Реферат: Является ли Плутон планетой?

ЯВЛЯЕТСЯЛИ ПЛУТОН ПЛАНЕТОЙ?

Астрономия, какникакая другая область человеческого знания, нуждается в тесном международномсотрудничестве. На протяжении истории этой древнейшей науки мы находим многопримеров разнообразных контактов между учеными разных стран, плодотворноговзаимодействия между ними при решении многочисленных задач, которые ставитперед исследователями Вселенная.

В конце XIX —начале XX века рост международных научных связей среди астрономов и интересыразвития науки сделали необходимым создание организации, которая координировалабы и планировала совместные исследования. Первая такая организация —Международный союз по сотрудничеству в солнечных исследованиях — была учрежденав сентябре 1904 года. В задачи союза входили организация больших совместныхпрограмм, выполнение которых не под силу отдельным обсерваториям, обеспечениеобмена необходимыми данными и результатами исследований, а также поощрениеоригинальных, новых исследований. На четвертом съезде (обсерватория Маунт-Вилсон, 1910 год) поле деятельности союза былорасширено — включено направление по астрофизическому исследованию звезд.

Первая мировая война прервала работу Международного союза, и в1918 году из
представителей академий наук разных стран был создан Международный исследовательскийсовет (с 1931 года — Международный совет научных союзов). В июле 1919 года вБрюсселе на организационном съезде Международного исследовательского совета былоснован Международный астрономический союз (МАС, 1А17). В настоящее время МАСпризнан в качестве высшей международной инстанции в решении астрономическихвопросов, требующих сотрудничества и стандартизации, таких как официальноенаименование астрономических тел и деталей на их поверхностях.

Каждые три годасобирается Генеральная ассамблея МАС, регулярно организуются
симпозиумы и коллоквиумы специалистов. Рабочими органами МАС являются •комиссии по отдельным проблемам астрономии. Теперь в составе МАС работают более50 комиссий. Среди них «Преподавание астрономии», «Время»,«Солнечная активность», «Физика планет и спутников»,«Физика комет, малых планет и метеоритов», «Поиски внеземнойжизни» и др. Многие комиссии МАС создают рабочие группы для решенияотдельных частных задач.

Труднопереоценить значение деятельности МАС по развитию международного сотрудничествав астрономии. Можно упомянуть лишь некоторые фундаментальные проблемы, решениекоторых оказалось возможным только благодаря совместным усилиям
обсерваторий многих стран, — создание астрографическогокаталога «Карта неба», изучение строения Галактики, комплексноенепрерывное изучение Солнца, создание эфемерид тел Солнечной системы,исследование и каталогизация переменных звезд. Международный астрономическийсоюз содействует ведению международных постоянных служб — времени, широты, онучаствовал в проведении Международного геофизического года. Международного годаспокойного Солнца и других подобных мероприятий.

Плутон: из истории открытия

Идея о существовании в Солнечной системедевятой планеты появилась в результате обнаружения отклонений в орбитальномдвижении Урана и Нептуна, которые могли быть объяснены воздействием более удаленноймассивной планеты. Поиском этой планеты активно занимался ПерсивальЛовелл. Поиски оказались безуспешными, и в 1916 годубыли прерваны смертью Ловелла. Ирония судьбызаключается в том, что на фотоснимках, сделанных в ходе поиска, должен был бытьПлутон, но его изображение попало на дефект фотопластинки. Поиск былвозобновлен в 1929 году молодым астрономом Клайдом Томбо.Менее чем через год, 18 февраля 1930 года Томбо обнаружилновую планету, выглядевшую как звездочка 15-й величины в созвездии Близнецов.Планета была обнаружена при сравнении фотографий, сделанных 23 и 29 января 1930года.

Поступали различные предложения по названиюновой планеты: Кронос, Персиваль,Ловелл, Минерва, Космос, Прометей, Тантал и другие. Впродолжение традиции
наименования планет по именам богов римской мифологии новая планета стала Плутономи, кроме того, была увековечена память. Персиваля Ловелла, поскольку название начинается с его инициалов.

Название Плутон было официально утверждено1 мая 1930 года.

