Den hundraåriga sökandet efter solsystemets gränser har upprepade gånger omformat den harmoniska bilden av universum och tvingat forskare att ge nya hypoteser om varför solen har så många satelliter och planeter. Först upptäckte astronomer att det förutom stora planeter finns tusentals små kosmiska kroppar i solsystemet. De bildar ett asteroidbälte beläget inuti Jupiters bana. Sedan upptäcktes Pluto, Sedna, Orc, Kvaoar, Varuna och många andra föremål som kretsar om solen på avstånd tiotals och hundratals gånger större än Jupiter.
Det så kallade Kuiper-bältet, i vilket de ovan nämnda himmellegemerna är belägna, upptäcktes i slutet av 1900-talet, förstörde det befintliga synsystemet, som ett resultat föreslog ett antal astronomer till och med att beröva Pluto status som en planet. Kom ihåg att vi nyligen diskuterade kontroversen om Pluto: är det en planet, en dvärgplanet eller en dubbel planet?
Låt oss komma ihåg historien om dessa upptäckter …
Planeter är himlakroppar som kretsar runt solen, har tillräcklig vikt och storlek, en sfärisk form och kan rensa sin bana av små kosmiska kroppar. År 2006 beslutade medlemmar av International Astronomical Union att det finns åtta planeter i solsystemet: Venus, Merkurius, Jorden, Jupiter, Mars, Saturnus, Neptunus och Uranus.
Till skillnad från detta koncept finns termen "dvärgplanet", som förstås som en himmelkropp som också kretsar kring solen, har vikt och form för att ta formen av en boll, men som inte kan rensa sin bana och inte är en satellit.
Efter forskningen kom forskarna till slutsatsen att det i antiken, i de tidiga stadierna av solsystemets existens, fanns dvärgplaneter i det. De första objekten i systemet bildades för drygt 4,5 miljarder år sedan av ett gas- och dammmoln. Under de första tre miljoner åren kretsade små föremål runt solen, kolliderade med varandra och kollapsade. Resterna av dessa föremål presenteras idag i form av forntida asteroider.
Ett internationellt forskargrupp använde en överkänslig magnetometer för att studera prover av forntida meteoriter. Forskare har fastställt ursprunget till magnetfältet för dessa objekt: som det visade sig uppstod det som ett resultat av magnetisering i ett kraftfullare fält. Av allt detta kan vi dra slutsatsen att solsystemets första kroppar, under det yttre skalet, hade en varm metallkärna, eftersom det är den flytande metallen i rörelse som skapar planetens magnetfält.
Kampanjvideo:
De första föremålen var cirka 160 kilometer i diameter. För att ett magnetfält skulle kunna verka tillräckligt för att magnetisera mineralerna i det yttre skiktet, måste metallen röra sig ganska snabbt. Det visar sig att de gamla planeterna i solsystemet var mycket mer som moderna planeter än man tidigare trott.
Förutom Pluto finns det många andra små dvärgplaneter i solsystemet, som kallas asteroider eller mindre planeter.
Den viktigaste av dessa små planeter är Ceres, med en diameter på 770 kilometer. Den är mindre än månen lika mycket som månen är mindre än planeten Jorden.
Ceres upptäcktes den 1 januari 1801. Den italienska astronomen Giuseppe Piazzi upptäckte en stjärna som uppförde sig konstigt. Under sin forskning upptäckte han att denna stjärna rör sig långsamt i förhållande till andra stjärnor. Astronomen drog slutsatsen att han hade upptäckt en ny planet. Lite senare beräknade den tyska astronomen och matematikern Karl Gauss Ceres bana. Det visade sig att det ligger mellan banorna till Jupiter och Mars, precis på den plats där en annan planet borde ha varit. Naturligtvis var detta en stor seger, för forskare lyckades äntligen hitta den länge förutsagda planeten.
Ett år senare, 1802, blev forskare ännu mer förvånade när en astronom från Tyskland Heinrich Olbers upptäckte planeten Pallada på ungefär samma plats. Två år senare upptäcktes en annan planet - Juno och 1807 - Vesta. Sedan, i fyrtio år, misslyckades forskare med att hitta nya rymdföremål, och först 1845 upptäcktes planeten Astrea och 1847 - Hebe, Iris och Flora. I slutet av seklet hade forskare upptäckt cirka fyra hundra mindre planeter.
