پلوتون سیاره ای است که به نام یک خدای اساطیری نامگذاری شده است. برای مدت طولانی آخرین سیاره نهم منظومه شمسی بود. پلوتون نه تنها کوچکترین، بلکه سردترین و کم مطالعه شده نیز در نظر گرفته شد. اما در سال 2006 برای بررسی دقیق تر، دستگاهی به فضا پرتاب شد که در سال 2015 به پلوتون رسید. ماموریت او در سال 2026 به پایان می رسد.
پلوتون آنقدر کوچک است که از سال 2006 دیگر سیاره محسوب نمی شود! با این حال، بسیاری این تصمیم را دور از ذهن و غیر منطقی می دانند. شاید به زودی پلوتون دوباره جای سابق خود را در میان اجرام کیهانی منظومه شمسی ما بگیرد.
جالب ترین حقایق در مورد پلوتون، اندازه آن و آخرین تحقیقات در زیر آمده است.
کشف سیاره
حتی در قرن نوزدهم، دانشمندان مطمئن بودند که سیاره دیگری فراتر از اورانوس وجود دارد. قدرت تلسکوپ های آن زمان به آنها اجازه نمی داد آن را تشخیص دهند. چرا نپتون اینقدر مشتاقانه دنبال شد؟ واقعیت این است که اعوجاج مدارهای اورانوس و نپتون را فقط میتوان با حضور دیگری توضیح داد.سیاره ای که بر آن تأثیر می گذارد. انگار خودش را "کشش" می کند.
و سرانجام در سال 1930 نپتون کشف شد. با این حال، معلوم شد که برای ایجاد چنین آشفتگی هایی در اورانوس و نپتون بسیار کوچک است. علاوه بر این، محور آن به اندازه محورهای اورانوس و نپتون کج است. یعنی تأثیر یک جرم آسمانی ناشناخته نیز بر آن تأثیر می گذارد.
دانشمندان همچنان به دنبال سیاره مرموز نیبیرو هستند که در منظومه شمسی ما سرگردان است. برخی مطمئن هستند که به زودی می تواند باعث عصر یخبندان در زمین شود. با این حال، وجود آن هنوز تایید نشده است. اگرچه به گفته محققان، شرح آن در متون باستانی سومری است. اما حتی اگر سیاره قاتل واقعا وجود داشته باشد، ما نباید از پایان جهان هراس داشته باشیم. واقعیت این است که ما شاهد نزدیک شدن یک جرم آسمانی 100 سال قبل از برخورد ادعایی آن با زمین خواهیم بود.
و به پلوتون باز خواهیم گشت که در سال 1930 در آریزونا توسط کلاید تومبا کشف شد. جستجو برای به اصطلاح سیاره X از سال 1905 ادامه داشته است، اما تنها تیمی از دانشمندان آمریکایی موفق به انجام این کشف شدند.
این سوال مطرح شد که چه نامی برای سیاره کشف شده بگذاریم. و توسط یک دانش آموز یازده ساله، ونته برنی، پیشنهاد شد که آن را پلوتون بنامیم. پدربزرگش متوجه مشکلات پیدا کردن نام شد و پرسید که نوه چه نامی برای این سیاره می گذارد. و ونیز خیلی سریع جواب مستدلی داد. این دختر به نجوم و اساطیر علاقه مند بود. پلوتون نسخه رومی باستان نام خدای عالم اموات یعنی هادس است. ونیز منطق خود را بسیار ساده توضیح داد - این نام کاملاً با کیهان خاموش و سرد هماهنگ بودبدن.
اندازه سیاره پلوتون (به کیلومتر - حتی بیشتر) برای مدت طولانی نامشخص باقی ماند. در تلسکوپ های آن زمان، بچه یخی تنها به عنوان یک ستاره درخشان در آسمان دیده می شد. تعیین جرم و قطر آن کاملاً غیرممکن بود. آیا از زمین بزرگتر است؟ شاید حتی بزرگتر از زحل؟ سوالات تا سال 1978 دانشمندان را عذاب می داد. پس از آن بود که بزرگترین ماهواره این سیاره، شارون، کشف شد.
