Šodien astrofizika tiek uzskatīta par vienu no vispretrunīgākajām un dinamiski attīstītākajām zinātnēm. Ja fizikā un matemātikā dominē klasiskās un akadēmiskās patiesības, tās ir kļuvušas par apgalvojumiem un aksiomām, astronomijā zinātniekiem pastāvīgi ir jārisina kaut kas jauns, kas pierāda pretēju labi atzītiem apgalvojumiem. Pašreizējie tehniskie sasniegumi ļauj zinātnieku aprindām veikt detalizētāku pētījumu un kosmosa izpēti, tāpēc arvien biežāk mūsdienu zinātnē rodas situācijas, kas ir līdzīgas Plutonas apkārtnē.
Kopš 1930. gada kopš tā atklāšanas Plutons kādu laiku uzskatīja par pilntiesīgu planētu, kurai bija devītais sērijas numurs. Tomēr debess ķermenis nebija tik ilgi - tikai 76 gadus. 2006. gadā Plutons tika izslēgts no planētu saraksta Saules sistēmā, pārceļoties uz rūķu planētu kategoriju. Šis zinātnieku kopienas solis ir izjaucis klasisko skatījumu uz saules sistēmu, kļūstot par precedentu mūsdienu zinātnē. Kāds bija iemesls mūsdienu zinātnei pieņemt šādu radikālu lēmumu un ko mēs varam saskarties rīt, turpinot studēt tuvāko telpu?
Jaunās rūķu planētas galvenās iezīmes
Lai nonāktu pie lēmuma par devītās planētas nodošanu rūķu planētu kategorijā, cilvēcei bija maz laika. 76 gadu periods, pat ar zemes standartiem, tiek uzskatīts par pietiekami īsu, lai astrofizikas laboratorijā varētu notikt ievērojamas izmaiņas. Tomēr zinātnes un tehnoloģijas straujā attīstība pēdējos gados ir radījusi šaubas par šķietami neapstrīdamu faktu, vai Plutons ir planēta.
Pat pirms 15-20 gadiem visās skolas mācību grāmatās par astronomiju, visos planetārijos, Plutons tika runāts par pilnu Saules sistēmas planētu. Šodien šis debess ķermenis tiek pazemināts un tiek uzskatīts par punduris planētu. Kāda ir atšķirība starp šīm divām kategorijām? Ko Plutons nespēj uzskatīt par pilntiesīgu planētu?
Bijušās planētas izmērs ir ļoti mazs. Pluto lielums ir 18% no Zemes, 2360 km pret 12742 km. Tomēr pat ar tādiem maziem izmēriem Plutons bija planētas statuss. Šī situācija bija nedaudz neparasta, ņemot vērā to, ka saules sistēmā ir diezgan maz dabisko satelītu, kuriem ir daudz lielāki izmēri. Kāpēc tikai milzīgie Jupitera un Saturnas satelīti - Ganimede un Titāns - ir lielāki par dzīvsudrabu. Runājot par fizikālajiem parametriem, Plutons ir mazāks par mūsu Mēnesi, kura diametrs ir 3,474 km. Izrādās, ka astrofizikā debess ķermeņa lielums ne vienmēr ir galvenais kritērijs tās statusa noteikšanai.
Plutona mazs izmērs neļāva astronomiem teorētiski atzīt tās klātbūtni ilgu laiku. Ilgi pirms tās atklāšanas šis debess objekts saņēma nelielu nosaukumu - Planet X. 1930. gadā amerikāņu astronoms Clyde Tombo vizuāli atklāja, ka zvaigzne, ko viņš skatījās nakts debesīs, pārvietojās savā planētas orbītā. Tad zinātnieki uzskatīja, ka Saules sistēmas devītā planēta, kuras orbītā ir mūsu Saules sistēmas robeža, ir tiem priekšā. Zinātnisko kopienu nesajauca jaunatklātā debess ķermeņa lielums vai tā orbitālie parametri. Uz augšu tas viss tika izslēgts, jaunajai planētai tika dots stabils nosaukums - Plutons, kas tika dots godam senās grieķu dievam, pazemes pasaules valdniekam. Attālums no Saules līdz devītajai planētai bija 5,9 miljardi km. Šie parametri tika izmantoti ilgu laiku, lai noteiktu mūsu Saules sistēmas mērogu.
Tiem, kas atklāja planētu, nebija tehniskas spējas izskatīties dziļāk kosmosā un ievietot visu savā vietā. Tajā laikā astrofizikiem bija ierobežotas zināšanas un informācija par mūsu Saules sistēmas robežām. Viņi nezināja, kur atrodas tuvā telpa, un sākas bezgalīgā kosmosa telpa.
