Plutón

Plutón
planeta enano

Imagen en color natural del planeta tomada por la Estación Interplanetaria Automática (AMS) New Horizons el 14 de julio de 2015 desde una distancia de 35.445 km
Apertura
Descubridor Clyde Tombaugh
Ubicación del descubrimiento Asta de bandera , Estados Unidos
fecha de apertura 18 de febrero de 1930
Método de detección fotográfico
Características orbitales
Época : J2000.0
perihelio 29.667 u.a. [una]
Afelio 49.31 au [una]
Eje mayor  ( a ) 39.482117 u.a. [una]
Excentricidad orbital  ( e ) 0.2488273 [1]
período sideral 90.553,02 días terrestres (247,92065 años terrestres) [1]
Período sinódico de circulación 366,73 días terrestres [2]
Velocidad orbital  ( v ) 4,6691 kilómetros por segundo [1]
Inclinación  ( i ) 17°.14 [1]
Longitud del nodo ascendente  ( Ω ) 110°,30347 [2]
Argumento del periápside  ( ω ) 113°,76329 [com. una]
cuyo satélite Sol
satélites 5
características físicas
Dimensiones 2376,6±3,2 kilómetros [3] [4]
contracción polar <1% [5]
Radio medio 1188,3±1,6 kilómetros [3] [4]
Superficie ( S ) 17,7 millones de km² [com. 2]
Volumen ( V ) 7,0⋅10 9 km³ [com. 2]
Masa ( m ) (1,303±0,003)⋅10 22 kg [5]
Densidad media  ( ρ ) 1,860±0,013 g/cm³ [5]
Aceleración de la gravedad en el ecuador ( g ) 0,617 m/s² (0,063 g ) [com. 3]
Primera velocidad de escape  ( v 1 ) 0,855 km/s [com. 3]
Segunda velocidad de escape  ( v 2 ) 1.210 km/s [com. 3]
Velocidad de rotación ecuatorial 48,7 km/h [com. cuatro]
Período de rotación  ( T ) −6.387 días terrestres [1]
Inclinación del eje 119,591±0,014° [6] [com. 5] .
ascensión recta polo norte ( α ) 132°.993 [7]
Declinación del Polo Norte ( δ ) −6°.163 [7]
Albedo 0,4–0,6 (Bond),
0,5–0,7 (geom.) [2]
Magnitud aparente >13,65 [2]
Magnitud absoluta −0,7
diámetro angular 0.065–0.11″ [8]
La temperatura
 
mín. promedio máx.
superficies
40K [ 9] 50K [10] 60K [9]
Atmósfera
Presión atmosférica 1,0 Pa (2015) [5]
escala de altura unos 60 kilómetros [2]
Compuesto: nitrógeno mezclado con metano y monóxido de carbono
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Plutón ( 134340 Plutón , símbolos : y ) es el planeta enano más grande conocido en el Sistema Solar [11] , un objeto transneptuniano y el décimo cuerpo celeste más grande (excluyendo los satélites) que orbita alrededor del Sol  , después de ocho planetas y Eris [12] [13] [ 14] . Plutón fue originalmente considerado el noveno planeta clásico, pero desde 2006 se le considera un planeta enano y el objeto más grande del cinturón de Kuiper .

Como la mayoría de los cuerpos del cinturón de Kuiper, Plutón se compone principalmente de roca y hielo y es relativamente pequeño: su masa es unas seis veces la de la Luna y su volumen es unas tres veces. El área de Plutón (17,7 millones de km²) es un poco más grande que el área de Rusia (17,1 millones de km²). La órbita de Plutón tiene una gran excentricidad y una gran inclinación respecto al plano de la eclíptica .

Debido a la excentricidad de la órbita de Plutón, se acerca al Sol a una distancia de 29,7 UA. (4.400 millones de km), estando más cerca de él que Neptuno , luego se aleja por 49.3 UA. (7.400 millones de km). Plutón y su luna más grande , Caronte , descubierta en 1978, a menudo se consideran un planeta doble porque el baricentro de su sistema está fuera de ambos objetos [15] . La Unión Astronómica Internacional (UAI) ha anunciado su intención de dar una definición formal de planetas enanos binarios y, hasta entonces, Caronte está clasificado como un satélite de Plutón [16] [17] . Plutón tiene otras cuatro lunas más pequeñas :

Desde el día de su descubrimiento en 1930 hasta 2006, Plutón fue considerado el noveno planeta del sistema solar. Ya en la década de 1950, los científicos soviéticos sugirieron que Plutón es solo el más grande de los planetas enanos que circulan en esta región del espacio exterior en órbitas cercanas [22] . Esta hipótesis se confirmó: a finales del siglo XX y principios del XXI , se descubrieron muchos objetos en la parte exterior del sistema solar. Entre ellos se destacan Quaoar , Sedna y especialmente Eris, que es un 27% más masivo que Plutón [23] , sin embargo, como se estableció en 2015, Plutón es más grande que Eris en tamaño [24] [11] . El 24 de agosto de 2006, la IAU definió por primera vez el término "planeta" . Plutón no entraba en esta definición, y la IAU lo clasificó en una nueva categoría de planetas enanos, junto con Eris y Ceres [25] . Después de la reclasificación, Plutón se agregó a la lista de planetas menores y recibió el número 134340 en el catálogo Minor Planet Center [26] [27] . Algunos científicos siguen creyendo que Plutón debería volver a clasificarse como planeta [28] .

El sistema de Plutón ha sido estudiado previamente por medios astronómicos terrestres y cercanos a la Tierra, y en 2015 fue estudiado de cerca por la nave espacial estadounidense New Horizons , que fue lanzada cuando Plutón era considerado un planeta ordinario.

El elemento químico plutonio recibió su nombre de Plutón [29] :393 .

Historial de descubrimientos

En la década de 1840, Urbain Le Verrier , utilizando la mecánica newtoniana , predijo la posición del planeta Neptuno, entonces no descubierto, basándose en un análisis de las perturbaciones en la órbita de Urano [30] . Las observaciones posteriores de Neptuno a fines del siglo XIX llevaron a los astrónomos a sugerir que, además de él, otro planeta también influye en la órbita de Urano. En 1906, Percival Lowell , un rico residente de Boston que fundó el Observatorio Lowell en 1894 , inició una extensa búsqueda del noveno planeta del sistema solar, al que denominó " Planeta X " [31] . En 1909, Lowell y William Henry Pickering habían calculado varias coordenadas celestes posibles para él [32] . Lowell y su observatorio continuaron buscando el planeta hasta su muerte en 1916 sin éxito. De hecho, el 19 de marzo y el 7 de abril de 1915 se obtuvieron dos imágenes tenues de Plutón en el Observatorio Lowell , pero no se identificó en ellas [33] [32] [34] .

Plutón podría haber sido descubierto en el Observatorio Mount Wilson en 1919 . Ese año, Milton Humason , en nombre de William Pickering, buscaba el noveno planeta, y Plutón cayó sobre 4 placas fotográficas. Pero en su análisis, solo se observaron cuidadosamente las áreas cercanas a la eclíptica, y Plutón resultó estar demasiado lejos de ella. Además, se perdió entre las muchas estrellas y, según algunos informes, su imagen en algunas imágenes coincidía con un pequeño defecto en la emulsión o parcialmente superpuesto a la estrella. Incluso en 1930, la imagen de Plutón en estas imágenes de archivo podía identificarse con considerable dificultad [32] [34] .

Debido a una batalla legal de una década con la viuda de Percival Lowell, Constance Lowell, quien estaba tratando de obtener un millón de dólares del Observatorio Lowell como parte de su legado, la búsqueda del Planeta X no se reanudó. No fue hasta 1929 que el director del Observatorio Vesto , Melvin Slifer , sin pensarlo mucho, encomendó la continuación de la búsqueda a Clyde Tombaugh , un kansasiano de 23 años que acababa de ser admitido en el observatorio después de que Slifer quedara impresionado por sus dibujos astronómicos [33] .

