Плутон-планета или астероид?

| Категория реферата: Рефераты по астрономии
| Теги реферата: курсовик, компьютерные рефераты
| Добавил(а) на сайт: Аникин.

В рамках модели равновесной конденсации из протопланетной туманности при температуре около 40 Кельвин это тело, очевидно, аккумулировалось преимущественно из метанового льда, и слагающее его вещество не претерпело в дальнейшем заметной дифференциации. Другая возможность – формирование из гидратов метана (CH4, 8H2O) при температуре конденсации около 70 Кельвин с последующим их разложением в процессе внутренней эволюции, дегазацией CH4 и образованием метанового льда на поверхности. Отождествление его в спектре отражения Плутона благоприятствует обеим этим моделям, не позволяя, однако, сделать между ними выбор.

Изменение температуры во время длинных сезонных циклов влияет на состояние азота. Другими словами, во время плутониевого года, равного 248 земным годам, кристаллическая структура азота имеет то большую, то меньшую плотность, что отражается на яркости поверхности планеты.

Вполне возможно, что не только азот, метан и оксид углерода является единственными элементами, входящими в состав поверхности Плутона. Но до сегодняшнего дня, не удалось выяснить ни какие другие молекулы.
Использование инфракрасной техники на спутнике JRAS для проведения исследований позволяет предположить, что некоторые зоны Плутона покрыты не только азотом. Именно поэтому они имеют меньшую отражательную способность, красноватый цвет и более высокую температуру. Состав темных пятен, сконцентрированных вблизи экватора и в некоторых районах полюсов, не известен, но вполне может содержать органические вещества.
Поверхность Харона имеет меньшую отражательную способность по сравнению с
Плутоном.

Спектроскопические исследования свидетельствую о том, что она покрыта замерзшей водой и неизвестными компонентами, именно они образуют сероватые пятна на спутнике. Важной задачей является точное определение состава других зон на Плутоне и Хароне. Это поможет найти ответы на вопросы об их происхождении и о появлении малых небесных тел, существующих на периферии
Солнечной системы. Изучение этих 2 объектов внесен вклад решения проблемы об органических веществах, входящих в их состав. Но хочу заметить, что это только гипотеза.

Следует выяснить, существовали ли эти вещества в межзвездных облаках, из которых образовалась Солнечная система, или же они образовались позже на поверхности в результате космических бомбардировщиков или фотохимических процессах.

3. Поверхность планеты.

В отличие от спутников планет-гигантов, у Плутона отождествлены спектральные признаки метанового конденсата. По результатам узкополосной фотометрии отношение интенсивности отражения в двух спектральных областях, в одной из которых расположены полосы поглощения водяного и аммиачного льда, а в другой – сильная полоса поглощения метанового льда, оказалось равным 1,6. Если взять чистый метановый лёд и снять те же спектры в лаборатории, то отношение оказывается лишь немного больше, в то время как для спутников гигантов с признаками водяного льда на поверхности это отношение существенно меньше единицы. Этот факт служит довольно сильным аргументом в пользу наличия метана. Обнаружение метанового льда на Плутоне меняет существовавшие до недавнего времени представления о его поверхности, образованной скальными породами, в сторону более реальных предположений о покрывающем её протяжённом ледяном слое.

4. Атмосфера и климат Плутона.

Информация об атмосфере Плутона была получена разными путями: непосредственным, во время наблюдения за звездами затмением; путем изучения поверхности ( а связь поверхности с атмосферой общеизвестна); косвенным путем – имеется в виду в сравнении с Тритоном, одни из спутников Нептуна.
Было отмечено некоторое сходство этих небесных тел. Также можно выделить и моделирование при помощи компьютера. Принимая во внимание разную отражательную способность планеты, можно предположить, что температура меняется и в горизонтальных слоях над планетой, что влияет на атмосферу. В основе нескольких модулей учитывается и изменение фактора два, единственного в Солнечной системе. Данные, полученные во время затмения, указывают на то, что вертикальные изменения температуры составляет 20-30 градусов по Кельвину на каждый км.
По вертикали атмосферу можно условно разделить на две части: внешняя – выше 1215 км - и внутренняя – до этого расстояния. На высоте 1215 км атмосферное давление составляет около 2,33 микробара. Между двумя частями атмосферы находится слой аэрозоля. Давление на поверхности меняется от 3 до
160 микробар, температура от -228 до -238 градусов. Похожие атмосферные давления характерны и для поверхности Тритона.
Главный компонент атмосферы – молекулярный азот. Считается, что он возник из вещества, составляющего поверхность планеты. В настоящее время из-за поверхностной температуры Плутона азот находится в основном летучем состоянии. Соотношение с оксидом углерода и метана он занимает лидирующее место.
Кроме этих компонентов, в атмосфере присутствуют освобожденные в результате фотохимических процессов молекулы, атомы и ионы водорода, азота, синильной кислоты (С2Н4 ), а также другие гидраты. Атомарный и молекулярный водород очень легкий и имеет тенденцию “вылетать“ в космическое пространство. Количество метана, существующее во время формирования планеты, было таким огромным, что до сих пор он составляет больший процент. Метан вышел из недр планеты.

