Interested Article - Спутники Плутона

susan
  • 2020-07-29
  • 1

Плутон и его спутники. Снимок телескопа «Хаббл» , 2012

У Плутона известно пять спутников . Это (в порядке удаления от него) крупный спутник Харон и четыре значительно меньших — Стикс , Никта , Кербер и Гидра .

Все известные спутники Плутона обращаются по почти круговым орбитам , лежащим примерно в плоскости экватора Плутона, в ту же сторону, что и он вокруг своей оси . Все они близки к орбитальному резонансу : периоды их обращения соотносятся примерно как 1:3:4:5:6. Три из них — Стикс, Никта и Гидра — действительно пребывают в резонансе с соотношением периодов 18:22:33 .

Вращение Плутона и Харона синхронно (то есть они всегда повёрнуты друг к другу одной стороной), а малых спутников — нет: период их осевого вращения намного меньше, чем орбитального, а оси вращения сильно наклонены к осям Плутона и Харона .

Харон

Вращение Плутона и Харона вокруг общего центра масс

Харон был открыт в 1978 году Джеймсом Кристи . Его диаметр составляет около 1200 км , что лишь в два раза меньше диаметра Плутона. Размеры Плутона и Харона удалось определить довольно точно благодаря тому, что Харон проходил перед диском Плутона и стало возможным сделать соответствующие расчёты на основе изменений блеска системы Плутон — Харон. В результате открытия Харона была уточнена масса Плутона, которая оказалась меньше ожидавшейся. Расстояние между их центрами составляет около 19 600 км ; между поверхностями — около 17 800 км .

Барицентр системы Плутон — Харон находится вне поверхности Плутона, поэтому некоторые астрономы считают Плутон и Харон двойной планетой (двойной планетной системой) или двойным астероидом .

Согласно проекту Резолюции 5 XXVI Генеральной ассамблеи МАС (2006) Харону (наряду с Церерой и Эридой ) предполагалось присвоить статус планеты . В примечаниях к проекту резолюции указывалось, что в таком случае Плутон — Харон будет считаться двойной планетой . Однако в окончательном варианте резолюции содержалось иное решение: было введено понятие карликовая планета . К этому новому классу объектов были отнесены Плутон, Церера и Эрида (тогда объект 2003 UB 313 ). Харон не был включён в число карликовых планет .

Гидра и Никта

Снимки « Новых горизонтов », 2015

Основные статьи: Гидра (спутник) и Никта (спутник)

Два спутника, получившие названия Гидра (предварительное обозначение — S/2005 P1) и Никта (S/2005 P2), были открыты на фотографиях « Хаббла », сделанных в мае 2005 года усовершенствованной обзорной камерой (ACS). Об открытии было объявлено в октябре того же года . 21 июня 2006 они получили официальные имена .

Радиус орбиты Никты — 49 тыс. км , а Гидры — 65 тыс. км , то есть они находятся в 2-3 раза дальше от Плутона, чем Харон. За время трёх оборотов Никты Гидра делает два .

Размер Гидры — 43×33 км, а Никты — 54×41×36 км. Их масса точно не известна; грубая оценка — 0,003 % массы Харона (0,0003 % массы Плутона) для каждой. На их поверхности видно кратеры . На разных участках заметно отличается альбедо , а у Никты — и цвет: там обнаружена большая красноватая область, окружающая крупный кратер .

Кербер и Стикс

Снимки « Новых горизонтов », 2015

Основные статьи: Кербер (спутник) и Стикс (спутник)

В июне 2011 года с помощью широкоугольной камеры 3 телескопа « Хаббл » был обнаружен ещё один спутник Плутона — Кербер (предварительные обозначения — S/2011 (134340) 1, S/2011 P 1 и Р4) . Его размер, как выяснилось позже, составляет около 12×4,5 км , а радиус орбиты — 58 тысяч км .

Спустя год — в июле 2012 — с помощью того же инструмента был открыт пятый спутник, Стикс . Сначала ему присвоили временное обозначение S/2012 (134340) 1 или Р5, а в июле 2013 после общественного голосования он вместе с Кербером получил название . Размер этого спутника — 7×5 км , а радиус орбиты — 42 тысячи км .