1920 upptäckte forskare asteroiden Hidalgo, som kretsar kring Jupiter och ligger relativt nära Saturnus omlopp. Denna asteroid är också anmärkningsvärd för det faktum att den enda av alla kända planeter har en mycket långsträckt bana, som lutar till planet för jordens bana i en vinkel på 43 grader. Denna lilla planet namngavs efter den berömda hjälten i den mexikanska revolutionen Gidalgo y Castilla, som dog 1811.
År 1936 fylldes zonen med dvärgplaneter med nya föremål. Då upptäcktes asteroiden Adonis. Den lilla planetens särdrag var att den rör sig bort från solen vid den mest avlägsna punkten på avståndet från Jupiter, och vid den närmaste punkten närmar den sig Mercury-banan.
1949 upptäcktes också Icarus, en liten planet som avlägsnas från solen vid sin maximala punkt med ett avstånd som är lika med två radier av jordens bana. Minsta avstånd för en planet är lika med en femtedel av avståndet från vår planet till solen. Det är anmärkningsvärt att ingen av de kända planeterna närmar sig solen på ett så nära avstånd. I själva verket, därav namnet (kom ihåg legenden om Icarus).
Forskare uppskattar att det för närvarande finns cirka 40-50 tusen mindre planeter i solsystemet. Men av allt detta kan bara en liten del utforskas med hjälp av astronomiska instrument.
Om vi pratar om storleken på små planeter är de ganska olika. Det finns få planeter som är ungefär lika stora som Pallas eller Ceres (de når cirka 490 kilometer i diameter). Cirka sjuttio planeter har en diameter på cirka 100 kilometer. De flesta dvärgar är 20-40 kilometer breda, men det finns några som är cirka 2-3 kilometer i diameter. Trots att långt ifrån alla asteroider har upptäckts och undersökts kan vi redan säga att deras totala massa är ungefär en tusendel av jordens massa. Men detta är bara för tillfället, eftersom, som forskare tror, för närvarande inte mer än fem procent av det totala antalet asteroider som finns tillgängliga för forskning med modern utrustning har upptäckts.
Naturligtvis kan man anta att de fysiska egenskaperna hos asteroider är ungefär desamma, men i själva verket står forskare inför en stor mångfald. I synnerhet, under studien av asteroidernas reflektionsförmåga, fann man att Pallas och Ceres reflekterar ljus som markbundna stenar, Juno-liknande ljusstenar och Vesta reflekterar ljus som vita moln. Detta är väldigt intressant, eftersom asteroider är så små att de inte kan hålla atmosfären runt dem. Således saknar asteroider en atmosfär och deras reflektionsförmåga beror direkt på de material som utgör planeten. Och ändå - i vissa fall finns det en variation i ljusstyrka, vilket kan indikera att dessa planeter har en oregelbunden form och roterar runt sin axel.
I slutet av förra seklet hade astronomer upptäckt cirka 20 tusen mindre planeter eller asteroider. Sammantaget läser astronomer att det finns ungefär en miljon asteroider i rymden, vars storlek överstiger en kilometer och som kan vara av intresse för vetenskapen.
Tre sorters planeter
Den stora planetografiska upptäckten - upptäckten av det yttre bältet av asteroider utanför Neptuns bana - förändrade idén om solsystemet väsentligt. På planets skala skulle en sådan händelse motsvara upptäckten av en tidigare okänd kontinent. Det sågs en ny titt på planetsystemets struktur, som innan det verkade inte riktigt harmoniskt, eftersom det hade en "konstig" planet - den längsta, nionde i rad från solen - Pluto. Det passade inte in i den vanliga växlingen mellan de åtta tidigare planeterna. De fyra planeterna närmast solen (kvicksilver, Venus, jorden och Mars) tillhör den så kallade markbundna typen - de är relativt små, men "tunga", består huvudsakligen av sten, och vissa har till och med en järnkärna. De kommande fyra planeterna (Jupiter, Saturnus,Uranus och Neptunus) kallas jätteplaneter - de är mycket stora, flera gånger större än jorden och "ljus", som huvudsakligen består av gaser. Ännu längre bort ligger Pluto, som inte liknar planeterna i den första och andra gruppen. Den är mycket mindre än månen och består huvudsakligen av is. Pluto skiljer sig också åt i rörelsens natur: om de första åtta planeterna rör sig runt solen i nästan cirkulära banor i samma plan, har denna planet en mycket långsträckt och starkt lutande bana.om de första åtta planeterna rör sig runt solen i nästan cirkulära banor i samma plan, är planetens omlopp mycket långsträckt och starkt lutande.om de första åtta planeterna rör sig runt solen i nästan cirkulära banor i samma plan, har denna planet en mycket långsträckt och starkt lutande bana.