La tarea de Tombo era fotografiar sistemáticamente el cielo nocturno. Cada sitio fue fotografiado tres veces con un intervalo de varios días, y en las imágenes se buscaron los objetos que habían cambiado de posición. A modo de comparación, se utilizó un comparador de parpadeo , que le permite cambiar rápidamente la visualización de dos placas, lo que crea la ilusión de movimiento para cualquier objeto que se encuentre en diferentes lugares en diferentes imágenes. El 18 de febrero de 1930, después de casi un año de trabajo, Tombaugh descubrió un objeto en movimiento en fotografías tomadas el 23 y 29 de enero . Una fotografía de menor calidad tomada el 21 de enero confirmó su existencia [35] . El 13 de marzo de 1930, el cumpleaños de Lowell y el aniversario del descubrimiento de Urano, la noticia del descubrimiento fue telegrafiada al Observatorio de la Universidad de Harvard [32] . Por el descubrimiento de Plutón, Clyde Tombaugh recibió la Medalla Hannah Jackson-Gwilt de la Royal Astronomical Society of London (1931) con la imagen de William Herschel [36] , entre otros premios.

Título

El derecho a nombrar el nuevo cuerpo celeste pertenecía al Observatorio Lowell. Tombo aconsejó a Slipher que lo hiciera lo antes posible, antes de que se les adelantaran [31] . Empezaron a llegar variantes del nombre de todo el mundo. Constance Lowell, la viuda de Lowell, sugirió primero Zeus, luego el nombre de su esposo, Percival, y luego su propio nombre. Todas estas propuestas fueron ignoradas [37] .

El nombre "Plutón" fue propuesto por primera vez por Venetia Burney , una colegiala de once años de edad de Oxford [38] [39] [40] . Venecia estaba interesada no solo en la astronomía, sino también en la mitología clásica, y decidió que este nombre, la antigua versión romana del nombre del dios griego del inframundo  , era adecuado para un mundo probablemente tan oscuro y frío. Sugirió el nombre en una conversación con su abuelo Falconer Meidan que trabajaba en la Biblioteca Bodleian de la Universidad de Oxford  . Meidan leyó sobre el descubrimiento del planeta en The Times y se lo contó a su nieta en el desayuno. Transmitió su propuesta al profesor Herbert Turner , quien telegrafió a sus colegas en los EE . UU . [38] [40] . El mundo de Plutón, sin embargo, no es tan oscuro y lúgubre como a menudo se imagina: el Sol en el cielo de Plutón tiene una magnitud promedio de -19 m , que es unas 320 veces más brillante que la Luna en luna llena en el cielo de la tierra (magnitud -12,7 m ) [41] [42] .

Cada miembro del Observatorio Lowell podía votar en una lista corta de tres opciones: "Minerva" (aunque uno de los asteroides ya tenía ese nombre), "Kronos" (este nombre resultó impopular, ya que fue sugerido por Thomas Jefferson Jackson C  , un astrónomo con mala reputación), y "Plutón". La última propuesta recibió todos los votos [43] . La propuesta de nombre fue publicada por primera vez por el observatorio el 1 de mayo de 1930 [38] [40] y el anuncio en los medios tuvo lugar el 25 de mayo [44] . Después de eso, Falconer Meydan obsequió a Venecia con £ 5 como recompensa [40] .

Uno de los símbolos astronómicos de Plutón es el monograma de las letras P y L ( ), que también son las iniciales del nombre de P. Lowell. [45] El otro es , [46] que se parece al símbolo de Neptuno. Estos símbolos son raros en la astronomía actual, pero se usan ampliamente en la astrología.

El nombre Plutón en chino , japonés (冥王星) y coreano (명왕성) significa "estrella del rey subterráneo" [47] [48]  - esta opción fue propuesta en 1930 por el astrónomo japonés Hoei Nojiri [49] . La influencia de esta variante también se siente en el nombre vietnamita de Plutón (Sao Diêm Vương), que significa "Estrella del pozo ". Muchos otros idiomas usan la transliteración "Plutón" (en ruso  - "Plutón"); sin embargo, en algunos idiomas indios , se puede usar el nombre del dios Yama (por ejemplo, Yamdev en gujarati ), el guardián del infierno en el budismo y el hinduismo [47] .

Buscar "Planeta X"

Estimaciones de masa de Plutón
año masa en unidades terrestre notas
1931 0.94 Nicholson y Meyel [50]
1950 0.1 kuper [51]
1976 varios milésimas Cruikshank, Pilcher y Morrison [52]
1978 0.0017 Christy y Harrington [53]

Inmediatamente después del descubrimiento de Plutón, su oscuridad y la falta de un disco planetario perceptible arrojan dudas sobre si se trata del " Planeta X " de Lowell. A mediados del siglo XX, la estimación de la masa de Plutón se revisó constantemente a la baja. El descubrimiento en 1978 de la luna Caronte de Plutón hizo posible medir su masa por primera vez. Resultó ser igual a aproximadamente el 0,2% de la masa de la Tierra , que es demasiado pequeña para ser la causa de las inconsistencias en la órbita de Urano.

Las búsquedas posteriores de un Planeta X alternativo , en particular las realizadas por Robert Harrington [54] , no tuvieron éxito. Durante el paso de la Voyager 2 cerca de Neptuno en 1989, se obtuvieron datos según los cuales la masa de Neptuno fue revisada a la baja en un 0,5%. En 1993, Miles Standish utilizó estos datos para volver a calcular la influencia gravitatoria de Neptuno sobre Urano. Como resultado, desaparecieron las discrepancias en la órbita de Urano, y con ellas la necesidad del Planeta X [55] [56] .

Hoy en día, la gran mayoría de los astrónomos están de acuerdo en que el Planeta X de Lowell no existe. En 1915, Lowell predijo la posición del Planeta X, que estaba muy cerca de la posición real de Plutón en ese momento; sin embargo, el matemático y astrónomo inglés Ernest Brown llegó a la conclusión de que se trataba de una coincidencia y, en la actualidad, este punto de vista es generalmente aceptado [57] .

Cronología

Órbita y rotación

La órbita de Plutón es muy diferente de las órbitas de los principales planetas del sistema solar: tiene una excentricidad mucho mayor (0,2488) y una inclinación respecto al plano de la eclíptica (17,14°). El eje semi-mayor de la órbita de Plutón es de 5,906 mil millones de kilómetros, o 39,482 UA. , pero debido a la gran excentricidad, la distancia de Plutón al Sol varía de 4437 millones de km en el perihelio a 7376 millones de km en el afelio ( 29,7–49,3 AU ) [2] . La luz (así como las ondas de radio) recorre la distancia del Sol a Plutón en 247 minutos en el perihelio y 410 minutos en el afelio [60] , y la intensidad de la iluminación difiere en 2,8 veces. Cuando Plutón está en oposición , la señal de la Tierra le llega 8 minutos más rápido que cuando está en cuadratura .

La gran excentricidad de la órbita hace que parte de ella pase más cerca del Sol que Neptuno. Plutón ocupó este cargo por última vez desde el 7 de febrero de 1979 hasta el 11 de febrero de 1999. Los cálculos muestran que el tiempo anterior estuvo en este cargo del 11 de julio de 1735 al 15 de septiembre de 1749 (14 años en total), mientras que del 30 de abril de 1483 al 23 de julio de 1503 estuvo en este cargo por 20 años. Debido a la gran inclinación de la órbita de Plutón con respecto al plano de la eclíptica, no se cruza con la órbita de Neptuno. Pasando el perihelio, Plutón está a las 10 AU. sobre el plano de la eclíptica. Además, el período de revolución de Plutón es de 247,92 años terrestres [1] , y Plutón hace dos revoluciones mientras que Neptuno hace tres. Como resultado, Plutón y Neptuno nunca se aproximan a menos de 17 AU [61] [62] .

