האסטרופיסיקה כיום נחשבת לאחד המדעים השנויים במחלוקת והדינמית ביותר. אם האמיתות הקלאסיות והאקדמיות שולטות בפיסיקה ובמתמטיקה, הן הפכו להיות קביעות ואקסיומות, באסטרונומיה, המדענים צריכים תמיד להתמודד עם משהו חדש, להוכיח את ההפך לקביעות מבוססות. ההתקדמות הטכנית הנוכחית לאפשר לקהילה המדעית לערוך מחקר מפורט יותר וחקר של החלל, ולכן, לעתים קרובות יותר ויותר במצבים המדע המודרני להתעורר דומים זה סביב פלוטו.
מאז 1930, מאז גילויו, במשך זמן מה נחשב פלוטו לכוכב לכת מלא, בעל מספר סידורי תשיעי. עם זאת, הגוף השמימי לא היה כזה מעמד במשך זמן רב - רק 76 שנים. ב -2006, פלוטו הוצא מרשימת כוכבי הלכת במערכת השמש, ונכנס לקטגוריה של כוכבי לכת ננסיים. צעד זה מצד הקהילה המדעית שבר את ההשקפה הקלאסית של מערכת השמש, והפך לתקדים במדע המודרני. מה היתה הסיבה למדע המודרני לקבל החלטה כה רדיקלית ומה נוכל להתמודד מחר, תוך המשך לימוד החלל הקרוב?
המאפיינים העיקריים של הכוכב הגמד החדש
כדי להגיע להחלטה להעביר את הכוכב התשיעי לקטגוריה של כוכבי לכת ננסיים, האנושות לקחה קצת זמן. התקופה של 76 שנים, אפילו על ידי תקנים ארציים, נחשב קצר מספיק כדי שינויים משמעותיים יכולים להתרחש במעבדה האסטרופיסיקלית. עם זאת, ההתפתחות המהירה של המדע והטכנולוגיה בשנים האחרונות יש להטיל ספק על העובדה לכאורה שאין לערער אם פלוטו הוא כוכב לכת.
אפילו לפני 15-20 שנה בכל ספרי הלימוד בבית הספר על אסטרונומיה, בכל הפלנטריום, פלוטו נדון כפלנטה שלמה של מערכת השמש. היום זה הגוף השמימי הוא הוריד בדרגה נחשב כוכב גמד. מה ההבדל בין שתי הקטגוריות? מה פלוטו חסר להיחשב כוכב הלכת מלא?
הגודל של הכוכב לשעבר הוא באמת קטן מאוד. גודלו של פלוטו הוא 18% מכדור הארץ, 2360 ק"מ לעומת 12742 ק"מ. עם זאת, אפילו עם גודל קטן כזה, פלוטו היה מעמד של כוכב לכת. מצב זה נראה יוצא דופן למדי בהתחשב בעובדה שיש לא מעט לוויינים טבעיים במערכת השמש כי יש ממדים גדולים בהרבה. למה הם רק לוויינים ענק של יופיטר ו סטורן - Ganymede ו טיטאן - הגודל שלהם עולה אפילו מרקורי. במונחים של הפרמטרים הפיזיים שלו, פלוטו נחות אפילו לירח שלנו, שקוטרו הוא 3,474 ק"מ. מתברר כי גודלו של גוף שמימי באסטרופיסיקה אינו תמיד הקריטריון העיקרי לקביעת מעמדה.
גודלו הקטן של פלוטו לא מנע מאסטרונומים מלהכיר באופן תיאורטי את נוכחותה במשך זמן רב. זמן רב לפני גילויו, חפץ שמימי זה נשא שם צנוע - פלנט X. בשנת 1930 גילה האסטרונום האמריקאי קלייד טומבו חזותית כי הכוכב שהוא צופה בו בשמי הלילה נע במסלולו הפלנטרי. לאחר מכן מדענים חשבו כי הכוכב התשיעי של מערכת השמש, שהמסלול שלו הוא הגבול של מערכת השמש שלנו, הוא לפניהם. הקהילה המדעית לא התבלבלה בין גודלו של הגוף השמימי שהתגלה זה עתה, או הפרמטרים שלו. בראש ובראשונה, כוכב הלכת החדש קיבל שם מוצק - פלוטו, שניתן לכבוד האל היווני הקדום, שליט העולם התחתון. המרחק בין השמש לכוכב התשיעי היה 5.9 מיליארד ק"מ. פרמטרים אלה שימשו במשך זמן רב כדי לקבוע את קנה המידה של מערכת השמש שלנו.
למי שגילה את כדור הארץ לא היתה היכולת הטכנית להסתכל עמוק יותר לתוך החלל ולשים את הכל במקומו. באותו זמן, לאסטרופיסיקאים היה ידע מוגבל ומידע על אזורי הגבול של מערכת השמש שלנו. הם לא ידעו היכן נגמר החלל הקרוב והחלל החיצוני האינסופי מתחיל.
