленькая планета такой удар – покажет время.

Харон принято считать самым большим спутником карликовой планеты. Кроме него ученые обнаружили и несколько поменьше. Это:

  • Стикс;
  • Никта;
  • Кербер;
  • Гидра.

5 planety karliki

Год открытия Никты и Гидры – 2005, Кербер был обнаружен в 2011, а Стикс – 2012 году. Их исследование продолжается, так как они таят в себе много загадок.

 

Церера

Несмотря на небольшие размеры, Церера является самостоятельным космическим телом. Находится планета-карлик в поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Уже на протяжении нескольких столетий ученые разных стран спорят о статусе этого небесного объекта. После открытия Цереру называли планетой, однако после того, как в поясе астероидов были обнаружены подобные небесные тела (правда все они были меньшего размера), она лишилась своего статуса и официально стала самым крупным астероидом.

6 planety karliki

Во время того как шли споры о статусе Плутона, Цереру опять хотели сделать планетой, однако официально это так и не произошло. Дело в том, что в официальном определении планет говорится, что такое небесное тело должно очищать орбиту своего вращения от других небесных тел, что не произошло у Цереры.

На сегодняшний день данное космическое тело не имеет определенного статуса. Одни ученые продолжают называть ее карликовой планетой, другие – астероидом.

В диаметре Церера всего 920 километров. Вращается она по эллипсоидной орбите. От Солнца планета отдаляется на 381-446,5 млн. км. Скорость движения 17,9 км/с. Чтобы совершить полный оборот вокруг Светила небесному телу требуется 1680 суток. Это примерно 4,5 земных лет. Полный оборот вокруг своей оси Церера совершает за 9 часов 4 минуты. Спутников у планеты нет.

Церера считается единственной карликовой планетой в поясе астероидов. Ее масса 9,4*1020, что составляет 32% от массы всех астероидов пояса. Несмотря на такие характеристики Церера в 6350 меньше Земного шара.

По форме небесное тело напоминает сферу, что не характерно для астероидов. Радиус по экватору 482 км, от полюса до полюса – 446 км. Площадь 2,8 млн. км2, это немного больше чем площадь Аргентины.

Состав Цереры:

  • каменное ядро;
  • криомантия – в ней содержится около 200 млн. м3 воды;
  • реголит – вещество, покрывающее поверхность.

7 planety karliki
Источник

Планета имеет серо-черный оттенок, что позволяет ей поглощать практически весь солнечный свет. Средняя температура зафиксирована на отметке -106 градусов Цельсия.

Гравитационные силы небесного тела слабы, поэтому ее атмосфера крайне нестабильна. Она имеет свойство то появляться, то исчезать. Данная особенность связана с солнечным излучением. Приближаясь к Солнцу, поверхность Цереры начинает нагреваться, в результате происходит сублимация льда – процесс, когда он сразу переходит в газообразное состояние, минуя стадию жидкого. У планеты начинает появляться атмосфера. Отдаляясь от Светила, поверхность остывает, а процесс сублимации останавливается, соответственно атмосферный слой исчезает.

 

История открытия Цереры

Первые догадки о том, что между Марсом и Юпитером расположен еще один самостоятельный космический объект появились в XVIII веке. Такое предположение выдвинул Иоганн Боде в 1772 году. Специально, чтобы его обнаружить образовали группу из 22 астрономов, которых прозвали «Небесная стража». Однако найти планету им так и не удалось.

Небесное тело, которое позже получило название Церера, обнаружил Джузеппе Пиацци – итальянский астроном и священник. Данное событие датируется 1 января 1801 г. Планету же назвали в честь древнеримской богини урожая и плодородия.