La órbita de Plutón se puede predecir para varios millones de años tanto hacia atrás como hacia adelante, pero no más. Su movimiento es caótico y se describe mediante ecuaciones no lineales. Pero para notar este caos, es necesario observarlo durante mucho tiempo. Hay un tiempo característico de su desarrollo, el llamado tiempo de Lyapunov , que para Plutón es de 10-20 millones de años [63] . Si las observaciones se realizan por períodos cortos de tiempo, entonces este movimiento parecerá regular (periódico en una órbita elíptica). De hecho, la órbita cambia ligeramente con cada período, y eventualmente cambia tanto que no quedan rastros de la órbita original. Por lo tanto, es muy difícil modelar el movimiento de Plutón para momentos de tiempo distantes [61] [62] .

Órbitas de Neptuno y Plutón

Plutón está en resonancia orbital 3:2 con Neptuno : por cada tres revoluciones de Neptuno alrededor del Sol, hay dos revoluciones de Plutón. El ciclo completo dura unos 495 años [64] .

La proyección de la órbita de Plutón sobre el plano de la eclíptica se cruza con la proyección de la órbita de Neptuno [63] [65] [66] , por lo que parece que Plutón debe acercarse periódicamente a Neptuno. La paradoja es que Plutón a veces está más cerca de Urano. La razón de esto es la misma resonancia. En cada ciclo, cuando Plutón pasa por primera vez por el perihelio , Neptuno está por delante de Plutón (por ejemplo, durante el perihelio el 5 de septiembre de 1989, a 57°); cuando Plutón pase el perihelio por segunda vez, Neptuno dará una vuelta y media alrededor del Sol y estará detrás de Plutón (durante el perihelio el 16 de septiembre de 2237 - a 120 °); [com. 6] en el momento en que Neptuno y Plutón están en línea con el Sol y, a un lado de este, Plutón entra en afelio .

Así, Plutón no se acercará más de 17 UA. a Neptuno, y los acercamientos a Urano son posibles hasta 11 AU. [63] .

La resonancia orbital entre Plutón y Neptuno es muy estable y persiste durante millones de años [67] . Plutón podría convertirse en un satélite de Neptuno si la órbita de Plutón estuviera en el plano de su órbita [63] .

La interdependencia estable de las órbitas atestigua la hipótesis de que Plutón era un satélite de Neptuno y abandonó su sistema. Sin embargo, surge la pregunta: si Plutón nunca pasó cerca de Neptuno, entonces ¿de dónde podría provenir la resonancia de un planeta enano, mucho menos masivo que, por ejemplo, la Luna ? Una teoría sugiere que si Plutón no estaba inicialmente en resonancia con Neptuno, entonces probablemente se le acercó mucho más de vez en cuando, y estos acercamientos durante miles de millones de años afectaron a Plutón, cambiando su órbita y convirtiéndolo en el que observamos hoy.

Factores adicionales que afectan la órbita

Los cálculos permitieron establecer que durante millones de años la naturaleza general de las interacciones entre Neptuno y Plutón no cambia [64] [68] . Sin embargo, hay varias resonancias e influencias más que afectan las características de su movimiento relativo entre sí y, además, estabilizan la órbita de Plutón. Además de la resonancia orbital 3:2, los siguientes dos factores son de primordial importancia.

En primer lugar, el argumento del perihelio de Plutón está próximo a los 90° [68] , lo que proporciona una distancia suficientemente grande al plano de la eclíptica y de los principales planetas durante el paso del perihelio, evitando así acercarse a Neptuno. Esta es una consecuencia directa de la resonancia Lidov-Kozai [64] , que correlaciona la excentricidad y la inclinación de una órbita (en este caso, la órbita de Plutón), teniendo en cuenta la influencia de un cuerpo más masivo (aquí, Neptuno) . En este caso, la amplitud de la libración de Plutón con respecto a Neptuno es de 38° y la separación angular del perihelio de Plutón de la órbita de Neptuno siempre será superior a 52° (es decir, 90°−38°). El momento en que la separación angular es mínima se repite cada 10 mil años [67] .

En segundo lugar, las longitudes de los nodos ascendentes de las órbitas de estos dos cuerpos (los puntos donde cruzan la eclíptica) están prácticamente en resonancia con las oscilaciones anteriores. Cuando estas dos longitudes coincidan, es decir, cuando se pueda trazar una línea recta entre estos 2 nodos y el Sol, el perihelio de Plutón formará un ángulo de 90° con él, y al mismo tiempo el planeta enano estará más alto sobre la órbita. de Neptuno. En otras palabras, cuando Plutón esté más cerca del Sol, será el más alejado del plano de la órbita de Neptuno. Este fenómeno se denomina superresonancia 1:1 [64] .

Para entender la naturaleza de la libración , imagina que estás mirando la eclíptica desde el lado norte, desde donde se ven los planetas moviéndose en sentido antihorario. Después de pasar el nodo ascendente, Plutón está dentro de la órbita de Neptuno y se mueve más rápido, alcanzando a Neptuno por detrás. La fuerte atracción entre ellos provoca la transición del momento angular de Neptuno a Plutón. Esto coloca a Plutón en una órbita un poco más alta, donde se mueve un poco más lentamente de acuerdo con la tercera ley de Kepler . A medida que cambia la órbita de Plutón, el proceso implica gradualmente un cambio en el periapsis y las longitudes de Plutón (y, en menor medida, de Neptuno). Después de muchos de estos ciclos, Plutón se ralentiza tanto y Neptuno se acelera tanto que Neptuno comienza a atrapar a Plutón en el lado opuesto de su órbita (cerca del nodo opuesto a donde comenzamos). Luego, el proceso se invierte y Plutón cede el momento angular a Neptuno hasta que Plutón acelera lo suficiente como para comenzar a alcanzar a Neptuno cerca del nodo original. Un ciclo completo se completa en unos 20 mil años [63] [67] .

Rotación

El sentido de rotación alrededor de su eje para Plutón, al igual que para Venus con Urano, es inverso , es decir, opuesto al sentido de rotación de los planetas alrededor del Sol. Un día en Plutón dura 6.387 días terrestres [1] . Hasta 2009, se consideraba que el polo norte de Plutón, al igual que otros planetas, era el que estaba dirigido en la misma dirección desde el plano inalterado del sistema solar (casi coincide con el plano de la eclíptica) que el polo norte de la Tierra. Sus coordenadas  son ascensión recta: 312.993°, declinación: 6.163° [69] . En 2009, la IAU decidió determinar el polo norte de todos los cuerpos del sistema solar, a excepción de los planetas principales y sus satélites, en función de la dirección de rotación alrededor de su eje. El polo norte (más precisamente, positivo ) es desde el cual el objeto parece estar girando en sentido contrario a las agujas del reloj. Así, las coordenadas del polo norte de Plutón son ascensión recta: 132,993°, declinación: −6,163° [7] . Si el eje de rotación de la Tierra se dirige aproximadamente a la Estrella Polar , entonces el eje de rotación de Plutón se dirige a la constelación de Hidra , no lejos de la estrella Alphard . La inclinación del eje de rotación de Plutón es de unos 120°, que está mucho más cerca de los 90° que el eje de rotación de la Tierra, por lo que las estaciones en Plutón son mucho más pronunciadas, en esto es similar a Urano. El último equinoccio de Plutón fue el 16 de diciembre de 1987 [70] ; luego llegó la primavera en su hemisferio norte. Así, a partir de 2016, su polo norte está girado hacia el Sol y la Tierra [71] .

Características físicas

La gran distancia de Plutón a la Tierra complica mucho su estudio. Se desconocía mucho sobre él hasta 2015 , cuando la nave espacial New Horizons pasó junto a él [5] .

Características visuales y estructura

La magnitud de Plutón promedia 15,1 y en el perihelio alcanza 13,65 [2] . Para observar Plutón, se necesita un telescopio, preferiblemente con una apertura de al menos 30 cm [73] . Incluso en telescopios muy grandes, Plutón es visible como un punto (indistinguible de una estrella ordinaria), ya que su diámetro angular no supera los 0,11″. Su color es marrón claro [74] . La distancia a Plutón y las capacidades de los telescopios modernos no permiten obtener imágenes de alta calidad de su superficie. Las fotografías tomadas por el telescopio espacial Hubble muestran solo los detalles principales del albedo [75] . Los primeros mapas de Plutón fueron mapas de brillo creados a partir de las observaciones de los eclipses de Plutón por parte de su satélite Caronte , que tuvo lugar en 1985-1990. [76] El método se basa en que el eclipse de una zona luminosa de la superficie da una mayor caída de brillo aparente que el eclipse de una oscura. Por lo tanto, el procesamiento informático de las observaciones de cambios en el brillo durante los eclipses hace posible mapear el albedo del hemisferio de Plutón frente a Caronte. Estos mapas también muestran solo los detalles principales del albedo, en particular, una banda oscura discontinua al sur del ecuador [77] .