پلوتون چقدر بزرگ است؟
و کشف بزرگترین قمر آن بود که به ایجاد جرم پلوتو کمک کرد. آنها به افتخار موجودی ماورایی که ارواح مردگان را به دنیای زیرین منتقل می کند، نام او را شارون گذاشتند. جرم شارون در آن زمان کاملاً دقیق شناخته شده بود - 0.0021 جرم زمین.
این امکان یافتن جرم و قطر تقریبی افلاطون را با استفاده از فرمول کپلر فراهم کرد. در حضور دو جسم با جرم های مختلف، به ما امکان می دهد در مورد اندازه آنها نتیجه گیری کنیم. اما اینها فقط ارقام تقریبی هستند. اندازه دقیق پلوتون تنها در سال 2015 مشخص شد.
بنابراین، قطر آن 2370 کیلومتر (یا 1500 مایل) است. و جرم سیاره پلوتون 1.3 × 1022 کیلوگرم، و حجم آن 6.39 109 کیلومتر³ است. طول - 2370.
برای مقایسه، قطر اریس، بزرگترین سیاره کوتوله در منظومه شمسی، 1600 مایل است. بنابراین، جای تعجب نیست که به پلوتو در سال 2006 وضعیت یک سیاره کوتوله داده شد.
یعنی دهمین جرم سنگین منظومه شمسی و دومین جرم در میان سیارات کوتوله است.
پلوتون و عطارد
عطارد نزدیکترین بهسیاره خورشید او دقیقا برعکس بچه یخی است. هنگام مقایسه اندازه های عطارد و پلوتون، دومی از دست می دهد. به هر حال، قطر نزدیکترین سیاره به خورشید 4879 کیلومتر است.
تراکم دو "نوزاد" نیز متفاوت است. ترکیب عطارد عمدتاً توسط سنگ و فلز نشان داده شده است. چگالی آن 5.427 g/cm3 است. و پلوتون با چگالی 2 گرم در سانتی متر3 در ترکیب خود عمدتاً یخ و سنگ دارد. از نظر گرانش از عطارد پایین تر است. اگر به اندازه کافی خوش شانس بودید که از یک سیاره کوتوله دیدن کنید، هر قدمی که بردارید شما را از سطح آن دور می کرد.
وقتی در سال 2006 پلوتو دیگر یک سیاره تمام عیار در نظر گرفته نمی شد، عنوان کودک فضایی دوباره به عطارد رسید. و عنوان سردترین به نپتون داده شد.
سیاره کوتوله همچنین از دو قمر بزرگ منظومه شمسی ما، گانیمد و تیتان، کوچکتر است.
اندازه های پلوتون، ماه و زمین
این اجرام آسمانی از نظر اندازه نیز متفاوت هستند. ماه ما بزرگترین ماهواره در منظومه شمسی نیست. در واقع، کارشناسان هنوز در مورد تفسیر اصطلاح "ماهواره" تصمیم نگرفته اند، شاید روزی آن را یک سیاره نامید. با این حال، اندازه پلوتو، در مقایسه با ماه، به وضوح در حال از دست دادن است - 6 برابر کوچکتر از ماهواره زمین است. اندازه آن بر حسب کیلومتر 3474 است. و چگالی آن 60 درصد زمین است و بعد از ماهواره زحل Io در میان اجرام آسمانی منظومه شمسی در رتبه دوم قرار دارد.
پلوتون چقدر از زمین کوچکتر است؟ مقایسه اندازه پلوتون و زمین به وضوح نشان می دهد که چقدر کوچک است. در داخل معلوم می شودسیاره ما با 170 "پلوتون" جا می شود. ناسا حتی تصویری گرافیکی از نپتون در پس زمینه زمین ارائه کرد. نمی توان بهتر توضیح داد که توده های آنها چقدر با هم تفاوت دارند.
اندازه پلوتون و روسیه
روسیه بزرگترین کشور روی سیاره ماست. مساحت آن 17098242 کیلومتر مربع است. و مساحت پلوتون 16650000 کیلومتر مربع است. مقایسه اندازه پلوتون و روسیه از نظر انسانی، سیاره را کاملاً ناچیز می کند. آیا اصلاً پلوتون یک سیاره است؟
دانشمندان مطمئن هستند که جرم آسمانی که فضای تمیزی دارد را می توان سیاره دانست. یعنی میدان گرانشی سیاره یا باید نزدیکترین اجرام فضایی را جذب کند یا آنها را به بیرون از منظومه پرتاب کند. اما جرم پلوتون تنها 0.07 جرم کل اجرام مجاور است. برای مقایسه، جرم زمین ما 1.7 میلیون برابر جرم اجرام در مدار آن است.