Kāpēc Plutons nav planēta?
Neskatoties uz to, ka bijušā devītā planēta bija neliela, tā tika uzskatīta par pēdējo un vienīgo lielāko debess ķermeni, kas atrodas ārpus Neptūna orbītas. Spēcīgāku optisko teleskopu parādīšanās 20. gadsimta otrajā pusē pilnībā izmainīja kosmosa jēdzienu, kas ieskauj mūsu zvaigznes sistēmu. Papildus tam, ka zinātniekiem izdevās atrast savus dabiskos satelītus Plutonā, devītās planētas statuss tika sakrata.
Galvenais iemesls, kāpēc zinātnieki mainīja attieksmi pret nelielu planētu, bija atklāšana 55 AU attālumā. no saules lieliem dažādu izmēru debess ķermeņiem. Šī zona tika paplašināta tieši ārpus Neptūna orbītas un tika saukta par Kuiper jostu. Pēc tam šajā kosmosa reģionā tika atrasti daudzi objekti, kuru diametrs ir lielāks par 100 km, un to sastāvs ir līdzīgs Plutonam. Izrādījās, ka maza planēta ir tikai viens no daudzajiem debess ķermeņiem, kas rotē tik cieši apli. Tas bija galvenais arguments par labu tam, ka Plutons nav pēdējais lielais debess ķermenis, kas atrodams ārpus Neptūna orbītas. Pirmā zīme bija nelielas planētas Makemake atklāšana 2005. gadā Kuipera jostā. Tajā pašā gadā astrofiziķi Kuiper jostā atklāja vēl trīs lielus debess ķermeņus, kas saņēma trans-Neptūna objektu - Haumea un Sedna - statusu. Izmērā tie ir nedaudz mazāki par Plutonu.
2005. gads bija pagrieziena punkts astrofizistiem. Daudzu objektu atklāšana ārpus Neptūna orbītas ir devusi zinātniekiem iemeslu uzskatīt, ka Plutons nav vienīgais lielais debess ķermenis. Iespējams, ka šajā Saules sistēmas reģionā ir objekti, kas ir līdzīgi vai lielāki par devīto planētu. Saņēma precīzu informāciju par Eris, izbeigt strīdus par Pluto likteni. Izrādījās, ka Eris ir ne tikai lielāks par Pluto planētu disku (2600 km pret 2360 km), bet arī ir ceturtdaļas vairāk masas.
Šādas informācijas pieejamība noveda pie tā, ka zinātnieku aprindām bija steidzami jāmeklē izeja no šīs situācijas. Starptautiskās konferencēs starp zinātniekiem un astrologiem šajā reizē notika reālas cīņas. Pēc zinātnieku un astrologu pirmajām runām kļuva skaidrs, ka Plutonu nevar saukt par planētu. Viņi uzkrāja daudz materiāla par to, ka Kuipera jostā kopā ar Plutonu ir arī citi objekti ar līdzīgiem astrofiziskiem parametriem un īpašībām. Saules sistēmas klasiskās struktūras jēdziena pārskatīšanas atbalstītāji izvirzīja pieņēmumu, ka visi trans-Neptūnijas objekti jāveido atsevišķā saules sistēmas debess ķermeņu klasē. Saskaņā ar šo koncepciju Plutons kļuva par parastu trans-Neptūna objektu, pilnībā zaudējot savu statusu kā mūsu zvaigžņu sistēmas devīto planētu.
Šajā jautājumā punktu noteica Starptautiskās astronomijas savienības locekļi, kas tikās Prāgā XXVI Ģenerālajā asamblejā. Saskaņā ar Ģenerālās asamblejas lēmumu Plutons atņēma planētas statusu. Papildus tam astronomijā ir parādījusies jauna definīcija: rūķu planētas ir debess ķermeņi, kas atbilst noteiktiem kritērijiem. Viņi piešķīra Plutonu, Eridu, Makemaki un Haumeu un lielāko asteroīdu - Ceres.
Tiek uzskatīts, ka Plutons, atšķirībā no citiem lielajiem debess ķermeņiem, neatbilst vienam no četriem kritērijiem, saskaņā ar kuriem debess ķermeni var klasificēt kā planētu. Bijušajai devītajai planētai raksturīgas šādas iezīmes:
- pietiekami liela masa;
- Plutons nav satelīts, un tam ir četri dabiskie satelīti;
- debess ķermenim ir sava orbītā, kurā Plutons apvērš ap Sauli.