8 planety karliki

После того как планета была открыта, ее невозможно было увидеть из-за особенностей движения Земного шара по своей орбите. Открытие ученого начало вызывать сомнение. Планета появлялась раз в несколько месяцев, но никто не мог предугадать, где именно она будет и какое точно время. Получалось, что Церера вроде бы как существовала, а вроде бы и нет. Она получила статус «потерянной планеты». В помощь астрономам пришел математик Карл Гаусс. Именно он разработал методику, на основании которой были сделаны расчеты орбиты Цереры. Благодаря полученным данным 31 декабря 1801 года удалось еще раз увидеть эту загадочную планету.

За такой весомый вклад в развитие астрономии Пиации в 1803 году получил премию Лаланда Парижской Академии наук, а спустя два года он стал членом Петербургской Академии наук.

Увидеть Цереру можно только с помощью астрономических приборов, например, телескопа. Первые очертания рельефа получили благодаря телескопу «Хаббл». Было отмечено, то на поверхности карликовой планеты Цереры находится яркое пятно. Предположительно оно представляет собой глубокий кратер, дно которого заполнено льдом. По данным 2015 года на планете уже открыли 17 кратеров, каждый из них имеет свое название. Яркое пятно назвали Оккатор.

9 planety karliki

В 2014 году в атмосфере обнаружили облака водяного пара. Данное открытие позволил сделать инфракрасный телескоп. В это же время карликовую планету сфотографировал марсоход Curiosity с поверхности Марса.

В 2015 году на орбиту планеты вышел аппарат АМС Dawn. Он сделал картографирование поверхности. На Церере был обнаружен криовулкан Ахуна, его примерная высота 4500 метров. На этом исследование планеты не заканчиваются. Китайские ученые планируют до 2030 года доставить образцы грунта карлика на земную поверхность.

10 planety karliki

 

Эрида

Долгие годы астрономы спорили о размерах этой планеты: является ли она больше Плутона. И только в 2015 году благодаря дополнительным исследованиям было доказано, что Эрида все же меньше. Ей отвели второе место среди планет-карликов. Предположительный ее диаметр составляет 2368 километров. Чтобы сделать один оборот вокруг Солнца ей необходимо 558 земных лет. Эрида имеет один спутник. Его именуют Дисномией. Достаточно яркая планета, которую можно разглядеть в обычный телескоп.

Открыла небесное тело группа американских астрономов под руководством Майкла Брауна. Это произошло в июле 2005 года. А 7 сентября 2006 года Эрида была внесена в каталог как карликовая планета. Свое имя получила в честь греческой богини раздора.

11 planety karliki

 

Хаумеа

Эта планета-карлик состоит изо льда и считается самым быстро вращающимся небесным объектом. Незначительное влияние на движение тела оказывает гравитация Нептуна. Оборот вокруг своей оси она делает за 4 часа. Один год на планете – это 282 земных лет. Форма Хаумеа сплюснутая и неправильная. Есть два спутника:

  • Хииака;
  • Намака.

Атмосферы у Хаумеа не существует.

12 planety karliki

 

Макемаке

Эту карликовую планету открыли американские ученые благодаря современным телескопическим приборам. Это произошло в 2005 году. Имя присвоено в честь бога изобилия рапануйцев, которые проживают на острове Пасхи. Размеры Макемаке точно не установлены. Приблизительно они равны 1400 километров. На планете достаточно холодно, температура составляет в среднем -239…- 244 градусов Цельсия. Имеет 1 спутник. Один оборот вокруг Солнца совершает за 306 земных лет. Это самая яркая планета-карлик. Наблюдать за ней можно в обычный телескоп. Атмосфера учеными не обнаружена. Состоит из замерзшего метана и небольшого количества азота.

13 planety karliki

 

Седна

Как оказалось, в движении Плутона имеются определенные отклонения. Объяснить их все только влиянием уже известных планет не удается. А значит, на окраине нашей Солнечной системы имеется еще одно достаточно крупное небесное тело. Но от людей оно прячется особо старательно. Судя по всему, как космический объект влияет на движение Плутона, его орбита просто огромна. Специалисты предполагают, что полный оборот вокруг Солнца это загадочное тело совершает за 10500 лет. К тому же, движется оно по сильно вытянутой «трассе», которой не может похвастаться больше ни одна планета нашей Солнечной системы.

