Карликовых планет в нашей системе. Школьная энциклопедия

В течение длительного времени ученые считали, что количество планет Солнечной системы ограничено девятью. Однако ситуация в мире астрономии изменилась в 2006 году. Тогда одна из планет - Плутон - потеряла свой статус и стала называться карликовой. Теперь в Солнечной системе есть сотни планет, которые могут быть отнесены к этой группе. Но ученые считают, что планет-карликов только пять - Плутон, Церера, Макемаке, Эрида и Хаумеа.

Плутон - самая известная карликовая планета

Плутон расположен на расстоянии в 6 миллиардов километров от Солнца. Планета была обнаружена совершенно случайно исследователем по имени Клайд Уильям Томбо. Однако о существовании Плутона еще за 15 лет до его открытия выдвигал гипотезы ученый Персиваль Ловелл. Плутон - самое холодное небесное тело в Солнечной системе. Температура на его поверхности составляет -223 градуса по Цельсию. Диаметр Плутона, теперь причисленного к категории «карликовые планеты», составляет 2374 км.

Поверхность Плутона покрыта темными и светлыми полосами. Считается, что они представляют собой отложения метанового инея. Темные полосы - более старые газовые отложения. По мнению ученых, вся планета покрыта слоем метанового льда. Именно поэтому температура на ее поверхности не превышает -230 градусов по Цельсию.

Атмосфера Плутона целиком состоит из трех химических веществ - газов аргона, метана и неона и делится на две части, между которыми находится аэрозольный слой. Даже летом температура планеты не поднимается выше отметки -209 градусов по Цельсию.

Исследования транснептуновых объектов

Астрономы, которые занимались изучением Нептуна, всегда подозревали: небо над ним не такое уж «чистое», как может показаться на первый взгляд. Ученые считали, что над ним расположен пояс пока что неисследованных небесных тел. Открытие произошло в 1992 году - тогда впервые астрономам удалось понаблюдать за новым объектом, в дальнейшем причисленным к классу «карликовые планеты». Уже в следующем году была найдена подобная планета, а к 1996 году число открытых небесных тел стало составлять 32. В настоящее время астрономы открыли уже более тысячи так называемых транснептуновых объектов.

Ученые назвали эту группу поясом Койпера. Как минимум одна из этой категории больше по своим размерам, чем Плутон. Это небольшая планета Эрида. Тогда перед исследователями стоял выбор: нужно было или включать в список планет Солнечной системы огромное количество объектов - более тысячи; или же лишать Плутон статуса планеты. В конечном счете астрономы выбрали последний путь, выделив эти малые небесные тела в отдельную категорию - карликовые планеты.

Эрида - планета, названная в честь богини вражды

После того как в 2006 году ученые присвоили Плутону звание карликовой планеты, не перестают утихать споры по поводу этого решения. Название небесного тела, которое открыл астроном Майкл Браун из Калифорнии, является как нельзя более подходящим для сложившейся обстановки. В древнегреческой мифологии Эрида была богиней раздора и ссор. Именно она спровоцировала ревность среди олимпийских богов, что привело к Троянской войне. Карликовые планеты Солнечной системы также провоцируют немало споров между астрономами.

Планета имеет единственный спутник - небесное тело под названием Дисномия. Эта планета названа в честь дочери древнегреческой богини, которая в мифологии представляла собой дух беззакония. По своим физическим размерам Эрида не превышает Плутон. Но она на четверть более массивна, чем потерявшая свой статус планета. Свой оборот вокруг Солнца Эрида делает за 557 лет.

Карликовая планета Хаумеа

Сколько карликовых планет в Солнечной системе? Международный союз астрономов признал этот статус за пятью планетами: помимо Плутона и Эриды, это Церера, Макемаке и Хаумеа. Однако предположительно еще порядка 40 объектов ученые относят к этой группе.

Карликовая планета Хаумеа была открыта астрономом Брауном в 2004 году. По своему поперечному диаметру, диапазон которого составляет 1212—1491 км, Хаумеа можно сравнить с Плутоном. Но эта карликовая планета имеет не круглую форму, а более вытянутую, напоминающую по своим контурам мяч, использующийся в американском футболе. Хаумеа делает оборот вокруг своей оси за 4 часа. Названа планета в честь гавайской богини плодородия. Три четверти ее поверхности покрыто слоем льда. Оборот вокруг Солнца карликовая планета делает за 283 года.

Планета Макемаке

Ученые-астрономы из команды Брауна, исследовавшие малые карликовые планеты, в 2005 году сделали еще одно открытие. На сей раз это была планета, названная Макемаке. Названо было небесное тело в честь божества плодородия, которое почиталось в Полинезии. Ее орбита расположена еще дальше, чем Плутон. Оборот вокруг Солнца Макемаке делает за 310 лет. Карликовая планета занимает второе место по яркости во всем поясе Койпера. Ученые считают, что Макемаке также покрыта толстым слоем замерзшего метана.

