После открытия Урана астрономы в течение десятилетий считали, что это “крайняя” планета Солнечной системы. За движением Урана следили в телескопы из года в год и вычислили на основе этих наблюдений положение планеты на много лет вперед. Но оказалось, что вычисления не совпадали с наблюдениями. Были приняты во внимание притяжения всех других планет, но возникали еще какие-то непредвиденные возмущения в движении Урана.

И тогда астрономы предположили, что эта неправильность в движении Урана должна была зависеть от какой-нибудь другой планеты, вращающейся вокруг Солнца на еще большем расстоянии от него. Встала задача: по возмущению, которое производит неизвестная планета, найти ее положение в пространстве. Ученые Д. Адамс в Англии и У. Леверье во Франции независимо друг от друга решили эту задачу. Орбита восьмой планеты была рассчитана, на некоторый момент времени определены ее координаты и 23 сентября 1846 года астроном И. Галле в указанном месте обнаружил планету, которой не было на звездной карте. Восьмую планету Солнечной системы назвали Нептуном в честь бога морей по римской мифологии. Открытие этой планеты явилось триумфом небесной механики, торжеством гелиоцентрической системы.

Так как не все отклонения в движении Урана объяснялись влиянием со стороны планеты Нептун, то поиски источника возмущающей силы были продолжены и в 1930 году с помощью телескопа и изучения фотографий неизвестную планету обнаружили и присвоили ей имя Плутон (в римской мифологии бог подземного царства).

Открытие девятой планеты Солнечной системы принадлежит американскому астроному Клайду Томбо.

Воздушной “шубой” нашей Земли называют атмосферу. Без нее жизнь на Земле невозможна. На тех планетах, где нет атмосферы, нет жизни. Атмосфера защищает планету от переохлаждения и перегрева. Бесит она 5 миллионов миллиардов тонн. Ее кислородом мы дышим, углекислый газ поглощают растения. “Шуба” оберегает все живые существа от губительного града космических осколков, которые сгорают на пути…

Растительность пустынь весьма своеобразна и зависит от типа пустыни, от особенностей климата и наличия влаги. Во-первых, растительность нигде не образует сплошного покрова. Во-вторых, в пустыне нет ни лесов, ни подлеска, ни травы и, наконец, у крупных кустарников нет листьев. Наиболее богаты травянистой растительностью песчаные пустыни. В гипсовой и каменистой пустынях преобладают кустарники, полукустарники и полыни….

Земная кора — внешний слой Земного шара, та поверхность, на которой мы живем, — состоит примерно из 20 больших и малых плит, которые называются тектоническими. Плиты имеют толщину от 60 до 100 километров и как бы плавают на поверхности вязкого, пастообразного расплавленного вещества, которое называется магма. Слово “магма” и переводится с греческого как “тесто” или…

Полярное сияние — одно из самых красивых, грандиозных и величественных явлений природы. Некоторые люди думают, что оно возникает только на Севере, и называют его “северное сияние”. А это неправильно, ибо оно с равным успехом наблюдается как в северных, так и в южных полярных и приполярных районах. Вот как образно описывает его известный исследователь Северной Земли…

Время непрерывно течет, и все в мире изменяется со временем. Потребность измерять время у людей появилась очень давно, жизнь повседневная связана со сменой дня и ночи. В древности положение Солнца на небе служило человеку указателем времени. По Солнцу ориентировались и в пространстве и во времени. Видимое движение Солнца по небу позволило человеку отмерять почти равные…

Великий Ньютон интересовался историей разделения неба на созвездия. О своих исследованиях он написал книгу, в которой проанализировал труды античных авторов, сопоставляя их с астрономическими данными. И получил, что разделение небесной сферы на созвездия было произведено в связи с экспедицией аргонавтов (Ньютон был уверен, что плавание корабля Арго из Греции в Колхиду — действительно историческое событие,…

Первая постоянно действующая обсерватория возникла в Китае (XII век до н.э.). Это была башня с площадкой наверху, предназначенной для размещения переносных угломерных инструментов. Астрономы Древнего Китая ввели в употребление солнечные и лунные календари, составляли звездные каталоги, изготовили звездный глобус, аккуратно регистрировали появление комет, вспышки ярких звезд. Эти наблюдения, сведения о которых пришли из глубин веков,…

Кратеры — горные районы лунной поверхности, имеющие округлые очертания. Размеры кратеров от 1 м до 250 км. Крупные и средних размеров кратеры известны со времен первых телескопических наблюдений Луны. Они носят имена знаменитых ученых: Аристотель, Геродот, Гиппарх, Коперник, Кеплер и др. Многие крупные кратеры окружены пологими валами, имеют ровное дно, посредине которого возвышается центральная горка….

Солнце — единственная в нашей Солнечной системе звезда — устроено так, как и множество звезд. Это огромный массивный шар, представляющий собой сгусток раскаленного газа. Это мощный источник излучения света и теплоты, внутри которого постоянно движутся, перемещаются раскаленные газы, называемые плазмой. Ученые, наблюдая поверхность Солнца, исследуя все виды солнечного излучения, с помощью измерений и расчетов составили…

Самая близкая к Солнцу планета — это Меркурий, наименьшая из планет земной группы. Ее диаметр равен 4880 км, т.е. примерно 1/3 земного диаметра, масса в 20 раз меньше массы Земли. Фотографии Меркурия были получены в 1974 году американской межпланетной станцией “Маринер-10”. Они показали сходство этой планеты с Луной. Обилие мелких и крупных кратеров, иногда со…

В XVIII веке планетная система была изучена ещё только до планеты Сатурн. Хотя учёные предполагали, что существуют ещё более удалённые планеты, ещё не были известны такие планеты как Уран, Нептун и Плутон . Знаменитый британский астроном Уильям Гершель в 1781 году, наблюдая в телескоп звёзды, заметил новое светило, незамеченное ранее невооружённым глазом. Через некоторое время наблюдений он понял, что открыл новую планету. Новую планету назвали Уран.

Уран - седьмая планета, удалённая от Солнца немного меньше, чем на 2900 млн км. Уран обращается вокруг Солнца за 84 земных года. Скорость вращения Урана вокруг Солнца составляет 7 км/сек, в то время, как Земля вращается вокруг Солнца со скоростью 30 км/сек.

Уран достаточно яркая планета и, если точно знать, куда смотреть, то его можно увидеть невооружённым глазом. Он меняет своё положение среди звёзд и, несмотря на то, что не мерцает, выглядит, как звезда. Уран единственная планета, которая вращается "лёжа на боку". Считается, что такое его положение определилось миллионы лет назад в результате столкновения с крупным телом.

Уран меньше Сатурна, но гораздо больше Земли. Температура на Уране составляет минус 200 градусов и ниже. В Центре планеты имеется маленькое каменное ядро. Облачная атмосфера Урана в основном водородно-гелиевая, также содержит метан. Из-за наличия в верхних слоях атмосферы большого количества гелия Уран имеет сине-зелёный цвет. В 1977 году было открыто, что Уран имеет кольца, состоящие из пыли. Полный оборот вокруг своей оси Уран делает быстрее, чем Земля, за 18 часов.

В 1846 году немецкий астроном Иоганн Готфрид Галле открыл восьмую планету Солнечной системы Нептун. Своё открытие он сделал, направив телескоп точно в то место, которое указали по результатам своих расчётов французский астроном Леверье и английский учёный Адамс.
Это открытие подтверждало правильность системы мира Коперника и законов движения и притяжения Ньютона, на которых основаны все расчёты, выполняемые в небесной механике.

Нептун удалён от Солнца более, чем на 4500 млн км. Один оборот вокруг Солнца он совершает за 165 земных лет.
Температура на поверхности Нептуна также менее минус 200 градусов.

Нептун является планетой - газовым гигантом, но по размерам он немного меньше Урана. Полный оборот вокруг своей оси Нептун совершает за 16 часов. Учёные считают, что Нептун состоит из смеси воды, камней, жидкого аммиака и метана.
В толстой облачной атмосфере Нептуна кроме водорода, гелия и воды, содержится газ метан, благодаря которому Нептун имеет голубой цвет и его называют "Голубая планета".

В атмосфере Нептуна бушуют свирепые бури. Над Нептуном мчатся длинные тонкие облака. Их гонят такие неистовые ветры, каких нет ни на одной другой планете Солнечной системы. Скорость ветра может достигать 2000 км/ час. Поэтому Нептун называют также "Планетой бурь".
Невооружённым глазом Нептун не виден, в бинокль его можно различить лишь как маленькую звезду.

Резко отличается от планет-гигантов Плутон. Он был открыт в 1930 году американским астрономом Клайдом Тимбо. Масса Плутона примерно такая же, как масса Земли. Из всех планет Плутон почти всегда наиболее удалён от Солнца. Он вращается вокруг Солнца по сильно вытянутой овальной орбите. Поэтому расстояние Плутона от Солнца изменяется очень сильно: от 4425 до 7375 млн км. Из каждых 249 лет лишь 20 лет Плутон находится ближе к Солнцу, чем Нептун.

Диаметр Плутона около 2300 км. Даже в самые сильные наземные телескопы Плутон выглядит звездой. Рассмотреть его поверхность пока невозможно. Судя по фотографиям поверхность Плутона покрыта замёрзшими метаном и азотом. Возможно имеется и тонкий слой атмосферы.

Циклы планет Уран, Нептун и Плутон продолжительны, и в астрологии считается, что они влияют на целые поколения людей, животных и на рост многолетних растений: деревьев и кустарников. Человек, родившийся в один из циклов этих планет, вполне возможно станет гением.

Уран получил название в честь древнеримского Бога небес. В астрологии Уран считается планетой будущего, неожиданных событий, необычных явлений. Он покровительствует всему новому, оригинальным мыслям и изобретениям, человеческому гению, создающему эти изобретения, новым возможностям для новых открытий.
Уран влияет на нашу творческую индивидуальность и личностное "Я", на стремление к дружбе, свободе и независимости. Уран направляет в творчестве целые коллективы.

Планету Нептун связывают в астрологии с мировым океаном. Нептун по мифологии - Бог морей и океанов. Он управляет всеми водными просторами, а также всеми скрытыми под водой процессами и явлениями. Нептун влияет на погоду, регулируя количество осадков по своему усмотрению.
Астрологи считают, что Нептун влияет на наследственность, на мир подсознания, воображения, на духовную составляющую личности.

Плутон получил свое название в честь древнеримского Бога подземного царства и душ умерших людей.
В астрологии Плутон символизирует смерть и возрождение. Считается также, что Плутон осуществляет связь с Мировым Разумом.
Плутон оказывает мощное воздействие на поколения, оказывая экстремальное воздействие на коллективы, сообщества и отдельную личность, возбуждая в них взрыв неуправляемой энергии. Плутон способствует разрушительным процессам, однако всегда после этого создаёт условия для нового возрождения.

