Карликовая планета эрида: открытие и характеристики

Новый стандарт

Есть несколько причин, по которым Плутон получил понижение классом.  Просто появился новый стандарт, по которому можно было определить, что такое планета. И именно по этому новому стандарту астрономы смогли назвать карликовыми планетами еще четыре объекта в нашей Солнечной системе.

Для тех, кто только что узнал, что случилось с Плутоном, не беспокойтесь об этом изменении. Это нормально. Научные представления меняются с течением времени. Когда появляется какая-то дополнительная информация, это позволяет нам еще больше узнать об окружающей нас Вселенной. И по-новому взглянуть на то, что происходит вокруг нас.

А теперь давайте перейдем к классификации планет. И вышеупомянутому стандарту, в рамках которого планеты получили свой статус. Давайте сделаем так: Вы как будто бы будете задавать мне вопросы, чтобы прояснить все непонятные моменты. Итак, вперед!

Планеты вращаются вокруг Солнца?

Да, все тела, которые мы называем планетами, вращаются вокруг Солнца. У Юпитера и Сатурна есть крупные спутники, которые достаточно велики, чтобы называться планетами. Но они не вращаются вокруг Солнца напрямую, а вращаются вокруг планет.

У планет очищенная орбита?

Все восемь планет, относящихся к этой классификации, имеют чистые траектории или орбиты вокруг Солнца. Это означает, что обломков от образования Солнца и планет на этих орбитах почти нет. Хотя обломки комет и астероидов допускаются. А вот карликовые планеты делят свои орбиты со множеством других космических тел.

Планеты должны быть крупными?

В нашей Солнечной системе много объектов, которые при других обстоятельствах можно было бы назвать планетами. Такие спутники, как Ганимед (Юпитер) и Титан (Сатурн), даже больше, чем Меркурий. Который определенно является планетой. Но обращение вокруг другой планеты исключает эти спутники из числа претендентов в планеты.

Некоторые крупные космические объекты – это просто большие астероиды. Однако карликовые планеты отличаются от астероидов тем, что гравитация делает их почти полностью круглыми. В отличие от астероидов странной формы, где гравитация не такая сильная.

Важно, где планеты находятся?

Здесь все немного сложнее, потому что дело не в месте. А в том, что объект окружает. Четыре из пяти карликовых планет находятся в поясе Койпера, включая и наш любимый Плутон. Пояс Койпера находится за Нептуном (одним из ледяных гигантов и самой дальней планетой от Солнца). Эта область пространства наполнена льдом, пылью и камнями.

Седна: что известно астрономам?

Существует популярна теория, согласно которой Солнце похитило посредством своей гравитации несколько сотен карликовых планет и астероидов у пролетавшей рядом другой звезды. По большей части все это считалось смелым предположением. Но в наши дни уже есть определенные подтверждения этой гипотезе.

Астрономов привлекла карликовая планета Седна. Она и несколько соседних с ней небесных объектов перемещаются по довольно странным орбитам. В частности Седна — наиболее удаленный объект в нашей Солнечной системе. При этом ближняя точка ее орбиты расположена в 76 а.е от звезды, а дальняя находится в 1007 а. е. У данного объекта огромный орбитальный период. Он составляет одиннадцать тысяч четыреста восемьдесят семь лет. Он считается наиболее длинным среди крупных небесных тел.

Ученые пытались выяснить природу такого странного поведения седноидов. Впервые попытались это сделать в 2003 году. Именно тогда их и открыли. Сначала ученые не могли найти рационального объяснения. Затем была выдвинута теория о том, что орбиты седноидов были вытянуты пролетающей примерно четыре миллиарда лет назад звездой.

В дальнейшем было произведено компьютерное моделирование описанной ранее гипотезы. Это случилось в Лейденской обсерватории. Выяснилось, что пролетающая неподалеку звезда не повлияла на орбиты седноидов. Скорее это Солнце притянуло их к себе.

Во время проведения исследования было учтено более десяти тысяч вариаций сценариев, где учитывались разные сочетания расстояний, скорости прохождения и масс звездных систем. Моделирование проводилось под руководством известного астронома Люси Жилковы.

