Ледяные кристаллы Плутона
Автор Иван Крячко   


Картина художника-фантаста «Новые горизонты»: поверхность Плутона. Спутник планеты, Харон, – темный диск со светящимся полумесяцем на фоне звезд. За Хароном – маленькое Солнце в облаке зодиакальной пыли. Коричневатый цвет Плутона – не выдумка, поверхность планеты действительно такова. Воображаемые, но возможные с научной точки зрения детали – это высокие облака в атмосфере и темные полосы, идущие от отверстий на поверхности, по аналогии с крупнейшим спутником Нептуна Тритоном, исследованным космическим аппаратом «Вояджер-2» в 1989 году. Наличие кратеров объясняется возможной бомбардировкой Плутона астероидами из близкого к нему пояса Койпера

Ледяные кристаллы Плутона

П
о нынешнему мнению астрономов (которое вполне может измениться), Плутон – самая дальняя из больших планет Солнечной системы.

Увидеть ее на звездном небе невооруженным глазом нельзя; для этого надо взять довольно мощный телескоп, который, кстати, сейчас можно приобрести без особого труда – были бы деньги... Напомню, что самые слабые звезды, видимые нами на небе, имеют 6-ю звездную величину, а у Плутона в 1999-м году она составляла около 14.

В течение ближайших ста лет яркость планеты будет только уменьшаться. Это объясняется тем, что орбита Плутона сильно вытянута, и в настоящее время он удаляется от Земли… Следует отметить, что условия для наблюдения Плутона были наилучшими в конце ХХ-го века.

В это время девятая планета находилась даже ближе к Солнцу, чем восьмая – Нептун! Такое иногда бывает…

Как иногда везёт молодым

П
лутон был обнаружен позже всех остальных планет, 18 февраля 1930 года, американцем Клайдом Томбау (в русскоязычной литературе фамилию ученого принято писать, как «Томбо»).

Открытию планеты предшествовали долгие безуспешные поиски, начавшиеся в 1905 году. Толчком же к проведению этих поисков были отклонения в движении Урана и Нептуна от рассчитанных орбит. Астрономы решили, что это происходит из-за влияния более дальней планеты.

Активнее всего искали «незнакомку» в американском городе Флагстафф (штат Аризона), в обсерватории Персивала Ловелла.

Причиной тому был неспокойный, деятельный характер владельца обсерватории. Ловелл, как известно, был страстным приверженцем идеи о существования марсиан.

К этой мысли его подтолкнуло открытие Джованни Скиапарелли так называемых «марсианских каналов». Американец построил на собственные деньги астрономическую обсерваторию на горном плато, оснастив ее хорошими телескопами.

Кроме намерения убедить весь мир в наличии разумной жизни на Марсе, Ловелл поставил и другую задачу – найти неизвестную планету на окраине Солнечной системы.

 В течение десяти лет, с 1905 по 1915 годы, он теоретически рассчитывал положение планеты на небе и проводил наблюдения. Но всё было тщетно...

Специально для поисков самого дальнего из миров Ловелл приобрел и установил на своей обсерватории самый большой на то время фотографический телескоп-рефрактор, с диаметром объектива 32,5 сантиметра. Но планету богач-астроном так и не нашел…

Умер Персивал Ловелл в 1916 году, – а в 1929 в его обсерваторию был приглашен Клайд Томбо, как раз с целью поиска девятой планеты. Томбо повезло больше! Меньше года потребовалось молодому, талантливому наблюдателю, чтобы справиться с поставленной задачей.

Правда, это были месяцы напряженного труда – каждую ночь он фотографировал небо через телескоп, участок за участком.

Днем же Томбо тщательно просматривал сотни светил на полученных фотопластинках, пытаясь отыскать среди них новую планету… Эта чудовищно однообразная работа успешно завершилась во второй половине дня 18 февраля 1930 года, когда 24-летний лаборант вошел в кабинет директора Ловелловской обсерватории Весто Слайфера и сказал: «По-моему, я нашел вашу планету Икс».