Ужетогда ряд ученых скептически отнеслись к тому, что Плутон следует считатьпланетой: его орбита похожа на орбиту астероида (оказалась слишком вытянутой,заходящей даже внутрь орбиты Нептуна), он имеет сравнительно небольшую массу идругие характеристики, не соответствующие планетам. Например, дальнейшиенаблюдения выявили «странность»
орбиты, наклон которой к плоскости эклиптики оказался равным 17°, что тоже выделялоее из стройного ряда остальных планет. К сожалению, сведения о Плутоне иподобных ему телах в то время были весьма ограниченны. Но, поскольку диаметр Плутона,измеренный самыми современными на тот момент астрономическими приборами,достигал размеров Меркурия (около <st1:metricconverter ProductID=«5000 км» w:st=«on»>5000 км</st1:metricconverter>), ученым ничего не оставалось, какпризнать его девятой планетой Солнечной системы. Многие годы во всех учебникахпо астрономии напротив данных о Плутоне стояли прочерки или вопросы и никто непомышлял о том, чтобы изменить статус этого небесного
объекта. А открытие у Плутона спутника (Харон) и вовсе поставило его в один рядс такой системой, как Земля—Луна.

Положение резкоизменилось после пролетов космических аппаратов «Вояджер» черезсистемы Юпитера и Сатурна.

Спутники Плутона

Примерно четверть из обширного семействаспутников Юпитера, а также Феба — спутник Сатурна, находящиеся на самых далекихорбитах, обращаются вокруг своих планет не в прямом, а в обратном направлении.Данный факт указывает на то, что эти спутники, вероятно, представляют собойзахваченные астероиды, имеющие неправильную форму, и что основные черты их поверхностейне претерпели заметных изменений после захвата (за исключением, возможно, болееинтенсивной бомбардировки при прохождении в окрестности крупного гравитирующего тела).

Самый крупный и наиболееблизкий к Плутону спутник — Харон — был открыт в 1978 году. Его диаметрсоставляет <st1:metricconverter ProductID=«1205 км» w:st=«on»>1205 км</st1:metricconverter>,чуть больше половины диаметра Плутона, а соотношение масс составляет 1:8. Длясравнения, соотношение масс Земли и Луны 1: 81. Поэтомунекоторые астрономы причисляли Харон к спутникам, другие — систему Плутон—Харонсчитали двойной планетой. Согласно недавнему решению Международногоастрономического союза, отличие «двойной планеты» от системы«планета—спутник» (например, Земля—Луна) кроется в расположении такназываемого барицентра — общего центра масс (см. рис. 3). В первом случае этотцентр находится в открытом космосе, во втором — внутри основной планеты,имеющей спутники. Представление об относительных размерах Земли, Плутона,Харона и Луны можно получить с помощью рисунка 1.                                                                                                                                                                                         

Рис. 1. Относительные размеры  Земли, Плутона,       <img src="/cache/referats/24808/image002.jpg" v:shapes="_x0000_i1026">

     Харона и Луны.

В циркуляре МАС от 31октября 2005 года появилось сообщение об открытии двух новых спутников Плутона(рис. 2).


  Рис. 2.Плутон и его спутники: Харон (справа внизу),  <img src="/cache/referats/24808/image004.jpg" v:shapes="_x0000_i1027">

 Никс и Гидра (две слабые точки правее Харона).

Два внешних спутника Плутона, Гидра (первоначально   получивший  название S/2005 Р1) и Никс (S/2005 Р2), были открыты15 и 18 мая 2005 года с помощью космического телескопа им. Хаббла. Они гораздоменьше Харона по размерам, около 100—150 км. Масса каждого из спутников
примерно в 300 раз меньше массы Харона. Гидра (Hydra) расположена на расстоянииоколо <st1:metricconverter ProductID=«65000 км» w:st=«on»>65000 км</st1:metricconverter>от Плутона, Никс (Nix) — примерно <st1:metricconverter ProductID=«50000 км» w:st=«on»>50000 км</st1:metricconverter>. Орбиты и положениеспутников Плутона на момент их открытия показаны на рисунке 3.

