Факультет: Физика-математика
жүктеу/скачать 4.67 Mb.
|
| Қасиеттер
Плутон планетасы - планетаның қасиеттері туралы қызықты деректер. Бұл күн жүйесінің соңғы планетасы - біздің жұлдызға дейінгі қашықтық 4,7-ден 7,3 миллион километрге дейін жетеді, бұл қашықтықты жарық бес сағаттан асады. Планета Күннен Жерге қарағанда 40 есе алыс. Плутонда бір жыл 248 Жер жылына созылады - дәл осы уақыт ішінде планета күн орбитасында бір рет айналым жасайды. Орбита өте ұзартылған, ол сондай-ақ күн жүйесіндегі басқа планеталардың орбиталарына қатысты басқа жазықтықта. 2.19-сурет Бір күн Жер аптасына дерлік созылады, өз осінің айналасындағы айналулар Жерге қарағанда қарама-қарсы бағытта жүзеге асырылады, сондықтан Күн батыста шығады, күн батыста байқалады. Күндізгі уақытта да күн сәулесі аз, сондықтан планетада тұрып, жұлдызды аспанды тәулік бойы бақылай аласыз. 1985 жылы ашылған атмосфераның құрамы көміртегі тотығы, азот және метан. Әрине, адам мұндай газ қоспасымен дем ала алмайды. Атмосфераның болуы (бұл планетаның өзіне және оның серігі Харонға ортақ болуы мүмкін) нақты планета мәртебесінен айырылып, ергежейлі планетаға дейін төмендетілген Плутонның белгісі болып табылады. Ергежейлі планеталардың ешқайсысында атмосфера жоқ. Планеталардың ішінде Плутон ең кішкентайы болып табылады, оның салмағы Жер массасының шамамен 0,24 пайызын құрайды. Плутон мен Жер бір-біріне қарама-қарсы бағытта айналады. 2.20-сурет Спутник Харон болып табылады, ол Плутонмен бірдей дерлік (өлшемі жартысы, бірақ әлі де айырмашылық спутник үшін шамалы). Сондықтан Күн жүйесіндегі ең шеткі планетаны көбінесе қос планета деп атайды. Бұл планета ең суық, орташа температурасы минус 229 градус Цельсий. Кішкентай мөлшеріне қарамастан (салмағы бойынша Айдан алты есе аз), бұл аспан денесінің бірнеше серіктері бар - Харон, Никс, Гидра, Р1. Планета тастар мен мұз блоктарынан тұрады. Плутоний химиялық элементі Плутонның атымен аталған. 2.21-сурет. Ай, плутон, харон Ғаламшардың Күн айналасында өте ұзақ айналу периоды бар - ол ашылған уақыттан бастап 2178 жылға дейін ол алғаш рет Күн жүйесінің центрінің айналасында шеңбер жасайды. Ергежейлі планета Күннен максималды қашықтыққа 2113 жылы жетеді. Ауырлық күші Жердікінен әлдеқайда аз - Жердегі 45 килограмм Плутонда 2,75 килограммға айналады. 2.22-сурет Планетаны оптикалық аспаптарсыз көру мүмкін емес, тіпті Жерге ең аз қашықтықта жақындаған кезде де оны жай көзбен көру мүмкін емес. Күннен қашықтығы сонша, Венераны қуырып, Жерге жеткілікті жылу беретін аспан денесі Плутонның бетінен кішкентай нүктеге, шын мәнінде - үлкен жұлдызға ұқсайды. Кеңістіктегі заттардың концентрациясы аз болғандықтан, үлкен денелер бір-біріне тартылыс күшімен әсер етеді. Астрономдар Плутон, Уран және Нептун үшін мұндай өзара әрекеттесуді болжады. Бірақ Плутонның массасы үлкен орбитаға қатысты соншалықты аз болды, бұл планета күн жүйесінің ең жақын планеталарына іс жүзінде ешқандай әсер етпейді. 