Много лет спустя Томбо вспоминал, что при этом он страшно волновался; пот прямо-таки стекал с его ладоней. Слайфер и другие опытные астрономы тут же начали проверять находку, сделанную по фотоснимкам ночного неба.

Проверка шла долго; новую планету обнаружили еще на нескольких фотопластинках, в том числе – ирония судьбы! – и на тех, что были получены Ловеллом в 1915 году!

Наконец, 13 марта было сделано официальное объявление о ее открытии. Дату выбрали намеренно – день рождения Персиваля Ловелла…

Так был открыт Плутон.
 

Астроном Клайд ТомбоАстроном Клайд Томбо, открывший Плутон.

Используя телескоп темными ночами в Западном Канзасе, Томбо сделал зарисовки Марса и Юпитера и послал их на рассмотрение в обсерваторию Ловелла.

Будучи принятым на работу в эту обсерваторию в 1929 году, он начал фотографический поиск «планеты Икс» с новым 33-сантиметровым астрографом.

В 1930 году Томбо отпраздновал свою победу, открыв маленький далекий Плутон на краю Солнечной системы.

Клайд Томбо был основоположником астрономического факультета в университете штата Нью-Мексико.

Он ушел из университета в 1973 году заслуженным профессором, однако продолжал работать лектором до тех пор, пока ему позволяло здоровье.

Томбо всегда оставался активным астрономом-наблюдателем.

Однажды сотрудники Смитсоновского астрофизического центра попросили его дать им тот самый телескоп собственной постройки, – но Клайд ответил им, что до сих пор наблюдает небо с помощью этого прибора.

Вдохновив многих на поиски в звёздном небе, Томбо прожил долгую и необычную жизнь. Свои последние годы «живой классик» провёл в Лас-Крусесе (Нью-Мексико), с шестидесятилетней женой Патси. Клайд Томбо скончался 17 января 1997 года.


Первые сюрпризы девятой планеты

Н
овая планета получила свое имя 1 мая 1930 года. Среди множества вариантов астрономы Ловелловской обсерватории выбрали предложенное 11-летней английской девочкой из Оксфорда имя античного бога подземного мира.

Ведь там, согласно мифам, так же темно, как и на краю Солнечной системы… Бог, которого звали в древней Греции Аидом, а в Риме Плутоном, считался братом Зевса-Юпитера и Посейдона-Нептyна, сыном Кроноса-Сатурна.

Таким образом, возле Солнца появился еще один олимпиец… Но название было подобрано и с другим смыслом: в нем зашифровано имя того, кто так много сил и средств потратил на открытие «планеты Икс» – Персивала Ловелла. П и Л – две первые буквы в имени планеты…

Однако маленькая масса Плутона оказалась недостаточной, чтобы вызвать наблюдаемые отклонения Урана и Нептуна.

Поэтому многие ученые сразу же после открытия девятой планеты Солнечной системы начали говорить о существовании десятой.

 
Аид (в древнеримской мифологии Плутон) – бог подземного царства  
Аид (в древнеримской мифологии Плутон) – бог подземного царства
 
Следующее открытие, связанное с Плутоном, произошло через 48 лет.

В 1978 году на его диске был обнаружен выступ, который астрономы интерпретировали, как изображение спутника планеты.

Его назвали Харон, по имени мифического перевозчика душ умерших в подземное царство.

Увидеть раздельно эти небесные тела помог Космический телескоп имени Хаббла в 1994 году.

В 1998 году, когда Плутон перекрыл одну из звезд, удалось обнаружить у него достаточно обширную, но разреженную атмосферу.

Несмотря на огромное расстояние, отделяющее Землю от Плутона, астрономы все-таки нашли способы для картографирования его поверхности.

Карта далёкого крошечного мира, построенная по прямым наблюдениям, была опубликована весной 1996 года в сообщениях Института Космического телескопа имени Хаббла. На ней видны два полушария планеты (север – вверху).

Ячеистой структура рисунка получилась из-за компьютерной обработки изображения: поперечник каждой ячейки составляет 160 километров.