Så Pluto skulle ha varit "utstött" av solsystemet, om ett värdigt företag inte hade plockat upp för honom under de senaste fem åren: en helt ny, tredje typ av planetkroppar - isplanoider. Som ett resultat blev det bara ett av föremålen i det yttre asteroidbältet. Således upphörde det inre eller huvudsakliga asteroidbältet, som ligger mellan Mars och Jupiter, att vara en unik formation och det har en”isbror”, det så kallade Kuiper-bältet. Denna struktur av solsystemet överensstämmer med moderna idéer om bildandet av planeter från ett protoplanetärt moln av materia. I det hetaste området nära solen förblev eldfast material kvar - metaller och stenar, från vilka markbundna planeter bildades. Gaserna flydde till ett kallare, mer avlägset område där de kondenserades till jätteplaneter. En del av gasernasom visade sig vara i yttersta kanten, i det kallaste området, förvandlades till is och bildade många små planetoider, eftersom det fanns lite ämne i utkanten av det protoplanetära molnet. Förutom planeterna bildades kometer från detta moln, vars banor tränger in i alla tre regionerna, liksom satelliter som kretsar kring planeterna, kosmiskt damm och små stenar - fragment av asteroider som plöjer det luftfria rymden och ibland faller till jorden i form av meteoriter.plöjer luftfritt utrymme och faller ibland till jorden i form av meteoriter.plöjer luftfritt utrymme och faller ibland till jorden i form av meteoriter.
Isbälte
1930, när Pluto upptäcktes, började planetens omlopp betraktas som gränsen för solsystemet, eftersom endast flyktiga kometer flyger ut ur det. Man trodde att Pluto utför sin gränstjänst ensam. Detta trodde man fram till 1992, då asteroiden 1992 QB1 upptäcktes bortom Plutos bana, men inte så långt ifrån den. Denna händelse var början på efterföljande upptäckter. Skapandet av nya kraftfulla teleskop på jorden och lanseringen av flera rymdteleskop bidrog till identifieringen av många små föremål i utkanten av solsystemet som det tidigare inte var möjligt att se. "Impact Five-Year Plan" var perioden 1999 till 2003, under vilken cirka 800 tidigare okända asteroider upptäcktes. Det blev uppenbart att Pluto har en enorm familj med tusentals små himmellegemer.
Det yttre asteroidbältet, som ligger bortom Neptuns bana, kallas oftast Kuiperbältet efter den amerikanska astronomen Gerard Peter Kuiper (1905-1973), som studerade månen och planeterna i solsystemet. Tilldelningen av dess namn till det yttre asteroidbältet ser dock väldigt konstigt ut. Faktum är att Kuiper bara trodde att alla små planeter, om någon någonsin var nära Plutos bana, borde ha flyttat till mycket avlägsna regioner, och utrymmet omedelbart intill Pluto borde vara fritt från kosmiska kroppar. När det gäller antagandet om att det finns många små isiga asteroider bortom Neptuns bana (som inte kan urskiljas i den tidens teleskop), uttrycktes den upprepade gånger från 1930 till 1980 av andra astronomer - amerikanerna Leonard och Whipple, Irish Edgeworth, Uruguayan Fernandez. Ändå namnet Kuiper, som förnekade själva möjligheten av dess existens, på något sätt "fastnat" på detta asteroidbälte. Internationella astronomiska unionen rekommenderar att man kallar asteroiderna i det yttre bältet helt enkelt transneptuniska föremål, det vill säga ligger bortom den åttonde planetens bana - Neptun. Denna beteckning motsvarar solsystemets geografi och har inget att göra med några vetenskapliga hypoteser från det förflutna. Denna beteckning motsvarar solsystemets geografi och har inget att göra med några vetenskapliga hypoteser från det förflutna. Denna beteckning motsvarar solsystemets geografi och har inget att göra med några vetenskapliga hypoteser från det förflutna.