Рис. 3.Орбиты спутников Плутона (Р1 – Гидра, Р2 – Никс).<img src="/cache/referats/24808/image006.jpg" v:shapes="_x0000_i1028">

<span Times New Roman",«serif»; mso-bidi-font-family:«Courier New»;color:black;font-weight:normal;mso-bidi-font-weight: bold">    Выбор персонажей для названияновых спутников Плутона не случаен. Плутон —

<span Times New Roman",«serif»;mso-bidi-font-family: «Courier New»;color:black;font-weight:normal">это имя римского бога,отвечающего за подземный мир, а Гидра и Никс, хотя и принадлежат мифологиидревнегреческой, также связаны с миром мертвых. Девятиглавая Гидра, пока небыла убита Гераклом, <span Times New Roman",«serif»;mso-bidi-font-family:«Courier New»; color:black;font-weight:normal;mso-bidi-font-weight:bold">охраняла вход вподземный мир Плутона, а Никс — богиня Ночи и мать Харона, паромщика рекизабвения Стикс, через которую души усопших переплавляются в небытие, в мир Плутона.

Пояс Койпера и его объекты

Итальянский астроном ДжузегшеПиацци 1 января 1801 года обнаружил планету-малютку,которую назвади Церерой. Вскоре были найдены еще тритакие планеты -— Паллада, Веста и Юнона. В течение XIX века количествопланет-малюток постепенно увеличивалось. Их стали называть астероидами илималыми планетами. Астероидам: с хорошо определенной орбитой присвоены номера (впорядке открытия) и названия. Большая часть малых планет располагается междуорбитами Марса и Юпитера. Эту зону назвали поясом астероидов. Малые тела былиобнаружены и за орбитой Юпитера и делятся на две группы: кентавры (внутриорбиты Нептуна) и
транснептунные объекты со средним расстоянием отСолнца более 35 а.е. Вторую группу стали называтьпоясом КойпераЕще в 1951 году американский астроном Джерард Койпер, занимаясьпроблемой происхождения комет, предсказал его существование.

Число объектов пояса Койперагрубо оценивается сейчас в 40 тысяч. К 2006 году уже были известны 11 транснептунных объектов размерами порядка <st1:metricconverter ProductID=«1000 км» w:st=«on»>1000 км</st1:metricconverter> (см. таблицу).Открытие почти каждого из них сопровождалось сенсацией: сообщалось, чтонаконец-то обнаружена десятая плане-
та. Например, в 2000 году найден объект Варуна(диаметр около <st1:metricconverter ProductID=«900 км» w:st=«on»>900 км</st1:metricconverter>),в 2001 году — Иксион (<st1:metricconverter ProductID=«1065 км» w:st=«on»>1065 км</st1:metricconverter>), в 2002 году — Квавар (около <st1:metricconverter ProductID=«1200 км» w:st=«on»>1200 км</st1:metricconverter>), а в 2003 году — Седна(примерно <st1:metricconverter ProductID=«1700 км» w:st=«on»>1700 км</st1:metricconverter>).

Транснептунныеобъекты размером порядка <st1:metricconverter ProductID=«1000 км» w:st=«on»>1000 км</st1:metricconverter>

Объект

Абсолютная звездная
величина, m

Диаметр, км

Классификация объекта**

2003 UB313 (Xena)— Зена*

-1,48

2400

SKBO

Pluto— Плутон

-1,0

2390

Plutino

2005 FY9 (Easterbunny)— Эстербанни

-0,3

1850?

CKBO

2003 EL61 (Santa) — Санта

-0,26

1600—1960

CKBO

Charon— Харон

1,0

1186

Plutino

(90377) Sedna— Седна

1,6

1700

Detached

(90482) Orcus— Оркус

2,2

1500

Plutino

(50000) Quaoar— Квавар

2,6

1200±200

СКВО

(28978) Ixion— Иксион

3,2

1065±165

Plutino

(55565) 2002AW197

3,2

890±120

CКВО

(20000) Varuna— Варуна

3,7

900±140

СКВО

Примечания:

* В ряде публикаций можно встретить русскоязычное название"Ксена". Авторы по всем названиям новых объектовориентировались на публикации в журнале «Земля и Вселенная».

** Plutino— Плутино; SКВО — объект рассыпающегося пояса; СКВО — классическийобъект пояса Койпера; Detached— отдаленный изолированный объект.