Церера - карликовая планета, открытая раньше других

Многие интересуются, какая планета - карликовая, но при этом не относится к поясу Койпера? Это - Церера, орбита вращения которой находится между Марсом и Юпитером. Церера делает оборот вокруг главного светила Солнечной системы за 4,6 года. Она представляет собой самое крупное небесное тело среди астероидного пояса. Названа карликовая планета в честь древнеримской богини, олицетворявшей материнскую любовь, а также плодородие. Открыта она была достаточно давно - в 1801 году. Ее обнаружил итальянский ученый Джузеппе Пиацци. Современные астрономы считают, что Церера представляет собой скалистое ядро, которое покрыто мантией из воды и льда.

Определение понятия карликовые планеты по международным стандартам

Международный астрономический союз (МАС) дал определение космическим объектам которые будут именоваться карликами. Так карликовой считаются планеты, которые имеет такие признаки:

  • Объект вращается вокруг Солнца;
  • Масса объекта достаточная для того что бы стать почти круглым;
  • Объект не может своей гравитацией самостоятельно расчистить свой путь.

Основные отличия карликовой от земной группы планет

Отличие этих планет от Земной группы заключается в неспособности космического объекта расчистить перед собой путь, то есть другие, такие как или Марс могут своей массой расчистить путь перед собой на своей орбите. В отличии от крупных, эти планеты как правило, пересекают своими орбитами места скопления других космических тел, например Пояс Койпера.

На сегодняшний день астрономы сумели обнаружить и классифицировать пять подобных объектов это:

  1. Плутон (всем известная планета, которая на заседании МОС в 2006 году, переквалифицировалась с планеты в карликовую).
  2. Церера — карликовая планета между Марсом и Юпитером в поясе астероидов.
  3. Макемаке — мало изучена, третья по величине карликовая планета в передах Солнечной системы.
  4. Хаумеа — необычна очень быстрым вращением вокруг своей оси.
  5. Эрида — по массе является второй карликовой планетой после Плутона, хотя возможно и первая данные уточняются.

Впрочем, по мнению некоторых ученых, может содержать в себе около 100 и более небольшие карликовые планеты , просто их еще не обнаружили.

Международный астрономический союз обозначил планеты находящиеся за орбитой Нептуна, как «Плутойды».

Так считается, что Эрида, которая вращается вокруг Солнца далеко за орбитой Нептуна, становится плутойдом , а Церера из Пояса астероидов становится карликовой планетой.

Таблица карликовых планет с астрономическими характеристиками

Карликовые планеты
Расположение Пояс астероидов
Размеры (км) 975×909
Масса в кг.
Относительно Земли
9,5·10 20
0,00016
0,0738
471
0,51
Период вращения (суток) 0,3781
0
Дата открытия 01.01.1801
Плутон Расположение Пояс Койпера
Размеры (км) 2306±20
Масса в кг.
Относительно Земли
1,305·10 22
0,0022
Средний экваториальный радиус в км 0,180
1148,07
Первая космическая скорость (км/с) 1,2
Период вращения (суток) −6,38718 (ретроградный)
Количество известных спутников 5
Дата открытия 18.02.1930
Макемаке Расположение Пояс Койпера
Размеры (км) 1500×1420
Масса в кг.
Относительно Земли
?
Средний экваториальный радиус в км ?
Первая космическая скорость (км/с) ?
Период вращения (суток) 0.32
Количество известных спутников 1
Дата открытия 31.03.2005
Эрида Расположение Рассеянный диск
Размеры (км) 2326±12
Масса в кг.
Относительно Земли
~1,67·1022
0,0028
Средний экваториальный радиус в км 0,19
~1300
Первая космическая скорость (км/с) 1.3
Период вращения (суток) ≈ 1 (0.75–1.4)
Количество известных спутников 1
Дата открытия 5.01.2005
Хаумеа Расположение Пояс Койпера
Размеры (км) 1960×1518 ×996
Масса в кг.
Относительно Земли
4,2·1021
0,0007
Средний экваториальный радиус в км ~750
Первая космическая скорость (км/с) 0.84
Период вращения (суток) 0.16
Количество известных спутников 2
Дата открытия 28.12.2004
Седна Расположение Облако Оорта
Размеры (км) 995±80
Масса в кг.
Относительно Земли
8,3·1020-7,0·1021
Средний экваториальный радиус в км ?
Первая космическая скорость (км/с) ?
Период вращения (суток) 0,42 д (10 ч)
Количество известных спутников 0
Дата открытия 14.11.2003

Другие кандидаты на звание карликовая планета

Благодаря современным средствам обнаружения ученые обнаружили несколько десятков крупных космических тел, которые можно отнести и квалифицировать к планетам «Плутойдам». В таблице, приведенной ниже показаны планетоиды с примерным диаметром до 600 км. Причем первые 6 объектов, вероятнее всего станут главными кандидатами.