2.23-сурет Плутон - ең алыс планета. Орталық жарықтан ол біздің Жерден орта есеппен 39,5 есе алыс. Бейнелеп айтқанда, планета Күн доменінің шеткі жағында – мәңгілік суық пен қараңғылық құшағында қозғалады. Сондықтан ол жер асты әлемінің құдайы Плутонның құрметіне аталған. Дегенмен, Плутонда шынымен де қараңғы ма? Жарық сәулелену көзінен қашықтықтың квадратына пропорционалды түрде әлсірейтіні белгілі. Демек, Плутон аспанында Күн Жердегіден бір жарым мың есе әлсіз жарқырап тұруы керек. Бірақ ол біздің толық айдан 300 есеге жуық жарық. Плутоннан Күн өте жарқын жұлдыз ретінде көрінеді. Кеплердің үшінші заңын пайдалана отырып, Плутонның күн айналасындағы орбитада шамамен 250 Жер жылында төңкеріс жасайтынын есептеуге болады. Оның орбитасы басқа үлкен планеталардың орбиталарынан айтарлықтай ұзаруымен ерекшеленеді: эксцентриситет 0,25-ке жетеді. Осыған байланысты Плутонның Күннен қашықтығы кең ауқымда өзгеріп отырады және периодты түрде планета Нептун орбитасына «кіреді». Ұқсас құбылыс 1979 жылдың 21 қаңтарынан 1999 жылдың 15 наурызына дейін болды: тоғызыншы планета Күнге (және Жерге) сегізінші - Нептунға қарағанда жақынырақ болды. Ал 1989 жылы Плутон перигелийге жетіп, Жерден 4,3 миллиард км-ге тең ең аз қашықтықта болды. Әрі қарай, Плутон елеусіз болса да, жарықтықта қатаң ырғақты өзгерістерді бастан кешіретіні байқалды. Бұл вариациялар кезеңін зерттеушілер планетаның өз осінің айналасында айналу кезеңімен анықтайды. Уақыттың жер бетіндегі бірліктерде ол 6 күн 9 сағат 17 минутқа тең. Плутон жылында осындай 14220 күн бар екенін есептеу оңай. Плутон Күннен алыстағы барлық планеталардан айтарлықтай ерекшеленеді. Көлемі бойынша да, басқа да көптеген параметрлері бойынша ол күн жүйесіне түсірілген астероидқа ұқсайды (немесе екі астероидтар жүйесі). Плутон Күннен Жерге қарағанда шамамен 40 есе алыс, сондықтан, әрине, бұл планетадағы күн сәулесінің энергиясының ағыны Жердегіден бір жарым мың есе әлсіз. Дегенмен, бұл Плутонды мәңгілік қараңғылық қаптаған дегенді білдірмейді: оның аспанындағы Күн Жер тұрғындары үшін Айдан да жарқын болып көрінеді. Бірақ, әрине, Күннен бес сағаттан астам жарық түсетін планетадағы температура төмен - оның орташа мәні шамамен 43 К, сондықтан Плутон атмосферасында сұйылтусыз (жеңіл газдар) тек неон қалады. төмен күштің арқасында гравитация атмосферадан жойылады). Көмірқышқыл газы, метан және аммиак осы планета үшін ең жоғары температурада да қатып қалады. Плутон атмосферасында аргонның шамалы қоспалары, ал азоттың одан да аз мөлшері болуы мүмкін. Плутонның бетіндегі қысым, қолда бар теориялық бағалаулар бойынша, 0,1 атмосферадан аз. Плутонның магнит өрісі туралы деректер әлі қол жетімді емес, бірақ бароэлектрлік эффект теориясына сәйкес оның магниттік моменті Жердікінен төмен дәрежеде. Плутон мен Харонның толқындық әрекеттесулері де электр өрісінің пайда болуына әкелуі керек. Соңғы жылдары бақылау әдістерін жетілдірудің арқасында біздің Плутон туралы біліміміз жаңа қызықты фактілермен айтарлықтай толықтырылды. 