В сентябре 2005 года на обсерватории Кек с помощью адаптивной оптики у Зеныобнаружен слабый спутник Габриэлла (Gabrielle), затем с помощью телескопа Кека у Санты — слабый спутник
на почти круговой орбите, который предварительно назвали Рудольф (Rudolph),и еще один спутник, который временно обозначен как 8/2005(2003 ЕЬ61)2. Поиск малыхспутников у объектов пояса Койпера непрост, посколькуиз-за большой удаленности от Солнца яркость их очень низка,
следовательно, астрономам пока неизвестно, насколько часто среди объектов поясаКойпера встречаются тела, имеющие несколько спутников.Согласно уже пересмотренным оценкам, такие системы в поясе Койпера— скорее правило, нежели исключение. У небесных тел пояса Койперасейчас известно свыше 20 спутников.

Как видим, стало очевидным, что Плутон —лишь один из наиболее крупных известных до настоящего времени объектов пояса Койпера, причем по крайней мере один из объектов пояса (Зена) является более крупным телом, чем Плутон. Плутон поразмерам меньше Луны и состоит преимущественно из льда. Таким образом, он не относитсяни к планетам земной группы, ни тем более к планетам-гигантам. В связи с этимвозникла идея не рассматривать более Плутон как планету, вызвавшая бурныедебаты. Например, исследователь пояса Койпера докторМарк Буи из
обсерватории Лоуэлла в Аризоне (США), предложил свой вариант определения планеты:«Я полагаю, что определение планеты должно быть настолько простым, насколькоэто возможно, планета должна соответствовать двум критериям. Во-первых, она недолжна быть слишком массивной, чтобы это приводило к термоядерной реакции внутриее ядра — именно этим отличаются звезды от планет. Во-вторых, планета должнабыть достаточно большой для того, чтобы ее гравитация превышала силысопротивления вещества, из которого она состоит. Проще говоря, планета должна бытькруглой».

Таким образом, перед МАС встала дилемма:либо признать Зену десятой планетой, либо лишитьэтого статуса Плутон.

В дискуссии, развернувшейся на АссамблееМеждународного астрономического союза в Праге (август 2006 года), многие предлагалиназывать объекты, подобные Плутону, планетоидами, то есть «планетами-карликами».Другие считали, что звание планеты — это «феномен культуры» и неподлежит пересмотру. Предлагалось и много других определений: плутоны, планетино, объекты Томбо и др.

Плутонвсе-таки не планета, а карликовая планета

На заседании комиссии по номенклатуре Международногоастрономического союза, прошедшем в рамках Ассамблеи союза в Праге, 24 августа2006 года принято решение впредь называть Плутон не «планетой», а«карликовой планетой».

На конференции было выработано новоеопределение планеты, согласно которому большими (или классическими) планетамисчитаются тела, вращающиеся вокруг звезды (и сами не являющиеся звездой),имеющие гидростатически равновесную форму (то естьблизкую к сферической) и «расчистившие» область в районе своей орбитыот других, более мелких, объектов. Другими словами, планета в нашем обыденномпонимании — это объект, который вращается вокруг звезды, но сам не являетсязвездой, который имеет достаточную массу, чтобы его форма была сферической, ивокруг которого нет большого числа обломков. Под это определение попадают толькоМеркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Карликовыми планетамибудут считаться объекты, вращающиесявокруг звезды, имеющие гидростатически равновеснуюформу, но не «расчистившие» близлежащее пространство и не являющиесяспутниками.

Планеты и карликовые планеты — это дваразных класса объектов Солнечной системы. Кроме Плутона, карликовыми планетамитакже будут считаться Харон (прежде называвшийся спутником Плутона), астероидЦерера, находящийся между орбитами Марса и Юпитера, и объекты пояса Койпера Зена и Седна, находящиеся еще дальше от Солнца, чем Плутон. Помнению астрономов, в области пояса Койпера находятсядесятки планет-карликов, подобных Плутону; их обнаружение —
лишь вопрос времени.

Все прочие объекты, вращающиеся вокругСолнца и не являющиеся спутниками, будут называться малыми телами Солнечнойсистемы. К данному типу отнесут большинство астероидов между Марсом и Юпитером,которые не отвечают критерию карликовой планеты, а также транснептунныеобъекты, кометы и все остальные, обращающиеся вокруг Солнца большие каменныеглыбы.