Вероятные претенденты на статус карликовой планеты
Название Категория Диаметр Масса
2015 KH 162 Кьюбивано в поясе Койпера 400-800 км неизвестна
2007 OR 10 Объект рассеянного диска ~1535 км неизвестна
Квавар Кьюбивано в поясе Койпера 1074-1170 км 1,0-2,6·10 21 кг
2002 MS 4 Кьюбивано в поясе Койпера ~934 км неизвестна
Орк Плутино в поясе Койпера 917-946 км 6,2-7,0·10 20 кг
Салация Кьюбивано в поясе Койпера ~921 км 4,5·10 20
2013 FY 27 Объект рассеянного диска ~733 км неизвестна
Варуна Кьюбивано в поясе Койпера 722 км ~5,9·10 20 кг
2002 UX 25 Кьюбивано в поясе Койпера 681-910 км ~7,9·10 20 кг
Иксион Плутино в поясе Койпера ~650 км 5,8·10 20
2002 AW 197 Кьюбивано в поясе Койпера 626-850 км ~4,1·10 20 кг
2005 UQ 513 Кьюбивано в поясе Койпера 550-1240 км неизвестна
Варда Кьюбивано в поясе Койпера 500-1130 км ~6,1·10 20 кг
2005 RN 43 Кьюбивано в поясе Койпера ~730 км неизвестна
2003 VS 2 Плутино в поясе Койпера ~725 км неизвестна
2007 JJ 43 Неизвестна (пояс Койпера) 609-730 км неизвестна
2004 GV 9 Кьюбивано в поясе Койпера ~677 км неизвестна
2002 TC 302 Объект рассеянного диска 590-1145 км 1,5·10 21
2003 AZ 84 Плутино в поясе Койпера 573-727 км неизвестна
2004 XA 192 Кьюбивано в поясе Койпера 420-940 км неизвестна
2010 RE 64 Кьюбивано в поясе Койпера 380-860 км неизвестна
2010 RF 43 Кьюбивано в поясе Койпера ~613 км неизвестна
Хаос Кьюбивано в поясе Койпера ~600 км неизвестна
2007 UK 126 Объект рассеянного диска ~600 км неизвестна
2003 UZ 413 Кьюбивано в поясе Койпера ~591 км неизвестна
2006 QH 181 Объект рассеянного диска 460-1030 км неизвестна
2010 EK 139 Объект рассеянного диска 470-1000 км неизвестна
2010 KZ 39 Объект рассеянного диска 440-980 км неизвестна
2001 UR 163 Объект рассеянного диска ~636 км неизвестна
2010 FX 86 Объект рассеянного диска ~598 км неизвестна
2013 FZ 27 Объект рассеянного диска ~595 км неизвестна
2012 VP 113 Объект рассеянного диска ~595 км неизвестна
2008 ST 291 Объект рассеянного диска ~583 км неизвестна
2005 RM 43 Объект рассеянного диска ~580 км неизвестна
1996 TL 66 Объект рассеянного диска ~575 км 2·10 20
2004 XR 190 «Баффи» Объект рассеянного диска 425-850 км 0,6-4,8·10 20
2004 NT 33 Кьюбивано в поясе Койпера 423-580 км неизвестна
2004 UM 33 Кьюбивано в поясе Койпера 340-770 км неизвестна
2002 XW 93 Объект рассеянного диска 565-584 км неизвестна
2004 TY 364 Кьюбивано в поясе Койпера ~554 км неизвестна
2002 XV 93 Плутино в поясе Койпера ~549 км неизвестна

Муниципальное образовательное учреждение

Внуковская средняя общеобразовательная школа

Конференция

«Проект года»

Карликовые планеты

Солнечной системы

Проектная работа по окружающему миру

Выполнил:

ученик 4 «Б» класса

Завьялов Василий

Руководитель:

г. Дмитров

2014

Цель работы .. 3

Введение . 4

Карликовая планета . 6

Примеры карликовых планет . 6

Планета Церера . 6

Планета Плутон . 7

Планета Хаумеа. 8

Планета Макемаке . 8

Планета Эрида . 9

Сравнительная таблица . 10

Заключение . 12

Список литературы .. 13

Приложение . 14

Цель работы

1. Познакомиться с новыми исследованиями планет Солнечной системы.

2. Выяснить, существуют ли изменения в Солнечной системе, в результате новейших астрономических открытий.

Гипотеза: С помощью современных мощных телескопов и исследовательской работы астрономических обсерваторий могут быть открыты новые космические тела в нашей Солнечной системе и изменится классификация планет.

Введение

Термин «карликовая планета» был принят в 2006 годув рамках классификации обращающихся вокруг Солнца тел на три категории. Тела, достаточно большие для того, чтобы расчистить окрестности своей орбиты, определены как планеты, а недостаточно большие, чтобы достичь даже гидростатического равновесия, - как малый тела солнечной системы или астероиды . Карликовые планеты занимают промежуточное положение между этими двумя категориями. Данное определение встретило как одобрение, так и критику, и до сих пор оспаривается некоторыми учёными. Например, в качестве простейшей альтернативы ими предлагается условное разделение между планетами и карликовыми планетами по размеру Меркурия или даже Луны: если больше, то - планета, если меньше - планетоид.