La superficie de Plutón es muy desigual. Esto se puede ver incluso en imágenes tomadas por el telescopio Hubble, y luego fue confirmado por fotografías mucho mejores de la sonda New Horizons. El albedo de diferentes partes de su superficie varía del 10 al 70%, lo que lo convierte en el segundo objeto más contrastado del sistema solar después de Iapetus [5] . Esta falta de homogeneidad conduce a un cambio periódico durante la rotación de Plutón en su brillo (la variabilidad alcanza 0,3 m -  30 % [79] ) y espectro. Este último permitió descubrir que hay más nitrógeno y monóxido de carbono en el lado que da a Caronte (180 ° E, donde se encuentra el " corazón de Plutón "), y el metano está sobre todo en la vecindad de 300 ° MI. [80 ] .

La densidad de Plutón es 1,860 ± 0,013 g/cm 3 [5] . Probablemente, sus entrañas son 50-70% de piedra y 50-30% de hielo, en su mayoría agua. Puede existir allí en modificaciones hielo I , hielo II , hielo III , hielo V y hielo VI [81] . Si el calor de la descomposición de los elementos radiactivos fue suficiente para separar el hielo de la piedra, entonces el interior de Plutón se diferencia  : un núcleo denso de piedra está rodeado por un manto de hielo, cuyo espesor es de unos 300 km [81] . Es posible que este calor también fuera suficiente para crear agua líquida bajo la superficie del océano [82] . Cuando se congela, podrían aparecer rastros observados de extensión de la superficie: fosas y repisas [83] .

Los datos espectrales muestran que el hielo de agua también está presente en la superficie de Plutón, pero en su mayoría está enmascarado por una cubierta de hielo más volátil [5] [84] , principalmente nitrógeno (97-98%). Además, el metano congelado (según diversas estimaciones, 1,5 [79] o 3 % [85] ) y monóxido de carbono (0,01 [70] o 0,5 % [79] ), así como impurezas de otros compuestos (principalmente formados a partir de metano y nitrógeno bajo la acción de la radiación fuerte). Estos son, en particular, el etano y, probablemente, hidrocarburos más complejos o nitrilos [70] [86] , así como las tolinas , que dan a Plutón (así como a algunos otros cuerpos alejados del Sol) un color pardusco [5] . Entre estas sustancias, el nitrógeno, el monóxido de carbono y, en menor medida, el metano son muy volátiles en las condiciones de Plutón y son capaces de movimientos superficiales estacionales [80] [84] [87] .

En 2015, según imágenes del AMS “ New Horizons ” sobre Plutón, se descubrió una extensa zona brillante en forma de símbolo de corazón que medía 1800 × 1500 km; en la zona ecuatorial: montañas de 3,5 kilómetros que se elevan bruscamente sobre la superficie de hielo generalmente alisada, que presumiblemente consisten en hielo de agua y muchos otros detalles de la superficie [5] [88] . Se les han dado nombres provisionales (a partir de junio de 2016, estos nombres no han sido aprobados por el Grupo de trabajo de nomenclatura del sistema planetario de la IAU , por lo que pueden cambiar).

La característica geológica más notable encontrada en Plutón [89] es la llanura Sputnik . Se trata de una depresión de más de 1000 km, que ocupa el 5% de su superficie, probablemente un cráter de impacto muy destruido . Está lleno de gases congelados (principalmente nitrógeno) y atravesado por numerosos surcos que lo dividen en células de decenas de kilómetros de tamaño. Se interpretan como el resultado de la convección en el hielo de nitrógeno líquido. El hielo de agua a las temperaturas de Plutón es muy fuerte; al parecer, es de ella que se componen las montañas que rodean la llanura hasta 5 km de altura. Es más ligero que el nitrógeno y puede formar icebergs flotando en él. Probablemente, tales icebergs sean pequeñas colinas oscuras, que abundan en los surcos mencionados. Se supone que estos pequeños bloques de hielo de agua bajo la influencia de la convección pueden flotar en toda la llanura, mientras que los grandes, montañas angulares ubicadas a lo largo de sus bordes, solo se desplazan y giran ligeramente (a juzgar por su apariencia, pueden ser fragmentos de un una vez cubierta integral ) [90] [91] . Los modelos informáticos muestran que la velocidad del hielo en la superficie de la llanura se mide en centímetros por año [89] .

Las características de la superficie de Plutón deben nombrarse de acuerdo con seis temas aprobados por la Unión Astronómica Internacional en febrero de 2017 [92] :

Plutón no tiene ningún campo magnético significativo: a juzgar por su interacción con el viento solar , la inducción magnética cerca de su superficie no puede exceder los 30 n T [93] , que es 2000 veces menor que la de la Tierra .

Masa y dimensiones

Al principio, los astrónomos, creyendo que Plutón era el "Planeta X" de Lowell, intentaron calcular su masa basándose en su supuesto impacto en la órbita de Neptuno y Urano. El propio Lowell en 1915 predijo una masa de 6,6 la Tierra. En 1931, se creía que la masa de Plutón era cercana a la masa de la Tierra, y cálculos posteriores en 1971 permitieron reducir esta estimación en un orden de magnitud, aproximadamente a la masa de Marte [50] (la misma se obtuvo una estimación en 1950 durante los intentos de medir su diámetro angular [51] ). En 1976, astrónomos de la Universidad de Hawái encontraron señales de hielo de metano en el espectro de Plutón. Esto indicaba su gran albedo, que, a su vez, indicaba su pequeño tamaño y, en consecuencia, una masa de varias milésimas de la de la Tierra [50] [52] [94] .

El descubrimiento en 1978 de la luna Caronte de Plutón hizo posible medir su masa total utilizando la tercera ley de Kepler [53] . Investigaciones posteriores hicieron posible determinar las masas de Plutón y Caronte por separado. El valor moderno de la masa de Plutón es (1,303 ± 0,003)⋅10 22 kg [5] , que es el 0,22 % de la masa de la Tierra .

Hasta 1950, se creía que Plutón tenía un diámetro cercano a Marte (es decir, unos 6700 km), debido a que si Marte estuviera a la misma distancia del Sol, entonces también tendría una magnitud de 15. En 1950, J. Kuiper midió el diámetro angular de Plutón con un telescopio con lente de 5 metros, obteniendo un valor de 0,23″, que corresponde a un diámetro de 5900 km [51] . En 1963, Ian Halliday propuso un método para estimar el diámetro de Plutón basado en observaciones de varios observatorios de su ocultación de la estrella. Los cálculos mostraron que en la noche del 28 al 29 de abril de 1965, Plutón debería haber cubierto una estrella de magnitud 15 con coordenadas ecuatoriales : ascensión recta - 11 horas 23 minutos 12,1 s, declinación - 19 ° 47'32 "(1950) [ 95 ] [com. 7] si su diámetro fuera igual al determinado por Kuiper. Doce observatorios monitorearon el brillo de esta estrella, pero no se debilitó. Así se estableció que el diámetro de Plutón no supera los 5500 km. En 1978, después del descubrimiento de Caronte, el diámetro de Plutón se estimó en 2600 km Observaciones posteriores de Plutón durante los eclipses de Plutón por Caronte y Caronte por Plutón en 1985-1990 [76] permitieron establecer que su diámetro es de 2290 ± 92 km [96 ] En 2007, el diámetro de Plutón se determinó en 2322 km [97] , en 2014 - en 2368 ± 8 km [98] . En 2015, según los datos de AWS " New Horizons ", un valor de 2376,6 ± 3,2 km [3] [4] En consecuencia, el área de superficie de Plutón es de 17,7 millones de km² , que no es mucho más grande que el área de la Federación Rusa moderna (y menos que el cuadrado salvar a la URSS) [99] . No tiene un aplanamiento apreciable (al menos no supera el 1%, es decir, el radio ecuatorial difiere del polar en no más de 12 km) [5] .