Проведенные расчеты позволили вычислить самый вероятный сценарий. Звезда, пролетающая мимо, была на восемьдесят процентов больше Солнца. Показатель сближения максимально составил около тридцати четырех миллиардов километров. При этом обмен объектами происходил с двух сторон. Часть объектов добавилось к орбите Солнца, часть наоборот ушла в другую систему. Данное событие по всей видимости произошло около четырех миллиардов лет назад.

Проведенная Жилковой работа получила хорошие отзывы и признание ученых по всему миру. При это не стоит забывать, что это всего лишь теория, хоть и высоко вероятная. Она по прежнему требует дополнительного подтверждения. Добиться этого можно путем осуществления химического анализа. Если его результаты будут отличаться от данных с транснептуновых объектов, это будет означать что седноиды обладают инородным происхождением. В ближайшее время результатов этого анализа увидеть не представляется возможным.

Есть также теория, утверждающая о наличие еще не открытой планеты, орбита которой расположена в сотнях а. е. от Солнца. Именно она вносит корректировки в траекторию полета Седны. Опять же, это всего лишь смелое допущение, требующее серьезной научной проработки.

Итоги

В изучении карликовых планет есть множество пробелов. Но с развитием новых технологий исследования космоса все они будут быстро восполнены

Современные научные станции уделяют огромное внимание изучению этого вопроса

Определение понятия карликовые планеты по международным стандартам

Международный астрономический союз (МАС) дал определение космическим объектам которые будут именоваться карликами. Так карликовой считаются планеты, которые имеет такие признаки:

• Объект вращается вокруг Солнца;
• Масса объекта достаточная для того что бы стать почти круглым;
• Объект не может своей гравитацией самостоятельно расчистить свой путь.

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.

7 интересных фактов о поясе Койпера

1. У многих объектов в поясе Койпера есть спутники

Большое количество объектов Пояса Койпера либо имеют Луны, либо являются двойными объектами. Спутники — это существенно меньшие тела, вращающиеся вокруг больших объектов. Объект в этом регионе может иметь более одной луны. Квавар, Хаумеа, Эрис и Плутон — это все объекты Пояса Койпера, имеющие Луны.

Двойные объекты, с другой стороны, это пары объектов, которые относительно похожи по массе или размеру. Они вращаются вокруг общего центра масс, который лежит между ними

2. Они гораздо менее массивны, чем Земля.

Несмотря на огромную протяженность пояса Койпера, его общая масса составляет менее 2% от массы Земли.

Это противоречит стандартным моделям, которые указывают, что пояс Койпера должен в 30 раз превышать массу Земли. Тайна 99% недостающей массы остается нерешенной.

Однако некоторые исследователи предполагают, что объекты в поясе Койпера из-за большого количества столкновений постепенно разрушают друг друга в пыль. Таким образом, пояс Койпера, вероятно, исчезнет в далеком будущем.

3. Это источник комет

Пояс Койпера — один из регионов, откуда берутся кометы. Когда объекты в поясе Койпера сталкиваются, они создают меньшие части, которые могут быть ускорены гравитацией Нептуна на орбиты, которые направляют их к Солнцу.

Гравитационное притяжение Юпитера затем загоняет эти кусочки в короткие петли, продолжающиеся два десятилетия или меньше. Эти части известны как кометы семейства Юпитера.

Хотя большинство из них в конечном итоге становятся бездействующими, астрономы обнаружили некоторые околоземные астероиды, которые напоминают сгоревшие кометы. Наблюдения показывают, что эти кометы начались бы в Поясе Койпера или Облаке Оорта.

4. Более 6 десятилетий астрономы не осознавали, что обнаружили пояс Койпера

Первый объект в поясе Койпера — Плутон — был открыт в 1930 году. В то время исследователи не имели представления о распределении небесных тел во внешней области Солнечной системы. Несмотря на странно наклоненную орбиту Плутона, исследователи считали его одинокой планетой.

С открытием второго объекта в поясе Койпера в 1992 году исследователи поняли, что Плутон не одинок: в этом регионе миллионы маленьких ледяных объектов, вращающихся вокруг Солнца.