دلیل اضافه شدن پلوتون به فهرست سیارات کوتوله واقعیت دیگری بود - در کمربند کویپر، جایی که نوزاد فضایی نیز محلی است، اجرام فضایی بزرگتری کشف شدند. آخرین لمس، کشف سیاره کوتوله اریس بود. مایکل براون، که آن را کشف کرد، حتی کتابی به نام چگونه پلوتو را کشتم نوشت.
در اصل، دانشمندان که پلوتون را در بین نه سیاره منظومه شمسی رتبه بندی کردند، فهمیدند که این موضوع زمان است. یک روز کیهان فراتر از پلوتون می رود و قطعا اجرام کیهانی بزرگتری وجود خواهند داشت. و سیاره نامیدن پلوتو نادرست است.
پلوتون به طور رسمی یک سیاره کوتوله نامیده می شود. اما در واقع، سیارات تمام عیار در زیر ایندر طبقه بندی گنجانده نشده اند. این اصطلاح در همان سال 2006 معرفی شد. فهرست کوتولهها شامل سرس (بزرگترین سیارک منظومه شمسی)، اریس، هائومیا، ماکماکی و پلوتون است. به طور کلی، همه چیز در مورد اصطلاح سیارات کوتوله واضح نیست، زیرا آنها هنوز به تعریف دقیقی دست پیدا نکرده اند.
اما با وجود از دست دادن موقعیت، کودک یخی یک موضوع جالب و مهم برای مطالعه باقی مانده است. با توجه به بزرگی پلوتون، اجازه دهید به حقایق جالب دیگری در مورد آن بپردازیم.
ویژگی های کلیدی پلوتو
این سیاره در همان مرز منظومه شمسی ما قرار دارد و 5900 میلیون کیلومتر با خورشید فاصله دارد. ویژگی بارز آن کشیده شدن مدار و تمایل زیاد به صفحه دایره البروج است. به همین دلیل پلوتون می تواند نزدیکتر از نپتون به خورشید نزدیک شود. بنابراین، از سال 1979 تا 1998، نپتون دورترین سیاره از جسم آسمانی باقی ماند.
یک روز در پلوتون تقریباً 7 روز در زمین ما است. یک سال روی این سیاره معادل 250 سال ماست. در زمان انقلاب، ¼ از سیاره به طور مداوم در حال گرم شدن است، در حالی که سایر نقاط آن در تاریکی هستند. دارای 5 ماهواره.
جو پلوتون
قابلیت بازتاب خوبی دارد. بنابراین احتمالاً پوشیده از یخ است. پوسته یخی از نیتروژن و تکه های گاه به گاه متان تشکیل شده است. مناطقی که توسط پرتوهای خورشید گرم می شوند به خوشه ای از ذرات کمیاب تبدیل می شوند. یعنی جو پلوتون یخی است یا گازی.
نور خورشید نیتروژن و متان را مخلوط می کند و به سیاره یک حالت اسرارآمیز می دهد.درخشش آبی درخشش سیاره پلوتون در عکس به این شکل است.
به دلیل اندازه کوچکش، پلوتو قادر به نگه داشتن جو متراکم نیست. پلوتون خیلی سریع آن را از دست می دهد - چندین تن در عرض یک ساعت. شگفت انگیز است که او هنوز همه چیز را در وسعت فضا از دست نداده است. جایی که پلوتون نیتروژن را برای تشکیل اتمسفر جدید می گیرد، هنوز مشخص نیست. شاید در روده های سیاره وجود داشته باشد و به صورت فصلی در سطح آن رخنه کند.
ترکیب پلوتون
چه چیزی در داخل است، دانشمندان بر اساس دادههای بهدستآمده در طول سالهای مطالعه سیاره به این نتیجه میرسند.