Какие небесные тела называют планетой

Планета - это небесное тело, вращающееся по орбите вокруг звезды или её остатков, достаточно массивное, чтобы стать округлым под действием собственной гравитации, но недостаточно массивное для начала термоядерной реакции, и сумевшее очистить окрестности своей орбиты.

Рис.1. Планета Земля

Карликовая планета

Тела, достаточно большие для того, чтобы расчистить окрестности своей орбиты, определены как планеты, а недостаточно большие, чтобы достичь даже гидростатического равновесия, - как малые тела Солнечной системыили астероиды. Карликовые планеты занимают промежуточное положение между этими двумя категориями. Данное определение встретило как одобрение, так и критику, и до сих пор оспаривается некоторыми учёными.

Рис.2. Карликовая планета

Примеры карликовых планет

Планета Церера

Цере́ра - карликовая планета в поясе астероидов внутри Солнечной системы. Церера - самая близкая к Земле карликовая планета (среднее расстояние между орбитами - около 263 млн км). Церера была открыта вечером1января 1801 года итальянским астрономом Джузеппе Пиацци в Палермской астрономической обсерватории. Некоторое время Церера рассматривалась как полноценная планета Солнечной системы; в 1802 году она была классифицирована как астероид, а по результатам уточнения понятия «планета» Международным астрономическим союзом 24 августа 2006 года на XXVI Генеральной Ассамблее МАС была отнесена к карликовым планетам. Она была названа в честь древнеримской богини плодородия Цереры.

Рис.3. Планета Церера

Планета Плутон

Плуто́н - крупнейшая наряду с Эридойпо размерам карликовая планетаСолнечной системы, транснептуновый объекти десятое по массе (без учёта спутников) небесное тело, обращающееся вокруг Солнца. Первоначально Плутон классифицировался как классическая планета, однако сейчас он считается карликовой планетой и одним из крупнейших объектов (возможно, самым крупным) в поясе Койпера. Плутон потерял статус планеты и разжалован в "карликовые планеты". В Солнечной системе теперь только восемь больших планет и множество карликовых.

Рис.4. Планета Плутон

Планета Хаумеа.

Хаумеа , или Хаумея - четвёртая по величине карликовая планетаСолнечной системы. Классифицируется как плутоид, транснептуновый объект. Это самое быстровращающееся тело из всех изученных объектов Солнечной системы, имеющих диаметр более 100 км. Хаумеа обладает сильно вытянутой формой. У неё обнаружено 2 спутника.

Рис.5. Планета Хаумеа

Планета Макемаке


Макемаке - третья по величине карликовая планетаСолнечной системы. Относится к транснептуновым объектам, плутоидам. Является крупнейшим из известных классических объектов пояса Койпера.

Рис.6. Планета Макемаке

Планета Эрида

Эри́да - самая массивная из карликовых планетСолнечной системы. Ранее была известна под названием Зена. Относится к транснептуновым объектам, плутоидам. До XXVI Ассамблеи Международного астрономического союзаЭрида претендовала на статус десятой планеты. Однако 24 августа 2006 года Международный астрономический союзутвердил определение классической планеты, которому Эрида, как и Плутон, не соответствует. Таким образом, хотя статус Плутона как планеты уже давно оспаривался из-за открытия других транснептуновых объектов, именно открытие Эриды подтолкнуло процесс его пересмотра вместо признания Эриды планетой. Эрида долгое время считалась значительно крупнее Плутона, но, по последним данным, их размеры настолько близки, что нельзя с уверенностью утверждать, какой из этих объектов крупнее.



Рис.7. Планета Эрида

Сравнительная таблица

Рис.8. Сравнение планет

Сходство и различие классической планеты и карликовой планеты.

Таблица 1. Сравнение планет

КЛАССИЧЕСКАЯ ПЛАНЕТА

КАРЛИКОВАЯ ПЛАНЕТА

1.обращается вокруг Солнца

1.обращается вокруг Солнца

2.имеет достаточную массу, для того, чтобы самогравитация превосходила твердотельные силы и тело могло принять гидростатически равновесную (близкую к сферической) форму

3.обращается вокруг Солнца

3.обращается вокруг Солнца

4.очищает окрестности своей орбиты (т. е. рядом с планетой нет других сравнимых с ней тел), поэтому вращается в одном направлении вокруг Солнца

4. не очищает окрестности своей орбиты, поэтому меняет направление вращения

Заключение

Теперь по новой классификации в Солнечной системе будут существовать четыре планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля и Марс), столько же планет-гигантов (Юпитер, Сатурн, Нептун и Уран) и неограниченное количество планет-карликов. Российские учёные против вывода Плутона из ряда планет Солнечной системы. Поэтому ещё несколько лет исследований мы будем ждать изменений.

