Планеталык астрономия изилдөөлөрүндөгү Плутон
Плутон заманбап астрономиянын тарыхындагы эң кызыктуу объектилердин бири. Ал бир кезде Күн системасындагы тогузунчу планета деп эсептелген, андан кийин эргежээл планета статусуна "төмөндөтүлгөн". Бирок, аныктаманын мындай өзгөрүшү Плутондун илимий баалуулугун төмөндөткөн жок. Тескерисинче: Плутон Күн системасынын сырткы аймактарын , кичинекей телолордун динамикасын жана илимдин байкоолор, маалыматтар жана концептуалдык талкуулар аркылуу кандайча өнүгүп жатканын түшүнүү үчүн маанилүү башталыш чекитине айланды.
Плутондун ачылышы жана анын тарыхый контексти
Плутон 1930-жылы 18-февралда Аризона штатындагы Лоуэлл обсерваториясында Клайд Томбо тарабынан ачылган. Анын издөөсү Уран менен Нептундун орбиталарында кичинекей бурулуштарды жаратат деп болжолдонгон "X планетасынын" бар экендигине шектүү болгон. Томбо асман сүрөттөрүн салыштыруу менен (жылмаюу салыштыргыч ыкмасын колдонуу менен) кийинчерээк жаңы объект катары таанылган кыймылдуу чекитти ачкан. Коомчулук жана илимий коомчулук аны тогузунчу планета катары кубатташкан, айрыкча сырткы Күн системасы дагы эле абдан табышмактуу болгон учурда.
Убакыттын өтүшү менен, так эсептөөлөр Плутонду издөөгө түрткү болгон орбиталык "бузулуштар" негизинен мурунку маалыматтардагы белгисиздиктерден келип чыкканын, чоң, ачыла элек планетанын тартылуу күчүнөн эмес экенин көрсөттү. Андан тышкары, Плутондун массасы ушунчалык кичинекей — алп планеталардыкынан алда канча кичинекей — болуп чыкты, ошондуктан ал башка планеталардын орбиталык бузулууларынын олуттуу себеби болушу күмөн. Бул ачылыш жаңы бөлүмдү ачты: Плутон биз издеп жаткан "чоң планета" эмес, тескерисинче, Күн системасынын четиндеги муздак телолор калкынын типтүү мүчөсү болгон.
Плутондун физикалык мүнөздөмөлөрү жана орбитасы
Плутон Күндөн орточо эсеп менен 39,5 астрономиялык бирдик (AU) аралыкта жайгашкан, бул Жер менен Күндүн ортосундагы аралыктан орточо эсеп менен 39,5 эсе алыс. Анын орбитасы уникалдуу: ал өтө эллиптикалык (өтө эксцентрикалык) жана эклиптикалык тегиздикке кыйшайган (болжол менен 17 градус жантайыңкы). Кээде Плутон 1979-1999-жылдар аралыгындагыдай эле, Күнгө Нептунга караганда да жакыныраак болот. Бирок, Плутон эч качан Нептун менен кагылышкан эмес, анткени алар 3:2 орбиталык резонанста; Нептун Күндү үч жолу айланган сайын Плутон Күндү эки жолу айланып чыгат. Бул резонанс анын орбиталык динамикасын абдан узак убакыт аралыгында туруктуу кармап турат.
Плутондун диаметри болжол менен 2.377 км, бул Айдан (болжол менен 3.474 км) бир топ кичине жана Күн системасындагы кээ бир ири спутниктерден кичине . Анын массасы Жердин массасынан болжол менен 0,2% түзөт. Плутон негизинен муздан жана тектерден турат, анын бетинде азот музу (N₂), метан (CH₄) жана көмүртек кычкылы (CO) басымдуулук кылат. Анын бетинин температурасы өтө төмөн, ондогон Кельвиндин тегерегинде, бул азот сыяктуу учуучу заттардын Плутондун мезгилинен кийин тоңуп, сублимацияланышына мүмкүндүк берет.