محاسبه چگالی پلوتون باعث شد دانشمندان فرض کنند که ۵۰ تا ۷۰ درصد سیاره از سنگ تشکیل شده است. همه چیز دیگر یخ است. اما اگر هسته سیاره سنگی باشد، پس باید مقدار کافی گرما در داخل آن وجود داشته باشد. این بود که پلوتو را به یک پایه سنگی و یک سطح یخی تقسیم کرد.
دما در پلوتون
پلوتون زمانی سردترین سیاره منظومه شمسی ما به حساب می آمد. با توجه به این که از خورشید بسیار دور است، دما در اینجا می تواند تا -218 و حتی تا -240 درجه سانتیگراد کاهش یابد. میانگین دما 228- درجه سانتیگراد است.
در نقطه ای نزدیک به خورشید، سیاره به حدی گرم می شود که نیتروژن منجمد موجود در جو شروع به تبخیر می کند. انتقال یک ماده از حالت جامد مستقیماً به حالت گازی را تصعید می گویند. تبخیر، ابرهای پراکنده را تشکیل می دهد. آنها یخ می زنند و به صورت برف به سطح سیاره می افتند.
قمرهای پلوتو
بزرگترین قمر پلوتو، شارون است. این جرم آسمانی نیز بسیار مورد توجه دانشمندان است. در فاصله 20000 کیلومتری پلوتون قرار دارد. قابل توجه است که آنها شبیه یک سیستم واحد متشکل از دو جسم کیهانی هستند. اما در همان زمان، آنها مستقل از یکدیگر شکل گرفتند.
از آنجایی که جفت شارون-پلوتون به صورت هماهنگ حرکت می کند، ماهواره هرگز مکان خود را تغییر نمی دهد (وقتی از پلوتون مشاهده می شود). توسط نیروهای جزر و مدی به پلوتون متصل می شود. 6 روز و 9 ساعت طول می کشد تا به دور سیاره بگردد.
به احتمال زیاد، شارون یک آنالوگ یخی از قمرهای مشتری است. سطح آن که از یخ آب ساخته شده است، رنگ خاکستری به آن می دهد.
دانشمندان پس از شبیه سازی سیاره و ماهواره آن بر روی یک ابر رایانه، به این نتیجه رسیدند که شارون بیشتر وقت خود را بین پلوتون و خورشید می گذراند. از گرمای خورشید در سطح شارون، یخ ذوب می شود و جو نادری تشکیل می شود. اما چرا یخ روی شارون هنوز ناپدید نشده است؟ احتمالاً از آتشفشان های منجمد ماهواره تغذیه می شود. سپس در سایه پلوتون "پنهان می شود" و جو آن دوباره یخ می زند.
علاوه بر این، در طول دوره مطالعه پلوتون، 4 ماهواره دیگر کشف شد - نیکتا (39.6 کیلومتر)، هیدرا (45.4 کیلومتر)، استیکس (24.8 کیلومتر) و کربروس (6.8 کیلومتر). ابعاد دو ماهواره آخر ممکن است دقیق نباشد. کمبود روشنایی، تعیین جرم و قطر یک جسم کیهانی را دشوار می کند. دانشمندان اولیه از شکل کروی آنها مطمئن بودند، اما امروزه پیشنهاد می کنند که آنها شکل بیضی دارند (یعنی شکل یک کره دراز).
هر یک ازماهواره های کوچک در نوع خود منحصر به فرد هستند. نیکتا و هیدرا نور را به خوبی منعکس می کنند (حدود 40%)، همانطور که شارون این کار را انجام می دهد. کربروس تاریک ترین قمر است. Hydra - کاملاً از یخ ساخته شده است.
کاوش پلوتون
در سال 2006، ناسا فضاپیمایی را به فضا پرتاب کرد که امکان مطالعه جزئیات بیشتر سطح پلوتو را فراهم کرد. نام آن "افق های جدید" بود. در سال 2015، پس از 9.5 سال، سرانجام با یک سیاره کوتوله ملاقات کرد. دستگاه در حداقل فاصله 12500 کیلومتری به هدف مطالعه نزدیک شد.
تصاویر دقیق ارسال شده توسط دستگاه به زمین، بسیار بیشتر از قدرتمندترین تلسکوپ ها است. از این گذشته، برای آنچه از زمین به خوبی قابل مشاهده است، بسیار کوچک است. حقایق جالب زیادی در مورد سیاره پلوتو کشف شده است.