Pēdējais ceturtais kritērijs, kas ļauj klasificēt Plutonu kā planētu, šajā gadījumā nav. Ne pirms debess ķermeņa, ne pēc tās nevarēja iztīrīt apkārtējo telpu. Tas bija galvenais arguments par labu tam, ka Plutons tagad ir punduris planēta, debess ķermenis ar pilnīgi atšķirīgu statusu.
Šīs koncepcijas atbalstam tiek dota planētas veidošanās versija, kad tā kļūst par dominējošo objektu noteiktā orbītā, pakļaujot visām pārējām struktūrām savu gravitācijas lauku. Pēc tam lielam debess ķermenim vai nu jānorij mazāki priekšmeti, vai jāpiestiprina tās paša smaguma robežas. Spriežot pēc Plutona lieluma un masas, nekas tamlīdzīgi nenotika ar bijušo planētu. Mazā planēta masa ir vienāda ar 0,07 visu Kuipera jostā iekļauto kosmosa objektu masu.
Pamatdati par Plutonu
Agrāk, kad Plutons bija planētu kluba pilntiesīgs loceklis, tas tika pieskaitīts sauszemes planētām. Atšķirībā no gāzes milžiem Jupiters, Saturns, Urāns un Neptūns, bijušajai planētai ir cieta virsma. Tikai 2018. gadā, kad New Horizons kosmosa zonde lidoja 12 tūkstoši kilometru no pazemes dieva, pārbaudīt saules sistēmas visattālākā objekta virsmu no tuvā diapazona. Ar šīs automātiskās zondes palīdzību cilvēks vispirms detalizēti ieraudzīja punduris planētas virsmu un varēja īsi aprakstīt šo debess ķermeni.
Neliela planēta, kas ir redzama debesīs ar tikko pamanāmu zvaigznīti, ap 249 gadus iet pa Sauli. Perihelionā Plutons tuvojas tai 29-30 AU attālumā, savukārt apelionā 50–55 ĀS attālumā tiek noņemta rūķīša planēta. Neskatoties uz tik lieliem attālumiem, Plutons, atšķirībā no saviem kaimiņiem Neptūns un Urāns, ir atvērts ledainās pasaules izpētei. Bērns griežas ap savu asi ar ātrumu 6 dienas un 9 stundas, lai gan tās orbitālais ātrums ir diezgan mazs - tikai 4,6 km / s. Salīdzinājumam, dzīvsudraba orbitālais ātrums ir 48 km / s.
Planētas platība ir 17,7 miljoni kvadrātmetru. kilometriem Gandrīz visa planētas diska virsmas platība ir pieejama apskatei un pārstāv mūžīgās ledus un aukstuma valstību. Tiek pieņemts, ka Plutons sastāv no saldēta ūdens ledus, slāpekļa un silikāta klintīm. Citiem vārdiem sakot, tas ir milzīgs ledus bloks, kura blīvums ir 1,860 ± 0,013 g / cm3. Vidējā temperatūra uz planētas ir ārkārtēja: - 223 grādi pēc Celsija zem nulles. Vāja gravitācijas lauks un zems blīvums noveda pie tā, ka Plutonā smaguma paātrinājuma minimālā vērtība ir 0,617 m / s2.
Spriežot pēc attēliem, Plutonā ir nogruvumi un kalni, kuru augstums var sasniegt 3-3,5 km. Papildus cietajai virsmai Plutonam ir arī sava atmosfēra. Vājais gravitācijas lauks neļauj planētai iegūt plašu gaisa gāzes slāni. Gāzes starpslāņa biezums ir tikai 60 km. Tās ir galvenokārt gāzes, kas iztvaiko no Pluto ledus virsmas cietā ultravioletā starojuma ietekmē.
Jauni atklājumi no Pluto dzīves
Papildus visai pieejamai informācijai par Plutonu, nesen izdevās atklāt atmosfēru un Charon-Pluto satelītu. Šis satelīts ir nedaudz mazāks par galveno planētu, un zinātniekiem ir savas idejas.
Pēdējais fakts ir diezgan ziņkārīgs. Ir versija, ko Plutons un Charons ir tipiska divkārša planēta. Tas ir vienīgais gadījums mūsu Saules sistēmā, kur mātes debess ķermenis un tā satelīts daudzējādā ziņā ir līdzīgi. Neatkarīgi no tā, vai tas būs - laiks parādīsies, bet cilvēce turpinās savākt interesantus faktus par Kuiper Belt, kur kopā ar Plutonu joprojām ir daudz interesantu kosmosa objektu.