Официальное определение планет и решениеотносительно «судьбы» Плутона было принято почти 2500 астрономами из75 стран, участвовавших в обсуждении главной темы Генассамблеи МАС. Однако сампрецедент подобного рода решений на фоне наших быстро меняющихся представленийо Солнечной системе свидетельствует о том, что количество планет будет менятьсяеще не раз.

Экспедиция к Плутону началась

Плутон — наименее исследованная планета Солнечнойсистемы. После серии задержек зонд "NewHorizons" («Новые Горизонты») 19января 2006 года успешно стартовал с космодрома на мысе Канаверал(США). Его цель — Плутон, Харон и объекты пояса Койпера.По расчетам к основной цели своего путешествия "NewHorizons" прибудет лишь 14 июля 2015 года. Вфеврале 2007 года зонд пройдет в непосредственной близости от Юпитера, совершивгравитационный маневр в
его поле тяготения, что позволит на пять лет сократить продолжительность путешествияк Плутону. При этом зонд проведет исследования Юпитера, передав на Землю егоизображения и другую научную информацию. Будут задействованы семь основных научныхинструментов зонда — инфракрасный и ультрафиолетовый растровые спектрометры,мультиспектральная видео-
камера, телескопическая камера, два спектрометра элементарных частиц, а также детекторпылевых частиц.

Символично, чтопервые буквы имен новых спутников Плутона "N" и "G" (Никс и Гидра) ассоциируются спервыми буквами исследовательского космического аппарата "NewHorizons".

В 2007 году NASAпланирует запустить космический корабль,целью которого станет изучение Цереры.

Ценность данных,которые должны передать на Землю зонд "NewHorizons" и последующие за ним, растет скаждым днем.

Выводы

• После «утраты» ПлутонаСолнечная система стала выглядеть более гармонично: планеты земной группы —пояс астероидов — планеты-гиганты — пояс Койпера. Этоизменение сделает необходимым внесение коррективов в содержание изучения курсаастрономии в школе и вузах.

• Введены и пересмотрены такие понятия,как «классическая планета», «карликовая планета»,«малые тела». Чтобы небесное тело можно было отнести к разряду классическихпланет, оно должно удовлетворять тройному критерию: обращаться вокруг звезды,обладать сферической формой и, самое главное, не пересекать орбиты другихпланет.

• Последниенаблюдения и исследования подтвердили, что пояс Койперапредставляет собой куда более сложную и динамичную среду, чем считалось еще совсемнедавно.

• РешениеМеждународного астрономического союза по изменению номенклатуры космическихобъектов свидетельствует лишь об условности научных классификаций вообще и омасштабности открытий, которые еще предстоит сделать человечеству в нашейпланетной системе.

• Научноесообщество вес глубже осознает масштаб загадок и тайн, которые хранит длячеловечества дальняя периферия Солнечной системы, — по прогнозам ученых онимогут оказаться самыми неожиданными.

• Объекты пояса Койпера,количество которых растет с каждым годом, обладают необычными свойствами истранными орбитами. Их характеристики заставляют предположить, чточеловечеству, ведущему научный поиск на границах нашего мира, еще предстоитстолкнуться с реалиями, которые оно пока не в силах предвидеть. Все это, в своюочередь, позволяет говорить о том, что проблема числа планет будет поставленаеще не один раз.

• Слово «космос» в переводеозначает «порядок», и порядок, наведенный в Солнечной системеастрономами, является закономерным итогом многолетних сомнений относительноПлутона и других «лишних» небесных тел. Теперь нас окружает космос вполном смысле этого слова. Кроме всего прочего, дополнительные возможности внаблюдениях получила любительская астрономия. Теперь любой желающий, вооружившисьбиноклем, может легко найти все восемь классических планет Солнечной системы.

СРЕДНЯЯ ШКОЛА №2

<img src="/cache/referats/24808/image007.gif" v:shapes="_x0000_i1025">

                                                                                                                                             Выполнилученик 11 «А» класса

                                                                                                                              КозловАлексей

Горки,2006

еще рефераты
Еще работы по астрономии