Plutón es inferior en tamaño y masa no solo a los grandes planetas del sistema solar, sino también a algunos de sus satélites. Es más pequeño que siete satélites: Ganímedes, Titán, Calisto, Io, la Luna, Europa y Tritón. La masa de Plutón es casi seis veces menor que la masa de la Luna (y 480 veces menor que la masa de la Tierra), su diámetro es 2/3 del diámetro de nuestro satélite natural. Pero es 2,5 veces más grande y 14 veces más masivo que Ceres , el cuerpo más grande del cinturón de asteroides . Entre los objetos transneptunianos conocidos , Plutón es el más grande en diámetro, pero en términos de masa es un cuarto inferior al planeta enano Eris del disco disperso [12] [13] .

Atmósfera

La atmósfera de Plutón fue descubierta en 1985 al observar la ocultación de una estrella [100] . Si el objeto oculto no tiene atmósfera, la luz de la estrella se desvanece abruptamente y, en el caso de Plutón, gradualmente. La presencia de una atmósfera fue finalmente confirmada en 1988 por observaciones intensivas de la nueva cobertura [9] [101] .

La atmósfera de Plutón es muy delgada y consiste en gases que se evaporan del hielo superficial. Este es nitrógeno con una mezcla de metano (alrededor de 0,25 % [5] ) y monóxido de carbono (alrededor de 0,05–0,1 % [102] [103] ). Bajo la acción de la radiación fuerte, se forman compuestos más complejos a partir de ellos (por ejemplo, etano , etileno y acetileno ), que caen gradualmente a la superficie. Probablemente, son sus partículas las que forman una neblina de capas ligeras que alcanza alturas de >200 km [5] [104] [105] [106] .

La presión de la atmósfera de Plutón es muy pequeña y varía mucho con el tiempo y de formas inesperadas. Debido a la excentricidad de la órbita en el afelio, Plutón recibe casi tres veces menos calor que en el perihelio, y esto debería provocar fuertes cambios en su atmósfera. Según algunas previsiones, en el afelio se congela principalmente y cae a la superficie, y su presión disminuye muchas veces [9] . Pero las observaciones de las ocultaciones de estrellas de Plutón muestran que desde 1988 hasta 2015 esta presión ha aumentado en un factor de tres, aunque Plutón se ha estado alejando del Sol desde 1989 [107] [108] [109] [110] . Esto probablemente se deba al hecho de que en 1987 el polo norte (más precisamente, positivo) de Plutón emergió de la sombra por primera vez en 124 años, lo que contribuyó a la evaporación del nitrógeno del casquete polar [101] [111] . En 2015, las mediciones de la sonda New Horizons indicaron que la presión superficial es de alrededor de 10 a 5 atm ( 1 Pa ). Esto es consistente con las observaciones de ocultación de los años anteriores [104] , aunque algunos cálculos indicaron que los datos de ocultación corresponden a presiones mucho más altas (determinar la presión superficial a partir de las observaciones de ocultación es algo difícil) [5] [112] .

La temperatura de la superficie de Plutón aumenta con la altura ( 3–15° por kilómetro). La temperatura superficial media es de 50 K (-223,15 °C ), y la temperatura atmosférica media es de 40 ° más (datos de 2008). Este es el resultado del efecto invernadero causado por el metano [10] [113] [114] [115] .

La interacción con la atmósfera afecta significativamente la temperatura de la superficie de Plutón. Los cálculos muestran que, a pesar de la presión muy baja, es capaz de suavizar eficazmente las fluctuaciones diarias de esta temperatura [109] . Las áreas de la superficie donde se sublima el hielo de nitrógeno se enfrían (de manera similar al enfriamiento durante la evaporación del agua) hasta 20° [9] .

Satélites

Plutón tiene cinco satélites naturales conocidos , uno de los cuales, Caronte  , es mucho más grande que los demás. Fue descubierto en 1978 por James Christie , y el resto, mucho más tarde, con la ayuda del telescopio Hubble . Nikta e Hydra se descubrieron en 2005 [18] , Kerberos  , en 2011 [19] , Styx  , en 2012 [21] . Todos ellos giran en órbitas casi circulares aproximadamente en el plano ecuatorial de Plutón en la misma dirección que lo hace alrededor de su eje [5] .

La luna más cercana a Plutón es Caronte; luego vienen Styx, Nyx, Kerberos e Hydra. Todos ellos están cerca de la resonancia orbital : los períodos de su revolución están relacionados aproximadamente como 1:3:4:5:6. Tres satélites - Styx, Nikta e Hydra - están de hecho en resonancia con la proporción de períodos 18:22:33 [116] .

El sistema de satélites de Plutón es interesante porque ocupa una parte muy pequeña del volumen posible. El radio máximo posible de órbitas estables para sus satélites progrados se estima en 2,2 millones de km (para los retrógrados - incluso más) [117] , pero de hecho el radio de la órbita de los satélites conocidos de Plutón no supera el 3% de este valor ( 65.000 km ).

Caronte gira sincrónicamente con Plutón, mientras que los otros satélites no lo hacen: sus períodos de rotación axial son mucho más cortos que los orbitales, y los ejes de rotación están fuertemente inclinados hacia los ejes de Plutón y Caronte [118] .

Las 4 lunas pequeñas de Plutón tienen una forma irregular y un brillo inesperado (el albedo geométrico es de aproximadamente 0,6, mientras que el de Hydra es incluso de 0,8). Esto es sustancialmente más grande que Caronte (0,38) y la mayoría de los otros cuerpos pequeños del cinturón de Kuiper (alrededor de 0,1); probablemente estén cubiertos con hielo de agua bastante pura [5] [118] [119] [120] .

Fotografiar el sistema de Plutón con la nave espacial New Horizons nos permitió determinar los límites de tamaño de los satélites no descubiertos. Se ha establecido que a distancias de hasta 180.000 km de Plutón no hay satélites > 4,5 km de tamaño (para distancias menores, este valor es aún menor). En este caso, se supone que el albedo es 0,38, como en Caronte [5] .

El descubrimiento de pequeños satélites de Plutón permitió suponer que tiene un sistema de anillos formado por emisiones de impactos de meteoritos en estos satélites [121] . Pero ni según los datos del Hubble [121] ni según los datos de New Horizons, se pudo encontrar ningún signo de anillos (si existen, están tan enrarecidos que su albedo geométrico no supera 1.0⋅10 −7 ) [5 ] .

Caronte

El anuncio del descubrimiento de la primera luna de Plutón por parte de James Christie fue publicado por la Unión Astronómica Internacional el 7 de julio de 1978 . Su designación temporal fue 1978 P 1 [122] , y el 3 de enero de 1986, la IAU aprobó [123] para él el nombre de Caronte  , el portador de las almas de los muertos a través de la laguna Estigia . Su diámetro es de 1212 ± 6 km (un poco más de la mitad del diámetro de Plutón), y su masa es 1/8 de la masa de Plutón. Son proporciones muy grandes (a modo de comparación, la masa de la Luna es 1/81 de la de la Tierra, y para el resto de los planetas, la masa de todos los satélites no es ni siquiera una milésima parte de la masa del planeta). La distancia entre Plutón y Caronte (más precisamente, el semieje mayor de la órbita de Caronte en relación con el centro de Plutón) es de 19 596 km [5] .