Расположение орбиты Плутона относительно орбит других планет.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛУТОНА.

Среднее расстояние до Солнца - - - - - 5900 млн. км
Диаметр - - - - - 2390 км
Средняя скорость обращения вокруг Солнца - - - - - - 4,7 кмс
Период обращения вокруг собственной оси - - - - - - - 6 сут. 8 ч.
(обратное направление)
Период обращения вокруг Солнца - - - - - - - - - 247,7 года
Спутники - - - - - - - - - - - - 1 ( Харон)
Масса ( Земля = 1) - - - - - - - - - 0,002
Объем (Земля = 1) - - - - - - - - - 0,005
Средняя плотность - - - - - - - - - 1,1 гсм^3
Средняя температура поверхности - - - - - - - - -230 градусов
Наклон оси - - - - - - - - - 122 градуса
Наклон орбиты по отношению к эклиптике - - - - - - - - 17,2 градуса
Давление на поверхности ( земля = 1 ) - - - - - 10000-1000000
Атмосфера - - - - - - - азот, метан

III. Последние открытия и расхождение гипотез.

1.ПЛАНЕТА ИЛИ АСТЕРОИД ???

На данный момент научный мир разделился. Происходит очень много споров по поводу того, Плутон планета ли это или же все-таки астероид. Приводят очень много доводов, которые частично, заметьте, частично доказывают, что Плутон это планета. Но эти факты с легкостью можно опровергнуть.