Kuiper invånare
Cirka 1000 Kuiper-bälteasteroider är nu kända, varav de flesta är flera hundra kilometer breda, och tio av de största har en diameter som överstiger 1000 km. Ändå är den totala massan av dessa kroppar liten - om en boll är "blind" för dem, kommer den att vara lika i volym till 2/3 av månen. Små satelliter kretsar kring 14 asteroider. Det antas att det finns cirka 500 tusen asteroider i Kuiperbältet, mer än 30 km i storlek. I området är Kuiper-bältet en och en halv gånger större än den del av solsystemet som det ligger runt, det vill säga begränsat av Neptuns bana. Det är ännu inte känt vad asteroiderna i Kuiper-bältet är gjorda av, men det är tydligt att is av olika slag (vatten, kväve, metan, ammoniak, metanol - alkohol, koldioxid - "torris" osv.) Borde spela huvudrollen i deras struktur.eftersom temperaturen i denna region extremt långt från solen är mycket låg. I en sådan naturlig”frys” kunde ämnet från vilket solsystemets planeter bildades i det avlägsna förflutet förbli oförändrat.
Mer än 90% av nya objekt rör sig i nästan cirkulära "klassiska" banor som ligger på avstånd från 30 till 50 astronomiska enheter från solen. Många av banorna är starkt lutade mot solsystemets plan, 20 asteroider har en lutning som överstiger 40 °, och i vissa når de till och med 90 °. Därför ser konturerna av Kuiper-bältet ut som en tjock munk, inom vilken tusentals små himmellegemer rör sig. Bältets yttre gräns ligger på ett avstånd av 47 AU. Det vill säga, från solen uttrycks det väldigt skarpt, så det fanns ett antagande om närvaron där av ett ganska stort planetföremål, möjligen till och med storleken på Mars (det vill säga halva storleken på jorden), vars gravitationseffekt inte tillåter asteroider att "spridas". Sökandet efter denna hypotetiska planet pågår nu. Bältets yttre gräns fungerar dock inte som en oöverstiglig barriär,och 43 asteroider (4% av deras kända antal) går utöver dess gränser till ett område med nästan absolut kyla och mörker, efter mycket långsträckta banor som sträcker sig över 100 astronomiska enheter (15 miljarder km) från solen.
År efter år förändrades idén om Plutos roll i solsystemet, och nu anses den vara ledaren för de isiga dvärgplaneterna i Kuiperbältet. En grupp på två hundra asteroider, vars omloppsarrangemang och rörelsehastigheter praktiskt taget sammanfaller med samma egenskaper hos Pluto, utpekades till och med till en speciell familj som kallades "plutinos", det vill säga "plutoner".
Kuiperbältets ytterkant, skisserat skarpt på ett avstånd av 47 AU. från solen kan det mycket väl kallas solsystemets nya gräns. Några av isasteroiderna går dock bortom denna gräns. Dessutom finns det ett magnetfält runt solen som sträcker sig upp till cirka 100 AU. e. Detta område kallas heliosfären - sfären för solens magnetfält.
En dvärgplanet eller en jättesteroid?