Entre febrero de 1985 y octubre de 1990 se observaron fenómenos extremadamente raros: eclipses alternos de Plutón por Caronte y Caronte por Plutón. Ocurren cuando el nodo ascendente o descendente de la órbita de Caronte está entre Plutón y el Sol, lo que ocurre aproximadamente cada 124 años. Dado que el período orbital de Caronte es de poco menos de una semana, los eclipses se repetían cada tres días, y una gran serie de estos eventos se producían a lo largo de cinco años [76] . Estos eclipses permitieron elaborar "mapas de brillo" y obtener buenas estimaciones del radio de Plutón (1150-1200 km) y Caronte [124] .

El baricentro del sistema Plutón-Caronte se encuentra fuera de la superficie de Plutón, por lo que algunos astrónomos consideran que Plutón y Caronte son un planeta doble . Este tipo de interacción es extremadamente rara en el sistema solar; el asteroide (617) Patroclus [125] puede considerarse una versión más pequeña de dicho sistema . Además, este sistema es inusual en la rotación sincrónica de ambos cuerpos: tanto Caronte como Plutón siempre están girados el uno hacia el otro por el mismo lado. Por lo tanto, cuando se ve desde un lado de Plutón, Caronte siempre es visible (y no se mueve por el cielo), y desde el otro lado nunca es visible. De manera similar, Plutón se ve desde Caronte [99] . Las características del espectro de luz reflejada llevan a la conclusión de que Caronte está cubierto de hielo de agua, y no de hielo de metano y nitrógeno, como Plutón. En 2007, las observaciones en el Observatorio Gemini permitieron detectar áreas con hidratos de amoníaco y cristales de agua en Caronte, lo que sugiere la presencia de criogenizadores allí [126] .

Según el borrador de la Resolución 5 de la XXVI Asamblea General de la IAU ( 2006 ), se suponía que a Caronte (junto con Ceres y Eris ) se le daría el estatus de planeta . Las notas del proyecto de resolución indicaban que, en tal caso, el sistema Plutón-Caronte se consideraría un planeta doble. Sin embargo, al final tomaron una decisión diferente: Plutón, Ceres y Eris fueron asignados a una nueva clase de planetas enanos , y Caronte ni siquiera fue incluido en su número, ya que es un satélite.

Plutón y Caronte comparados con la Luna [5]
nombre diámetro (km) masa (kg) radio de la órbita alrededor del baricentro (km) [comm. ocho] período de circulación ( d )
Plutón 2376.6 (68% lunar) 1.303⋅10 22 (18% lunar) 2127 (0,6% lunar) 6.3872 (23% lunar)
Caronte 1212 (35% lunar) 1.59⋅10 21 (2% lunar) 17 469 (5% lunar)

En junio de 2016, se publicaron los resultados de un estudio de la NASA, según los cuales grandes depósitos de grafito podrían estar escondidos en la superficie de Caronte [127] .

Hidra y Nycta

Estos satélites fueron descubiertos juntos en imágenes tomadas por el Telescopio Espacial Hubble el 15 y 18 de mayo de 2005 . El descubrimiento fue anunciado el 31 de octubre de 2005 [18] [128] . Los satélites fueron designados provisionalmente S/2005 P 1 y S/2005 P 2 , y el 21 de junio de 2006 la IAU los nombró oficialmente Hydra (o Plutón III , la luna más distante) y Nix ( Plutón II , la más cercana). respectivamente [129] . Giran 2-3 veces más lejos que Caronte: el radio de la órbita de Nikta es de 49 mil km, e Hydra es de 65 mil km [5] . Están en resonancia orbital : durante tres revoluciones de Nikta, Hydra hace dos [116] .

El tamaño de Hydra es de 43 × 33 km , y Nikta es de 54 × 41 × 36 km . Su masa no se conoce con precisión; una estimación aproximada es 0,003% de la masa de Caronte (0,0003% de la masa de Plutón) para cada uno. Los cráteres individuales son visibles en su superficie. Las diferentes áreas difieren en brillo y en Nikta, en color: allí se encontró un área rojiza oscura que rodeaba un gran cráter [5] [118] .

Kerberos y Styx

En junio de 2011, el telescopio Hubble descubrió otro satélite de Plutón: S / 2011 (134340) 1 , S / 2011 P 1 o P4; el descubrimiento fue anunciado el 20 de julio de 2011 [19] . El 2 de julio de 2013 recibió el nombre de Kerber [130] . Su tamaño, como resultó más tarde, es de aproximadamente 12 × 4,5 km [119] , y la distancia a Plutón es de 58 mil km [5] .

El 11 de julio de 2012 se anunció el descubrimiento del quinto satélite de Plutón utilizando el mismo telescopio [21] . Su designación temporal fue S/2012 (134340) 1 o P5, y el 2 de julio de 2013 se le dio el nombre de Styx [130] . Su tamaño es de 7×5 km [120] , y la distancia a Plutón es de 42 mil km [5] .

Origen y lugar en el sistema solar

El origen de Plutón y su lugar en la clasificación de los cuerpos del sistema solar ha sido durante mucho tiempo un misterio. En 1936, el astrónomo inglés Raymond Littleton planteó la hipótesis de que se trataba de un satélite "fugado" de Neptuno, sacado de órbita por la luna más grande de Neptuno, Tritón. Esta suposición ha sido fuertemente criticada: como se mencionó anteriormente, Plutón nunca se acerca a Neptuno [131] . A partir de 1992, los astrónomos comenzaron a descubrir más y más pequeños cuerpos helados más allá de la órbita de Neptuno, similares a Plutón no solo en órbita, sino también en tamaño y composición. Esta parte del sistema solar exterior lleva el nombre de Gerard Kuiper , uno de los astrónomos que, mientras reflexionaba sobre la naturaleza de los objetos transneptunianos, sugirió que esta región es el origen de los cometas de período corto. En julio de 2015, Plutón es el objeto del cinturón de Kuiper más grande conocido [11] . Tiene los rasgos característicos de otros cuerpos en este cinturón, como los cometas , por ejemplo  : el viento solar expulsa gases de su atmósfera, como en los cometas [132] . Si Plutón estuviera tan cerca del Sol como la Tierra, también desarrollaría una cola cometaria [133] . Tritón , el satélite de Neptuno , que es un poco más grande que Plutón, tiene una composición similar (aunque sus características geológicas son muy diferentes) y es probablemente capturado en el mismo cinturón [5] . Eris , que es solo un poco más pequeño que Plutón, no se considera un objeto del cinturón; lo más probable es que entre en el disco disperso . Un número considerable de objetos del cinturón, como Plutón, tienen una resonancia orbital de 3:2 con Neptuno. Se les llama " plutino " [134] .

Explorando Plutón

Nave espacial de exploración de Plutón

La lejanía de Plutón y su pequeña masa dificultan su estudio con la ayuda de naves espaciales. Se han obtenido algunos datos significativos del telescopio espacial estadounidense cercano a la Tierra " Hubble ". Plutón podría haber sido visitado por la Voyager 1 , pero se dio preferencia a un sobrevuelo cerca de la luna Titán de Saturno, como resultado de lo cual la ruta de vuelo era incompatible con un sobrevuelo cerca de Plutón. Y la Voyager 2 no tenía forma alguna de acercarse a Plutón [135] . No se hizo ningún intento serio de explorar Plutón hasta la última década del siglo XX. En agosto de 1992, el científico del Jet Propulsion Laboratory , Robert Stele, llamó al descubridor de Plutón, Clyde Tombaugh, para pedirle permiso para visitar su planeta. “Le di la bienvenida”, recordó Tombo más tarde, “pero tienes un viaje largo y frío por delante” [136] . A pesar del impulso recibido, la NASA canceló la misión Pluto Kuiper Express de 2000 a Plutón y el cinturón de Kuiper , citando costos elevados y retrasos en los refuerzos [137] . En 2003, después de un intenso debate político, una misión revisada a Plutón llamada New Horizons recibió financiación del gobierno de EE. UU. [138] . El lanzamiento tuvo lugar el 19 de enero de 2006 utilizando el vehículo de lanzamiento Atlas-5 , en cuya primera etapa se instaló un motor RD-180 de fabricación rusa [139] . El jefe de esta misión, Alan Stern, confirmó los rumores de que algunas de las cenizas que quedaron de la cremación de Clyde Tombaugh, fallecido en 1997, fueron depositadas en el barco [140] . A principios de 2007, la nave espacial realizó una asistencia gravitatoria cerca de Júpiter, lo que le dio una aceleración adicional, y el 14 de julio de 2015, sobrevoló Plutón. Las observaciones científicas de Plutón comenzaron 5 meses antes y continuarán durante al menos un mes después del acercamiento.