Я не буду утверждать, что все-таки это чудо можно отнести к планете, а почему прояснится чуть позже.
Первый доказательство в пользу астероида говорит о том, что у Плутона эксцентриситет равен 0.25, тогда как у остальных планет нашей Солнечной системы меньше 0.1.Это достаточно большая аномалия.
Самое отдаленное тело, вопреки законам Солнечной системе, имеет обратное вращение вокруг своей оси, хотя Меркурий тоже вращается вокруг своей оси, но здесь есть другие загадки, которые мы не будем затрагивать потому, что все силы брошены на то, чтобы снять пелену заблуждения о Плутоне. Наклон оси у всех планет варьируется до 27 градусов, только у Нептуна он чуть больше и всем известно, с чем это связано. Его полюса наклонены и ось вращения перпендикулярна к экватору. А вот с Плутоном дело обстоит гораздо серьезней. Наклон его оси составляет 65 градусов и плюс еще обратное вращение вокруг оси. Вам это ни о чем не говорит? Хорошо далее, я думаю, вы разберетесь, что я хотел сказать.
По формуле Тициус-Боде (18 век) вида r = 0/4 + 0.3*2^n можно сделать удивительные выводы. Дело в том, что ученые, которых звали Иоаннами, занимались этой проблемой, так вот один из них с помощью эмпирических доводов, понял, что среднее расстояние планет от Солнца имеет определенную закономерность. Подставляя в формулу цифры можно найти расстояние от
Солнца до объекта в а. е. И приблизительно в это время открыли Уран, который подтвердил правильность данной закономерности. В это время астероиды не были еще известны, и ученые считали, что между Марсом и
Юпитером должна была быть планета, на самом деле, если подставить число 3.
1 января 1880 года обнаруживается объект, который назвали Церера и который считали планетой. Но через год на этой же орбите обнаруживается еще один объект и еще. А так как на одной орбите не может быть две планеты, то сразу же догадались, что там находится астероидный пояс. Так вот по истечению около 70 лет в поясе Койпера стали находить другие объекты, а так как Плутон относится к нему, является неопровержимым фактом тому, что это не планета. Вы скажите: “Ну и что? Это еще не о чем не говорит“. Тогда идем дальше.
Угол наклона орбиты к эклиптике у 98% астероидов составляет около 20-25 градусов. У Плутона этот угол составляет 17 градусов. Это очень приближенный параметр к астероидным характеристикам.
При образовании Солнечной системы существовала определенная закономерность. Сначала образовалось Солнце затем куски в два этапа: газовые облака вокруг него и куски разных размеров. Под действием гравитации и столкновений этих кусков стало происходить сжимание. Однако с этим процветало и наше светило. Дело в том, что в это время образовался солнечный ветер, который уносил от себя все дальше и дальше эту кашу, но все сделать он не смог и поэтому образовались две области: горячая область, которая включала в себя каменистые тела и холодная область, в которой имелись каменистые тела и газ. В результате всего этого и образовалась наша Солнечная система. Взять массу Юпитер она больше Земной массы в 300 раз или у Урана масса которого больше в 100 раз. Это связано с тем, что в состав планет гигантов входит легкий газ это водород и гелий, который находится в разных агрегатных состояниях. Плутон нельзя отнести к планетам гигантам, так как у него масса от массы Земли составляет 0.002 долю, а планеты гиганты во много раз превосходят нас по массе, тоже можно сказать и о диаметре. И если бы Плутон образовывался вместе с остальными планетами, то у него не было бы таких характеристик, которые сейчас сопутствуют ему.
Говоря о плотности: планеты земной группы имеют плотность 5 гсм (куб.), планеты гиганты от 0.7 до 1.6.Плутон имеет плотность 2.1, ее еще имеют большинство астероидов, что тоже очень не мало важно.
Планеты гиганты имеет множество спутников, Плутон же имеет всего один –
Харон, что является достаточно странным, а как на счет колец? Да и откуда они у него будут при таких параметрах. Если масса Плутона меньше нашего родного спутника Земли в пять раз.
Кто-нибудь помнит расстояние от Луны до Земли? Нет. Да всем известно, что расстояние достаточно порядочное. В системе Плутон-Харон оно во много раз меньше, как это можно объяснить? Только одним способом, что Харон это астероид во много раз меньше Плутона, который попался в его гравитационное поле и стал, носить это гордое название спутник.
Траектория движения у вас не вызывает интерес. Она пересекает траекторию движения Нептуна, ведет себя как астероиды, которые залетают к нам в
Солнечную систему из раза в раз. Хотя бы одна планета пересекает траекторию движения соседних планет? Насколько я знаю, нет. По-моему для планеты она ведет себя достаточно агрессивно.
Еще один очень удивительный факт, смысл которого заключается в следующем: как я уже говорил Плутон относится к поясу Койпера, по новейшим данным за
Плутоном нашли еще одно небесное тело чуть меньшее в диаметре, у которого траектория тоже очень странная. Дело в том, что в этом поясе очень много астероидов, которые в диаметре меньше Плутона. Их насчитывается в среднем
100 тыс. , диаметр, конечно, меньше, но все же это факт и он составляет больше 100 км. Им дали название ПЛУТИНО. Но есть даже и очень большие, хоть их и немного, диаметр которых почти в 2.5 раза меньше Плутоновского, т. е.
1000км. Что говорит о том, что там могут тела находиться гораздо больших размеров.

Многие ученые, которые привержены к гипотезе, что Плутон это астероид в защиту своих слов, задают скептикам вопрос такого рода: “Предположим, что
Плутон окрыли в наше время. К чему бы тогда отнесли его: к планете или же к астероиду? “ И, конечно, тут сомнений уже не остается. Когда открывали
Плутон, еще не было известно об астероидном поясе. С прогрессом люди смогли заглядывать так далеко, что трудно себе представить. Но это было не сразу, и пояс Койпера открыли относительно недавно. Вот в этот момент ученый мир испытал большую встряску, которая привела к сомнениям о том, что же представляет собой это загадочное тело?
Есть и еще весомый и даже, наверное, главный факт в пользу астероида. Но для этого нам потребуется сначала дать определение, что такое планета.
Планета – это обособленное небесное тело, которое движется по правильной траектории, т. е. у которого эксцентриситет должен быть меньше 0.1 и на родной траектории, по которой вращается планета не должно быть не в коем случае еще одного тела, т. е. в своей орбите планета движется одна. Это не говорит о том, что у него должно быть спутников или колец. Ни каких сомнений не останется, если в поясе Койпера найдут еще одно тело, размеры которого будут превышать размеры Плутона или хотя бы соответствовать ему.
По определению на одной орбите не может двигаться два тела, а если это будет противоречить, то будет ясно, что это уже не планета. Так вот, если найдут в поясе Койпера тело, диаметр которого будет больше 2390км, то сомнений уже не останется на счет Плутона. Вы спросите, причем же здесь
Плутон, если мы говорим об астероидном поясе? Хочу напомнить, что Плутон относится к поясу Койпера. Многие ученые заняты этой проблемой, проблемой поиска тела за Плутоном. Когда этой произойдет, а я в этом уверен, пелена заблуждений о Плутоне, будет разорвана и в нашей Солнечной системе останется восемь планет из девяти. Конечно, жалко будет утраты, ведь столько было приложено усилий для обнаружения девятой планеты, но с этим ничего не поделаешь потому, что факт остается фактом в любом случае.