Sedan 1992 har antalet asteroider som upptäckts i utkanten av solsystemet ökat och det har gradvis blivit tydligare att Pluto inte är en oberoende planet utan bara den största representanten för det yttre asteroidbältet. Åska slog 1999, när det föreslogs att tilldela Pluto ett serienummer som varje asteroid har. En lämplig ursäkt hittades också - antalet numrerade föremål närmade sig tiotusen, så de ville överföra Pluto från planeter till asteroider med ära och tilldelade honom det "anmärkningsvärda" nummer 10 000. Diskussionen blossade upp omedelbart - vissa astronomer var för detta förslag, andra var starkt emot. Som ett resultat lämnades Pluto ensam ett tag och "hedersnumret" gick till nästa vanliga asteroid. Men 2005 utbröt diskussionerna om Plutos status med förnyad kraft. Bränsle till elden tillkom genom upptäckten av Michael Browns grupp vid Palomar Observatory i USA av en annan asteroid i Kuiper-bältet. Detta objekt, som fick beteckningen 2003 UB313, var inte vanligt utan stort. Det anses nu vara det mest troliga att det nya objektet är 2800 km över, medan Pluto är 2 390 km över. Uppgifterna om den nya asteroiden har dock ännu inte förfinats på mer tillförlitliga sätt. Vänta till exempel tills den passerar mot bakgrunden av en avlägsen stjärna och döljer dess ljus. Från tiden mellan stjärnans försvinnande och utseendet kommer det att vara möjligt att känna till asteroidens diameter mycket exakt. Det är sant att sådana astronomiska händelser sällan inträffar, och allt som återstår är att vänta på rätt ögonblick.visade sig inte vara en vanlig men ganska stor. Det anses nu vara det mest troliga att det nya objektet är 2800 km över, medan Pluto är 2 390 km över. Uppgifterna om den nya asteroiden har dock ännu inte förfinats på mer tillförlitliga sätt. Vänta till exempel tills den passerar mot bakgrunden av en avlägsen stjärna och döljer dess ljus. Från tiden mellan stjärnans försvinnande och utseendet kommer det att vara möjligt att känna till asteroidens diameter mycket exakt. Det är sant att sådana astronomiska händelser sällan inträffar, och allt som återstår är att vänta på rätt ögonblick.visade sig inte vara en vanlig men ganska stor. Det anses nu vara det mest troliga att det nya objektet är 2 800 km över, medan Pluto är 2 390 km över. Uppgifterna om den nya asteroiden har dock ännu inte förfinats på mer tillförlitliga sätt. Vänta till exempel tills den passerar mot bakgrunden av en avlägsen stjärna och döljer dess ljus. Från tiden mellan stjärnans försvinnande och utseendet kommer det att vara möjligt att känna till asteroidens diameter mycket exakt. Det är sant att sådana astronomiska händelser sällan inträffar, och allt som återstår är att vänta på rätt ögonblick. Från tiden mellan stjärnans försvinnande och utseendet kommer det att vara möjligt att känna till asteroidens diameter mycket exakt. Det är sant att sådana astronomiska händelser sällan inträffar, och allt som återstår är att vänta på rätt ögonblick. Från tiden mellan stjärnans försvinnande och utseendet kommer det att vara möjligt att känna till asteroidens diameter mycket exakt. Det är sant att sådana astronomiska händelser sällan inträffar, och allt som återstår är att vänta på rätt ögonblick.
Upptäckarna sa att om en ny asteroid är större än planeten Pluto, bör den också betraktas som en planet. Samtidigt sa de att om Pluto hade upptäckts inte 1930, men nu, då skulle frågan om dess klassificering inte ens ha uppstått - den skulle säkert rankas som en asteroid. Historien är dock historia, och Plutos tillhörighet till planeterna har inte blivit så astronomisk som ett allmänt kulturfenomen, så frågan om att överföra Pluto till asteroider stöter på ett ganska starkt motstånd.
Ett nytt stort objekt måste få sitt eget namn, och det var här upptäckarna hade allvarliga svårigheter. Om det är en planet, enligt reglerna för International Astronomical Union (IAS) och i enlighet med traditionen, bör den få namnet på en gud från klassisk grekisk-romersk mytologi, och om det är en asteroid, bör det kallas namnet på en mytologisk karaktär associerad med underjorden som styrs av Pluto … Det är sant att Browns grupp hittade en smart väg ut ur denna situation och föreslog att den nya "jättesteroiden" skulle kallas Persefone - namnet på Plutos fru i grekisk mytologi. Detta namn överensstämmer med alla regler. Men här uppstod ett rent byråkratiskt hinder: planeterna hanteras av en arbetsgrupp inom IAU och asteroider av en annan. Kontroversen nådde en sådan intensitet att en särskild kommitté bestående av 19 astronomer från olika länder bildades,utformad för att avgöra om 2003 UB313 anses vara en planet.
