Визначення карликових планет
У 2006 році астрономи створили систему класифікації небесних тіл, що обертаються навколо Сонця, розділивши їх на три окремі групи:
– Планети
– Карликові планети
– Малі астероїдні тіла
Карликові планети займають проміжне положення в цій систематиці. Вони відрізняються від великих небесних тіл, таких як Марс або Юпітер, які зберігають незалежні орбіти, але вони не класифікуються як астероїди.
Міжнародний астрономічний союз визначає карликові планети як сферичні утворення, які обертаються навколо Сонця. Незважаючи на свою форму, ці тіла мають відносно невелику масу і не мають домінуючої сили тяжіння, тобто вони ділять орбітальний шлях з іншими об’єктами.
Розмір і маса карликових планет
Категорія карликових планет в даний час включає п’ять визнаних тіл: Хаумеа, Макемаке, Еріда, Церера і Плутон (останній з яких раніше класифікувався як планета). Вчені припускають, що можуть існувати додаткові невідкриті карликові планети, і Седна часто згадується як потенційний кандидат.
Вивчення цих віддалених об’єктів є складним завданням через їх віддалене розташування в Сонячній системі. Більшість з них розташовані в поясі Койпера, регіоні за Нептуном. Винятком є Церера, розташована в поясі астероїдів між Марсом і Юпітером, що робить її найближчою до Сонця карликовою планетою. Прогрес у потужних оптичних системах, розроблених NASA та іншими космічними організаціями, зробив дослідження цих віддалених об’єктів більш можливим.
Центр малих планет (MAC) стверджує, що карликова планета повинна мати діаметр не менше 800 кілометрів і масу понад 5⋅10^20 кілограмів. Нижче наведено таблицю з детальним описом розмірів і мас відомих карликових планет:
| № | Назва Карликової Планети | Розміри (км) | Маса (кг) | % від маси Землі |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Церера | 975×909 | 9.5×10^20 | 0.0016 |
| 2 | Плутон | 2306×2326 | 1.305×10^22 | 0.22 |
| 3 | Хаумеа | 1960×1518×996 | 4.2×10^21 | 0.007 |
| 4 | Макемаке | 1360×1480 | 3×10^21 | 0.05 |
| 5 | Еріда | 2326×2338 | 1.67×10^22 | 0.28 |
Маса Макемаке є приблизною, оскільки у нього немає супутників. За оцінками, його вага становить 3×10^21 кілограм, або 0,05% маси Землі.
Як утворилися карликові планети
Вважається, що карликові планети, розташовані переважно в поясі Койпера, утворилися внаслідок активного руху та стиснення летючих речовин, таких як аміак, метан і вода, а також різних кам’янистих матеріалів.
За поясом Койпера лежить хмара Оорта, яка, як вважають, є джерелом матеріалів, які зливаються, утворюючи карликові планети. Ці матеріали конденсуються, утворюючи сферичні форми та приймаючи характеристики, схожі на більші планети.
Карликові планети
Кожна карликова планета в Сонячній системі має унікальні атрибути, включаючи конкретні позначення Центру малих планет (MPM), розташування, кількість супутників та інші індивідуальні риси.
Плутон
Спочатку класифікований як планета до 2006 року, Плутон був відкритий у 1930 році Клайдом Томбо, який ідентифікував його як одне з дев’яти головних небесних тіл. Його рекласифікація як карликової планети відбулася після відкриття подібних об’єктів за межами Нептуна. У 2015 році космічний корабель New Horizons надав нові знання про Плутон за допомогою зображень великим планом.
Плутон був офіційно названий 24 березня 1930 року після публічного конкурсу. Ім’я Плутона було запропоновано 11-річною дівчинкою та відображає ініціали Персіваля Лоуелла, керівника обсерваторії, де було відкрито Плутон.
| Характеристики | Параметри |
|---|---|
| Розташування | Пояс Койпера |
| Розмір (км) | 2306±20 |
| Маса/% від маси Землі | 1.305×10^22 кг / 0.22% |
| Орбіта | Дуже витягнута еліптична, ближче до Сонця, ніж Нептун на перигелії |
| Відстань від Сонця | Середня відстань 5.91 мільярда км |
| Склад | Скелі та лід (метанове та азотне походження) |
| Атмосфера | Тонка, з випаровуванням льоду |
| Супутники | П’ять природних супутників, найбільший з яких Харон, який також вважається потенційною карликовою планетою |
Статус Плутона залишається предметом дискусій, і деякі вчені продовжують вважати його планетою.
Еріс
Виявлена командою Майкла Брауна Еріда була офіційно занесена в каталог Центром медичного захисту в 2006 році. Спочатку її величезні розміри змусили вчених вважати її 10-ю планетою, навіть висунувши гіпотезу, що вона перевершує Плутон за розмірами. Однак подальше дослідження виявило іншу історію. Ця розбіжність у наукових поглядах призвела до хрещення його на честь грецької богині боротьби.
Еріда, розташована на надзвичайно великій відстані від Сонця, представляє проблеми з точним визначенням параметрів. Лише після наближення місії New Horizons до Плутона в 2015 році були встановлені приблизні розміри Еріди. Його масу було встановлено завдяки вивченню його супутника Дісномії.
Хаумеа
Хаумеа, карликова планета, була ідентифікована в 2005 році Майклом Брауном і Хосе Ортісом. Спочатку Браун запропонував назвати його на честь богині родючості, а Ортіс віддав перевагу богині весни. Жодна назва не сподобалася CMP, що призвело до її тимчасового прізвиська Санта, яке співвідноситься з датою відкриття 28 грудня. Зрештою, пропозиція Брауна перемогла.