1977 жылы наурызда американдық астрономдар Плутонның инфрақызыл сәулеленуінен метан мұзының спектрлік сызықтарын анықтады. Бірақ қырау немесе мұзбен жабылған бет күн сәулесін тастармен жабылғанға қарағанда жақсы көрсетуі керек. Осыдан кейін бізге планетаның өлшемін қайта қарауға тура келді (және оныншы рет!). Плутон Айдан үлкен бола алмайды - мамандардың жаңа қорытындысы осындай болды. Бірақ Уран мен Нептун қозғалысындағы бұзушылықтарды қалай түсіндіруге болады? Әлбетте, олардың қозғалысын бізге әлі белгісіз басқа аспан денесі, тіпті бірнеше осындай денелер мазалайды ... 1978 жылдың 22 маусымы Плутонды зерттеу тарихында мәңгілікке қалады. Тіпті бұл күні планета қайта ашылды деуге болады. Және бұл американдық астроном Джеймс Кристидің Плутонның маңында Харон деп аталатын табиғи серігін табу бақытына ие болғанынан басталды. Нақты жерүсті бақылауларының нәтижесінде жерсеріктің орбитасының Плутон-Харон жүйесінің масса центріне қатысты радиусы 19 460 км (Хаббл орбиталық астрономиялық станциясының мәліметтері бойынша - 19 405 км) немесе Плутонның 17 радиусын құрайды. Енді екі аспан денелерінің де абсолютті өлшемдерін есептеу мүмкін болды: Плутонның диаметрі 2244 км, ал Харонның диаметрі 1200 км болды. Плутон шынымен де біздің Айдан кішірек болып шықты. Планета мен спутник Харонның орбиталық қозғалысымен синхронды түрде өз осінің айналасында айналады, нәтижесінде олар бірдей жарты шарлармен бір-біріне қарсы тұрады. Бұл ұзаққа созылған толқынды тежеудің нәтижесі. 1978 жылы сенсациялық хабарлама пайда болды: Д.Кристидің 155 см телескоппен түсірген фотосуретінде Плутонның бейнесі ұзартылған болып көрінді, яғни оның кішкене шығыңқы жері болды. Бұл Плутонның оған өте жақын орналасқан жер серігі бар екенін дәлелдеуге негіз болды. Бұл тұжырым кейінірек ғарыш кемелерінің суреттерімен расталды. Харон деп аталатын спутник (грек мифологиясы бойынша, бұл Стикс өзені арқылы Плутон Аид патшалығына жандарды тасымалдаушының аты болған), айтарлықтай массасы бар (планета массасының шамамен 1/30 бөлігі), Плутон орталығынан небәрі 20 000 км қашықтықта орналасқан және оның айналасында планетаның айналу кезеңіне тең 6,4 Жер күні периодында айналады. Осылайша, Плутон мен Харон тұтастай айналады, сондықтан олар көбінесе массалар мен тығыздықтардың мәндерін нақтылауға мүмкіндік беретін біртұтас екілік жүйе ретінде қарастырылады. Сонымен, Күн жүйесінде Плутон екінші қос планета болып шықты және Жер-Ай қос планетасына қарағанда ықшам. Харонның Плутонның айналасындағы толық төңкеріске жұмсайтын уақытын (6,387217 күн) өлшеу арқылы астрономдар Плутон жүйесін «өлшей», яғни планетаның және оның серігінің жалпы массасын анықтай алды. Ол 0,0023 Жер массасына тең болып шықты. Плутон мен Харонның арасында бұл масса келесідей бөлінеді: 0,002 және 0,0003 Жер массасы. Жер серігінің массасы планетаның массасының 15% -на жететін жағдай Күн жүйесінде ерекше. Харон ашылғанға дейін массалардың ең үлкен қатынасы (спутник пен планета) Жер-Ай жүйесінде болды. Осы өлшемдер мен массалармен Плутон жүйесінің құрамдас бөліктерінің орташа тығыздығы судан екі есе дерлік болуы керек. Бір сөзбен айтқанда, Плутон және оның серігі, Күн жүйесінің шетінде қозғалатын көптеген басқа денелер сияқты (мысалы, алып планеталардың және кометалық ядролардың серіктері) негізінен тау жыныстары араласқан су мұзынан тұруы керек. 