5. Пять крупнейших объектов в поясе Койпера

Учитывая их радиус, пять самых больших объектов пояса Койпера

• Плутон (1188 км) : самая большая из известных ледяных карликовых планет.
• Эрида (1163 км) : самая массивная и вторая по величине известная карликовая планета в нашей Солнечной системе.
• Хаумеа (780 км): самая быстро вращающаяся карликовая планета с кольцом вокруг нее.
• Макемаке (715 км) : вероятно, карликовая планета со своим спутником, S / 2015 (136472) 1.
• Квавар (555 км) : возможная карликовая планета с предполагаемой плотностью 2,2 г / см 3.

6. Первый рукотворный объект, входящий в пояс Койпера.

В 1983 году «Пионер 10» стал первым космическим кораблем, вышедшим в космос за пределы орбиты Нептуна. Поскольку в то время Койперский пояс не был обнаружен, космический зонд не изучал ледяной мир в этом регионе.

Зонд «Новые горизонты» НАСА стал первым межпланетным космическим зондом, который был запущен (в 2006 году) с целью пролета и изучения одного или нескольких объектов в поясе Койпера в последующее десятилетие.

В июле 2015 года космический аппарат пролетел над Плутоном и его лунами, собирая данные об атмосфере, и поверхностях. В 2019 году он совершил ближний полет на объекте под названием 486958 Аррокот в районе Койперского пояса.

7. Гипотетическая планета может объяснить некоторые объекты пояса Койпера

В 2015 году исследователи из Калифорнийского технологического института обнаружили математические доказательства, предполагающие, что «Планета X» может скрываться далеко за Плутоном. Она еще не наблюдалась, но расчеты показывают, что она там есть.

Гравитационное притяжение этой неизведанной планеты могло бы объяснить уникальные орбиты, по крайней мере, пяти небольших ледяных объектов в поясе Койпера. Если бы они были обнаружены, это переосмыслило бы наше понимание эволюции Солнечной системы.

Интересные факты о планете Плутон

Мы собрали несколько самых любопытных фактов об этой планете:

1. Плутон открыт в 1930 году 23-летним американским астрономом Клайдом Томбо, после целого года фотографирования участков неба и изучения фотографий.
2. Плутон могли открыть еще в 1915 году – он был сфотографирован, но его не смогли опознать. Затем его 4 раза сфотографировали в 1919 году, но также не опознали.
3. Плутон назван в честь древнеримского бога, повелителя подземного царства. Название предложила Венеция Берни, 11-летняя школьница из Оксфорда.
4. С 1930 по 2006 годы Плутон считался полноценной девятой планетой Солнечной системой. Когда было открыто еще несколько похожих тел в поясе Койпера, встал вопрос об изменении классификации. Плутон был переведён в класс карликовых планет решением Международного астрономического союза в 2006 году. Теперь он числится в каталоге малых тел под номером 134340.
5. До сих пор есть учёные, не согласные с лишением Плутоном статуса планеты. Одна из причин этого – что он не расчистил свою орбиту от других тел. Как довод приводится факт, что и Земля, и Марс, и другие планеты, также часто пересекаются с орбитами астероидов и комет. То есть тоже не очистили свои орбиты полностью.
6. Плутон меньше по размеру некоторых спутников других планет. Он меньше Луны, Титана, Ганимеда, Тритона, Ио, Каллисто, и Европы.
7. Плутон имеет атмосферу, хотя и разреженную, из азота, окиси углерода и метана. Она может полностью замерзать и исчезать, когда Плутон удаляется от Солнца очень далеко. Затем она появляется с приближением к Солнцу, когда газ на поверхности снова оттаивает и испаряется.
8. Атмосферу Плутона можно видеть на снимках, сделанных зондом «Новые Горизонты». Она выглядит как дымка.
9. Плутон – единственная карликовая планета среди всех известных, у которой есть своя атмосфера.
10. День на Плутоне длится чуть больше 6 земных суток, почти земную неделю.
11. Год на Плутоне длится почти 248 земных лет – за столько он совершает один оборот вокруг Солнца.
12. С момента открытия Плутона там сменился всего один сезон. Сейчас там весна в северном полушарии.
13. Орбита Плутона сильно вытянута, в ближней точке он оказывается к нам даже ближе, чем Нептун.
14. Орбита Плутона не лежит в плоскости орбит остальных планет, а наклонена на 17 градусов. Поэтому он никогда не подходит к Нептуну близко и не может быть им захвачен.
15. У Плутона известно аж 5 естественных спутников.
16. Самый большой спутник Плутона – Харон. Он всего лишь вдвое меньше самого Плутона.
17. Центр масс системы Плутон-Харон лежит между ними, поэтому они оба вращаются вокруг этой точки. Эту систему некоторые астрономы считают двойной планетой.
18. Плутон и Харон всегда повёрнуты друг к другу одной стороной. Поэтому на одной стороне Плутона Харон никогда не заходит, а на другой его никогда не видно.
19. На Плутоне очень много водяного льда – треть всей планеты. Там есть горы высотой до 5 км, полностью из льда. Вся его поверхность и даже мантия тоже состоят в основном из водяного льда.