Medlemmarna i denna kommitté har inte kunnat nå enighet i flera månader. I slutändan hittade den desperata ordföranden, den brittiska astronomen Ivan Williams (som förresten hävdar att hans namn i grunden är walesisk, kännetecknande för en infödd i Wales), en enkel väg ut ur återvändsgränden genom att säga att om en överenskommen slutsats inte kunde nås snart, då kommer han inte att följa en vetenskaplig väg utan kommer att hålla den vanligaste omröstningen, och frågan kommer att avgöras med enkel majoritet av rösterna.
Den mest avlägsna planetoiden
Den nya tanken på att Pluto inte tillhör planeter som asteroider har ännu inte fått tid att bosätta sig, men har redan hittat många anhängare. Det verkade som om harmoni hittades i planeterna, vilket inte hindras av närvaron av den "extra" nionde planeten. Emellertid fortsatte upptäckten av nya planetoider och den 15 mars 2004 ledde till ytterligare en störning av harmonin bland planeterna. Den här dagen meddelade en grupp amerikanska astronomer, ledd av Michael Brown, att de under observationer vid hög höjd Palomar Observatory (Kalifornien) i november 2003 upptäckte det längsta objektet i solsystemet. Det visade sig vara beläget 90 gånger längre från solen än jorden och tre gånger längre än den "längsta" planeten Pluto. Och ett sådant gigantiskt avstånd visade sig bara vara den del av dess omloppsbana närmast solen. Diameteren på denna asteroid är mindre,än Pluto - cirka 1 500 km. Han fick namnet Sedna efter sjöjungfrun, härskaren över de kalla och mörka djupen i de norra haven i eskimos myter (inuit). En sådan karaktär valdes inte av en slump - trots allt dyker denna planetoid in i det mörkaste och kallaste området i solsystemet och rör sig bort från solen 928 gånger längre än jorden och 19 gånger än Pluto. Inte en enda känd asteroid går så långt. Sedna tog omedelbart platsen för den "skurkplaneten" som tidigare hade tillhört Pluto. Dess mycket långsträckta bana har återigen brutit mot den etablerade förståelsen för solsystemet.flyttar sig bort från solen 928 gånger längre än jorden och 19 gånger - än Pluto. Inte en enda känd asteroid går så långt. Sedna tog omedelbart platsen för den "skurkplaneten" som tidigare hade tillhört Pluto. Dess mycket långsträckta bana har återigen brutit mot den etablerade förståelsen för solsystemet.flyttar sig bort från solen 928 gånger längre än jorden och 19 gånger - än Pluto. Inte en enda känd asteroid går så långt. Sedna tog omedelbart platsen för den "skurkplaneten" som tidigare hade tillhört Pluto. Dess mycket långsträckta bana har återigen brutit mot den etablerade förståelsen för solsystemet.
Det gör en revolution runt solen på en monströs tid - 10 500 år! Denna planetoid anses inte längre vara i Kuiper-bältet, även om Sedna är närmast närmast, är 1,5 gånger längre från solen än det yttre gränsen för detta bälte. Asteroiden har blivit ett slags "Pluto of the XXI century" - ett objekt vars roll inte är tydlig. Det är ständigt i fullständigt mörker och solen ser ut som en liten stjärna från dess yta. Evig förkylning regerar på den. Samtidigt visade sig planetoiden vara målad i en ganska intensiv röd färg och är näst efter Mars i "rodnad". Det är oklart om Sedna är ensam eller om det finns andra planetoider på ett så stort avstånd - trots allt möjliggör teleskopens möjligheter att upptäcka ett föremål med en liknande omloppsbana endast under 1% av dess revolution runt solen, när det är på den närmaste delen av sin bana. För Sedna varar en sådan period cirka 100 år, och sedan går den in i ett avlägset område i mer än 10 000 år, och där är det omöjligt att se ett objekt av dess storlek i moderna teleskop.