Первые снимки этих спутников самой чувствительной камерой LORRI аппарата « Новые горизонты » были получены с 25 апреля по 1 мая 2015 года . Их снимки делались и 14 июля, в день сближения аппарата с Плутоном, но даже тогда разрешающая способность была недостаточной, чтобы различить на поверхности этих спутников какие-либо детали .

Общие характеристики

№ Наименование Диаметр (км) Масса (×10 19 кг) Большая полуось орбиты (км) Период обращения (дней) Резо­нанс с Харо­ном Эксцен­три­ситет Наклон орбиты (к эква­тору Плутона) Год откры­тия Фото
Плутон 2374 ± 8 1303 ± 3 — — 1:1 — — 1930
1 Плутон I Харон 1212 ± 6 158,6 ± 1,5 19 571 ± 4 6,3872304 ± 0,0000011 1:1 0,00005 0,0° 1978
2 Плутон V Стикс 7 × 5 0,00000 ± 0,00015 42 656 ± 78 20,16155 ± 0,00027 3:1 0,005787 ± 0,001144 0,809 ± 0,162° 2012
3 Плутон II Никта 54 × 41 × 36 0,004 ± 0,004 48 694 ± 3 24,85463 ± 0,00003 4:1 0,002036 ± 0,000050 0,133 ± 0,008° 2005
4 Плутон IV Кербер 12 × 4,5 0,002 ± 0,001 57 783 ± 19 32,16756 ± 0,00014 5:1 0,003280 ± 0,000200 0,389 ± 0,037° 2011
5 Плутон III Гидра 44 × 33 0,005 ± 0,004 64 738 ± 3 38,20177 ± 0,00003 6:1 0,005862 ± 0,000025 0,242 ± 0,005° 2005
  1. Для Плутона приведён резонанс его периода вращения (и обращения вокруг общего центра масс ) с Хароном.
  2. В отличие от остальных спутников, для Харона приведена большая полуось орбиты относительно Плутона, а не центра масс системы.

Неоткрытые спутники и кольца

Основная статья: Кольца Плутона

Результаты моделирования системы Плутона, опубликованные в 2013 году, показывали, что у него может быть около 10 спутников и одна или несколько кольцевых систем . Однако предположение не подтвердилось.

Аппарат « Новые горизонты » не обнаружил ни одного ранее неизвестного спутника, но позволил оценить максимальный возможный их размер. Установлено, что на расстояниях до 180 000 км от Плутона нет неоткрытых спутников размером свыше 4,5 км , а на расстояниях до 110 000 км — размером свыше 2,4 км (для меньших расстояний эта величина ещё меньше). Это рассчитано в предположении, что их альбедо такое же, как у Харона (0,38) . То, что космический аппарат с близкого расстояния не обнаружил новых спутников, имея для этого намного лучшие возможности, чем открывший 4 спутника Плутона телескоп « Хаббл », стало неожиданностью. По мнению научного руководителя миссии Алана Стерна, это один из самых удивительных её результатов .

Существование у Плутона маленьких спутников было основанием предполагать у него наличие колец , образованных выбросами от ударов в эти спутники метеоритов. Но ни по данным « Хаббла » , ни по данным «Новых горизонтов» никаких колец обнаружить не удалось (если они и существуют, то настолько разреженные, что их геометрическое альбедо не превышает 1,0×10 –7 ). Однако расчёты показывают, что от сильных ударов кольца на некоторое время всё же могут появляться .

Происхождение

Вероятно, спутниковая система Плутона образовалась при касательном столкновении с ним другого тела сравнимой массы на низкой скорости. Харон мог сформироваться из остатка этого тела (возможно даже, что оно осталось малоповреждённым) или — как и другие спутники — из выбросов от удара. Сначала его расстояние от Плутона было значительно меньшим, а эксцентриситет орбиты — бо́льшим. Постепенно приливное взаимодействие с Плутоном вывело Харон на современную орбиту и изменило скорости вращения обоих тел так, что они стали повёрнуты друг к другу одной стороной .