New Horizons tomó la primera foto de Plutón a fines de septiembre de 2006 para probar la cámara LORRI (Long Range Reconnaissance Imager) [141] . Las imágenes tomadas desde una distancia de aproximadamente 4200 millones de kilómetros confirman la capacidad del dispositivo para rastrear objetivos distantes, lo cual es importante para maniobrar en el camino a Plutón y otros objetos en el cinturón de Kuiper.

A bordo del dispositivo se encuentra una amplia variedad de equipos científicos, incluidas cámaras, espectrómetros y un dispositivo para transiluminar la atmósfera de Plutón con ondas de radio. Sus datos permitirán estudiar la geología global y la morfología de Plutón y Caronte, cartografiarlos y analizar la atmósfera de Plutón [142] [143] .

El descubrimiento de los satélites Nix e Hydra tras el lanzamiento de New Horizons generó cierta preocupación por el destino de la misión. Los cálculos han demostrado que las partículas expulsadas durante los impactos de meteoritos en estos satélites pueden formar anillos alrededor de Plutón [121] . Si la nave espacial cayera en un anillo de este tipo, podría dañarse gravemente o incluso estrellarse. Pero esto no sucedió, y no se pudieron encontrar signos de anillos [5] .

El 15 de julio de 2015, el New Horizons AMS sobrevoló Plutón a una distancia de 12,5 mil km de la superficie (13,691 mil km del centro). Tanto para Plutón como para Caronte, se fotografiaron tanto el lado visible en máxima aproximación como el reverso (sus imágenes fueron tomadas antes de la aproximación y por lo tanto tienen una resolución más baja). No fue posible fotografiar latitudes por debajo de –30° , ya que había una noche polar. Las imágenes más detalladas tienen una resolución de 77-85 metros por píxel [144] .

Estado

La Unión Astronómica Internacional otorgó a Plutón el estatus de planeta en mayo de 1930 (entonces se asumió que era comparable en tamaño a la Tierra). Sin embargo, desde 1992, cuando se descubrió el primer objeto del cinturón de Kuiper (15760) 1992 QB 1 , este estado ha sido cuestionado. Los descubrimientos en el cinturón de Kuiper de otros cuerpos solo han intensificado la controversia. Como resultado, el 24 de agosto de 2006, Plutón fue transferido a la categoría de planetas enanos.

Plutón como planeta

En las placas que acompañaban a las sondas Pioneer 10 y Pioneer 11 a principios de la década de 1970, todavía se menciona a Plutón como planeta. Estas placas de aluminio anodizado, enviadas con vehículos al espacio profundo con la esperanza de que sean descubiertas por representantes de civilizaciones extraterrestres , deberían darles una idea de los nueve planetas del sistema solar [145] . La Voyager 1 y la Voyager 2 [146] , que partieron con un mensaje similar en la misma década de 1970, también llevaban información sobre Plutón como el noveno planeta del sistema solar. Según algunas versiones, el perro Plutón de los dibujos animados de Disney también lleva el nombre de Plutón, que apareció en las pantallas seis meses después de su descubrimiento [147] .

En 1943, Glenn Seaborg nombró plutonio al elemento recién creado , de acuerdo con la tradición de nombrar nuevos elementos según los planetas recién descubiertos: neptunio por Neptuno [148] , uranio por Urano, y cerio y paladio por los planetas que originalmente se pensaba que eran Ceres [ 149] y Palas [150] .

Debate en la década de 2000

En 2002, se descubrió Quaoar más allá de la órbita de Neptuno , cuyo diámetro, según datos modernos, es de unos 1110 km [151] , y en 2004,  Sedna , con un diámetro de unos 1000 km [152] . Por lo tanto, son comparables en tamaño a Plutón (2376,6 km). Así como Ceres perdió su estatus de planeta tras el descubrimiento de otros asteroides, el estatus de Plutón tuvo que ser revisado a la luz del descubrimiento de otros objetos similares.

El 29 de julio de 2005 se anunció el descubrimiento de Eris . Resultó ser el objeto transneptuniano más masivo conocido , y al principio se consideró [153] y el más grande [12] [13] . Los descubridores de Eris y la prensa lo llamaron originalmente el décimo planeta [154] , aunque no hubo consenso sobre este tema. Algunos astrónomos consideraron el descubrimiento de Eris el argumento más fuerte a favor de la transferencia de Plutón a la categoría de planetas menores [155] . Sin embargo, Plutón aún tenía dos signos más característicos de los planetas: la presencia de un gran satélite y una atmósfera . Pero esto, muy probablemente, no lo hace único entre los cuerpos transneptunianos: los satélites también son conocidos por varios otros, incluido Eris , y su análisis espectral sugiere una composición superficial similar a la de Plutón, lo que hace que la presencia de una atmósfera similar también. probable [156] . En el Planetario Hayden del Museo Americano de Historia Natural , después de la reconstrucción en 2000, el sistema solar se presentó como compuesto por 8 planetas . Uno de los autores de este cambio consideró a Plutón "el rey de los cometas del cinturón de Kuiper" [157] . Sin embargo, a diferencia de otros objetos transneptunianos, Plutón ya tenía tres satélites descubiertos en 2006, y luego se descubrieron dos más.

Decisión de la IAU de reclasificar a Plutón

El debate sobre el estado de Plutón alcanzó una etapa decisiva en 2006 con la decisión de la Unión Astronómica Internacional de dar una definición oficial al concepto de " planeta ". Según la decisión, un planeta del sistema solar es un objeto que cumple con los siguientes criterios:

  1. Debe orbitar alrededor del Sol y ser un satélite de nuestra estrella, no uno de los planetas .
  2. Debe ser lo suficientemente masivo para tomar la forma de equilibrio hidrostático (cercano a esférico) bajo la influencia de sus fuerzas gravitatorias.
  3. Debe despejar la vecindad de su órbita (es decir, debe ser gravitacional dominante y no debe haber otros cuerpos de tamaño comparable cerca, excepto sus propios satélites o aquellos bajo su influencia gravitacional) [158] [159] .

Plutón no cumple la tercera condición, ya que su masa es solo el 7% de la masa de todos los objetos del cinturón de Kuiper. A modo de comparación, la masa de la Tierra es 1,7 millones de veces mayor que la de todos los demás cuerpos en las proximidades de su órbita [155] . La IAU decidió asignar a Plutón simultáneamente a dos nuevas categorías de objetos: planetas enanos y (como prototipo) a la clase de cuerpos transneptunianos, más tarde llamados " plutoides " [159] [160] . El 7 de septiembre de 2006, la IAU incluyó a Plutón en el catálogo de planetas menores, dándole el número 134340 [161] . Si Plutón recibiera el estatus de planeta menor inmediatamente después del descubrimiento, su número estaría entre los primeros miles. El primer planeta menor tras el descubrimiento de Plutón fue descubierto un mes después, se convirtió (1164) en Kobolda ; por lo tanto, Plutón podría haber sido numerado 1164. Ha habido cierta resistencia en la comunidad astronómica para reclasificar a Plutón [162] [163] [164] . Alan Stern, el investigador principal de la misión New Horizons de la NASA, ridiculizó públicamente la decisión de la IAU, afirmando que la definición no es buena [162] y que incluso la Tierra, Marte, Júpiter y Neptuno no encajan, ya que comparten sus órbitas con asteroides [ 165] . También afirmó que dado que votaron menos del 5% de los astrónomos, la decisión no puede considerarse la opinión de toda la comunidad astronómica [165] . Mark Buie , del Observatorio Lowell, hizo otras observaciones y también estuvo en desacuerdo con la nueva definición del planeta [166] . Michael Brown , el astrónomo que descubrió Eris, apoyó la decisión de la IAU. Él dijo: “A pesar de este procedimiento loco más circense, de alguna manera tropezamos con la respuesta. Tomó mucho tiempo. Al final, la ciencia se corrige a sí misma, incluso si hubo emociones fuertes en la discusión” [167] .