Наблюдения через орбитальный телескоп были сделаны, когда Плутон находился «всего» в 4,8 миллиарда километров от Земли.

На карте видны значительные вариации яркости: они могут быть связаны с наличием поверхностных структур, таких, как кратеры или равнины-«моря».

Впрочем, более вероятно, что перед нами области азотного и метанового льда. Надо полагать, ледяные массивы должны изменять свои очертания в связи с временами тамошнего года…

Шаги по сумрачному миру

П
ринято считать, что немыслимо далекий и холодный, плохо освещенный Плутон – мир, состоящий из смеси льда и каменных обломков, покрытый замерзшими газами.

Температура на его поверхности, по оценкам астрономов, колеблется в пределах от -220 до -240°С. При таких условиях в твердое вещество превращается даже азот, который в земной атмосфере находится в газообразном состоянии.

Представим, уважаемый читатель, что мы ступили на поверхность Плутона. Нам откроется пейзаж, напоминающий Антарктиду во время полярной ночи, освещенную лунным светом.

Солнце на здешнем небе выглядит, как большая звезда с еле заметным диском, в 20 миллионов раз более яркая, чем Сириус, ярчайшая звезда на небе Земли… но всё же куда более тусклая, чем «земное» Солнце! Здесь ненамного светлее, чем у нас в полнолуние ночью.

 
Это изображение Плутона и его спутника Харона было получено Космическим телескопом им. Хаббла  в 1994 году  
Это изображение Плутона и его спутника Харона было получено Космическим телескопом им. Хаббла
в 1994 году

 
Практически вся поверхность планеты покрыта льдом, также непохожим на земной.

Это не привычный нам водный лед, а замороженный азот, образующий крупные прозрачные кристаллы по несколько сантиметров в поперечнике.

Они таинственно переливаются при свете маленького Солнца и созвездий…

При столь низкой температуре и небольших размерах Плутону, однако, под силу удерживать атмосферу из тяжелых газов.

Предполагают, что газовая оболочка состоит из азота с примесью метана и угарного газа: в 1976 году на Плутоне обнаружили метановый лед, в 1992 – азот и углерод, тоже замерзшие.

Но тяготение всё же слишком слабо: «воздух» Плутона постоянно улетучивается в космос, а на место улетевших молекул приходят новые, испаряющиеся с ледяной поверхности. Вообще, с этим миром связано много загадок. И разгадать их из-за страшного отдаления очень трудно…

По сегодняшним данным, плотность Плутона всего в два раза превышает плотность воды. Возможно, у него есть ядро из «пропитанных» водой (гидрированных) горных пород. Ядро покрыто толстым слоем водяного льда.

Подобно Урану, Плутон вращается в направлении, обратном обычному для планет. Кто «запустил» два этих мира против общего движения?..

К тому же, ось вращения наклонена к плоскости эклиптики на 122°, – так что планета летит по орбите, «лежа на боку»…

Плутон, до встречи в 2015 году!

Х
олодный далекий Плутон – единственная планета в Солнечной системе, которую еще не посещал космический корабль землян.

Рассказывают, что в США некогда появились почтовые марки с надписью «Плутон еще не обнаружен». На марке был нарисован таинственный мир этой планеты.

Эта марка якобы вдохновила работников Лаборатории реактивного движения начать разработку плана полета к Плутону. Так это было или нет, нам неизвестно.

Но ведомо содержание письма, которое Национальное космическое агентство США (НАСА) направило в 1992 году Клайду Томбо. Для 86-летнего астронома этот листок бумаги оказался весомее любых научных наград.

Ведь с заданным в нем вопросом нельзя было обратиться ни к какому другому человеку в мире! Агентство спрашивало… разрешения на полет к Плутону – планете, которая, в определенном смысле, «принадлежит» Томбо.

 
  
С помощью Космического телескопа имени Хаббла (HST) удалось получить информацию о самых крупных деталях поверхности Плутона. Что это за объекты, сказать пока нельзя. «Моря» наподобие лунных равнин, гигантские кратеры, покровы льда?.. Внизу – компьютерные обработки снимков обоих полушарий Плутона. Над ними –   необработанные фото планеты
 
Письмо было, конечно, лишь данью уважения к первооткрывателю нового мира.