Карликовых планет сейчас всеголишь 5 –Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке и Эрида. Но это только начало. Ещё 40 космических тел ждёт времени, когда им также присвоят статус карликовых планет.

Список литературы

1. Аванта+, Энциклопедия для детей. Том 8. Астрономия - Аванта+, 2004. - 688 с. - ISBN -040-1

2. , Белые пятна Солнечной системы- М.: Ниола-Пресс, 2008. - 319 с. - ISBN 0363-6

3. И, Я познаю мир. Космос. - М.: АСТ, Хранитель, 2008. - 398 с. - ISBN -8, 2900-7.

4. , Миграция небесных тел в Солнечной системе. - Едиториал УРСС. - 2000. - ISBN -

5. , Астрономия: Учеб. для 11 кл. общеобразоват. учреждений/- 9-е изд. - М.: Просвещение, 2004. - 224 с.: ил. - ISBN -0.

6. , Небо Земли - Л.: Детская литература, 1974. - 328 с.

7. http://ru. wikipedia. org/wiki

font-size:18.0pt;line-height:107%;font-family:" times new roman color:windowtext>Приложение

Рис.9. Солнечная система (мой рисунок)

Конечно, это всего лишь образные сравнения. В действительности бывают планеты-гиганты и планеты-карлики.

Планеты-гиганты

Это известные нам планеты, о которых мы уже не раз рассказывали на нашем сайте: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун . Все они расположены за пределами кольца малых планет (астероидов). По своим физическим характеристикам они очень схожи, поэтому их объединяют в одну группу – внешние планеты, или газовые гиганты . Какие же это физические характеристики? Значительно большие размеры и массы (в результате этого давление в их недрах значительно выше), более низкая средняя плотность (близкая к средней Солнечной, 1,4 г/см³), мощные атмосферы, быстрое вращение, а также кольца (в то время как у планет земной группы их нет) и бо́льшее количество спутников.
Почему эти планеты-гиганты называют газовыми? Потому что в основном они состоят из газа (преимущественно из водорода и гелия). Ученые считают, что газовые планеты-гиганты образовались раньше, чем планеты земной группы. Когда большая часть тугоплавких веществ (окислы, силикаты, металлы) выпали из газовой фазы, из них и образовались внутренние планеты (от Меркурия до Марса).
Период вращения газовых планет вокруг своей оси всего 9–17 часов.

На картинке изображены газовые планеты-гиганты в сравнении с Солнцем.

Предположительно, газовые гиганты имеют небольшое каменное или металлическое ядро, а давление в их атмосфере настолько высоко, что водород переходит в жидкое состояние. А если планета особенно велика, то ниже этого слоя жидкого водорода может находиться еще слой металлического водорода (как жидкий металл). Учеными установлено также, что все газовые планеты излучают больше тепла, чем получают от Солнца. Это можно объяснить тем, что или планеты постепенно сжимаются, или в них идут термоядерные реакции. Термоядерная реа́кция - разновидность ядерной реакции, при которой лёгкие атомные ядра объединяются в более тяжёлые за счет кинетической энергии их теплового движения.
В атмосферах газовых планет дуют мощные ветры со скоростями до тысяч километров в час, атмосферные образования там формируют гигантские вихри. Например, Большое Красное пятно размером в несколько раз больше Земли на Юпитере наблюдают уже более 300 лет. Имеется Большое Тёмное пятно на Нептуне, более мелкие пятна на Сатурне.
Газовыми могут являться лишь крупные планеты, так как небольшие небесные тела не способны удержать такой лёгкий газ, как водород.
Все, что мы здесь сказали о газовых планетах-гигантах, относится к группе внешних планет Солнечной системы. Но газовые планеты-гиганты существуют и за пределами Солнечной системы. Самой большой известной газовой планетой является TrES-4b.

Планета TrES-4b

Это газовый гигант, одна из самых больших известных планет, которая на 70 % больше Юпитера. На картинке Юпитер и TrES-4b показаны в сравнении. Эта планета находится в созвездии Геркулеса и обращается вокруг звезды GSC02620-00648. Она удалена от Земли на расстояние в 1435 световых лет. Чтобы было понятно, насколько это огромное расстояние, объясним, что такое световой год. Световой год (св. г., ly) - внесистемная единица длины, равная расстоянию, проходимому светом за один год. А если учесть, что 1 световая секунда ≈ 299 792,5 км, то можно вычислить расстояние до планеты TrES-4b. Интересно, что эта планета открыта астрономами-любителями.