Харон жана Плутондун спутник системасы
Плутондун уникалдуулугу 1978-жылы анын эң чоң айы Харон ачылганда ого бетер айкын болгон. Харондун диаметри Плутондун диаметринин жарымына жакын, бул алардын өлчөмдөрүнүн катышын планета-спутник системасы үчүн адаттан тыш кылат. Плутон-Харон системасынын бариборбору (масса борбору) Плутондун денесинин сыртында да жайгашкан, бул анын көп учурда "экилик" планета системасы деп аталышына алып келет. Харондон тышкары, Плутондун төрт кичинекей айы бар: Никс, Гидра, Керберос жана Стикс. Бул спутниктердин ачылышы окумуштууларга Плутондун массасын так өлчөөгө жана Койпер курундагы системалардын татаал гравитациялык динамикасын изилдөөгө жардам берди.
Харондун келип чыгышы Айдын пайда болушу жөнүндөгү гипотезага окшош ири кагылышуу окуясы менен байланыштуу деп эсептелет. Алгачкы Плутон менен Койпер курундагы башка объектинин кагылышуусу кийинчерээк Харонду жана башка кичинекей спутниктерди пайда кылган материалды бөлүп чыгарган болушу мүмкүн. Эгер бул чындык болсо, Плутон сырткы Күн системасындагы кагылышуулар аркылуу спутниктердин пайда болуу теориясын текшерүү үчүн маанилүү мисал болот.
Плутон жана Койпер куру: көз караштын өзгөрүшү
Планеталык астрономияны изилдөөдө чоң өзгөрүү 1990-жылдары астрономдор Нептундан тышкары, азыр Койпер куру деп аталган көптөгөн объектилерди ача баштаганда болгон. Бул популяция Күн системасынын пайда болушунан калган, ар кандай өлчөмдөгү жана орбитадагы муз жана таштуу телолордон турат. Көрсө, Плутон жалгыз аномалия эмес, тескерисинче, транс-Нептун объектилеринин (ТНО) коомчулугунун чоң мүчөсү экен.
2005-жылы Эридин ачылышы — массасы боюнча Плутонго окшош же андан бир аз чоңураак объект — маанилүү катализатор болгон. Эгерде Плутон планета бойдон калса, анда Эрис жана башка бир нече объектилер да планеталар деп эсептелиши мүмкүн. Бул астрономиялык коомчулукту катаалыраак аныктама берүү зарылдыгы жөнүндө эскертти.
Планетанын жана "эргежээл планетанын" статусунун аныктамасы
2006-жылы Эл аралык астрономиялык союз (ЭАУ) планетанын расмий аныктамасын түзгөн. Бул аныктамага ылайык, планета төмөнкүлөрдү аткарышы керек: (1) Күндүн айланасында айланышы, (2) дээрлик тоголок форманы (гидростатикалык тең салмактуулукту) сактоо үчүн жетиштүү массага ээ болушу жана (3) окшош объектилерден "орбиталык коңшулугун тазалоосу". Плутон (1) жана (2) критерийлерине жооп берет, бирок (3) критерийине жооп бербейт, анткени анын орбитасы көптөгөн Койпер кур объектилери менен мейкиндикти бөлүшөт. Ошондуктан, Плутон "эргежээл планета" катары классификацияланат.
Планеталык астрономияда бул чечим жөн гана белги эмес. Ал окумуштуулар гравитациялык басымдуулук кылган объектилерди (планеталарды) кур популяциясынын "жамааттык" мүчөлөрүнөн (эргежейлүү планеталар жана кичинекей телолор) кантип айырмалай турганын чагылдырат. Бирок, IAU аныктамасы да талаш-тартыштарды жаратты: кээ бир астрономдор "орбитаны тазалоо" дененин ички касиеттерине эмес, анын жайгашкан жерине жана динамикалык тарыхына өтө көп көз каранды деп эсептешет. Бул талаш-тартыш уланып жаткан академиялык талкуу бойдон калууда, илимий классификациялар маалыматтар жана теориялык алкактар өнүккөн сайын өнүгө аларын көрсөтүп турат.