מדוע פלוטו אינו כוכב לכת?
למרות שכוכב התשיעי לשעבר היה זעיר בגודלו, הוא נחשב לגוף השמימי האחרון והיחיד הממוקם מעבר למסלול נפטון. הופעתם של טלסקופים אופטיים חזקים יותר במחצית השנייה של המאה ה -20 שינתה לחלוטין את מושג החלל החיצון המקיף את מערכת הכוכבים שלנו. בנוסף לעובדה שהמדענים הצליחו למצוא את הלוויינים הטבעיים שלהם בפלוטו התינוק, מעמדו של הכוכב התשיעי היה מזועזע.
הסיבה העיקרית לשינוי הגישה של מדענים לכוכב קטן היה גילוי במרחק של 55 AU. מן השמש גדול אשכולות של גופים שמימיים בגדלים שונים. אזור זה נמשך מיד מעבר למסלול נפטון ונקרא חגורת קויפר. לאחר מכן, באזור זה של שטח, נמצאו חפצים רבים בקוטר גדול מ -100 ק"מ ובהרכבם דומה לפלוטו. התברר כי כוכב לכת קטן הוא רק אחד של גופים שמימיים רבים מסתובבים במעגל כה הדוק. זה היה הטענה העיקרית לטובת העובדה כי פלוטו הוא לא הגוף השמימי האחרון האחרון נמצא מעבר למסלול של נפטון. הסימן הראשון היה גילוי של כוכב קטן Makemake בשנת 2005 בחגורת קויפר. מאחוריה, באותה שנה, גילו אסטרופיסיקאים שלושה גופים שמימיים גדולים נוספים בחגורת קויפר, שקיבלה מעמד של חפצי נפטון - האומה וסדנה. בגודלם, הם נחותים מעט פלוטו.
2005 הייתה נקודת מפנה לאסטרופיסיקאים. גילוי של חפצים רבים מחוץ למסלול של נפטון נתן מדענים סיבה להאמין כי פלוטו אינו הגוף השמימי הגדול היחיד. אולי באזור זה של מערכת השמש יש אובייקטים דומים או גדולים יותר מאשר כדור הארץ התשיעי. קיבל מידע מדויק על אריס, לשים קץ למחלוקות על גורלו של פלוטו. התברר כי אריס הוא לא רק גדול יותר הדיסק הפלנטרי של פלוטו (2600 ק"מ נגד 2360 ק"מ), אבל יש גם רבע מלא יותר המוני.
הזמינות של מידע כזה הובילה לכך שהקהילה המדעית נאלצה לחפש בדחיפות מוצא מהמצב הזה. בכנסים בינלאומיים בין מדענים ואסטרולוגים, התנהלו קרבות אמיתיים בהזדמנות זו. לאחר הנאומים הראשונים של מדענים ואסטרולוגים, התברר כי פלוטו לא יכול להיקרא כוכב לכת. הם צברו חומר רב לטובת העובדה שבחגורת קויפר, יחד עם פלוטו, יש עוד אובייקטים בעלי מאפיינים ואסטרופיסיקה דומים. תומכי התיקון של המושג של המבנה הקלאסי של מערכת השמש העלו את ההנחה שכל החפצים הטרנס-נפטוניים צריכים להיות מורכבים לכיתה נפרדת של גופים שמימיים של מערכת השמש. על פי תפיסה זו, פלוטו הפך לאובייקט טרנס-נפטון רגיל, מאבד לחלוטין את מעמדו ככוכב הלכת התשיעי של מערכת הכוכבים שלנו.
הנקודה בעניין זה נקבעה על ידי חברי האיגוד האסטרונומי הבינלאומי, שפגש בפראג בעצרת הכללית ה -26. בהתאם להחלטת האסיפה הכללית, פלוטו נשללה ממעמד הכוכב. נוסף על כך, מופיעה הגדרה חדשה באסטרונומיה: כוכבי גמד הם גופים שמימיים העונים על קריטריונים מסוימים. הם ייחסו פלוטו, ארידו, Makemake ו Haumeu ואת האסטרואיד הגדול - Ceres.
הוא האמין כי פלוטו, בניגוד לגופים שמימיים גדולים אחרים, אינו עומד באחד מארבעת הקריטריונים לפיהם ניתן לקבוע גוף שמימי ככוכב לכת. עבור הכוכב התשיעי לשעבר מאופיין על ידי התכונות הבאות:
- נוכחות של מסת גדול מספיק;
- פלוטו אינו לוויין, ויש לו ארבעה לוויינים טבעיים;
- הגוף השמימי יש מסלול משלו, שבו פלוטו עושה מהפכה סביב השמש.