Карликовые планеты

Характеристику данного вида планет дал Международный астрономический союз. Карликовые планеты не следует путать с малыми планетами Солнечной системы, или астероидами.
Итак, по классификации Международного астрономического союза , принятой в 2006 г., карликовые планеты – это небесное тело, которое:
обращается по орбите вокруг Солнца;
имеет достаточную массу для того, чтобы под действием сил гравитации поддерживать гидростатическое равновесие и иметь близкую к округлой форму;
не является спутником планеты;
не доминирует на своей орбите (не может расчистить пространство от других объектов).
Тела, достаточно большие для того, чтобы расчистить окрестности своей орбиты, считаются планетами , а недостаточно большие - малыми телами Солнечной системы, или астероидами . Карликовые планеты занимают промежуточное положение между этими двумя категориями. Не все астрономы согласны с такой классификацией, но пока это так.
Официально признаны пять карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке, Эрида . Интересно, что из этого списка только Плутон был «понижен в звании», став карликовой планетой и потеряв статус планеты, а остальные, наоборот, «повышены», перестав быть просто одними из астероидов.
Не исключено, что по меньшей мере ещё 40 из известных объектов в Солнечной системе принадлежат к этой категории. По оценкам учёных, может быть обнаружено до 200 карликовых планет в Поясе Койпера и до 2000 карликовых планет за его пределами. Все это в пределах Солнечной системы. Пояс Ко́йпера – это область Солнечной системы от орбиты Нептуна до расстояния около 55 а. е. от Солнца.
Классификация тел с характеристиками карликовых планет в других планетных системах пока не определена.

Церера

Церера - самая близкая к Земле карликовая планета, она удалена от Земли на 263 млн. км. Она была открыта в 1801 г. итальянским астрономом Джузеппе Пьяцци в Палермской астрономической обсерватории. Ее диаметр около 950 км, на сегодняшний день Церера является крупнейшим и наиболее массивным телом в поясе астероидов. Недавние наблюдения показали, что она имеет сферическую форму, в отличие от большинства малых тел, имеющих из-за низкой гравитации неправильную форму. Поверхность Цереры, вероятно, представляет собой смесь водяного льда и различных минералов, таких как карбонаты и глины. Церера, как предполагается, имеет каменное ядро и ледяную мантию и даже, возможно, содержит местами океаны жидкой воды под своей поверхностью. Масса Цереры 9,5 1020 кг, период обращения 4,599 года. Средняя температура поверхности 167К.

Строение Цереры:
1 - тонкий слой реголита;
2 - ледяная мантия;
3 - каменное ядро.

С Земли видимый блеск Цереры колеблется от 6,7 до 9,3 звёздной величины, поэтому ее невозможно различить невооруженным глазом. 27 сентября 2007 г. НАСА запустило зонд Dawn для изучения Весты (2011-2012) и Цереры (2015). Спутников у Цереры пока не обнаружено.

Плутон

Крупнейшая наряду с Эридой по размерам карликовая планета Солнечной системы и десятое по массе (без учёта спутников) небесное тело, обращающееся вокруг Солнца. Первоначально Плутон классифицировался как планета, однако сейчас он считается одним из крупнейших объектов (возможно, самым крупным) в Поясе Койпера. Как и большинство объектов в поясе Койпера, Плутон состоит в основном из горных пород и льда.
Плутон был открыт еще в XIX веке, но имя ему дали только в 1930 г. - эта дата и считается датой его открытия. Он считался девятой планетой Солнечной системы до 2006 г., но затем во внешней части Солнечной системы были открыты объекты, например Эрида, которые были массивнее Плутона, и Международный астрономический союз причислил его к новой категории карликовых планет вместе с Эридой и Церерой.

Орбита Плутона сильно наклонена (17º), среднее расстояние Плутона от Солнца составляет 5,913 млрд. км. Плутон находится с Нептуном в орбитальном резонансе 3:2 - на каждые три оборота Нептуна вокруг Солнца приходится два оборота Плутона, весь цикл занимает 500 лет. Орбитальный резонанс - это ситуация, при которой два (или более) небесных тела имеют периоды обращения, которые относятся как небольшие натуральные числа. В результате эти небесные тела оказывают регулярное гравитационное влияние друг на друга, которое может стабилизировать их орбиты. Если Плутон изначально не был в резонансе с Нептуном, то он, вероятно, время от времени сближался с ним гораздо сильнее, и эти сближения за миллиарды лет воздействовали на Плутон, изменив его орбиту и превратив её в наблюдаемую ныне. Расчёты позволили установить, что в течение миллионов лет общая природа взаимодействий между Нептуном и Плутоном не меняется.
Среди объектов Солнечной системы Плутон меньше по размерам и массе не только в сравнении с остальными планетами, он уступает даже некоторым их спутникам. Атмосфера Плутона - тонкая оболочка из азота, метана и монооксида углерода, испаряющихся с поверхностного льда. Недавно вычислили, что температура на поверхности Плутона 43 К.
Известны пять естественных спутников Плутона, имена на сегодняшний день имеют три из них: Харон, открытый в 1978 астрономом Джеймсом Кристи, и два маленьких спутника, Никта и Гидра, открытые в 2005 г. Четвёртый спутник был открыт с помощью телескопа «Хаббл»; сообщение об открытии было опубликовано 20 июля 2011 на сайте телескопа. Временно его назвали S/2011 P 1 (P4); его размеры составляют от 13 до 34 км. 11 июля 2012 года было объявлено об открытии пятого спутника Плутона.