Открытие Урана, Нептуна и Плутона

Уран и Нептун на небесной сфере

Уран . Третья по величине планета Солнечной системы, Уран виден с Земли как звезда 6 звездной величины. С 1690 года астрономы несколько раз отображали его в качестве звезды на своих картах. Однако открыт как планета он был лишь спустя почти два века после изобретения телескопа, музыкантом и любителем астрономии Уильямом Гершелем.

Гершель был выходцем из Германии, в возрасте 19 лет, спасаясь от набора в армию, эмигрировавшим в Англию. После многих невзгод и лишений он приобрел известность как музыкант-исполнитель, композитор и преподаватель музыки в приморском курортном городе Бате недалеко от Бристоля. Кроме музыки страстью Гершеля была астрономия.

Разочаровавшись в приобретенном в 1773 году небольшом рефлекторе с фокусным расстоянием 2,5 фута, он собственноручно изготовил рефлектор длиной почти 2 метра и диаметром главного зеркала в 20 см. И с помощью своего нового инструмента начал в 1775 году обзор всего неба, видимого из Бата. В перерывах между уроками музыки Гершель шлифовал металлические зеркала для телескопов, вечерами давал концерты, а ночи проводил за наблюдением звезд.

Телескоп Гершеля

Закончив обзор всего неба, Гершель решил повторить его. 13 марта 1781 года он изучал расположение звезд в районе созвездия Тельца. Одна из звезд в пр еделах этого участка показалась ему странной - вместо яркой точки она имела вид небольшого диска, поэтому в дневнике наблюдений он сделал такую запись: «необычного вида - либо звезда, окруженная туманностью, либо комета». Гершель посчитал, что открыл новую комету, и направил письмо в Королевское общество. Спустя 2 месяца петербургский академик Андрей Лексель вычислил параметры орбиты этого небесного тела, показавшие, что оно вращается вокруг Солнца по кругу, радиус которого в 19 раз превышает радиус орбиты Земли. Полученная орбита больше походила на планету, чем на комету. Стало ясно, что впервые с вавилонских жрецов в Солнечной системе была открыта новая планета.

Уильям Гершель

Вновь открытое небесное тело Гершель предложил назвать планетой Георга в честь правившего в то время в Англии короля Георга III. Однако это имя не прижилось, а общепринятым стало другое название - Уран, предложенное в год открытия планеты немецким астрономом Иоганном Боде , считавшим, что необходимо продолжить историческую традицию названий планет из древнеримской мифологии во внешних частях Солнечной Системы. Благодаря открытию Урана Уильям Гершель смог стать профессиональным астрономом, а затем и крупнейшим астрономом-наблюдателем в истории. В том же году, когда был открыт Уран, Гершель был избран членом Лондонского Королевского общества и получил степень доктора Оксфордского университета.

Спустя шесть лет, в 1787 году, Гершель открыл два крупнейших спутника Урана Оберон и Титанию - объекты 13-14 звездной величины. Еще два спутника были найдены в 1851-м преуспевающим ливерпульским пивоваром Уильямом Ласселлом - выдающимся британским астрономом-любителем Викторианской эпохи. Наконец, в 1948 году американский астроном Джерард Койпер нашел самый маленький из пяти главных спутников - Миранду .

Первые четырех спутника получили свои названия не от первооткрывателей. Имена им дал в XIX веке сын Уильяма Гершеля, Джон Гершель, который и сам являлся одним из виднейших астрономов мира. В нарушение астрономической традиции, требующей брать названия для планет и спутников из мифологических сюжетов разных народов, спутники получили имена персонажей из произведений английских литераторов - Шекспира и Попа. Самый яркий среди спутников Урана - Ариэль получил имя доброго, светлого духа воздуха - персонажа, встречающегося и в пьесе Шекспира «Буря», и в поэме Попа «Похищение локона». Соседний с ним спутник - Умбриэль , вдвое темнее, был назван именем злого, темного духа из той же поэмы Попа. Два наиболее крупных из спутников Урана - Титания и Оберон получили имена королевы фей и ее супруга, короля добрых духов из пьесы Шекспира «Сон в летнюю ночь».

Уран и его спутники

Когда в 1789 году был открыт новый химический элемент, оказавшийся самым тяжёлым из известных на тот момент элементов, он получил название «уран» в честь открытой планеты. Только спустя полтора века после открытия этого элемента он стал ключевым элементом в ядерной физике и технике. Когда из урана (атомный номер 92) в ХХ веке были получены новые элементы с атомными номерами 93 и 94, на тот момент последние в таблице Менделеева, они получил название в честь планет, следующих за ураном: нептуний (в честь планеты Нептун) и плутоний (в честь планеты Плутон).

Нептун . Вскоре после открытия Урана в 1781 году У. Гершелем в движении этой планеты стали выявляться непонятные аномалии - она то «отставала» от расчётного положения, то опережала его. Русский астроном академик Андрей Лексель , доказавший, что открытый Гершелем объект - планета, обратил внимание на аномалии движения Урана ещё в 1783 году. Изучив особенности движения планеты, Лексель предположил, что на Уран воздействует притяжение неизвестного космического тела, орбита которого расположена ещё дальше от Солнца.

В 1821 году французский астроном Алексис Бувар опубликовал таблицы положения Урана на много лет вперед. Но в течение последующих 10 лет данные непосредственных наблюдений Урана всё больше расходились с таблицами Бувара , что вызывало в научном сообществе необходимость объяснения этого феномена.

Этот вопрос сильно заинтересовал 22-летнего студента Кембриджского колледжа Джона Адамса (1819- 1892). И он предположил, что в этом повинна какая-то невидимая и еще не известная планета, находящаяся за Ураном. То, что она могла влиять на движение Урана, следовало из ньютоновского закона всемирного тяготения.

Увлеченный этой проблемой, Адамс решил по отклонениям Урана вычислить орбиту неизвестной планеты, определить ее массу и указать местоположение на небе. Так впервые в истории астрономии человек поставил перед собой труднейшую задачу: с помощью закона Ньютона и методов высшей математики открыть в Солнечной системе новую планету.

Задача была куда сложнее, чем казалось на первый взгляд. Трудности усугублялись еще и тем, что в те времена не только не было вычислительных машин, но недоставало вспомогательных математических таблиц. В течение 16 месяцев Адамс занимался вычислениями орбиты неизвестной планеты. Наконец, завершив свой кропотливый труд, он указал место в созвездии Водолея, где планета должна была находиться 1 октября 1845 года.

О результатах своих вычислений Адамс хотел доложить королевскому астроному Джорджу Эри (1801-1892). Но, к его огорчению, встреча с Эри, на которую он возлагал так много надежд, не состоялась. Вместо обстоятельного доклада пришлось ограничиться коротенькой запиской. Когда Эри прочел ее, у него возникли сомнения. Между тем результаты вычислений были на редкость точными: неизвестная планета находилась всего лишь в 2 градусах от места, указанного Адамсом. И если бы астрономы пожелали тогда заняться ее поисками, планета не осталась бы незамеченной. Но работа Адамса лежала в столе королевского астронома, и о ней никто не знал.

Параллельно с этим летом 1845 года Ф.Араго , директор Парижской обсерватории и глава французской астрономии того времени, предложил У. Леверье заняться «проблемой Урана». В это время ни он, ни Араго не знали, что ею уже два года занимается в Англии Адамс, и что он уже получил существенные результаты.

В ноябре 1845 года Леверье опубликовал первую статью, посвящённую Урану. Он заново построил всю теорию движения Урана с учётом возмущений от известных планет, уточнив всё, что было сделано Буваром . Его работа и характер самого изложения отличались тщательностью, учётом тончайших деталей, чёткостью. Возмущения орбиты Урана были вычислены двумя различными методами, что гарантировало отсутствие ошибок. Окончательно точность вычисляемых координат Урана составила 0»,1.

Оказалось, что Адамс и Леверье , ничего не зная друг о друге, приступили к математическим поискам неизвестной планеты почти одновременно. Летом 1846 года Леверье сделал доклад в Академии наук Франции о результатах изучения отклонений Урана. Он доказал, что причиной этих отклонений является не Юпитер и не Сатурн, а неизвестная планета, находящаяся за Ураном. Но самое интересное заключалось в том, что по части положения новой планеты на небе вычисления Леверье практически полностью совпадали с вычислениями Адамса.

Только теперь Джордж Эри понял, что зря отнесся с недоверием к работе Адамса. И он попросил обсерваторию Кембриджского университета обследовать участок звездного неба в созвездии Водолея, где, по данным математических расчетов, должна была «скрываться» неизвестная планета.

Нептун в созвездии Водолея

К несчастью, ни в Англии, ни во Франции еще не было подробной звездной карты исследуемой области неба, и это сильно затрудняло поиски далекой планеты.

Тогда Леверье написал письмо в Берлинскую обсерваторию Иоганну Галле (1812-1910) с просьбой немедленно начать поиски трансурановой планеты.

Галле, у которого была нужная звездная карта, решил не терять времени попусту. В ту же самую ночь - 23 сентября 1846 года - он приступил к наблюдениям. Поиски длились около полу часа. Наконец Галле увидел слабую звезду , которой на карте не было. При большом увеличении она представлялась в виде маленького диска. Следующей ночью Галле продолжил свои наблюдения. За сутки таинственный объект заметно переместился среди звезд. Теперь можно было не сомневаться: да, это была она - новая планета!

Открытие Нептуна имело исключительно важное значение , ибо оно окончательно подтвердило справедливость гелиоцентрической системы мира Николая Коперника. Одновременно была доказана справедливость и универсальность закона всемирного тяготения.

Плутон . Учет влияния Нептуна на Уран позволил уменьшить расхождения между теоретическим и наблюдаемым движением Урана в десятки раз, однако полной точности добиться не удалось. В 1848 году американский астроном Б. Пирс предположил существование девятой планеты. В 1874 году С. Ньком построил новую теорию движения Урана, учтя возмущения от Юпитера, Сатурна и Нептуна. Он также предполагал существование транснептуновой планеты.

Первым принялся за поиски транснептуновой (девятой) планеты знаменитый американский астроном Персивал Ловелл (1855-1916). Тщательно изучив возможное ее влияние на движение Урана, он вычислил орбиту предполагаемой планеты, определил ее массу и условно назвал планетой Икс.

«Девятая планета, - писал Ловелл ,- находится в 6 млрд км от Солнца, и ей требуется 282 года для полного оборота вокруг Солнца». Ловелл считал, что это сравнительно небольшая планета, которая видна с Земли как слабая телескопическая звезда . Судя по результатам вычислений, планета «пряталась» в зодиакальном созвездии Близнецов.

В начале 1905 года Ловелл с помощью 5-дюймового астрографа (специального телескопа, снабженного фотографической камерой) приступил к последовательному фотографированию участков звездного неба в Близнецах. Каждую пластинку он экспонировал в течение трех часов, а затем проявлял. На пластинках получались изображения звезд, включая звезды 16-й звездной величины. Блеск таких звезд в 10 тыс. раз слабее блеска самых слабых звезд, видимых невооруженным глазом. По прошествии нескольких ночей астроном производил повторное фотографирование тех же участков звездного неба.

Затем наступал самый ответственный этап исследований. Негативы, на которых были засняты одинаковые участки неба, Ловелл аккуратно накладывал друг на друга так, чтобы изображения звезд совпадали. Каждую пару совмещенных негативов он внимательно просматривал в лупу.

Поиски в последние годы жизни сильно ослабили здоровье астронома, он умер в 1916 году.

По иронии судьбы, через 15 лет на снимках Ловелла , полученных в 1914-1915 годах, «планета Х» все-таки была обнаружена. Астроном, ища объект с бл еском 12-13 звездных величин, просто не обратил внимание на звезду 15 звездной величины.

После этого интерес астрономов к поискам девятой планеты стал падать. Лишь на обсерватории Ловелла планировались дальнейшие поиски. В конце 20-х годов брат Ловелла , Аббот Лоуренс сделал дополнительный денежный вклад в фонд обсерватории. Часть этих денег пошла на новый широкоугольный 32,5-сантиметровый телескоп, способный в течение часа сфотографировать звезды до 17-ой звездой величины на площади 160 квадратных градусов, т.е. 1/260 часть всего видимого неба. Новая камера приступила к работе 1 апреля 1929 года.

Активное участие в работе на телескопе принимал участие молодой сотрудник обсерватории Клайд Вильям Томбо (1906-1997). В начале апреля 1929 года Клайд Томбо с помощью 13-дюймового астрографа приступил к фотографированию звезд в созвездии Близнецов, где, по вычислениям Ловелла , должна была находиться планета Икс. Каждую ясную ночь он снимал определенный участок звездного неба, а две-три ночи спустя получал вторую пластинку с изображением этого же участка. Чтобы ничто не осталось незамеченным, Клайд применил почти безупречную методику поисков: все участки звездного неба снимал по три раза.

Клайд Томбо

Уже были запечатлены сотни тысяч, нет, миллионы звезд! И в этом звездном океане надо было обнаружить едва заметную планету. Для этого Клайд сравнивал парные негативы на специальном приборе - блинк-микроскопе . Прибор был устроен так, что позволял поочередно просматривать две пластинки, на которых был заснят один и тот же участок звездного неба. Если на пластинках был сфотографирован движущийся объект, то при быстрой смене изображений он как бы перепрыгивал с одного места на другое, в то время как «неподвижные» звезды смещений не испытывают. Благодаря этому способу (способу «миганий») Томбо надеялся отыскать затерявшуюся среди миллионов звезд маленькую точку - планету Икс.

Клайд целиком ушел в поиски. С присущей ему энергией он работал по 14 часов в сутки: в ночные часы фотографировал звездное небо, а днем сравнивал пластинки, тщательно исследуя каждое «подозрительное» изображение. Уже просмотрены изображения миллионов звезд. Обнаружены новые астероиды, переменные звезды, галактики... И никаких признаков планеты Икс! Когда же наконец он найдет ее? А может быть, он действительно попусту тратит время? Но Клайд всякий раз прогонял сомнения и с еще большей настойчивостью принимался за поиски.

18 февраля 1930 года Клайд Томбо , как всегда, исследовал очередную пару пластинок, заснятых в последней декаде января. Неожиданно вблизи звезды дельты Близнецов одна из слабых точек запрыгала. Он уже не раз наблюдал сдвиги астероидов, но этот сдвиг не был похож на все предыдущие - он был очень мал. Судя по величине сдвига, неизвестный объект находился очень далеко от Земли и от Солнца. У Клайда сильно забилось сердце, и он закричал: «Вот она! Это должна быть планета Икс!»

Более 100 тысяч предполагаемых изображений планеты оказались на самом деле фотографическими дефектами, и каждый такой «брак» приходилось перепроверять на третьем снимке. Наконец, на снимках окрестности звезды дельта Близнецов, сделанных 21, 23, 29 января 1930 года Томбо обнаружил медленно перемещающийся «звездоподобный » объект. Последующие наблюдения подтвердили, что это не комета или астероид. 13 марта директор Ловелловской обсерватории В. М. Слайфер объявил об открытии новой планеты. Эта новость тут же облетела по радио весь мир.

Открытие Плутона

Даже в большой телескоп объект, открытый Томбо , выглядел слабой звездой 15-й звездной величины без малейших признаков планетного диска. И, чтобы убедиться в том, что это действительно транснептуновая планета, астрономы стали внимательно следить за ее движением. Прошло несколько недель. Наблюдения показали, что она движется именно так, как и подобает двигаться планете, находящейся за Нептуном.

13 марта 1930 года, в день 75-летия со дня рождения Ловелла , положившего начало поискам планеты Икс, мир узнал о ее открытии.

Открытие Плутона было новым торжеством научного предвидения. Границы планетной системы были отодвинуты от Солнца сразу на 1,5 млрд км!

Плутон и его спутники (фотография с космического телескопа "Хаббл")

Многие считали, что планету следует назвать «Ловелл », но, в конце концов, Ловелловская обсерватория остановилась на имени Плутон, предложенном 11-летней дочкой оксфордского профессора астрономии Венешей Берни . Согласно греко-римской мифологии Плутон (Аид) был правителем темного подземного царства, и вполне уместно было присвоить его имя планете из царства тьмы на периферии Солнечной системы. Это название получило новое символическое значение после того, как в 1945 году химический элемент плутоний, названный в честь недавно открытой планеты, стал основой для первых атомных бомб.