הקריטריון הרביעי האחרון, המאפשר לסווג את פלוטו ככוכב לכת, נעדר במקרה זה. לא לפני ולא אחרי הגוף השמימי יכול לנקות את החלל סביב עצמו. זה היה הטענה העיקרית לטובת העובדה כי פלוטו הוא עכשיו כוכב גמד, גוף שמימי עם מעמד שונה לחלוטין.
לתמיכה במושג זה, ניתנת גרסה של היווצרות הכוכב, כאשר הוא הופך להיות האובייקט הדומיננטי במסלול מסוים, כשהוא מעמיד את כל שאר הגופים על שדה הכבידה שלו. לאחר מכן, גוף שמימי גדול חייב לבלוע חפצים קטנים יותר או לדחוק אותם מעבר לגבולות כוח הכבידה שלו. אם לשפוט לפי הגודל והמסה של פלוטו, דבר כזה לא קרה לכוכב הלכת. לכוכב קטן יש מסה השווה ל -0.07 רק את המסה של כל חפצי החלל הכלולים בחגורת קויפר.
נתונים בסיסיים על פלוטו
בעבר, כאשר פלוטו היה חבר מלא במועדון הכוכבים, הוא נמנה בין כוכבי הלכת. שלא כמו ענקי הגז צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון, כוכב הלכת לשעבר יש משטח מוצק. זה לא היה עד 2018, כאשר החלל "אופקים חדשים" טס 12,000 ק"מ מן האל המחתרת, כדי לבחון את פני השטח של האובייקט המרוחק ביותר של מערכת השמש מטווח קרוב. בעזרת בדיקה אוטומטית זו, אדם ראה לראשונה את פני השטח של כוכב גמד בפירוט והיה מסוגל לעשות תיאור קצר של הגוף השמימי הזה.
כוכב קטן, גלוי בשמים עם כוכבית ניכרת בקושי, רץ סביב השמש במשך 249 שנים. ב perihelion, פלוטו גישות זה במרחק של 29-30 AU, בעוד ב aphelion כוכב גמד מוסר במרחק של 50-55 AU. למרות מרחקים כה גדולים, פלוטו, שלא כמו שכנותיו נפטון ואורנוס, פתוח לחקר העולם הקפוא. הילד מסתובב סביב הציר שלו במהירות של 6 ימים ו 9 שעות, אם כי מהירות מסלולית שלו הוא קטן למדי - רק 4.6 ק"מ / s. לשם השוואה, את מהירות מסלולית של מרקורי הוא 48 קמ / s.
השטח של כדור הארץ הוא 17.7 מיליון מטרים רבועים. קילומטרים כמעט כל השטח של פני השטח של הדיסק הפלנטרי זמין לצפייה ומייצג את תחום הקרח הנצחי והקור. ההנחה היא כי Pluto מורכב קרח מים קפואים, חנקן סלעים סיליקט. במילים אחרות, הוא גוש קרח ענק, צפיפות אשר הוא 1,860 ± 0,013 גרם / cm3. הטמפרטורה הממוצעת על הפלנטה היא קיצונית: - 223 מעלות צלזיוס מתחת לאפס. שדה כבידה חלש וצפיפות נמוכה הובילה לעובדה כי על פלוטו הערך המינימלי של האצת כוח הכבידה הוא 0.617 m / s2.
אם לשפוט לפי התמונות, יש שקעים והרים על פלוטו, גובה אשר יכול להגיע 3-3.5 ק"מ. בנוסף על משטח מוצק, פלוטו יש גם אווירה משלו. שדה הכבידה החלש אינו מאפשר לכוכב הלכת לקבל שכבת גז נרחבת. עובי interlayer גז רק 60 ק"מ. אלה הם בעיקר גזים להתנדף מפני השטח הקפוא של Pluto תחת השפעת קרינה אולטרה סגולה קשה.
תגליות חדשות מחייו של פלוטו
בנוסף לכל המידע הקיים על פלוטו, הצליח לאחרונה לזהות את האווירה ואת הלוויין של פלוטו - פלוטו. לוויין זה קטן מעט מכוכב הלכת הראשי, ולמדענים יש רעיונות משלהם.
העובדה האחרונה היא די סקרנית. יש גרסה כי פלוטו וכרון הם כוכב לכת כפול טיפוסי. זהו המקרה היחיד במערכת השמש שלנו שבו הגוף השמימי האימהי והלוויין שלה מבחינות רבות דומים זה לזה. בין אם זה הזמן כך יראה, בעוד האנושות ממשיכה לאסוף עובדות מעניינות על חגורת קויפר, שם, יחד עם פלוטו, יש עדיין הרבה חפצים מעניינים בחלל.