Тем не менее, поддерживая игру, Томбо дал согласие, и НАСА принялось проектировать полет автоматической станции к самой далекой из планет Солнечной системы.

Разработку начали в 1996 году. Был создан небольшой космический корабль под названием «Новые Горизонты», оснащенный самым современным оборудованием, который десять лет спустя, 19 января 2006 года, стартовал с мыса Канаверал во Флориде (США) и устремился на встречу с Плутоном.

 Этот аппарат – один из самых быстрых космических кораблей, когда-либо созданных человечеством.

Он пролетел мимо Луны всего через девять часов после запуска и вышел на траекторию, которая привела его к Юпитеру в начале 2007 года.

Но даже путешествуя со скоростью более 75 тысяч километров в час, аппарат «Новые Горизонты» не сможет прибыть к Плутону раньше 2015 года.

На борту корабля – семь научных приборов, с помощью которых предстоит узнать, из каких газов состоит атмосфера Плутона и что за процессы в ней происходят; какие геологические структуры присутствуют на планете и ее спутнике, каков химический состав поверхности обоих небесных тел.

Будет также выяснено, как потоки заряженных частиц, выброшенных Солнцем (солнечный ветер), взаимодействуют с атмосферой Плутона и с какой скоростью атмосферные газы улетyчиваются в космос.

Приборы сконструированы таким образом, что получаемые ими данные отчасти дублируются – на случай отказа какого-либо из них.

В ходе межпланетного перелета раз в год будет проходить проверка всей аппаратуры; затем приборы станут снова погружаться в «спящий» режим.

Солнечные батареи, обычно применяемые на космических станциях, в данном полете бесполезны, – уж очень далеко окажется корабль от светила! Поэтому получать электроэнергию приборы будут от термоэлектрического генератора, работающего на радиоактивном изотопе плутония.

 
  
Сравнительные размеры Ксены, Плутона, Луны и Земли. Некоторые астрономы считают, что, поскольку Ксена больше, чем Плутон, последнему теперь чрезвычайно трудно будет отстоять свой статус большой планеты Солнечной системы. Новооткрытый объект может занять место олимпийца! Между первыми восемью планетами имеются весомые различия, тогда как Плутон и Ксена, вероятно, имеют одинаковое строение. Они состоят из простой смеси льда и каменных обломков
 
Этот химический элемент был открыт в США в 1940 году и назван в честь планеты Плутон, подобно тому, как ранее имена планет получили его предшественники по таблице Менделеева – уран и нептуний…

Детальные наблюдения Плутона и его окрестностей начнутся примерно за пять месяцев до встречи.

Эти данные позволят максимально точно скорректировать траекторию движения корабля.

За три месяца до предельного сближения, начиная с расстояния около ста миллионов километров, «Новые Горизонты» начнут картографическую съемку Плутона и Харона.

За месяц – должны начаться ежедневные наблюдения Плутона.

К этому моменту ученые надеются точно определить, есть ли у Плутона еще спутники, кроме Харона и двух меньших, открытых в 2005 году.

На пути могут оказаться и кольца из мелких обломков льда или скальных пород, опасные для зонда при его пролете мимо Плутона. К этому времени в баке корабля должна остаться половина топлива; в случае необходимости аппарат без проблем сможет изменить курс.

После Плутона автоматический космический корабль должен посетить одно или несколько малых небесных тел из пояса Койпера, которые обращаются вокруг Солнца еще дальше Плутона.

Эта часть полета может занять еще от трех до шести лет. Получаемые со станции данные будут обрабатываться в двух оперативных научных центрах – имени Томбо и имени Кристи, названных в честь первооткрывателей Плутона и его спутника Харона.

Но, видно, близки и  более дальние полёты. Пишут: открыта десятая планета! Ей дали имя Ксена – Чужая…


В избранное (19) | Просмотры: 19259

Комментировать
RSS комментарии

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии.
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь.