Sayyoraviy astronomiya tadqiqotlarida Pluton
Pluton zamonaviy astronomiya tarixidagi eng qiziqarli obyektlardan biridir. U bir vaqtlar Quyosh tizimidagi to'qqizinchi sayyora hisoblangan, keyin esa mitti sayyora maqomiga "tushirilgan". Biroq, ta'rifdagi bu o'zgarish Plutonning ilmiy qiymatini pasaytirmadi. Aksincha: Pluton Quyosh tizimining tashqi mintaqalarini, kichik jismlarning dinamikasini va fanning kuzatish, ma'lumotlar va kontseptual munozaralar orqali qanday rivojlanishini tushunish uchun muhim kirish nuqtasiga aylandi.
Plutonning kashf etilishi va uning tarixiy konteksti
Pluton 1930-yil 18-fevralda Arizona shtatidagi Louell rasadxonasida Klayd Tombo tomonidan kashf etilgan. Uning qidiruvi Uran va Neptun orbitalarida kichik buzilishlarni keltirib chiqarayotgan deb taxmin qilingan "X sayyorasi"ning mavjudligi haqidagi taxminlar bilan bog'liq edi. Tombo samoviy fotosuratlarni taqqoslash orqali (miltillovchi taqqoslash usuli yordamida) keyinchalik yangi obyekt sifatida tan olingan harakatlanuvchi nuqtani topdi. Jamoatchilik va ilmiy hamjamiyat uni to'qqizinchi sayyora sifatida kutib oldi, ayniqsa o'sha paytda Quyosh tizimining tashqi mintaqalari hali ham juda sirli bo'lganligi sababli.
Vaqt o'tishi bilan, aniqroq hisob-kitoblar shuni ko'rsatdiki, Plutonni qidirishga turtki bo'lgan orbital "buzilishlar" asosan oldingi ma'lumotlardagi noaniqliklardan kelib chiqqan, katta, kashf etilmagan sayyoraning tortishishidan emas. Bundan tashqari, Plutonning massasi shunchalik kichik - ulkan sayyoralarnikidan ancha kichikroq bo'lib chiqdiki, bu boshqa sayyoralarning orbital buzilishlarining muhim sababi bo'lishi ehtimoldan yiroq edi. Bu kashfiyot yangi bobni ochdi: Pluton biz izlayotgan "katta sayyora" emas, balki Quyosh tizimining chekkasidagi muzli jismlar populyatsiyasining odatiy a'zosi edi.
Plutonning fizik xususiyatlari va orbitasi
Pluton Quyoshdan o'rtacha 39,5 astronomik birlik (AU) masofada joylashgan bo'lib, bu Yer-Quyosh masofasidan o'rtacha 39,5 baravar ko'pdir. Uning orbitasi noyob: u juda elliptik (juda eksentrik) va ekliptik tekislikka qiyshaygan (taxminan 17 daraja qiyalik). Ba'zan Pluton 1979 va 1999 yillar oralig'ida bo'lgani kabi, Quyoshga Neptundan ham yaqinroq. Biroq, Pluton hech qachon Neptun bilan to'qnashmagan, chunki ular 3:2 orbital rezonansda; Neptun Quyosh atrofida uch marta aylangan har bir safar Pluton Quyosh atrofida ikki marta aylanadi. Bu rezonans uning orbital dinamikasini juda uzoq vaqt davomida barqaror saqlaydi.
Pluton diametri taxminan 2.377 km (1377 milya) ga teng, bu Oydan (taxminan 3.474 km) ancha kichik va Quyosh tizimidagi ba'zi yirik sun'iy yo'ldoshlardan ham kichikroq. Uning massasi Yer massasining taxminan 0,2% ni tashkil qiladi. Pluton asosan muz va tog' jinslaridan iborat bo'lib, yuzasida azot muzi (N₂), metan (CH₄) va uglerod oksidi (CO) ustunlik qiladi. Uning sirt harorati juda past, o'nlab Kelvin atrofida, bu esa Plutonning fasllaridan keyin azot kabi uchuvchan moddalarning muzlashi va sublimatsiya qilinishiga imkon beradi.