1988 жылы 9 маусымда американдық астрономдар тобы Плутонның жұлдыздардың бірін жасырып қалуын бақылап, бұл процесте Плутонның атмосферасын ашты. Ол екі қабаттан тұрады: қалыңдығы шамамен 45 км тұман қабаты және қалыңдығы шамамен 270 км болатын «таза» атмосфера қабаты. Плутонды зерттеушілер планетаның бетінде -230 ° C температурада тек инертті неон әлі де газ күйінде қала алады деп санайды. Сондықтан Плутонның сирек кездесетін газ тәрізді қабығы таза неоннан тұруы мүмкін. Планета Күннен ең алыс қашықтықта болғанда, температура -260 ° C дейін төмендейді және барлық газдар атмосферадан толығымен «қатып кетуі» керек. Плутон мен оның серігі күн жүйесіндегі ең суық денелер болып табылады. Көріп отырғаныңыздай, Плутон алып планеталардың үстемдік аймағында орналасқанымен, олармен ешқандай ортақтығы жоқ. Бірақ олардың «мұз» спутниктерімен оның ортақ тұстары көп. Сонда Плутон бір кездері ай болған ба? Бірақ қандай планета? Бұл сұраққа келесі факті дәлел бола алады. Нептунның Күн айналасындағы әрбір үш толық айналымы үшін Плутонның осындай екі революциясы болады. Ал сонау өткен заманда Нептунда Тритоннан басқа еркіндікке қол жеткізген тағы бір үлкен спутник болған болуы мүмкін. Бірақ қандай күш Плутонды Нептун жүйесінен шығара алды? Нептун жүйесіндегі «тәртіпті» ұшып бара жатқан үлкен аспан денесі бұзуы мүмкін. Дегенмен, оқиғалар басқа «сценарий» бойынша да дамуы мүмкін - алаңдататын дененің қатысуынсыз. Аспан механикалық есептеулері көрсеткендей, Плутонның (ол кезде әлі күнге дейін Нептунның серігі болған) Тритонға жақындауы оның орбитасын өзгерте алатыны сонша, ол Нептунның ауырлық сферасынан алыстап, Күннің тәуелсіз серігіне, яғни тәуелсіз серігіне айналады. планета... 2006 жылы тамызда Халықаралық астрономиялық одақтың Бас ассамблеясында Плутонды Күн жүйесінің негізгі планеталарынан шығару туралы шешім қабылданды. Жақында Плутон Күн жүйесіндегі планеталар тізімінен шығарылып, ергежейлі планеталар қатарына жатқызылды. Неліктен Плутон планета емес екенін көрейік. Плутонды алғаш рет 1930 жылы Аризонадағы Лоуэлл обсерваториясында Клайд Томбо ашты. Астрономдар Күн жүйесінде тоғызыншы планета бар деп бұрыннан болжаған болатын, олар оны X планетасы деп атады. Томбоға көптеген фотопластиналарды екі апта аралықпен түсірілген аспан аудандарының суреттерімен салыстыру қиын тапсырма берілді. Кез келген қозғалатын объект, мысалы, астероид, комета немесе планета әртүрлі фотосуреттерде өз орнын өзгертуге мәжбүр болды. Плутонның диаметрі одан кіші. Оның массасы орбитасындағы кеңістікті басқа ұқсас объектілерден тазарту үшін тым аз. Бір жылдық бақылаулардан кейін Томбо, сайып келгенде, қолайлы орбитасы бар нысанды тапты және ол ақыры X планетасын таптым деп мәлімдеді. Ашылу Лоуэлл обсерваториясында жасалғандықтан, обсерватория тобы планетаға атау беруге құқылы болды. Таңдау Плутон есімінің пайдасына жасалды, оны Англияның Оксфорд қаласындағы 11 жасар оқушы қыз (жер асты әлемінің римдік құдайының атымен) ұсынған. жүктеу/скачать 4.67 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|