Плутон: различия между версиями

|deadlink = noyes

Орбитальный резонанс между Плутоном и Нептуном очень стабилен и сохраняется миллионы лет<ref name="sp-345">{{cite web|author=Hannes Alfvén, Gustaf Arrhenius.|url=http://history.nasa.gov/SP-345/ch8.htm|title=SP-345 Evolution of the Solar System. Resonance Structure in the Solar System|date=1976|accessdate=2015-12-05|archiveurl=https://www.webcitation.org/615UVWuLl?url=http://history.nasa.gov/SP-345/ch8.htm|archivedate=2011-08-20|deadlink=noyes}}</ref>. Плутон мог стать спутником [[Нептун]]а, если бы орбита Плутона лежала в плоскости его орбиты<ref name=Malhotra_1997/>.

Плотность Плутона составляет {{s|1,860 ± 0,013 г/см³}}<ref name=Stern_2015/>. Вероятно, его недра на 50—70 % состоят из камня и на 50—30 % — изо льда, в основном водяного. Он там может существовать в модификациях [[лёд I]], [[лёд II]], [[лёд III]], [[лёд V]] и [[лёд VI]]<ref name="Elkins">{{книга|автор=Elkins-Tanton L. T.|заглавие=Uranus, Neptune, Pluto, and the Outer Solar System|место=New York|издательство=Chelsea House|год=2006|серия=The Solar System|isbn=0-8160-5197-6|pages=109, 113—115, 118|ссылка=https://books.google.com/books?id=bJoYlBWbCAYC&pg=PA109}}</ref>. Если тепла от распада радиоактивных элементов хватило на отделение льда от камня, то недра Плутона [[Гравитационная дифференциация|дифференцированы]] — плотное каменное ядро окружено мантией изо льда, толщина которой составляет около 300 км<ref name="Elkins" />. Не исключено, что этого тепла хватило и на создание под поверхностью океана жидкой [[Вода|воды]]<ref>{{cite web|title=The Inside Story|publisher=JHU Applied Physics Laboratory|url=http://pluto.jhuapl.edu/Participate/learn/What-We-Know.php?link=The-Inside-Story|year=2007|accessdate=2015-12-05|archiveurl=https://www.webcitation.org/615UPDBDD?url=http://www.pluto.jhuapl.edu/science/everything_pluto/9_insideStory.html|archivedate=2011-08-20|deadlink=noyes}}</ref>. При её замерзании могли появиться наблюдаемые следы растяжения поверхности — грабены и уступы<ref>{{cite journal |title=Recent Tectonic Activity on Pluto Driven by Phase Changes in the Ice Shell |author=Hammond N. P., Barr A. C., Parmentier E. M. |arxiv=1606.04840v2}}</ref>.

[[Спектроскопический анализ|Спектральные данные]] показывают, что водяной лёд есть и на поверхности Плутона, но его по большей части маскирует покров из более летучих льдов<ref name=Stern_2015/><ref name=ice_on_pluto>{{cite web |url=http://solarsystem.nasa.gov/news/2015/10/08/new-horizons-finds-blue-skies-and-water-ice-on-pluto |title=New Horizons Finds Blue Skies and Water Ice on Pluto |date=2015-10-08 |publisher=NASA |archiveurl=https://archive.today/20151109010021/http://solarsystem.nasa.gov/news/2015/10/08/new-horizons-finds-blue-skies-and-water-ice-on-pluto |archivedate=2015-11-09 |accessdate=2015-12-05 |deadlink=noyes }}</ref>, в основном [[азот]]ного (97—98 %). Кроме того, обнаружены замёрзшие [[метан]] (по разным оценкам, 1,5<ref name=Owen_1993/> или 3 %<ref name=Tegler_2010/>) и [[монооксид углерода]] (0,01<ref name=Cruikshank_2015/> или 0,5 %<ref name=Owen_1993/>), а также примеси других соединений (в основном образующихся из метана и азота под действием жёсткого излучения). Это, в частности, [[этан]] и, вероятно, более сложные [[углеводороды]] или [[нитрилы]]<ref name=Cruikshank_2015/><ref>[http://www.membrana.ru/particle/17308 На Плутоне замечены сложные углеводороды]</ref>, а также [[толины]], придающие Плутону (как и некоторым другим далёким от Солнца телам) коричневатый цвет<ref name=Stern_2015/>. Среди перечисленных веществ азот, монооксид углерода и, в меньшей степени, метан отличаются существенной летучестью в условиях Плутона и способны к сезонным перемещениям по поверхности<ref name=Grundy_2013/><ref name=ice_on_pluto/><ref name=Holler_2014/>.