Charon va Plutonning sun'iy yo'ldosh tizimi
Plutonning o'ziga xosligi 1978-yilda uning eng katta yo'ldoshi Charon kashf etilganida yanada yaqqolroq namoyon bo'ldi. Charonning diametri Plutonning diametridan ikki baravar ko'p, bu ularning o'lcham nisbatini sayyora-yo'ldosh tizimi uchun noodatiy qiladi. Pluton-Charon tizimining barisentri (massa markazi) hatto Pluton tanasidan tashqarida ham joylashgan bo'lib, bu uning ko'pincha "ikkilik" sayyora tizimi deb ataladigan holatga olib keladi. Charondan tashqari, Plutonda to'rtta kichik yo'ldosh mavjud: Nix, Gidra, Kerberos va Styx. Ushbu yo'ldoshlarning kashf etilishi olimlarga Plutonning massasini aniqroq o'lchashga va Koyper kamaridagi tizimlarning murakkab tortishish dinamikasini o'rganishga yordam berdi.
Charonning kelib chiqishi Oyning shakllanishi haqidagi gipotezaga o'xshash ulkan to'qnashuv hodisasi bilan bog'liq deb hisoblanadi. Dastlabki Pluton va Koiper kamaridagi boshqa bir obyekt o'rtasidagi to'qnashuv keyinchalik Charon va boshqa kichik yo'ldoshlarni hosil qilgan materialni chiqarib yuborgan bo'lishi mumkin. Agar bu haqiqat bo'lsa, Pluton tashqi Quyosh tizimidagi to'qnashuvlar orqali yo'ldoshlarning shakllanishi nazariyasini sinab ko'rish uchun muhim misol bo'la oladi.
Pluton va Kuiper kamari: nuqtai nazarning o'zgarishi
Sayyora astronomiyasini o'rganishda katta o'zgarish 1990-yillarda astronomlar Neptundan tashqarida, hozirda Kuiper kamari deb ataladigan ko'plab obyektlarni kashf eta boshlaganlarida yuz berdi. Bu populyatsiya Quyosh tizimining shakllanishidan qolgan, turli o'lcham va orbitalarga ega muzli va toshloq jismlardan iborat. Ma'lum bo'lishicha, Pluton yagona anomaliya emas, balki trans-Neptun obyektlari (TNO) hamjamiyatining katta a'zosi hisoblanadi.
2005-yilda Erisning kashf etilishi — massasi jihatidan Plutonga teng yoki hatto biroz kattaroq bo'lgan obyekt — muhim katalizator bo'ldi. Agar Pluton sayyora bo'lib qolsa, Eris va boshqa bir qancha obyektlar ham sayyoralar deb hisoblanishi mumkin. Bu astronomik hamjamiyatni yanada aniqroq ta'rifga ehtiyoj borligidan ogohlantirdi.
Sayyora va "mitti sayyora" maqomi ta'rifi
2006-yilda Xalqaro Astronomiya Ittifoqi (XAU) sayyoraning rasmiy ta'rifini yaratdi. Ushbu ta'rifga ko'ra, sayyora quyidagilarni bajarishi kerak: (1) Quyosh atrofida aylanish, (2) deyarli sharsimon shaklni (gidrostatik muvozanatni) saqlab qolish uchun yetarli massaga ega bo'lish va (3) o'zining orbital qo'shnisini o'xshash obyektlardan "tozalash". Pluton (1) va (2) mezonlarga javob beradi, lekin (3) mezonga javob bermaydi, chunki uning orbitasi ko'plab Koyper kamar obyektlari bilan fazoni baham ko'radi. Shuning uchun Pluton "mitti sayyora" deb tasniflanadi.
Sayyora astronomiyasida bu qaror shunchaki yorliqdan ko'proq narsani anglatadi. Bu olimlar gravitatsion jihatdan dominant obyektlarni (sayyoralar) kamar populyatsiyasining "jamoaviy" a'zolaridan (mitti sayyoralar va kichik jismlar) qanday ajratishlarini aks ettiradi. Biroq, IAU ta'rifi ham munozaralarga sabab bo'ldi: ba'zi astronomlar "orbitani tozalash" jismning ichki xususiyatlariga emas, balki uning joylashuvi va dinamik tarixiga juda bog'liq deb hisoblashadi. Bu munozara davom etayotgan akademik munozara bo'lib qolmoqda, bu ilmiy tasniflar ma'lumotlar va nazariy asoslar rivojlanishi bilan rivojlanishi mumkinligini ko'rsatadi.