1. Под поверхностью Плутона возможно наличие подлёдного океана из жидкой воды.
2. Солнечный свет достигает Плутона за 5 часов. На путь до Земли ему нужно всего 8 минут.
3. Даже днём на поверхности Плутона темно, как на Земле ночью.
4. Человек, который на Земле весит 90 кг, на Плутоне весил бы всего 5.5 кг.
5. На Плутоне очень холодно – средняя температура на его поверхности достигает – 223.15 градусов по Цельсию. До абсолютного нуля не хватает всего 50 градусов.
6. У Плутона был только один космический аппарат с Земли. Зонд «Новые Горизонты» прошел мимо него на минимальном расстоянии в 12.5 тысяч километров 14 июля 2015 года. Он сделал первые детальные снимки Плутона и Харона и передал много ценных научных данных.
7. На борту зонда «Новые Горизонты» находится часть пепла первооткрывателя Плутона – Клайда Томбо, который умер в 1997 году и был кремирован.
8. Плутон плохо различим даже в космический телескоп «Хаббл». На фотографиях видны только пятна на его диске.
9. У Плутона есть полярные шапки из замёрзших газов. Они по очереди освещаются Солнцем и тают, насыщая атмосферу азотом, метаном и окисью углерода.
10. На Плутоне есть огромная равнина Спутника, заполненная замёрзшим азотом. В этом море азота плавают льдины и айсберги из обычного водяного льда, так как у них меньше плотность. За год они перемещаются на несколько сантиметров.
11. Химический элемент плутоний был назван в честь планеты Плутон. Было принято называть новые открытые элементы в честь последней открытой планеты.

Вот такой интересный мир Плутона. Он очень маленький и тёмный, но таит очень много загадок, которые еще ждут своих исследователей. Возможно, когда-нибудь, в далёком будущем, Плутон станет одним из важных форпостов человечества на окраине Солнечной системы.

Будущее пояса Койпера

Когда Койпер изначально
размышлял о существовании ледяного канта за пределами Нептуна, он указал, что
такой области, вероятно, больше не существует. Доля истины в этом есть —
транснептуновые объекты не будут существовать вечно. Если устроить красочную
презентацию пояса Койпера, то это будет выглядеть как большая полоса материала,
которую восьмая планета только что взбила. И в наши дни, вместо того, чтобы
делать все большее и большее тело, они просто сталкиваются и медленно
превращаются в пыль. Если мы вернемся через сто миллионов лет, то от этого
холодного обода не останется и следа. Учитывая потенциал открытий и то, что
тщательное изучение может рассказать нам о ранней истории нашей Солнечной
системы, многие ученые и астрономы с нетерпением ждут того дня, когда мы сможем
более подробно изучить и это чудо вселенной.

Спутники

AOBA-VELOX 4

12.01.2019 | Космические аппараты (спутники) Японии

AOBA-VELOX 4 – это совместная сингапурская и японская наноспутниковая миссия для демонстрации технологии по наблюдению за лунным горизонтом.