Давление атмосферы Плутона очень мало и сильно меняется со временем, причём неожиданным образом. Из-за эксцентричности орбиты в афелии Плутон получает почти втрое меньше тепла, чем в перигелии, и это должно приводить к сильным изменениям в его атмосфере. По некоторым прогнозам, в афелии она большей частью замерзает и выпадает на поверхность, а её давление уменьшается во много раз<ref name=Stern_2014/>. Но наблюдения [[покрытие (астрономия)|покрытий]] Плутоном звёзд показывают, что с 1988 до 2015 года это давление выросло примерно втрое, хотя с 1989 года Плутон удаляется от Солнца<ref name=Sicardy_2016/><ref name=Olkin_2015/><ref name=Young_2013/><ref name=MIT_2002/>. Вероятно, это связано с тем, что в 1987 году северный (точнее, положительный) полюс Плутона впервые за 124 года вышел из тени, что способствовало испарению азота из полярной шапки<ref name=Sicardy_2003/><ref>{{cite web |title=Puzzling Seasons and Signs of Wind Found on Pluto |author=Britt R.R. |publisher=Space.com |url=http://space.com/scienceastronomy/pluto_seasons_030709.html |date=2003-07-09 |accessdate=2007-03-26 |deadlink=no |archiveurl=https://web.archive.org/web/20030725071045/http://space.com/scienceastronomy/pluto_seasons_030709.html |archivedate=2003-07-25 }}</ref>. В 2015 году измерения зонда «[[Новые горизонты]]» показали, что поверхностное давление составляет около {{s|10^–5 [[атмосфера (единица измерения)|атм]]}} ({{s|1 [[паскаль (единица измерения)|Па]]}}). Это согласуется с наблюдениями покрытий за предыдущие несколько лет<ref name=Gladstone_2016/>, хотя некоторые расчёты указывали на то, что данные покрытий соответствуют значительно большему давлению (определение поверхностного давления по наблюдениям покрытий сопряжено с некоторыми трудностями)<ref name=Stern_2015/><ref>{{cite web|title=New Horizons Reveals Pluto's Atmospheric Pressure Has Sharply Decreased|url=http://solarsystem.nasa.gov/news/2015/07/24/new-horizons-reveals-plutos-atmospheric-pressure-has-sharply-decreased|publisher=NASA|date=2015-07-24|accessdate=2015-12-05|archiveurl=https://archive.today/20151201142015/http://solarsystem.nasa.gov/news/2015/07/24/new-horizons-reveals-plutos-atmospheric-pressure-has-sharply-decreased|archivedate=2015-12-01|deadlink=noyes}}</ref>.

11 июля 2012 года было объявлено об открытии с помощью того же телескопа пятого спутника Плутона<ref name="Hub0712"/>. Его временным обозначением стало {{s|S/2012 (134340) 1}} или Р5, а 2 июля 2013 года он получил имя [[Стикс (спутник)|Стикс]]<ref name=IAU0713/>. Его размер — 7×5 км<ref name=NASA_Styx>{{cite web |url=http://solarsystem.nasa.gov/news/2015/10/10/new-horizons-picks-up-styx |title=New Horizons Picks Up Styx |publisher=NASA |date=2015-10-09 |archiveurl=https://archive.today/20151203013812/http://solarsystem.nasa.gov/news/2015/10/10/new-horizons-picks-up-styx |archivedate=2015-12-03 |accessdate=2015-12-05 |deadlink=noyes }}</ref>, а расстояние от Плутона — 42 {{s|тысячи км}}<ref name=Stern_2015/>.