См. также

Примечания

Комментарии
Источники
  1. ↑ Stern, S. A.; Bagenal, F.; Ennico, K. et al. (англ.) // Science : journal. — 2015. — 16 October ( vol. 350 , no. 6258 ). — doi : . — Bibcode : . — arXiv : . — . 22 ноября 2015 года. ( от 11 января 2020 на Wayback Machine )
  2. ↑ Walsh, K. J.; Levison, H. F. (англ.) // The Astronomical Journal : journal. — IOP Publishing , 2015. — Vol. 150 , no. 1 . — doi : . — Bibcode : . — arXiv : . 24 августа 2020 года.
  3. ↑ Showalter, M. R.; Hamilton, D. P. (англ.) // Nature : journal. — 2015. — 4 June ( vol. 522 , no. 7554 ). — P. 45—49 . — doi : . — Bibcode : . 18 ноября 2015 года. ( от 18 января 2016 на Wayback Machine )
  4. ↑ Weaver, H. A.; Buie, M. W.; Buratti, B. J. et al. The small satellites of Pluto as observed by New Horizons (англ.) // Science : journal. — 2016. — Vol. 351 , no. 6279 . — doi : . — Bibcode : . — arXiv : .
  5. . IAU (16 августа 2006). Архивировано из 2 февраля 2007 года.
  6. . IAU (24 августа 2006). 29 апреля 2014 года.
  7. . IAU (31 октября 2005). 1 августа 2012 года.
  8. . IAU (21 июня 2006). Дата обращения: 25 сентября 2017. 24 января 2012 года.
  9. Showalter M. R., Hamilton D. P. . Electronic Telegram No. 2769 . Central Bureau for Astronomical Telegrams (20 июля 2011). 24 сентября 2017 года.
  10. . NASA (20 июля 2011). Дата обращения: 4 декабря 2015. 20 августа 2011 года.
  11. ↑ . JHU Applied Physics Laboratory (22 октября 2015). 23 октября 2015 года.
  12. . IAU (2 июля 2013). 5 декабря 2015 года.
  13. ↑ . NASA (9 октября 2015). 3 декабря 2015 года.
  14. . The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (12 мая 2015). 12 июля 2015 года.
  15. ↑ Buie M. W., Grundy W. M., Young E. F., Young L. A., Stern S. A. (англ.) // Astronomical Journal : journal. — 2006. — Vol. 132 . — P. 290—298 . — doi : . — Bibcode : . — arXiv : . 12 марта 2020 года.
  16. . Seeker (18 марта 2013). 28 мая 2016 года.
  17. Stern A. (англ.) // Sky & Telescope : magazine. — 2015. — 29 October. 3 декабря 2015 года.
  18. Stern A. (англ.) // Sky & Telescope : magazine. — 2015. — 31 July. 22 ноября 2015 года.
  19. Steffl A. J., Stern S. A. (англ.) // The Astronomical Journal : journal. — IOP Publishing , 2007. — Vol. 133 , no. 4 . — P. 1485—1489 . — doi : . — Bibcode : . — arXiv : . 24 октября 2019 года.
  20. ↑ Stern, S. A.; Weaver, H. A.; Steffl, A. J.; Mutchler, M. J.; Merline, W. J.; Buie, M. W.; Young, E. F.; Young, L. A.; Spencer, J. R. (англ.) // Nature : journal. — 2006. — Vol. 439 , no. 7079 . — P. 946—948 . — doi : . — Bibcode : . 26 сентября 2017 года.
  21. Ward F. R., Canup R. M. Forced Resonant Migration of Pluto’s Outer Satellites by Charon (англ.) // Science : journal. — 2006. — Vol. 313 , no. 5790 . — P. 1107—1109 . — doi : . — Bibcode : .
  22. Barr, A. C.; Collins, G. C. (англ.) // Icarus : journal. — Elsevier , 2015. — January ( vol. 246 ). — P. 146—155 . — doi : . — Bibcode : . — arXiv : . 24 августа 2020 года.
  23. Stern S. A. // Encyclopedia of the Solar System / T. Spohn, D. Breuer, T. Johnson. — 3. — Elsevier, 2014. — P. 909–924. — 1336 p. — ISBN 9780124160347 .

Ссылки

  • Георгий Бурба. // «Вокруг света». — 1 января 2006. 16 января 2024 года.
Источник —

susan
  • 2020-07-29
  • 1

Same as Спутники Плутона

The title for the last searches