OrigamiSat 1

12.01.2019 | Космические аппараты (спутники) Японии

OrigamiSat 1 — 3U CubeSat, разработанный в Токийском технологическом институте (TITech) для демонстрации современной мембранной космической структуры на орбите.

NEXUS

08.01.2019 | Космические аппараты (спутники) Японии

NEXUS (NExt Generation X Unique Satellite) — представляет собой 1U CubeSat для демонстрации любительской спутниковой связи нового поколения.

Hodoyoshi 2 / RISESat

08.01.2019 | Космические аппараты (спутники) Японии

Hodoyoshi 2 / RISESat (Rapid International Scientific Experiment Satellite) — небольшой японский спутник для наблюдения Земли, а также тестирования ряда…

ALE 1, 2

08.01.2019 | Космические аппараты (спутники) Японии

ALE 1 (Astro Live Experiences 1) — это небольшой демонстрационный спутник японской компании Astro Live Experiences. На орбите ALE 1…

RAPIS 1

08.01.2019 | Космические аппараты (спутники) Японии

RAPIS 1 (Rapid Innovative Payload Demonstration Satellite 1) – небольшой японский спутник, предназначенный для тестирования новых технологий в космосе.

Какие особенности имеет планета Плутон

Прежде всего, состоит из каменного ядра и ледяной мантии толщиной примерно 300 км. В теории его структура подразделяется на три основные части: камень, водный лёд и замороженный азот с примесями метана и окиси углерода. Притом водяной лёд содержит намного больше воды, чем земные океаны. А спектральный анализ показал, что верхняя область включает в себя более летучие льды. В значительной мере, это азотный ледяной покров.

Масса составляет 1,303*1022 кг, что меньше нашей Луны приблизительно в шесть раз, а по объему уступает ей раза в три. А вот его плотность равна 1,860 г/см³.Если не брать в расчёт спутники, то по массивности занимает десятое место среди космических тел, вращающихся вокруг Солнца.

Плутон и Земля

Согласно современным расчётам, диаметр Плутона 2376 км. В соответствии с чем, вся его площадь равна 17,7 млн км², что немногим превышает территорию Российской Федерации.

В действительности по массивности и величине он меньше не только обычных планет, но и некоторых их спутников. Правда, это самый крупный транснептуновый объект и второй по весу в рассеянном диске (после Эриды).По снимкам и фотографиям определили, что форма не сплюснутая, как обычно, а поверхность разнородная и не однотипная. Она покрыта ледяной корой, на ней заметны светлые и тёмные участки, а также кратеры.

Орбита и вращение

В отличие от обычных планет Плутон имеет орбиту, у которой сильный наклон к плоскости (17,14 градусов) и большой эксцентриситет (0,2488). Из-за чего его удалённость от Солнца меняется от 4,4 млрд км до 7,4 млрд км.

Такой большой эксцентриситет влияет на то, что периодически одна сторона планеты находится к центральному светилу ближе, чем Нептун. К примеру, подобная ситуация происходила с февраля 1979 года по февраль 1999 года. При этом орбитальный наклон не позволяет плоскости эклиптики пересечься с нептунианской орбитой.

Плутонианский путь движения учёные способны спрогнозировать на несколько миллионов лед назад и вперёд.Пожалуй, точную дистанцию, разделяющую планету с нашей Землей, сложно рассчитать и, тем более, представить. Считается, что это расстояние равно 4,4-7,29 млрд км, а плутонианские сутки длятся 6,387 земных суток.

На удивление, Плутон с Нептуном состоят в так называемом орбитальном резонансе 3:2. Потому как период обращения занимает 247,92 земных года. То есть за одно и то же время он совершает три оборота, а Нептун всего лишь два.Вращение вокруг своей оси имеет направление похожее на Венеру и Уран, так как оно противоположно обращению других тел относительно Солнца.

Атмосфера

Стоит отметить, что она сильно разрежена и образована из газов, которые испаряются из поверхностных льдов. Главным образом, содержит азот с долей метана и угарный газ. Причём под влиянием сильного излучения из них возникают другие сложные соединения. К примеру, этилен, этан и ацетилен. Со временем они попадают на поверхность, чем вероятно, и объясняется наличие слоистой дымки на высоте примерно 200 км.