Происхождение Плутона и его место в классификации тел Солнечной системы долго были загадкой. В 1936 году английский астроном [[Реймонд Литлтон]] высказал гипотезу, что он — «сбежавший» спутник Нептуна, выбитый с орбиты самым крупным спутником Нептуна, Тритоном. Такое предположение подверглось сильной критике: как говорилось выше, Плутон никогда не подходит близко к [[Нептун]]у<ref>{{cite web|title=Pluto’s Orbit|publisher=JHU Applied Physics Laboratory|url=http://pluto.jhuapl.edu/Participate/community/What-We-Know.php?link=Orbit|accessdate=2007-03-26|archiveurl=https://www.webcitation.org/6dBlsUYtQ?url=http://pluto.jhuapl.edu/Participate/community/What-We-Know.php?link=Orbit|archivedate=2015-11-20|deadlink=noyes}}</ref>. Начиная с 1992 года, астрономы стали открывать за орбитой Нептуна всё новые и новые небольшие ледяные тела, подобные Плутону не только орбитой, но и размером и составом. Эта часть внешней Солнечной системы была названа в честь [[Койпер, Джерард Петер|Джерарда Койпера]], одного из астрономов, который, размышляя над природой транснептуновых объектов, предположил, что эта область является источником короткопериодических комет. По состоянию на июль 2015 года Плутон — самый крупный известный объект [[Пояс Койпера|пояса Койпера]]<ref name=Hand_2015/>. Он имеет характерные особенности других тел этого пояса, например, таких, как [[комета|кометы]] — солнечный ветер сдувает газы с его атмосферы, как и у комет<ref>{{cite web|title=Colossal Cousin to a Comet?|publisher=JHU Applied Physics Laboratory|url=http://pluto.jhuapl.edu/science/everything_pluto/8_cousin.html|accessdate=2006-06-23|archiveurl=https://www.webcitation.org/615Ub3IkB?url=http://pluto.jhuapl.edu/science/everything_pluto/8_cousin.html|archivedate=2011-08-20|deadlink=yes}}</ref>. Если бы Плутон был так же близок к Солнцу, как и Земля, у него бы развился и кометный хвост<ref>{{cite journal |journal=Natural history |date=1999 |volume=108, No.2 |title=Pluto's Honor |author=Neil deGrasse Tyson. |pages=82–84 |url=https://archive.org/stream/naturalhistory108unse#page/n89/mode/1up}}</ref>. Спутник Нептуна [[Тритон (спутник)|Тритон]], который немного больше Плутона, близок к нему по составу (хотя и сильно отличается по геологическим характеристикам) и, вероятно, захвачен из того же пояса<ref name=Stern_2015/>. [[Эрида]], которая лишь ненамного меньше Плутона, не считается объектом пояса; скорее всего, она входит в [[рассеянный диск]]. Немалое количество объектов пояса, как и Плутон, обладают орбитальным резонансом 3:2 с Нептуном. Их называют «[[плутино]]»<ref>{{cite web|title=The Plutinos|author=David Jewitt.|publisher=University of Hawaii|url=http://www2.ess.ucla.edu/~jewitt/kb/plutino.html|date=2004|accessdate=2015-12-05|archiveurl=https://web.archive.org/web/20071011071343/http://ifa.hawaii.edu/~jewitt/kb/plutino.html|archivedate=2007-10-11|deadlink=no}}</ref>.