Возможный вид поверхности Плутона

В течение 76 лет после своего открытия Плутон считался девятой планетой Солнечной системы. На рубеже XX и XXI веков за орбитой Плутона было открыто множество других планет, некоторые из которых по размерам оказались даже больше Плутона. В связи с этим на конгрессе Международного астрономического союза в 2006 году Плутон был признан одним из объектов пояса Койпера и получил статус «карликовой планеты».

Вопросы и задания

1. Как были открыты Уран, Нептун и Плутон? Назовите имена их первооткрывателей. Откуда взялись их названия?

2. Откуда взялось название химических элементов – уран, нептуний, плутоний?

3. Почему Уран удалось открыть только в XVIII веке, хотя его можно видеть невооружённым глазом?

4. Почему открытие Нептуна считается окончательным подтверждением гелиоцентрической системы Коперника?

5. В чём заключалась основная трудность в обнаружении Плутона?

До начала ХХ века были известны 8 планет Солнечной системы. Последняя 8-ая планета называлась Нептун. У ученых возник вопрос — неужели это все, неужели за Нептуном больше ничего нет. Не хотелось в это верить, хотя никаких данных о нахождении за орбитой Нептуна хоть каких-нибудь небесных тел у ученых не было. В 20-х годах ХХ века в США была создана группа, перед которой была поставлена архисложная задача найти за орбитой Нептуна мифическую планету «Х», которая не давала покоя не только ученым, но и любителям астрономии. В конце 20-х годов в группу был принят талантливейший ученый 23-летний Клайд Томбо. Клайд еще в детском возрасте увлекался астрономией и на счастье всех нас сделал эту науку своей профессией. Свои исследования космического пространства он начал с того, что сам без чьей либо помощи смастерил во дворе своего дома настоящий телескоп. Собирал он его из того, что плохо лежало у него во дворе и в сарае. Например, маховик для регулирования угла наклона телескопа он позаимствовал у трактора, трубу — от механизма, благодаря которому зерно попадает в элеватор и т.д.

Позже, будучи признанным ученым, он называл свой первый телескоп самым гениальным своим изобретением.

Томбо, один из первых догадался, как можно найти планету «Х». Для этого надо периодически делать снимки одних и тех же участков звездного неба и, если там обнаружится новая движущаяся точка (звезды, как известно, неподвижны), то можно считать, что новый космический объект открыт, но для этого надо исключить все известные на то время планеты и другие космические объекты: кометы, астероиды и пр. Задача кажется совершенно невыполнимой, если учесть, что планеты, в отличие от звезд, не светят, а лишь отражают солнечный свет.

Учитывая, что планета «Х» находится так далеко от Солнца, что света там практически нет, увидеть ее в существовавшие в то время телескопы казалось совершенно невозможным. Не будем забывать, что в то время еще не существовало современных технологий, цифровых камер, компьютеров и телескопов, запущенных на орбиту Земли, где делать качественные снимки им не мешает земная атмосфера.

И все же в 1930 г. Клайду Томбо удалось найти такую точку – это была первая планета, открытая американцем. Сообщение об открытии новой 9-ой планеты Солнечной системы и ее снимок, сделанный К. Томбо мгновенно облетел весь мир.

Имя новой планете придумала 11-летняя американская школьница Венеция Берни. Она предложила назвать ее Плутоном в честь древнегреческого бога подземного царства. Этот вариант понравился всем. Так и назвали. Интересно, что имена спутников Марса: Фобос и Деймос предложил ее двоюродный дед.

Так было совершено открытие Плутона — девятой планеты Солнечной системы.

Ученые решили, что с открытием Плутона в Солнечной системе все изучено и искать больше нечего, но, как оказалось, все только начиналось.