El público en general reaccionó de manera diferente a la pérdida de estatus planetario de Plutón. La mayoría aceptó con calma esta decisión, mientras que algunos solicitaron a la IAU en línea e incluso organizaron mítines y acciones callejeras con los lemas "¡Salva a Plutón!" y así sucesivamente, tratando de convencer a los astrónomos para que lo revisen. Un grupo de miembros de la Legislatura del Estado de California presentó un proyecto de resolución que condena la decisión de la IAU, donde se llama herejía científica [168] [169] . Las legislaturas estatales de Illinois [170] y Nuevo México [171] (donde nació y vivió Clyde Tombaugh ) han decretado que en su honor Plutón siempre será considerado un planeta en esos estados. Muchas personas no aceptaron la decisión de la IAU por razones sentimentales, ya que han conocido a Plutón como planeta toda su vida y continúan pensando así independientemente de las decisiones de la IAU [172] . Las encuestas entre los estadounidenses indican que muchos de ellos se oponen a la decisión, también porque Plutón fue el único planeta descubierto por un estadounidense hasta la privación del estatus [173] .

El 11 de junio de 2008, la IAU anunció la introducción del concepto de plutoide . Los planetas enanos Plutón y Eris fueron clasificados como plutoides, y más tarde Makemake y Haumea . El planeta enano Ceres no es un plutoide [160] [174] .

"Plutonizar"

La Sociedad Dialectológica Estadounidense reconoció el verbo "to pluto" ("to pluto") como una nueva palabra del año 2006. Significa "degradar en rango o valor a alguien o algo, como sucedió con el ahora ex planeta Plutón" [175] .

Situación legislativa en algunos estados de EE. UU.

El 13 de marzo de 2007, la Legislatura del estado de Nuevo México , donde Clyde Tombaugh vivió durante mucho tiempo, decidió por unanimidad que, en su honor, Plutón en el cielo de Nuevo México siempre será considerado un planeta [171] [176] . El 26 de febrero de 2009, una resolución similar fue aprobada por el Senado del Estado de Illinois , de donde es originario el descubridor de Plutón. La resolución del Senado establece que Plutón ha sido "injustamente degradado a planeta enano" [170] [177] .

El futuro del sistema de Plutón

Según la teoría moderna de la evolución estelar , con el tiempo, la luminosidad del Sol aumenta gradualmente. En 1100 millones de años será un 11 % más brillante que ahora [178] . Para entonces, la zona habitable del sistema solar se habrá desplazado más allá de los límites de la órbita terrestre moderna, llegando a Marte, Júpiter y luego a Saturno. Después de 7600 a 7800 millones de años, el núcleo del Sol se calentará tanto que comenzará el proceso de quemar hidrógeno en la capa que lo rodea [179] . Esto conducirá a una fuerte expansión de las capas exteriores del Sol y se convertirá en una gigante roja . Es posible que en ese momento en Plutón y en los objetos del cinturón de Kuiper existan condiciones aceptables para el desarrollo de la vida [180] . Plutón podrá mantener estas condiciones durante decenas de millones de años, hasta que el Sol se convierta en una enana blanca y finalmente se apague [180] .

En el arte

Literatura

Plutón, a pesar de su pequeño tamaño y sus condiciones poco aptas para la colonización , no ha escapado a la atención de los escritores de ciencia ficción. En los años 30 del siglo XX, los escritores de ciencia ficción se sintieron atraídos por su condición de planeta recién descubierto, en obras posteriores aparece de vez en cuando como las afueras del sistema solar [181] .

Filatelia

Plutón y su descubrimiento se dedicaron a varios sellos postales de diferentes países, así como bloques postales. Plutón y su símbolo astronómico están representados en un sello de Albania de 1964   ( Sc #786) de una serie de sellos con los planetas del sistema solar   ( Sc #777-786) . Con motivo del 50 aniversario del descubrimiento de Plutón, en 1980, se emitió el sello de las Islas Comoras  ( Sc #505) , que además de la inscripción conmemorativa, representa el planeta, Kepler y Copérnico . El 10 de marzo de 1982, hubo un desfile de planetas  : los nueve planetas se alinearon a un lado del Sol. Se dedicaron varias emisiones postales a este evento: en 1981, Rumania emitió una serie de sellos postales dedicados al desfile de los planetas   ( Mi  # 3795-3800) , en cada sello hay una inscripción en rumano "ALINIEREA PLANETELOR 1982" (" Desfile de Planetas 1982"), en uno de los sellos de la serie   ( Mi  #3800) representa a Neptuno y Plutón; como el noveno planeta del sistema solar, Plutón, junto con los otros ocho planetas y el Sol, se representa en un sello de la República Popular China en 1982   ( Sc # 1778) , se indica la fecha del desfile de los planetas . En 1991 se emitió en USA una serie de sellos dedicados a la exploración de los planetas del sistema solar y la luna   ( Sc #2568-2577) , uno de los sellos estaba dedicado a Plutón   ( Sc #2577) , tiene una imagen de Plutón y una firma en inglés : “PLUTO NOT TOY EXPLORED" ("Plutón. Aún no explorado"). En vísperas del siglo XXI, en 1999, la República de Chad emitió un bloque postal de la serie Millennium dedicado al descubrimiento de Plutón, un sello en el bloque   ( Sc # 808b)  - con la inscripción en francés "1930 - Découverte de la planète Pluton" ("1930 - descubrimiento del planeta Plutón"), también se emitió en una mini hoja con otros ocho sellos dedicados al período 1925-1949. Para el 80 aniversario del descubrimiento de Plutón, en 2010, Guinea emitió un bloque de franqueo con Clyde Tombaugh, Plutón y AMC New Horizons. El 31 de mayo de 2016, el Servicio Postal de los EE . UU. emitió un bloque postal de cuatro " sellos Forever " sin valor nominal, que representan a AWS New Horizons y su imagen de Plutón. En los márgenes del bloque hay una inscripción en inglés: “Plutón—Explored!” ("Plutón: ¡explorado!") [182] .

Notas

Comentarios
  1. ↑ Igual a la diferencia entre la longitud del perihelio y la longitud del nodo ascendente, cuyos valores se toman de la siguiente fuente: Pluto Fact Sheet Archivado el 24 de noviembre de 2017 en Wayback Machine .
  2. ↑ 1 2 Calculado a partir del radio.
  3. ↑ 1 2 3 Calculado a partir de la masa y el radio.
  4. ↑ Calculado a partir del período de rotación y el radio.
  5. ↑ La estimación se basa en la orientación de la órbita de Caronte, que se supone que es igual a la orientación del eje de rotación de Plutón debido a la interacción de las mareas .
  6. ↑ Entonces, según la copia de archivo del sistema Horizons del 4 de mayo de 2019 en Wayback Machine , durante el perihelio de Plutón el 5 de septiembre de 1989, la longitud de la eclíptica de Plutón era 224 °.81, Neptuno - 281 °.52 y durante el perihelio de Plutón el 16 de septiembre de 2237, la longitud de la eclíptica de Plutón será de 224°.94, la de Neptuno de 105°.00.
  7. ↑ Una búsqueda en el sistema VizieR muestra que se trata de una estrella con la designación USNO-A2.0 1050-06499043, ubicada en la constelación de Leo .
  8. ↑ Calculado a partir del semieje mayor de la órbita plutonocéntrica de Caronte y las masas de ambos cuerpos.
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  60. ↑ Este tiempo se obtiene dividiendo la distancia de Plutón al Sol en el perihelio - 4,437 billones de km (respectivamente, en el afelio - 7,376 billones de km) por la velocidad de la luz en el vacío (considerada igual a 299792,458 km/s).
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Literatura

Enlaces

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 Plutón
Geografía Imagen de Plutón de la sonda espacial New Horizons, 13 de julio de 2015.
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