Когда ученые убедились в том, что данное космическое тело все же существует, его стали считать карликовой планетой. Было решено назвать ее в честь богини Океана у эскимосов - Седной. Впервые ее сфотографировали в 2003 году, в октябре. Эту планету Солнечной системе открыли американские астрономы под руководством Майкла Брауна. Все они являются сотрудниками обсерватории «Джемини». На сегодняшний день, несмотря на всю имеющуюся информацию о Седне, официально ее статус так и не был признан Международным астрономическим союзом.

14 planety karliki

Оказалось, что от Солнца Седна находится в три раза дальше, чем Плутон, и в 97 раз дальше, чем Земля. Оборот вокруг своей оси планета совершает за 20 земных суток. Удивительное небесное тело, судя по всему, имеет небольшие размеры. Диаметр планеты по подсчетам специалистов не превышает 2250 километров. В течение ближайших 72 лет Седна будет постепенно приближаться к Земле. Затем «загадочная» богиня снова начнет удаляться. Она отправиться в невероятное путешествие прочь от Солнца. И опять станет практически недоступной для исследований. Седна настолько мала, что вряд ли может считаться настоящей планетой.

Карликовые планеты Солнечной системы – это самые спорные космические объекты. Их точную численность никто не знает, так как космическое пространство до конца не изучено. Каждый год ученые открывают новые астероиды, которые после утонения всех параметров, возможно, смогут также получить статус планеты-карлика.    

 

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

Вопрос: 1
Назовите планету, которая также считается самым большим астероидом в поясе астероидов:
1Плутон
2Седна
3Церера
4Хаумеа
Ответить
3
Вопрос: 2
Назовите карликовую планету, которая до 2006 года официально считалась 9 планетой Солнечной системы:
1Плутон
2Седна
3Церера
4Хаумеа
Ответить
1
Вопрос: 3
Назовите карликовую планету, у которой отсутствуют спутники:
1Плутон
2Церера
3Макемаке
4Хаумеа
Ответить
2
Вопрос: 4
Назовите планету, которая отличается своей сплюснутой неправильной формой:
1Хаумеа
2Седна
3Церера
4Плутон
Ответить
1
Вопрос: 5
Каким свойством должно обладать небесное тело, чтобы получить статус планеты:
1Иметь атмосферу
2Иметь сферическую форму
3Иметь статус спутника
4Иметь воду
Ответить
2
Допущено ошибок:
Оценка:
Подробнее
Ваши ответы:
1 вопрос:

Назовите планету, которая также считается самым большим астероидом в поясе астероидов:
1) Плутон 2) Седна 3) Церера 4) Хаумеа
2 вопрос:

Назовите карликовую планету, которая до 2006 года официально считалась 9 планетой Солнечной системы:
1) Плутон 2) Седна 3) Церера 4) Хаумеа
3 вопрос:

Назовите карликовую планету, у которой отсутствуют спутники:
1) Плутон 2) Церера 3) Макемаке 4) Хаумеа
4 вопрос:

Назовите планету, которая отличается своей сплюснутой неправильной формой:
1) Хаумеа 2) Седна 3) Церера 4) Плутон
5 вопрос:

Каким свойством должно обладать небесное тело, чтобы получить статус планеты:
1) Иметь атмосферу 2) Иметь сферическую форму 3) Иметь статус спутника 4) Иметь воду
Посмотреть ответы
Правильные ответы:
1 вопрос: Церера
2 вопрос: Плутон
3 вопрос: Церера
4 вопрос: Хаумеа
5 вопрос: Иметь сферическую форму
slide6

ТУТ для каждого есть работа,
           которая будет по душе

Перейти
slide6

               И программы обучения специальностям
               для школьников, студентов и выпусников

Перейти