"Yangi ufqlar" missiyasi va ma'lumotlar inqilobi
NASAning "Yangi ufqlar" missiyasi bilan insoniyatning Pluton haqidagi tushunchasi katta qadam tashladi. 2006-yilda uchirilgan zond 2015-yil 14-iyulda Pluton yonidan uchib o'tdi va uzoq vaqtdan beri mavjud bo'lgan e'tiqodlarni o'zgartirgan tasvirlar va ma'lumotlarni qaytardi. Pluton geologik jihatdan faol dunyo bo'lib chiqdi.
New Horizons kosmik kemasi Tombaugh Regio nomi bilan tanilgan ulkan, yurak shaklidagi, azotli muz tekisligini, jumladan, Sputnik Planitia muzliklarini kashf etdi. Bu muz konveksiyasi geologik qaynashga o'xshash, ammo azot muzi material sifatida ishlatiladigan katta havzadir. Shuningdek, u Pluton haroratida qattiq tosh kabi ishlaydigan suv muzidan tashkil topgan tog'larni ham topdi. Sirtda yosh jarayonlarning belgilari mavjud, ba'zi joylarda zarba kraterlari yo'q, bu nisbatan yaqin geologik davrda qayta paydo bo'lganligini ko'rsatadi.
Missiya shuningdek, Plutonning yupqa atmosferasini ham o'rgandi, u asosan metan izlari bo'lgan azotdan iborat edi. Atmosferaning quyosh nurlanishi va quyosh shamoli bilan o'zaro ta'siri murakkab, qatlamli tuman hosil qiladi. Plutonning qiyshaygan o'qi va elliptik orbitasi tufayli ekstremal fasllarga ega bo'lgani uchun uning atmosferasi "nafas oladi" deb ishoniladi: Quyoshga yaqinlashganda kengayadi va uzoqlashganda qisqaradi yoki muzlaydi.
Plutonning zamonaviy sayyora astronomiyasiga aloqasi
Pluton avvalgi sayyoraviy maqomi uchun emas, balki Quyosh tizimining chekkasidagi muzli olamlar sinfini ifodalagani uchun muhimdir. Sayyora astronomiyasini o'rganishda Pluton asosiy savollarga javob berishga yordam beradi: sayyoralar va kichik jismlar protoplanetar disklarda qanday shakllangan, ulkan sayyoralarning migratsiyasi Koyper kamarining tuzilishini qanday shakllantirgan va geologik jarayonlar kichik, muzli jismlarda qanday rivojlanishi mumkin.
Bundan tashqari, Pluton Triton (Neptunning sun'iy yo'ldoshi), Saturnning bir nechta yo'ldoshlari va hatto kashf etilmagan TNOlar kabi boshqa muzli olamlar uchun analog (taqqoslash) vazifasini bajaradi. Agar Pluton hali ham shunday sovuq muhitda geologik dinamikani namoyon etsa, unda boshqa muzli olamlarda "faollik" ehtimoli, jumladan, suyuq bo'lgan yoki hali ham suyuq bo'lgan yer osti qatlamining mavjudligi ehtimoli tobora ko'proq ehtimolga aylanib bormoqda.
Yopish
Pluton fanning turg'un emasligining ajoyib namunasidir. U "to'qqizinchi sayyora" sifatida kashf etildi, keyin Koiper kamarining katta a'zosi deb tushunildi va nihoyat zamonaviy tasniflash tizimida mitti sayyora sifatida qayta tasniflandi. Biroq, Plutonning ahamiyati oshdi, chunki u astronomlarni yanada izchil ta'riflarni ishlab chiqishga, tashqi Quyosh tizimi dinamikasi nazariyalarini ishlab chiqishga va ilgari shunchaki yorug'lik nuqtalari bo'lgan kichik olamlarning murakkabligini ochib beradigan missiyalarni yuborishga majbur qildi.
Sayyora astronomiyasini o'rganishda Pluton muhim saboq beradi: hatto uzoq, kichik va sovuq jismlar ham Quyosh tizimining ulkan tarixini tushunish kalitini ushlab turishi mumkin. Bu shunchaki tasnifdagi izoh emas, balki orbital evolyutsiyani, muz tarkibini, yupqa atmosferani va sayyoramiz tizimining chekkasidagi noyob geologiyani o'rganish uchun tabiiy laboratoriyadir.