دانشمندان از سراسر جهان می گویند که سطح پلوتو فوق العاده جالب است. دهانهها، کوههای یخی، دشتها، تونلهای شوم زیادی وجود دارد.
باد خورشیدی
معلوم شد که نوزاد فضایی دارای خواص منحصر به فردی است که سایر سیارات منظومه شمسی فاقد آن هستند. آنها در تعامل آن با باد خورشیدی (بادی که باعث طوفان های مغناطیسی می شود) قرار دارند. دنباله دارها بادهای خورشیدی را قطع می کنند و سیارات به معنای واقعی کلمه به آن برخورد می کنند. پلوتون هر دو نوع رفتار را از خود نشان می دهد. این باعث می شود که بیشتر شبیه یک دنباله دار باشد تا یک سیاره. در چنین سناریویی از توسعه رویدادها، به اصطلاح پلوتوپوز شکل می گیرد. مشخصه آن تشکیل یک منطقه وسیع است که در آن سرعت باد خورشیدی به تدریج افزایش می یابدافزایش. سرعت باد 1.6 میلیون کیلومتر در ساعت است.
چنین فعل و انفعالی دم پلوتون را تشکیل داد که در دنباله دارها مشاهده می شود. دم یونی عمدتاً از متان و سایر ذرات تشکیل دهنده جو سیاره تشکیل شده است.
عنکبوت پلوتون
دانشمندان معتقدند سطح یخ زده پلوتون باید مرده به نظر برسد. یعنی پر از دهانه و شکاف. بیشتر سطح آن دقیقاً شبیه این است، اما ناحیه ای وجود دارد که به طرز شگفت انگیزی صاف به نظر می رسد. او احتمالاً تحت تأثیر چیزی در لایههای داخلی سیاره قرار گرفته است.
و یکی از نواحی ترک خورده شبیه عنکبوت با شش پا است. دانشمندان هرگز چنین چیزی را ندیده اند. برخی از "پاها" تا 100 کیلومتر طول دارند، برخی دیگر طولانی تر هستند. و طول بزرگترین "پا" 580 کیلومتر است. با کمال تعجب، این نقاط پایه یکسانی دارند و عمق ترک ها به رنگ قرمز برجسته شده است. چیست؟ شاید این نشان دهنده وجود برخی مواد زیرزمینی باشد.
قلب پلوتون
در این سیاره ناحیه ای به نام تومبو وجود دارد که به شکل قلب است. این منطقه دارای سطح صاف است. احتمالاً این نسبتاً جوان است و فرآیندهای زمینشناسی نه چندان دور روی آن اتفاق افتاده است.
در سال 2016، دانشمندان به تفصیل توضیح دادند که منطقه تومبو در این سیاره چگونه ظاهر شد. احتمالاً ناشی از ترکیبی از دو عامل - فرآیندهای جوی و ویژگی های زمین شناسی است. دهانه های عمیق انجماد نیتروژن را تسریع می کنند، که همراه با مونوکسید کربن، بیش از هزار منطقه را پوشش می دهد.کیلومتر و 4 کیلومتر به عمق پلوتون می رود. شاید در دهههای آینده، بیشتر یخچالهای طبیعی روی این سیاره ناپدید شوند.
معمای دیگر پلوتو
روی زمین، در ارتفاعات مناطق استوایی و نیمه گرمسیری، اهرام برفی وجود دارد. پیش از این، دانشمندان معتقد بودند که این پدیده فقط در سطح زمین رخ می دهد. آنها را "برف های توبه کننده" می نامند، زیرا آنها شبیه چهره هایی با سرهای خمیده هستند. با این حال، چنین تشکیلاتی در سیاره ما حداکثر به 5-6 متر ارتفاع می رسد. اما معلوم شد که سطح پلوتون توسط این ارقام که ارتفاع آنها تا 500 کیلومتر است، فرورفته شده است. این پیکره های سوزنی شکل از یخ متان تشکیل شده اند.