"Жаңы горизонттордун" миссиясы жана маалыматтар төңкөрүшү
НАСАнын "Жаңы горизонттор" миссиясы менен Плутон жөнүндөгү адамзаттын түшүнүгү чоң секирик жасады. 2006-жылы учурулган зонд 2015-жылдын 14-июлунда Плутондун жанынан учуп өтүп, көптөн бери келе жаткан ишенимдерди өзгөрткөн сүрөттөрдү жана маалыматтарды кайтарып берди. Плутон геологиялык жактан активдүү дүйнө болуп чыкты.
"New Horizons" кемеси Tombo Regio деп аталган алп, жүрөк формасындагы азот муз түздүгүн, анын ичинде Sputnik Planitiaны ачкан — бул геологиялык кайноого окшош, бирок материал катары азот музу бар муз конвекциясынын орду деп эсептелген чоң бассейн. Ошондой эле, Плутондун температурасында катуу тек сыяктуу иштеген суу музунан турган тоолорду ачкан. Жер бетинде жаш процесстердин белгилери бар, айрым жерлерде сокку кратерлеринин жоктугу, бул салыштырмалуу жакында эле геологиялык мезгилде кайра пайда болгонун көрсөтүп турат.
Ошондой эле, миссия Плутондун негизинен азоттон жана метандын издеринен турган жука атмосферасын изилдеген. Атмосферанын күн радиациясы жана күн шамалы менен өз ара аракеттенүүсү татаал, катмарлуу туманды пайда кылат. Плутондун огу кыйшайып , эллиптикалык орбитасынан улам өзгөчө мезгилдери болгондуктан, анын атмосферасы "дем алат" деп эсептелет: Күнгө жакын болгондо кеңейет, ал эми алыстаганда кысылат же тоңот.
Плутондун заманбап планета астрономиясына тиешеси
Плутон мурунку планеталык статусунан эмес, Күн системасынын четиндеги муздуу дүйнөлөрдүн бир классын чагылдыргандыктан маанилүү. Планеталык астрономияны изилдөөдө Плутон негизги суроолорго жооп берүүгө жардам берет: протопланетарлык дисктерде планеталар жана кичинекей телолор кантип пайда болгон, гигант планеталардын миграциясы Койпер курунун түзүлүшүн кандайча калыптандырган жана геологиялык процесстер кичинекей, муздуу телолордо кантип өнүгүшү мүмкүн.
Андан тышкары, Плутон Тритон (Нептундун спутниги), Сатурндун бир нече спутниги жана ал тургай ачыла элек TNO сыяктуу башка муздуу дүйнөлөр үчүн аналог (салыштырма) катары кызмат кылат. Эгерде Плутон дагы эле ушундай суук чөйрөдө геологиялык динамиканы көрсөтсө, анда башка муздуу дүйнөлөрдө "активдүүлүк" мүмкүнчүлүгү, анын ичинде суюк болгон же дагы эле суюк бойдон калган жер астынын болушу мүмкүн экендиги барган сайын ыктымалдуу болуп баратат.
Penutup
Плутон илимдин статикалык эместигинин эң сонун мисалы. Ал "тогузунчу планета" катары ачылган, андан кийин Койпер курунун чоң мүчөсү катары түшүнүлгөн жана акыры заманбап классификация системасында эргежээл планета катары кайрадан классификацияланган. Бирок, Плутондун мааниси жогорулаган, анткени ал астрономдорду ырааттуураак аныктамаларды иштеп чыгууга, Күн системасынын тышкы динамикасы жөнүндө теорияларды иштеп чыгууга жана мурда жөн гана жарык чекиттери болгон кичинекей дүйнөлөрдүн татаалдыгын ачып берген миссияларды жөнөтүүгө мажбурлаган.
Планеталык астрономияны изилдөөдө Плутон маанилүү сабак берет: ал тургай алыскы, кичинекей жана муздак объектилер да Күн системасынын кеңири тарыхын түшүнүүнүн ачкычын сактай алат. Бул жөн гана классификациядагы шилтеме эмес, орбиталык эволюцияны, муздун курамын, жука атмосфераны жана планетардык системабыздын четиндеги уникалдуу геологияны изилдөө үчүн табигый лаборатория.