Удалённость Плутона и его маленькая масса затрудняют его исследования с помощью космических аппаратов. Некоторые значительные данные были получены с американского околоземного космического телескопа «[[Хаббл (телескоп)|Хаббл]]». Плутон могла бы посетить [[автоматическая межпланетная станция]] «[[Вояджер-1]]», но предпочтение было отдано пролёту вблизи спутника Сатурна — Титана, в результате чего траектория полёта оказалась несовместимой с пролётом вблизи Плутона. А у «[[Вояджер-2|Вояджера-2]]» вообще не было возможности приблизиться к Плутону<ref>{{cite web|url=http://voyager.jpl.nasa.gov/faq.html|title=Voyager Frequently Asked Questions|accessdate=2015-12-05|publisher=Jet Propulsion Laboratory|date=14 January 2003|archiveurl=https://www.webcitation.org/615UcQbPa?url=http://voyager.jpl.nasa.gov/faq.html|archivedate=2011-08-20|deadlink=yes}}</ref>. Никаких серьёзных попыток исследовать Плутон не предпринималось вплоть до последнего десятилетия XX века. В августе 1992 года учёный [[Лаборатория реактивного движения|Лаборатории реактивного движения]] Роберт Стеле позвонил первооткрывателю Плутона Клайду Томбо с просьбой дать разрешение на посещение его планеты. «Я сказал ему: добро пожаловать, — позже вспоминал Томбо, — однако вам предстоит долгое и холодное путешествие»<ref>{{cite web|title=The last world|author=Dava Sobel.|publisher=Discover magazine|url=http://discovermagazine.com/1993/may/thelastworld215|date=1993-05-01|accessdate=2015-12-05|archiveurl=https://archive.today/20120717214111/http://discovermagazine.com/1993/may/thelastworld215|archivedate=2012-07-17|deadlink=no}}</ref>. Несмотря на полученный импульс, [[НАСА]] отменило в 2000 миссию к Плутону и поясу Койпера «[[Pluto Kuiper Express]]», ссылаясь на увеличившиеся затраты и задержки с [[Ракета-носитель|ракетой-носителем]]<ref>{{cite web|title=Pluto Kuiper Express|author=Dr. David R. Williams.|publisher=NASA Goddard Space Flight Center|url=http://nssdc.gsfc.nasa.gov/database/MasterCatalog?sc=PLUTOKE|date=2005|accessdate=2007-03-26|archiveurl=https://www.webcitation.org/615Ud2mrR?url=http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/masterCatalog.do?sc=PLUTOKE|archivedate=2011-08-20|deadlink=noyes}}</ref>. В 2003 году после интенсивных политических дебатов финансирование от американского правительства получила пересмотренная миссия к Плутону под названием «[[Новые горизонты]]»<ref>{{cite web|title=Pluto Mission a Go! Initial Funding Secured|author=Robert Roy Britt.|publisher=Space.com|url=http://www.space.com/scienceastronomy/pluto_horizons_030225.html|date=2003|accessdate=2007-04-13|deadlink=no|archiveurl=https://web.archive.org/web/20030418155403/http://www.space.com/scienceastronomy/pluto_horizons_030225.html|archivedate=2003-04-18}}</ref>. Запуск состоялся [[19 января]] [[2006 год]]а при помощи ракеты-носителя «[[Атлас-5]]», на первой ступени которой был установлен двигатель [[РД-180]] российского производства<ref>{{cite web|title=Экспедиции к Плутону: "Новые горизонты"|publisher=Galspace|url=http://galspace.spb.ru/index58.html|accessdate=2015-03-16|archivedate=2015-03-16|archiveurl=https://www.webcitation.org/6X4gUYrcW?url=http://galspace.spb.ru/index58.html|deadlink=no}}</ref>. Руководитель этой миссии Алан Стерн подтвердил слухи о том, что на корабль была помещена часть пепла, оставшаяся от кремации Клайда Томбо, умершего в 1997 году<ref>{{cite web|title=Happy 100th Birthday, Clyde Tombaugh|author=Dr. Alan Stern.|publisher=JHU Applied Physics Laboratory|url=http://www.jhuapl.edu/newscenter/pressreleases/2006/060203.asp|date=2006|accessdate=2015-11-29|archiveurl=https://www.webcitation.org/615UdUocR?url=http://www.jhuapl.edu/newscenter/pressreleases/2006/060203.asp|archivedate=2011-08-20|deadlink=yes}}</ref>. В начале 2007 года аппарат совершил [[гравитационный манёвр]] вблизи Юпитера, что придало ему дополнительное ускорение, а 14 июля 2015 года пролетел мимо Плутона. Научные наблюдения за Плутоном начались за 5 месяцев до этого и продлятся по крайней мере месяц после сближения. [[Файл:First Pluto sighting from New Horizons.gif|thumb|right|Первый снимок Плутона с аппарата «Новые горизонты»]] «Новые горизонты» сделал первое фото Плутона ещё в конце сентября 2006 года, в целях проверки камеры LORRI (Long Range Reconnaissance Imager)<ref>{{cite web|url=http://solarsystem.nasa.gov/news/2006/11/28/new-horizons-not-quite-to-jupiter-makes-first-pluto-sighting|title=New Horizons, Not Quite to Jupiter, Makes First Pluto Sighting|publisher=NASA|date=2006-11-28|accessdate=2015-12-05|archiveurl=https://www.webcitation.org/6BSjuOWT3?url=http://solarsystem.nasa.gov/news/display.cfm?News_ID=16998|archivedate=2012-10-16|deadlink=noyes}}</ref>. Изображения, полученные с расстояния приблизительно в 4,2 млрд км, подтверждают способность аппарата отслеживать отдалённые цели, что важно для маневрирования по пути к Плутону и прочим объектам в поясе Койпера.