Давление в атмосферных слоях очень низкое и сильно изменчиво. По идее, орбитальная эксцентричность должна вызывать сильные изменения в атмосфере при удалении от Солнца. Однако наблюдения показывают, чем дальше планета отдаляется от звезды, тем больше давление. Скорее всего, на это влияет то, что в это время северный полюс Плутона выходит из солнечной тени и из полярной шапки начинает испаряться азот.

Поверхность планеты

Как оказалось, температура на поверхности увеличивается с высотой. Там среднее температурное значение -223,15 градусов по Цельсию, когда в атмосфере она больше на 40 градусов. Такое расхождение возникает из-за парникового эффекта, который вызван присутствием метана.Впрочем, низкое давление атмосферы уравнивает суточные перепады температуры в поверхностных слоях.

История открытия

Ученые еще с начала двадцатого века сообщали, что за Ураном обязательно располагается еще одна, 9 планета Солнечной системы, так как эллипс орбиты Урана отклонялся от нормы. Причиной этому могло быть только влияющее на него космическое тело. По данным Википедии первооткрывателем девятой планеты стал американский астроном Томбо. Отследив её траекторию движения, исследователь рассчитал  и составил математическую модель орбиты этой пока еще неведомого космического тела. Ученому осталось просто направить телескоп в рассчитанный сектор космоса, чтобы в 1930 году обнаружить Плутон – новую планету Солнечной системы. Для этого была проделана сложная работа. Приходилось сравнивать массу фотографий звездного неба, выполненных с двухнедельным интервалом, чтобы выявить небесный объект по изменению его положения на снимках.

Новая планета была найдена из обсерватории Лоуэлла в американском штате Аризона. По существовавшей в те годы традиции, персонал этого учреждения получал право назвать новый астрономический объект. После долгих споров и пересудов приняли предложение школьницы из английского Оксфорда, и назвали найденное космическое тело по имени древнегреческого бога подземного царства и смерти.

Пояс Койпера во времени

Основная часть пояса Койпера начинается на орбите Нептуна.

Существование пояса Койпера предполагалось давно.

Все началось в 1930 году, когда был открыт Плутон.

Ученые считают, что Плутон может быть не одинок, и они правы.

Мы часто слышим имена Кеннета Эджворта и Джерарда Койпера, когда говорим о поясе Койпера.

Они не являются первооткрывателями упомянутого околозвездного диска.

Однако их представления об этом были одними из самых известных.

Астроном-теоретик Кеннет Эджворт опубликовал статью в 1943 году.

Он предположил наличие небольших тел за пределами Нептуна, которые являются остатками Солнечной туманности.

В 1951 году у голландского астронома Герарда Койпера также была похожая гипотеза.

Со временем сформировалось множество других теорий.

Хотя он не предсказал его существование, пояс был назван в честь Джерарда Койпера.

Иногда его также называют поясом Эджворта-Койпера.

Американский астроном Фред Уиппл (Fred Whipple) также внес большой вклад в понимание пояса Койпера.

Его гипотеза «грязного снежного кома» также предполагала наличие этой области, которую он назвал «кометным поясом».

А вы знали?

Идея о том, что объекты существуют вместе с Плутоном, существовала давно.

У многих людей есть разные теории по этому поводу.

Из-за этого никому не приписывают первоначальное предложение этой идеи.

Происхождение и формирование

Астрономы называют небольшие объекты Солнечной системы планетезималями.

Этот космический мусор существует с момента образования Солнечной системы.

Большинство из них объединились, чтобы сформировать Солнце.

Те, что остались, сформировали планеты.

В то время как некоторые планеты были сформированы, некоторые, возможно, не смогли успешно собраться вместе.

Это относится к области пояса Койпера.

Ледяные объекты в этом регионе, скорее всего, скопились вместе, образовав планету.

Однако гравитация Нептуна всколыхнула их и нарушила процесс.

То же самое верно и для пояса астероидов.

Если бы Юпитера не было, в этом регионе могла образоваться и другая планета.