Это четвёртая по величине карликовая планета Солнечной системы, находящаяся в Поясе Койпера, ее диаметр более 100 км. Хаумеа обладает сильно вытянутой формой. У неё обнаружено 2 спутника. Хаумеа была открыта независимо американской и испанской группами астрономов в 2004 г. Хаумеа - необычная планета. Она очень быстро вращается - её период оборота вокруг собственной оси составляет 3,9155 ч. Очень быстрое вращение искажает ее форму.
В 2005 году было проведено исследование спектра Хаумеа посредством телескопов в обсерваториях Джемини и Кека. В результате было обнаружено, что её поверхность покрыта преимущественно водяным льдом в виде зёрен диаметром 25 или 50 мкм. У Хаумеа два спутника. Ее масса 4,2 1021 кг, средняя температура поверхности неизвестна.

Макемаке - третья по величине карликовая планета Солнечной системы. Относится к транснептуновым объектам, плутоидам. Является крупнейшим из известных классических объектов пояса Койпера. Макемаке был открыт группой американских астрономов в 2005 г. По состоянию на 2012 год Макемаке находится в 7,8 млрд. км от Солнца. Это достаточно яркий объект, его можно заснять через мощный любительский телескоп. Размер и масса Макемаке точно не известны. Период обращения 248,09 лет. Средняя температура поверхности также не известна.
При исследовании Макемаке космическими телескопами «Спитцер» и «Гершель» было обнаружено, что поверхность Макемаке неоднородна. Хотя бо́льшая часть поверхности покрыта метановым снегом, существуют небольшие участки затемнённого ландшафта. Исследователями было установлено, что его поверхность по химическому составу похожа на поверхность Плутона. На орбите вокруг Макемаке спутников не обнаружено.


Самая массивная из карликовых планет Солнечной системы, находящаяся в Рассеянном диске. Ранее была известна под названием Зена. Эрида долгое время считалась значительно крупнее Плутона, но, по последним данным, их размеры настолько близки, что нельзя с уверенностью утверждать, какой из этих объектов крупнее. Эрида открыта группой американских астрономов в 2005 г. Среднее расстояние Эриды от Солнца 10,18 млрд км, но орбита ее сильно вытянута. Непосредственно наблюдать планету в любительский телескоп невозможно. Точно определить размеры столь удалённого небесного тела очень трудно. Измерения размеров Эриды, проведённые в 2007 году при помощи инфракрасного космического телескопа «Спитцер», позволили оценить её диаметр ~ в 2600+400 км. Вопрос о том, какая из карликовых планет – Плутон или Эрида - в действительности является крупнейшей в Солнечной системе, остаётся открытым. Масса Эриды определена благодаря наличию спутника, она больше массы Плутона и равна 1,67 1022 кг. По данным фотометрического исследования, проведённого в 2006 году, Эрида совершает полный оборот вокруг своей оси не менее чем за 5 земных суток. Спектроскопические наблюдения 2005 года в обсерватории Джемини показали наличие на поверхности Эриды метанового снега, чем она похожа на Плутон и спутник Нептуна Тритон. Эрида отличается от Плутона и Тритона цветом. Плутон и Тритон красноватые, а она - сероватая. Это связано с присутствием на Эриде также этанового и этиленового льда. У Эриды известен 1 спутник. Период обращения 557 лет, средняя температура поверхности 30К.

Обзор карликовых планет: Плутон, Эрида, Макемаке, Хаумеа, Церера

Наша Солнечная система находится под постоянным вниманием не только астрономов, но и просто любителей быть в курсе космических событий и новостей. И если такие космические тела как Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун все время находятся в поле зрения общественности и о них знает каждый, то карликовые планеты стали объектом всеобщего внимания совсем недавно.


Плутон

Некогда имеющий статус планеты, Плутон потерял его в 2006 году, когда Международный астрономический союз впервые дал определение термину «планета». На данный момент его считают крупнейшей карликовой планетой Солнечной системы. Однако же, глава миссии «Новые Горизонты» Алан Стерн, под чьим внимательным надзором зонд совершил успешный пролет над поверхностью Плутона, не так давно сделал весьма внушительное утверждение. Он сообщил, что Плунтон - планета.

В оправдание своего заявления, он привел два факта. Во-первых, он указал, что по своей форме Плутон находится в полном соответствии с массой, а во-вторых, он указал на то, что этот мир невероятно активен, в нем присутствуют углеводородные дожди и сейсмическая активность и азотные ледники. Ученый считает, что это космическое тело нельзя считать просто неподвижным объектом, поверхность которого покрыта скалами и льдом. Весьма вероятно, что согласно его доводам статус Плутона может быть изменен в ближайшее время.