На [[пластинки «Пионера»|пластинках]], отправившихся с зондами «[[Пионер-10]]» и «[[Пионер-11]]» в начале 1970-х, Плутон ещё упоминается в качестве планеты. Эти пластинки из анодированного алюминия, отправленные с аппаратами в дальний космос с надеждой, что они будут обнаружены представителями [[Внеземные цивилизации|внеземных цивилизаций]], должны им дать представление о девяти планетах [[Солнечная система|Солнечной системы]]<ref>{{cite web|title=Spacecraft Artifacts as Physics Teaching Resources|author=R. W. Robinett.|publisher=Department of Physics, The Pennsylvania State University|url=http://waiferx.com/Physics/2006/Fall/Ast10/Goals/FinalExam/TPT2001-RWRobinett.pdf|date=2001|accessdate=2007-03-26|archiveurl=https://www.webcitation.org/615Udz00n?url=http://waiferx.com/Physics/2006/Fall/Ast10/Goals/FinalExam/TPT2001-RWRobinett.pdf|archivedate=2011-08-20|deadlink=no}}</ref>. Отправившиеся с подобным [[Золотая пластинка «Вояджера»|посланием]] в тех же 1970-х «Вояджер-1» и «Вояджер-2»<ref>{{cite web|title=Space Topics: Voyager — The Golden Record|publisher=Planetary Society|url=http://www.planetary.org/multimedia/space-images/spacecraft/the-golden-record.html|accessdate=2015-11-29|archiveurl=https://www.webcitation.org/615UePqC2?url=http://planetary.org/explore/topics/space_missions/voyager/golden_record.html|archivedate=2011-08-20|deadlink=no}}</ref> тоже несли с собой информацию о Плутоне как о девятой планете Солнечной системы. По некоторым версиям, в честь Плутона назван и пёс [[Плуто]] из диснеевских мультфильмов, появившийся на экранах через полгода после его открытия<ref>{{cite web|title=Dwarfed by comparison|author=Allison M. Heinrichs.|publisher=Pittsburgh Tribune|url=http://pittsburghlive.com/x/pittsburghtrib/news/cityregion/s_467650.html|date=2006-08-25|accessdate=2007-03-26|archiveurl=https://archive.today/20071114081539/http://pittsburghlive.com/x/pittsburghtrib/news/cityregion/s_467650.html|archivedate=2007-11-14|deadlink=noyes}}</ref>.