2. Новейшие разработки по изучению Плутона.

Для более близкого изучения тандема Плутон-Харон в настоящее время разрабатывается научная программа под названием “Экспресс-миссия “Плутон “.
Она будет реализована силами США при участии России. Цель программы – изучение двух объектов при помощи специального зонда и передовых технологий. Они смогут:
- определить геологическое и геоморфологические характеристики двух небесных тел;
- выявит их химический состав, а также составить карту;
- изучить особенности периферии Солнечной системы;
- определить состав атмосферы, ее термическую структуру и характеристики аэрозоли.***
Зонд может быть запущен при помощи российской и американской ракеты. Его миссия будет осуществляться при скорости 18 кмс в течение 12 лет. За это время он проведет 3 встречи с Венерой и одну с Юпитером с целью гравитационной “дозаправки “. Затем микрозонд российского производства – спускаемый аппарат – отделится от основного и достигнет поверхности
Плутона. Основной зонд будет находиться на орбите на высоте 15000км, фотографируя планету и составляя карту.

***Поправка.
У кого-то мог возникнуть вопрос по поводу атмосферы, а именно откуда у астероидов может быть атмосфера. На самом деле это не факт. По достаточно свежей информации наличие не объясняет того, что у астероидов не может быть атмосферы. Даже на нашем родном спутнике Луна есть очень разреженная атмосфера над поверхностью планеты. Ее наличие очень связанно с такими факторами, как большая масса и гравитационная сила, отдаленность или приближенность к Солнцу и т. д. Как сказал ученый Лазарь Гапарович, что наличие атмосферы не говорит о принадлежности объекта к планете.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Многие задавались вопросом, о том, сколько скрывает в себе загадок
Плутон. Как он выглядит, к чему относится. При изучении этой темы я многое узнал, сделал кое-какие выводы, и конечно, здесь не обошлось без изумления.
Когда я брался за изучения Плутона, то думал, что это планета и у меня не было ни каких сомнений в этом, но как показывает практика, людям свойственно ошибаться. Работая над этим проектом, я получил столько удовольствия, что наверно буду помнить об этом всю жизнь и следить за новой информацией, касающейся Плутона. Но помимо изучения этой темы, я попытался вам доказать, что Плутон это вовсе не планета, а астероид. А как это у меня получилось судить вам. Если мне удалось вам дать тему для размышления, значит, я выполнил свою миссию, если же нет, то вы большой и упрямый скептик, который без наличия точных доказательств не поверит ни во что. Но вас я за это не виню, ведь именно таким людям ученые ищут подтверждения своим гипотезам, именно поэтому наука не стоит на месте. О, сколько еще природа кроет в себе загадок, которые все раскрыть мы никогда не сможем, но вот именно поэтому, мы будем искать ответы на свой вопросы и кто знает…Вселенная она сама по себе таинственна и загадочна, а человек по своей натуре очень любопытен. Сколько художников попытались изобразить планету Плутон, когда нам не удавалось взглянуть на планету. А когда нам это удалось, то появились новые вопросы. И это главный вопрос, который интересует всех посвященных в эту тему людей, я и попытался разобрать.
Может быть не совсем четко, но люди которые делают все, чтобы добиться своей цели доведут это дело до конца при наличии, естественно, новых фактов.

Список литературы.
1. Сверхновый атлас Вселенной---Жанлука Ранцини (2004 год)

2. Интернет ресурсы NASA: http://astrolink. mclink.it./sist_sol.; http://www. Mtsn.tn.it ; http://nasa.gov.

3. Новейшая информация, предоставленная ученым, занимающимся темой Плутона
Лазаря Гаспаровича.