Его слова подтвердили последние снимки, сделанные камерой «Лорри» космического корабля «Новые Горизонты», которые указали на то, что равнина в форме сердца на Плутоне имеет в самом центре огромные залежи льда, которые находятся в постоянной динамике. Это указывает на сложную геологическую структуру карликовой планеты. Оказалось, что движение ледников по поверхности осуществляется тем же самым способом, как и на Земле. Последние исследования указывают на то, что химический состав данного ледника включает в себя азот, метан и двуокись углерода.

Но Плутон далеко не единственная карликовая планета нашей Солнечной системы из открытых на сегодняшний день. Предлагаем познакомиться с менее известными, но от этого не менее интересными карликовыми мирами, известными на сегодняшний день.

Эрида

Карликовая планета Эрида в какой-то степени несет ответственность за «понижение» статуса Плутона до карликовой планеты в 2006 году. Это небольшой мир который движется по странному эллиптическому пути вокруг Солнца, он был обнаружен астрономом Майком Брауном в 2003 году.

Когда Эрида была впервые обнаружена, ученые думали, что она может быть на самом деле даже больше, чем Плутон. Такие выводы вызвали споры среди астрономов, которые хотели, чтобы классификация космических тел в Солнечной системе была пересмотрена, что и произошло. Но, оказалось, что ее размер меньше и сейчас Эриду носит статус второй по размеру карликовой планеты Солнечной системы.

Потому что Эрида так далеко от Земли и от Солнца (10,18 млрд км), делает ее трудно изучаемой планетой. Так возникли сложности с определением ее размера. Причина этого - сильная яркость Эриды, из-за которой ее альбедо может быть завышено. С учетом абсолютной звездной величины космического тела, ее диаметр должен составлять не менее 2300 км.

Макемаке

Обнаруженная в 2005 году, карликовая планета Макемаке находится в поясе Койпера. Этому крошечному миру требуется 310 земных лет, чтобы сделать один оборот вокруг Солнца.

Ученые считают, что на самом деле карликовая планета на самом деле имеет красновато-коричневый оттенок. И на первый взгляд это доминирующий цвет в этой части пространства. Однако, данные, полученные с зонда «Новые Горизонты» подтвердили, что Плутон имеет красноватый оттенок, соответственно и другие объекты в поясе Койпера также имеют преимущественно красный оттенок.

Согласно заявлениям представителей НАСА на поверхности этой карликовой планеты были обнаружены признаки замороженного азота. Кроме того, в химический состав космического тела входи замороженый этан и метан. По мнению ученых, что метан присутствует на поверхности в форме гранулах, диаметр которых не менее одного сантиметра.

Хаумеа

Хаумеа очень быстро движется. Карликовая планета вращается с такой скоростью, что завершает полный оборот вокруг своей оси каждые четыре часа. Ученые считают, что вращение придало вытянутую форму этой планете. Карликовая планета — обнаружена в 2003 году — также в поясе Койпера, она делает полный оборот вокруг Солнца каждые 285 земных лет, а ее размер не намного меньше размера Плутона.

Астрономы считают, что поверхность Хаумеа покрыта каменными породами с ледяной коркой. Хаумеа названа в честь гавайской богини плодородия.

Церера

Карликовая планета Церера самом деле странное и загадочное космическое тело. Небольшой испещренный кратерами мир не принадлежит к поясу Койпера, но это не мешает ему вращаться вокруг Солнца.

Церера обнаружена в 1801 году. Однако детальную информацию о ней удалось получить благодаря данным полученным с комического корабля НАСА «Рассвет», который изучает маленький мир с марта 2015. Зонд обнаружил ряд кратеров с яркими пятнами внутри них. Ученые, представители миссии, на данный момент еще не могут сказать точную информацию о составе этих, отражающих свет участков. Получить более точные данные позволит выход космического корабля «Рассвет» на более низкую орбиту Цереры.

«Мы сейчас сравнением пятна с отражающими свойствами соли, но конкретного результата пока нет» - так сообщил о природе пятен Крис Рассел, главный исследователь миссии. «Мы с нетерпением ждем новых данных и фотографий с высоким разрешением после следующей орбитальной фазы миссии».

И остальные …

Ученые НАСА полагают, что может быть до несколько десятков карликовых планет, вращающихся вокруг Солнца.

Определенные надежды они возлагают на зонд «Новые горизонты», который способен изучить еще один большой участок пространства. Возможно, через четыре или пять лет, ему удастся обнаружить еще один или несколько объектов в поясе Койпера. На данный момент стоит вопрос с финансированием миссии, но если она получит поддержку от НАСА, то, возможно, человечество сможет увидеть еще не один новый карликовый мир в нашей Солнечной системе.

Перевод: Неваленая Т.

Редакция: Колупаев Д.