ПОИСКИ И ОТКРЫТИЕ ДЕВЯТОЙ ПЛАНЕТЫ

Борислав Славолюбов

13 марта 1783 года Уильям Гершель открыл планету Уран . Это сразу увеличило размеры Солнечной Системы в два раза. По наблюдениям планеты была определена ее орбита и построена теория движения Урана. Однако наблюдаемое движение Урана систематически отличалось от предсказанного. Это несоответствие позволило Джону Адамсу и Урбену Леверье теоретически предсказать существование восьмой планеты - Нептуна , открытого Иоганном Галле 23 сентября 1846 года. Открытие Нептуна было подлинным триумфом теории всемирного тяготения Ньютона.
Учет влияния Нептуна на Уран позволил уменьшить расхождения между теоретическим и наблюдаемым движением Урана в десятки раз, однако полной точности добиться не удалось. В 1848 году американский астроном Б. Пирс предположил существование девятой планеты. В 1874 году С. Ньком построил новую теорию движения Урана, учтя возмущения от Юпитера, Сатурна и Нептуна. Он также предполагал существование транснептуновой планеты.
Поиски неизвестной планеты начал в конце 19 века астроном Персиваль Ловелл (1855-1916). В 1896 году он уточнил погрешности в движении Урана. И, основываясь на своих вычислениях, предположил, что девятая планета имеет период обращения в 282 года и блеск 12-13 звездных величин. В 1905 году Ловелл приступил к практическим поискам, фотографируя небо на 5-дюймовом телескопе. Для этого он фотографировал один и тот же участок неба с периодом в несколько суток, и сравнивал полученные снимки, накладывая их друг на друга. Ничего не найдя, Ловелл в 1908 году приступил к изучению движения Нептуна. Одним из наиболее вероятных созвездий для нахождения "планеты Х " он считал созвездие Близнецов. Поиски в последние годы жизни сильно ослабили здоровье астронома, он умер в 1916 году.
По иронии судьбы, через 15 лет на снимках Ловелла, полученных в 1914-1915 годах, "планета Х" все-таки была обнаружена. Астроном, ища объект с блеском 12-13 звездных величин, просто не обратил внимание на звезду 15 звездной величины.
В 1919 году коллега Ловелла из Гарвардской обсерватории Генри Пикеринг повторил вычисления Ловелла, использовав данные траекторий сразу двух планет - Урана и Нептуна. Он также указал на созвездие Близнецов как на место, где нужно искать девятую планету. По просьбе Пикеринга астроном Мильтон Хьюмасон из обсерватории Маунт Вилсон начал фотографировать это созвездие. Хьюмасон действительно сфотографировал "планету Х" на двух своих пластинках, но и ему не повезло, и он ее не заметил. На одной изображение планеты было испорчено дефектом на пластинке, а на другой изображение яркой соседней звезды закрывало его. Спустя некоторое время Хьюмасон отказался от поисков.
После этого интерес астрономов к поискам девятой планеты стал падать. Лишь на обсерватории Ловелла планировались дальнейшие поиски. В конце 20-х годов брат Ловелла, Аббот Лоуренс сделал дополнительный денежный вклад в фонд обсерватории. Часть этих денег пошла на новый широкоугольный 32,5-сантиметровый телескоп, способный в течение часа сфотографировать звезды до 17-ой звездой величины на площади 160 квадратных градусов, т.е. 1/260 часть всего видимого неба. Новая камера приступила к работе 1 апреля 1929 года.

Активное участие в работе на телескопе принимал участие молодой сотрудник обсерватории Клайд Вильям Томбо (1906-1997). Съемка, начавшись с созвездия Водолея, месяц за месяцем продвигалась через созвездия Рыб, Овна и Тельца, и достигла Близнецов в начале 1930 года. Интервал между 3 снимками составлял двое или более суток, в зависимости от погоды. В ходе съемки Томбо просмотрел миллионы звезд в бланк-компаратор - прибор, снабженный двойным микроскопом, позволяющий наблюдателю попеременно видеть одну и ту же область неба на двух пластинках. При наблюдении в бланк-компаратор любой объект, который за время между двумя экспозициями перемещался по небу, кажется прыгающим "туда-сюда", в то время как звезды кажутся неподвижными.
Более 100 тысяч предполагаемых изображений планеты оказались на самом деле фотографическими дефектами, и каждый такой "брак" приходилось перепроверять на третьем снимке. Наконец, на снимках окрестности звезды дельта Близнецов, сделанных 21, 23, 29 января 1930 года Томбо обнаружил медленно перемещающийся "звездоподобный" объект. Последующие наблюдения подтвердили, что это не комета или астероид. 13 марта директор Ловелловской обсерватории В. М. Слайфер объявил об открытии новой планеты. Эта новость тут же облетела по радио весь мир.
Многие считали, что планету следует назвать "Ловелл", но, в конце концов, Ловелловская обсерватория остановилась на имени Плутон , предложенном 11-летней дочкой оксфордского профессора астрономии Венешей Берни. Согласно греко-римской мифологии Плутон (Аид) был правителем темного подземного царства, и вполне уместно было присвоить его имя планете из царства тьмы на периферии Солнечной системы.
Обнаружение Плутона на старых снимках 1914 года позволило быстро построить орбиту планеты. Даже в самые сильные телескопы того времени на Плутоне не было заметно никаких деталей. Длительное время считалось, что размеры и масса планеты близки к земной или, в крайнем случае, к Марсу. Однако в 1950 году Дж. Койпер на 5-метровом телескопе Паломарской обсерватории оценил угловой диаметр Плутона в 0,23 угловых секунд. Это соответствует диаметру в 5900 км. Через некоторое время было получено еще более радикальное ограничение на размер Плутона. В ночь с 28 на 29 апреля 1965 года должно было произойти покрытие Плутоном звезды 15-й звездой величины, но ни на одной из 12 наблюдающих покрытие обсерваторий даже частичное покрытие не было зарегистрировано. Это означало, что диаметр Плутона не превышает 5500 км.
Были проведены независимые оценки массы Плутона. Американские астрономы Р. Данкомб, П. Сейдельман, Э. Джексон и польский астроном В. Клепчинский проделали огромную работу по обработке 5426 наблюдений положений Нептуна за 1846 - 1968 годы и с учетом возмущений от всех остальных планет получили наилучшее согласование теории с наблюдениями в случае, если масса Плутона равна 0,11 земной.
В 1955 году американские астрономы М. Уокер и Р. Харди при помощи фотоэлектрических наблюдений яркости планеты вычислили период вращения Плутона вокруг своей оси - 6 суток 9 часов 16,9 минуты. Спустя 12 лет советский астроном Р.И. Киладзе подтвердил этот период по своим собственным наблюдениям. Характер колебаний оказался необычным: медленный рост блеска планеты, занимающий 0,7 периода, сменялся быстрым спадом. Спустя 10 лет характер колебаний блеска Плутона не изменился, но... Плутон стал на 0,1 звездной величины слабее, хотя за это время он приблизился к Солнцу и к Земле, а значит, должен был наоборот стать ярче. К 1971 году Плутон ослабел еще на 0,1 звездной величины.
22 июня 1978 года Дж. У. Кристи, просматривая снимки Плутона, полученные в апреле-мае того же года на 155-сантиметровом рефлекторе Морской обсерватории во Флагстаффе (штат Аризона) обратил внимание на "выступ", видимый на некоторых снимках планеты. Кристи правильно интерпретировал его как близкий спутник. Открытие подтвердил астроном Дж. А. Грем на 4-метровом телескопе на обсерватории Серро-Тололо (Чили).

