Ошибка в расчетах и «грязная» орбита: как Плутон 76 лет выдавал себя за полноценную планету

✦ ИИ  Этот пост, предположительно, был создан при помощи искусственного интеллекта
Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Статья | Наука и космос

Для целого поколения решение Международного астрономического союза от 24 августа 2006 года стало личной травмой. У нас было девять планет, а стало восемь. Казалось, что маленькую, далекую планету просто предали и вычеркнули из учебников. Но на самом деле это был не акт предательства, а финал долгой научной драмы, в которой Плутон с самого начала был «странным» членом планетной семьи.

Главная улика против Плутона. Его орбита (белая) разительно отличается от планет-соседей: она сильно наклонена и пересекает путь Нептуна. Это был первый признак того, что Плутон — не планета, а объект совсем другого класса.
Автор: ESA, ESO Источник: commons.wikimedia.org

Планета, рожденная по ошибке

История Плутона началась с математических расчетов. Астроном Персиваль Лоуэлл заметил странные колебания в орбитах Урана и Нептуна и предположил, что на них влияет гравитация неизвестной «Планеты X». Он умер, так и не найдя ее, но его обсерватория продолжила поиски. В 1930 году молодой астроном Клайд Томбо, часами сравнивая фотопластинки ночного неба, наконец, заметил ту самую движущуюся точку. Мир рукоплескал открытию девятой планеты. Однако вскоре выяснилось, что расчеты Лоуэлла были ошибочны, а колебания орбит объяснялись другими причинами. Плутон нашли там, где предсказывали, но совершенно случайно. Это было первым дурным предзнаменованием.

Вторым стали его странности. Орбита Плутона оказалась невероятно вытянутой и наклоненной. Если орбиты восьми планет похожи на ровные беговые дорожки на одном стадионе, то путь Плутона — это трасса безумного велосипедиста, который пересекает все дорожки под углом. А главное — размер. Изначально полагали, что «Планета X» может быть размером с Юпитер, но Плутон оказался меньше нашей Луны. Он был аномалией, но аномалией единственной, и на это долго закрывали глаза.

Вот почему статус Плутона был шатким с самого начала. Во-первых, он оказался меньше Луны. Во-вторых, он не уникален. Когда астрономы обнаружили в Поясе Койпера множество сопоставимых с ним по размеру миров (как Седна и Квавар), перед ними встал выбор: либо у нас десятки планет, либо Плутон — не планета.
Автор: NASA/JPL Источник: commons.wikimedia.org

Космический мусор и контрольный выстрел

В 1992 году иллюзия уникальности Плутона рухнула. Астрономы подтвердили существование за Нептуном колоссального скопления ледяных тел — Пояса Койпера. Оказалось, что Плутон не пограничный страж, а просто самый заметный обитатель гигантского «спального района» Солнечной системы, полного космического строительного мусора. Решающий удар по его статусу нанесли в 2005 году. Астроном Майк Браун, получивший прозвище «убийца Плутона», обнаружил в той же ледяной пустоши объект Эриду. Последующие замеры показали, что она превосходит Плутон по массе.

Это поставило астрономию перед жесткой дилеммой. Первый путь — начать присваивать статус планеты Эриде, а следом и десяткам других сопоставимых по размеру ледяных миров, превратив школьные карты в бесконечный список. Второй — разработать строгий научный фильтр, который  бы четко определил, кто достоин называться планетой.

Перед вами — главная улика в «деле Плутона». На этой диаграмме он (обведен красным) — уже не уникальный объект, а лишь один из многих. А рядом с ним его «убийца» — Эрида (белый круг), которая оказалась сопоставима по размеру. Эта схема наглядно показывает, перед каким выбором стояли астрономы: либо признавать планетами всех, либо никого из них.
Автор: Renerpho Источник: commons.wikimedia.org

Хозяин или гость: главный тест для планеты

Выход был найден в 2006 году через формализацию правил. Истинной планетой отныне считалось тело, которое не просто вращается вокруг Солнца и обладает сферической формой под действием собственной гравитации, но и выполняет третий, самый главный пункт: является гравитационным хозяином на своей орбите. Плутон с легкостью удовлетворял первым двум условиям, но именно третий критерий стал для него непреодолимым барьером и причиной официального «понижения в должности».

Что значит «быть хозяином»? Это способность объекта за миллиарды лет доминировать на своем пути, либо поглотив, либо вышвырнув своей гравитацией весь космический мусор. Для сравнения, гиганты вроде Юпитера действуют как гравитационные пылесосы, их орбиты стерильно чисты. Плутон же в этом смысле оказался «квартирантом» в чужом доме. Он делит свое пространство с мириадами других ледяных тел, а его масса составляет лишь малую долю от всего, что вращается рядом. Он не доминант, а всего лишь один из толпы.

Поэтому это было не наказание, а наведение порядка в классификации. Миссия «Новые горизонты» показала нам, что Плутон — это удивительный и сложный мир. Его статус просто уточнили: он не младшая из планет, а глава целого нового класса объектов — король ледяного царства за Нептуном.

Изображение в превью:
Автор: Kevin Gill from Los Angeles
Источник: commons.wikimedia.org
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
О разном интересном.

2 комментария

a
В расчетах орбиты Нептуна были заложены не очень точно определенная масса Нептуна. В результате расчетная орбита не совпадала с наблюдаемой. Когда массу уточнили, расчетная и наблюдаемая орбиты совпали. Так что «ошибки» Лоуэлла были вызваны недостаточной изученностью уже открытых планет.
Томбо по сравнению с другими астрономами сильно увеличил площадь поисков по сравнению с предсказаниями расчетов. Это помогло найти Плутон.
b
гиганты вроде Юпитера действуют как гравитационные пылесосы, их орбиты стерильно чисты.

На орбите Юпитера присутствует два больших скопления астероидов: ахейцы и троянцы. К ним сейчас летит станция.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Дисковый код СССР: почему повсеместно на телефонах использовались механические номеронабиратели

Сегодня трудно представить телефон помимо смартфона. Они у всех: от маленьких детей до глубоко пожилых пенсионеров. Некоторые не мыслят без них жизнь, особенно среди молодых людей. Но были времена,...

Как варить яйца всмятку, с мягким желтком и вкрутую: когда включать таймер

Почти каждый хоть раз варил яйца. И почти каждый хотя бы раз доставал из кастрюли не то, что хотел. Скорлупа треснула, белок вытек в воду, желток оказался сухим, хотя хотелось совсем другого....

✦ ИИ  Можно ли залить автомобильное масло в газонокосилку: да, но только в крайнем случае и с оговорками

Автомобильное масло в газонокосилку: почему нельзя, что будет, если залить, и в каких случаях это допустимо. Объясняю температурные режимы, присадки и последствия для двигателя.

Пуэр: что это за чай, разновидности, как выбрать новичку

Что, если чай, как и сыр, может стареть? Казалось бы, что это странно, но вовсе нет, если речь идёт про китайский пуэр. Изготовление сырья со строгим соблюдением технологии производства, а...

Реальность — это конечная сеть графа, и причем тут предел квантовых вычислений

Дискуссии о дискретности пространства-времени обычно крутятся вокруг петлевой квантовой гравитации или цифровой физики Стивена Вольфрама. Однако в тени этих гигантов развивается программа...