Из-за Юпитера и Нептуна объекты в поясе астероидов и поясе Койпера не смогли слиться.

Тем не менее, эти более мелкие объекты остаются на орбите вокруг Солнца.

Планетарная миграция

Астрономы считают, что Уран и Нептун могли сформироваться ближе к Солнцу, чем их нынешнее положение.

Они были вытеснены наружу из-за смещения орбит Юпитера и Сатурна.

Согласно Модели Ниццы, в ранней Солнечной системе внешние планеты двигались внутрь и наружу.

Очень похоже на небесный танец, верно?

Орбитальный резонанс между Юпитером и Сатурном нарушил орбиты Урана и Нептуна.

В конечном итоге ледяные гиганты были отправлены дальше от Солнца.

Мигрируя, они дестабилизировали меньшие тела вокруг себя.

Эти планетезимали были рассеяны внутрь, а некоторые были отброшены дальше.

Некоторые из планетезималей, которые двигались внутрь, были захвачены планетами-гигантами и стали их лунами.

Пояс Койпера потерял большую часть своего первоначального материала из-за миграции газовых гигантов.

По оценкам, потерянный материал примерно в 7-10 раз превышает массу Земли.

Влияние на Солнечную систему

Пояс Койпера сильно повлиял на понимание происхождения и динамики Солнечной системы. До этого Солнечная система была похожа на часы: набор планет, вращающихся вокруг Солнца непринужденно, стабильно, предсказуемо и даже скучно. После обнаружения пояса Койпера, а особенно резонансных объектов, из-за которых мигрируют планеты, появились необыкновенные возможности. Если планеты уносились туда, где они находятся сейчас, они, возможно, прошли через резонансы друг друга. Если это так, то они сотрясли Солнечную систему, и произошли разные хаотичные процессы. В некоторых моделях потеря 99,9% объектов пояса Койпера могла произойти в результате сильного сотрясения Солнечной системы, которое случилось в результате взаимодействий между Юпитером и Сатурном, которое произошло в результате миграции планет.

Понимание того, что структура пояса Койпера зависит от миграции планет, изменило направление исследований Солнечной системы. Особенности, которые не были ожидаемы и которые никто не предсказывал, оказались удивительно важными для понимания нашего места в этой системе. Влияние пояса Койпера на изучение Солнечной системы и эволюции ее формирования было огромным. Наше понимание происхождения архитектуры Солнечной системы сильно отличается от того, что мы думали раньше. И теперь мы понимаем, что Солнечная система работает далеко не как часы.

Пояс Койпера и облако Оорта

Кометы обычно не очень большие (около километра в диаметре), и они теряют массу (она уходит в хвост). Мы можем посчитать, как долго комета может терять массу по нашим меркам. И это происходит не очень долго — около 10 000 лет. Ядро кометы не может быть того же возраста, что и Солнечная система, которой уже 4,5 миллиардов лет. Скорее всего, они недавно появились в Солнечной системе. Другими словами, они только появляются в Солнечной системе где-то недалеко от Земли и, как только они появляются, начинают испаряться. Вопрос в том, откуда они берутся.

Есть два ответа на этот вопрос. Первый был сформулирован в 1950-х годах голландским астрономом Яном Оортом. Он выяснил, что долгопериодические кометы (те, чьи орбиты старше 200 лет) имеют эллиптическую орбиту очень большого размера, которая распространяется рандомно. Примерно равное количество приходит из разных сторон: из северного полушария, из южного, из сферического и изотропного источника. Сферический источник называют облаком Оорта. Оно выглядит как большой пчелиный рой, окружающий Солнечную систему. Он огромный, в 50 000 или 70 000 раз больше расстояния между Солнцем и Землей. Это источник долгопериодических комет. Мы не наблюдаем за объектами в облаке Оорта, потому что они слишком тусклые для наших телескопов. Все, что мы знаем об облаке Оорта, включая сведения о его существовании, было получено из комет, которые выбились из облака Оорта гравитацией пролетающих мимо звезд.