Снимки, с помощью которых Кристи обнаружил Харон

Коллега первооткрывателя Р. С. Харрингтон обнаружил равенство периодов вращения планеты и спутника. Оказалось, что Плутон и его спутник находятся в резонансе 1:1 и оба повернуты друг к другу только одной стороной. В это же время Кристи удалось найти спутник на снимках, полученных в той же обсерватории и сделанных за восемь и двенадцать лет до него. Как первооткрыватель, он предложил для спутника название - Харон. Согласно греческой мифологии, таким было имя перевозчика душ умерших через реку Стикс в подземное царство Плутона.
К концу 70-х годов размеры Плутона и Харона оставались еще очень неопределенными: 1000-4000 и 500-2000 км соответственно. Дальнейшие исследования позволили значительно уточнить эти значения. 6 апреля 1980 года звезда 12 звездной величины прошла очень близко от Плутона, создав покрытие длительностью 50 секунд. Но закрыл звезду не Плутон (находящийся в одной угловой секунде от звезды и имеющий диаметр 0,14"), а Харон. Сотрудники Морской обсерватории США получили значения и диаметра Харона в 1200 км, и наклона орбиты к плоскости орбиты Плутона в 65 градусов.
Исследования орбиты Харона продолжили и французские исследователи. В сентябре 1980 года астрономы Д. Бонно и Р. Фуа сделали серию фотографий, обработав которые на компьютере, получили значение радиуса орбиты Харона в 19000 км. Уточнение орбиты позволило точно определить массу всей системы Плутон-Харон, оставалось точно определить диаметр Плутона. И тут астрономом необыкновенно повезло. Харон был открыт всего за 7 лет до начала периода взаимных затмений в системе Плутон-Харон, происходивших в 1985-1990 годах. Это редкое событие случается раз в 124 года. В ходе него Харон за свой орбитальный период один раз проходит за Плутоном, и один раз перед ним. Наблюдение этих покрытий позволило определить размеры Плутона и Харона с точностью до нескольких километров. Также было собрано значительное количество данных об альбедо поверхностей Плутона и Харона, обращенных друг к другу. Первые затмения проходили в северном полярном регионе Плутона, последующие через экватор, до южной полярной зоны. Эти и последующие наблюдения показали, что поверхность Плутона является самой контрастной в Солнечной системе после Земли и значительно контрастней Марса.
Независимое определение размеров Плутона было проведено в 1988 году во время покрытия им звезды. Одновременно у планеты была открыта протяженная разреженная атмосфера.
Еще в 1976, используя 4-метровый рефлектор в обсерватории Китт Пик, американский астроном Д. Крукшенк со своими коллегами, изучая инфракрасный спектр Плутона, обнаружил в нем линии, характерные для метанового льда. Ранее в 1970 году Дж. Фикс, Дж. Неффом и Л. Келси на 60-сантиметровом рефлекторе со спектрофотометром нашли в спектре признаки полос поглощения ионов железа и пришли к выводу, что породы планеты обогащены железом. Затем в 1980 году Ю. Финк (США) обнаружил в спектре Плутона полосы поглощения метана, предположив наличие метановой атмосферы. В 1992 году на поверхности планеты были обнаружены замерзшие азот и окись углерода. Покрытие 1988 года позволило оценить давление на поверхности в 0,15 Па , а два других в 2002 году (в июле и 20 августа) наблюдавшиеся астрономами многих обсерваторий дали значение в 0,3 Па. Это удивительно, так как перигей Плутон прошел 5 сентября 1989 года и сейчас удаляется от Солнца. Одно из объяснений этого эффекта состоит в том, что в 1987 году из многолетней тени вышел южный полярный регион планеты, и испаряющийся азот увеличил плотность атмосферы.
Наземные инфракрасные наблюдения давали температуру поверхности в - 238 градусов Цельсия (35К), однако наблюдения, проведенные в конце 90-х космической инфракрасной обсерваторией ISO, выявили более теплые участки с температурой до - 208 градусов Цельсия (65К). Наложение оптической и инфракрасной фотографий позволили определить, что более теплые участки соответствуют более темным породам, а более холодные - светлым.
Покрытие Харона звездой 2UCAC 2625 7135 14 звездной величины 11 июля 2005 году, наблюдавшееся в Южной Америке 3 независимыми группами астрономов, позволило еще больше уточнить его радиус, и исследовать возможность наличия у него разреженной атмосферы.
Космический телескоп Хаббл начал наблюдения Плутона в 1994 году. С его помощью удалось составить первые две карты поверхности Плутона, в 1996 году - черно-белую , а в 2005 - цветную, с разрешением до 100 км на пиксель! И, наконец, исследовав снимки космического телескопа за 15 мая 2005 года и за 14 июня 2002 года, группе астрономов удалось обнаружить на них два новых спутника Плутона яркостью около 23 звездных величин и размером порядка 50-200 км. Проведенные исследования позволяют говорить, что у Плутона нет других спутников размером больше 15 километров в поперечнике.
Более детальная информация об новых спутниках будет получена во время дальнейших наблюдений Хабблом Плутона в феврале 2006 года.