Хаумеа виділяється серед подібних небесних тіл своїми унікальними особливостями:
– Еліптична форма
– Швидке осьове обертання
– Виняткова яскравість
Складений переважно з льоду з вуглеводнями та мінеральними включеннями, Хаумеа не має атмосфери. Його супроводжують два супутники, названі на честь дочок богині Хаумеа.
Макемаке
Макемаке — четверта карликова планета в поясі Койпера, відкрита Майклом Брауном у 2005 році. Свою офіційну назву вона отримала через три роки, у розмовній мові вона була відома як Пасхальний кролик через відкриття під час Великодня.
Враховуючи його значну відстань від Сонця, Макемаке залишається недостатньо вивченим. Інфрачервоний телескоп визначив, що його розмір перевищує розмір Хаумеа. Його маса наразі спекулятивна.
Макемаке складається з скелястого ядра, вкритого крижаною кіркою замерзлих газів, таких як метан і етан. Його яскрава поверхня нагадує поверхню Плутона. Він має перехідну атмосферу та один слабкий супутник.
Церера
Церера знаходиться в основному поясі астероїдів. Його форма та розмір можуть кваліфікувати його як планету. Астрономи ретельно вивчали Цереру, але її статус залишається дискусійним. CMP класифікує її як «малу планету». Джузеппе Піацці, італійський астроном, відкрив його в 1801 році в області між Марсом і Юпітером.
Церера обертається навколо Сонця за 4,6 року з періодом обертання 9 годин 4 хвилини. Він має скелясте ядро та крижану мантію. Останні дані інфрачервоного випромінювання свідчать про можливе існування підповерхневого океану з примітивним життям. Його поверхня багата глиною з залізом і карбонатами, що вказує на слабку атмосферу. Церера не має відомих супутників.
Церера є однією з найтепліших карликових планет, температура якої досягає -34 градусів Цельсія.
Орбітальне домінування карликових планет
Вивчення карликових планет продовжує розвиватися, триваючи дослідження, які вдосконалюють наше розуміння їхніх характеристик і складної динаміки їхніх орбіт.
Згідно з науковим консенсусом, щоб небесна сутність набула статусу планети, вона повинна демонструвати гідростатичну рівновагу та володіти здатністю очищати свою орбіту від інших тіл. Домінування в небесній ієрархії вимагає значної маси. Однак цей критерій часто не відповідає меншим космічним об’єктам.
Траєкторії карликових планет відрізняються унікальними параметрами. Як правило, ці тіла рухаються еліптичною та витягнутою траєкторією, яка не перетинається з меншими утвореннями через їх гравітаційний вплив.
Комети, однак, можуть перетинати орбіти менших планет. Коли їхні шляхи збігаються, можуть виникнути зіткнення, що призведе до злиття двох космічних тіл, де більша сутність поглинає меншу.
Претенденти на звання карликових планет
Кандидати на статус карликової планети мають схожі характеристики. Одним із таких кандидатів є Седна, яку деякі астрономи вже визнали карликовою планетою через її масу та світність, які надають їй сферичну форму. Тим не менш, CMP не повністю схвалив це визначення, посилаючись на нездатність Sedna очистити свою орбіту від інших об’єктів.
Оркус (90482), інший претендент з поясу Койпера, відображає орбіту Плутона, але залишається на протилежному боці. Orcus може похвалитися яскравою поверхнею, інкрустованою кристалами льоду, що містять метан і аміак.
Нині потенційними кандидатами на незалежну класифікацію є понад 250 об’єктів. Більшість позначено номерами, а не іменами. Щоб отримати кваліфікацію, вони повинні демонструвати всі характеристики карликових планет.
Суперечка про карликову планету
У 2006 році CMP встановив критерії для класифікації небесних тіл, що викликало дискусії серед астрономів. Основна суперечка зводиться до здатності планети очистити свою орбіту.
Майкл Браун, провідний науковець, стверджує, що за цим критерієм у Сонячній системі існує лише вісім великих планет. І навпаки, Алан Стерн стверджує, що не всі первинні небесні тіла усувають сторонні тіла зі своїх орбіт, про що свідчить постійне наближення комет і астероїдів до Землі. Противники Стерна визнають це, але стверджують, що великі планети регулюють траєкторії менших тіл у межах своїх орбітальних зон.
Позаземні критерії
Статус об’єктів за межами Сонячної системи залишається особливо спірним. Було запропоновано застосувати критерії маси-розміру, подібні до тих, що використовуються в Сонячній системі.
Цікаві факти
Карликові планети в нашій Сонячній системі добре вивчені, але вони приховують багато таємниць. Вчені вважають, що значна кількість небесних тіл у поясі Койпера кваліфікується як карликові планети.
Ось кілька інтригуючих деталей:
– Карликові планети невидимі неозброєним оком, але їх можна виявити за допомогою телескопів.
– Підлідні океани присутні на Плутоні та Церері, що вказує на потенціал води.
– Існують гіпотетичні проекти колонізації Церери.
– За винятком Церери, всі відомі карликові планети мають супутники.
– Хаумеа робить один оберт навколо своєї осі лише за 4 земні години.
Космічні дослідники продовжують ретельно досліджувати Сонячну систему, відкриваючи нові транснептунові тіла, які незабаром можуть поповнити ряди карликових планет.