Комета ISON проходит мимо Венеры. Комета прилетела из облака Оорта 

С другой стороны, короткопериодические кометы (с периодом меньше 200 лет) имеют относительно малую и круглую орбиту. Они распределены не рандомно, а, напротив, совмещены с плоскостью орбит Солнечной системы. Вопрос тот же: откуда они берутся? Оорт говорил, что они приходят из облака Оорта, но Юпитер смог поймать их и переломить их орбиты так, чтобы они сформировали диск. Эта идея принималась с 1950-х до 1980-х годов. Но оказалось, что Юпитеру сложно схватывать достаточно долгопериодических комет из облака Оорта и делать их короткопериодическими.

Пояс Койпера, который мы знаем, поставляет Солнечной системе короткопериодические системы. И так как пояс гораздо ближе (50 астрономических единиц вместо 50 000 астрономических единиц облака Оорта), мы можем наблюдать за ним, а не просто за предметами, которые залетели в околоземное пространство. Это еще одна причина, по которой пояс Койпера так нашумел среди астрономов.

Карликовая планета 2007 OR10

2007 OR10 — третья по величине из девяти известных карликовых планет в Солнечной системе, которая находится за Плутоном и Эридой, и является самым большим неизведанным миром в системе. Эта парочка расположена в поясе Койпера, области ледяных обломков, оставшихся от формирования Солнечной системы. Карликовая планета составляет около 950 миль (1530 км) в поперечнике. 2007 OR10, как и Плутон, следует эксцентрической орбите, но в настоящее время она в три раза дальше, чем Плутон от Солнца.

Ученные, детально изучив текущие и архивные изображения, собранные тремя отдельными обсерваториями (в том числе космическим телескопом Хаббл) пришли к выводу, что карликовая планета 2007 OR10 имеет собственную луну.

Планета 2007 OR10, которая по размерам поступается только двум другим карликовым планетам Плутон и Эрис, была обнаружена десять лет назад группой исследователей, использующих телескоп Самуэля Ощина в Паломарской обсерватории в Калифорнии.

Результаты телескопа Кеплера

Луна у 2007 OR10 впервые была замечена в изображениях, захваченных Космическим телескопом Кеплера NASA, который ищет планеты, вращающиеся вокруг звезд (кроме Солнца), известных как экзопланеты.

Данные Кеплера показали, что 2007 OR10 вращается вокруг своей оси со скоростью один полный оборот за 45 часов — скорость вращения намного медленнее, чем у большинства объектов пояса Койпера, у которых есть периоды вращения менее 24 часов. Как считают ученные из Венгрии, медленный период вращения карликовой планеты был вызван гравитационным притяжением орбитальной луны.

Результаты обсерватории Гершеля

Используя материалы космической обсерватории Гершеля, исследователи определили диаметр как карликовой планеты, так и маленькой луны. Последняя имеет ширину от 150 до 250 миль (от 241 до 402 километров).

Известно, что у большинства карликовых планет пояса Койпера с диаметрами более 600 миль (965 километров) есть одна или несколько лун. Ученые полагают, что это происходит из-за столкновений между внешними объектами Солнечной системы, когда система формировалась более четырех миллиардов лет назад.

«Открытие спутников вокруг всех известных больших карликовых планет — за исключением Седны — означает, что в то время, когда эти тела образовывались миллиарды лет назад, столкновения, должно быть, были более частыми, и это является сдерживающим фактором для моделей формирования», — отметил Чеба Кисс из обсерватории Конколи в Будапеште.

Комментарии:

Седна

Единственная известная карликовая планета облака Оорта была открыта в ноябре 2003 года. Названа в честь богини морских зверей в эскимосской мифологии. Считается одним из наиболее удаленных тел Солнечной системы, что очень затрудняет ее исследование.

Известно, что по размерам и массе среди всех планет-карликов ей уступает только Церера. Поверхность Седны – слой метанового и водяного льдов. Постоянной атмосферы небесное тело не имеет. Точную температуру установить пока не удалось.

Из-за высокой эксцентричности орбиты и большой удаленности от Солнца год на Седне самый продолжительный среди известных объектов Солнечной системы. Он длится 11,5 тыс. лет.