همانطور که دانشمندان توضیح می دهند، تغییرات آب و هوایی در پلوتو وجود دارد. آنها معتقدند که فرآیند تشکیل سوزن های متان با فرآیندهایی که در این سیاره اتفاق می افتد همزمان است. "برف های توبه کننده" ما چگونه شکل می گیرند؟
خورشید یخ را با زاویه زیادی روشن می کند، یک قسمت آن ذوب می شود و قسمت دیگر دست نخورده باقی می ماند. نوعی "گودال" را تشکیل داد. آنها نور و گرما را به جو منعکس نمی کنند، بلکه برعکس، آنها را حفظ می کنند. بنابراین، روند ذوب یخ به شدت شروع به افزایش می کند. این باعث تشکیل ساختارهایی شبیه به قله ها و اهرام می شود.
چیزی مشابه در پلوتو در حال رخ دادن است. این سوزن ها در بالای تشکیلات یخی بزرگتر قرار دارند و احتمالاً بقایای عصر یخبندان هستند. به گفته کارشناسان ما، هیچ مشابهی در منظومه شمسی وجود ندارد.
این دره کوهی که تارتاروس نام دارد، در مجاورت یکی دیگر از موضوعات مورد علاقه دانشمندان - دره تومبو است که در بالا توضیح داده شد.
اقیانوس روی پلوتون؟
دانشمندان بر این باورند که اقیانوس های منظومه شمسی ما بسیار رایج هستند. اما آیا اقیانوسی در زیر لایه سطحی یخ زده یک سیاره کوتوله وجود دارد؟ به نظر می رسد که این کاملاً ممکن است.
قسمت غربی ناحیه تومبو در مقایسه با بقیه سطح پلوتو نسبتاً عجیب به نظر می رسد. اندازه آن در کیلومتر حدود 1000 است. این منطقه "Sputnik Planitia" نامیده می شود. سطح آن با پوسته یخی صاف و نسبتا تازه و عدم وجود دهانه های برخوردی متمایز می شود. شاید این حوض باستانی دهانهای باشد که گرمای آن به درون آن نفوذ میکند و باعث میشود یخها آب شوند، گویی در حال تجدید آن هستند.
قابل توجه است که اسپوتنیک پلاتینیا از محیط اطرافش سنگین تر است. دانشمندان این موضوع را با وجود یک اقیانوس زیرسطحی توضیح می دهند. این موضوع توسط تیم Nimmo رسیدگی می شود. احتمالاً اقیانوس پلوتو در عمق 100 کیلومتری قرار دارد و حاوی درصد زیادی آمونیاک مایع است. شاید میلیاردها سال قدمت داشته باشد. اگر اقیانوس توسط یک پوسته قوی از یخ پنهان نمی شد، زندگی می توانست در آن سرچشمه بگیرد. در هر صورت امکان یافتن و کاوش آن در صدها سال آینده وجود ندارد.
برف متان
دستگاه "New Horizons" تصاویر دقیق و فوق العاده جالبی را در اختیار دانشمندان قرار داد. تصاویر دشت ها و کوه ها را نشان می دهد. یکی از بزرگترین کوه های پلوتو به طور غیر رسمی Cthulhu Regio نام دارد. تقریباً 3000 کیلومتر امتداد دارد. اندازه سیاره پلوتو آنقدر کوچک است که رشته کوه تقریباً به طور کامل آن را احاطه کرده است.
از ارتفاع دستگاه "New Horizons"کوه ها شبیه به خوشه ای از چاله ها، دهانه ها، مناطق تاریک هستند. نور متان این رشته کوه را می پوشاند. به عنوان یک نقطه روشن در پس زمینه زمین های پست که دارای رنگ قرمز هستند دیده می شود. به احتمال زیاد، برف در اینجا بر اساس همان اصل روی زمین تشکیل شده است.
نتیجه گیری
فضاپیمای نیوهورایزنز کاوشگری شد که پلوتون را ملاقات کرد. او در مورد این سیاره مرموز حقایق جالب و ناشناخته زیادی در مورد کودک یخی گفت. تحقیقات ادامه دارد و شاید به زودی دانشمندان بیشتر در مورد این سیاره بیاموزند.
امروز در مورد حقایقی که در حال حاضر برای ما شناخته شده است بحث کردیم. ما اندازه پلوتون را با ماه، زمین و دیگر اجرام فضایی در منظومه شمسی مقایسه کردیم. در فرآیند تحقیق، سوالات زیادی مطرح می شود که دانشمندان هنوز پاسخی برای آنها ندارند.