№ 3

Сентябрь/2022

Russian Traveler 03/2022

Сколько лет требуется Плутону, чтобы совершить один оборот по орбите? Очень много

Фото: Wikimedia Commons

У карликовой планеты необычная орбита – со времени своего открытия он не совершил и одного оборота. Ученые поделились интересными деталями о том, почему так происходит.

Плутон был открыт 18 февраля 1930 года с помощью обсерватории Лоуэлла во Флагстаффе, штат Аризона. Американский астроном Клайд Томбо обнаружил движущийся объект явно за пределами орбиты Нептуна. Позже этот объект был назван Плутоном в честь повелителя подземного мира в греческой мифологии.

Сначала Плутон признали девятой планетой в Солнечной системе, но в 2006 году его лишили этого почетного статуса и нарекли карликовой планетой. 

На то, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца, Плутону требуется 248,09 земных года.

Это значит, что свой первый полный оборот Плутон совершит 23 марта 2178 года (если считать с момента его открытия). 

Планеты и другие объекты нашей Солнечной системы обычно вращаются по орбитам, плоскости которых довольно мало наклонены к плоскости земной орбиты – эклиптике. Однако Плутон по сравнению с ними наклонен довольно сильно – на 17 градусов. 

«Наклон карликовых планет, как правило, больше в результате динамического взаимодействия между планетами в начале истории Солнечной системы. Например, Меркурий наклонен на семь градусов, как и карликовая планета Эрида. Карликовая планета Макемаке – на 29 градусов, а Хаумеа – на 28,2 градусов», – Уилл Гранди, астроном из обсерватории Лоуэлла.

То же самое относится к эксцентриситету карликовых планет, который описывает, насколько орбита удалена от полноценного круга. Тогда как орбита Земли почти круглая, орбита Плутона вытянута с эксцентриситетом 0,25. Для сравнения, у Меркурия этот показатель составляет 0,205, у Эриды – 0,44, у Макемаке – 0,16, у Хаумеа – 0,20.

По словам Гранди, отклонения этих планет являются ценными ключами к пониманию драматических событий, произошедших в начале истории Солнечной системы. Изучая эти факторы, можно понять сложную историю планетарных миграций и столкновений, которые могли приводить к полному изгнанию планет из Солнечной системы.

Солнечная Система образовалась в протопланетном газопылевом облаке. В связи с этим изначально большинство орбит образовавшихся объектов Солнечной Системы находилось в одной плоскости. 

После образования Солнечной Системы по причине постоянных гравитационных возмущений между объектами Солнечной Система, а также от близких пролетов звезд происходило постоянное изменение орбит объектов Солнечной Системы. В частности орбиты становились более эксцентричными, а их наклонение стало отличаться от изначальной плоскости протопланетного диска.

Главный исследователь New Horizons Алан Стерн из Юго-Западного исследовательского института отметил, что есть четыре фактора, которые следует учитывать при разговоре об орбите Плутона. Первые две – это его наклон и эксцентриситет. Третий фактор – резонанс Плутона с Нептуном.

Нептун – огромный газовый гигант – вовлечен в гравитационный «танец» с Плутоном, из-за чего обе планеты находятся в постоянном орбитальном резонансе друг с другом. Ту же самую закономерность мы наблюдаем у Сатурна, имеющего множество спутников на резонансных орбитах.

Фото: Wikimedia Commons
Орбиты Плутона, Нептуна, Урана, Сатурна и Юпитера

Четвертый фактор вытекает из этого резонанса – Плутон за время полного оборота вокруг Солнца в течение 20 лет находится ближе к нашей звезде, чем Нептун. Когда это происходит, Нептун всегда находится на противоположной стороне от Солнца относительно местоположения Плутона. «Эти двое никогда не столкнутся, потому что находятся в этом резонансе», – поясняет Стерн.

Но Гранди добавляет пятый фактор к списку важных особенностей орбиты Плутона. Плутон и его самый большой спутник Харон относительно близки по размеру. Масса Харона составляет примерно половину массы Плутона. По словам Гранди, вместо того, чтобы думать о Плутоне, как об отдельной планете, «подумайте об общем центре масс», который разделяют Плутон и Харон, когда они вращаются вокруг Солнца.

Проще говоря, Плутон и Харон представляют собой двойную планетарную систему, и этот следует учитывать при изучении орбиты этих объектов.