Файл: Реферат по астрономии плутон автор Новикова Вера 10а романова А. Б. Ярославль 2020 год Содержание.docx

Скачать файл (0,03Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.03.2024

Просмотров: 12

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Муниципальное общеобразовательное учреждение "Средняя школа №42 им. Н.П. Гусева с углубленным изучением французского языка"

Реферат по астрономии

ПЛУТОН

Автор: Новикова Вера 10А

Руководитель: Романова А.Б.

Ярославль

2020 год

Содержание:

Введение…………………………………………………………………… 3
История открытия………………………………………………………… 3
Плутон – какой он?...................................................................................... 4
Почему Плутон больше не планета?.......................................................... 6
Вращение и орбита……………………………………………………….. 7
Строение…………………………………………………………………... 7
Атмосфера и погода……………………………………………………. .. 8
Спутники………………………………………………………………….. 9
Заключение ………………………………………………………………. 10

Список литературы………………………………………………………. 10

Введение

В данном реферате речь пойдет о самой загадочной планете нашей Солнечной системе – Плутоне.

Планета Плутон еще совсем недавно пополняла список планет Солнечной системы и занимала почетное девятое место. Этот период длился с 1930 года по 2006 год. Принятые поправки к классификации небесных тел лишили одного из членов системы гордого звания планеты. Сегодня по самой удаленной эллиптической орбите вокруг Солнца вращается всего лишь карликовая планета. Землянам она известна под именем Плутон.

История открытия

Когда после открытия Урана был математически предсказан и позднее обнаружен Нептун, многие посчитали, что теперь учтены все планеты Солнечной системы. Но наблюдения за этими двумя планетами дали астрономам повод предположить, что орбита Урана подвержена влиянию еще одного небесного тела. Гипотетическую планету нарекли «Х — Планета» и с энтузиазмом принялись за ее поиски. Особо старательно изучал этот район неба Персиваль Лоуэлл. На собственные средства он основал обсерваторию и совместно с Пикерингом рассчитал возможные координаты «объекта Х». В 1906 году начались активные наблюдения. Несколько десятилетий будущий Плутон успешно прятался от телескопов. Еще в 1915 году были получены фотоизображения планеты, но настолько нечеткие, что его даже не опознали. В 1919 году он попал в поле зрения уже обсерватории Маунт — Вильсон. Но на всех фотопластинках Плутон затерялся среди звезд. На несколько лет поиски отложили, так как главный энтузиаст, Лоуэлл, умер. Возобновили наблюдения в 1929 году. Директор Слайфер поручил молодому сотруднику Клайду Томбо фотографировать ночное небо сериями — по три снимка каждые несколько дней. К марту 1930 года имелось документальное подтверждение некоего движущегося объекта.

Со всего мира стали поступать предложения по названию новой планеты. Право выбирать было отдано обсерватории Лоуэлла. По традиции планеты Солнечной системы получали имена мифологических героев. Поэтому предложения назвать новый небесный объект именем основателя обсерватории (Персиваль), либо его супруги (Констанция) не поддержали. Отказались от «Зевс» и «Кронос» — авторами предложения были ученые с плохой репутацией. Не прошла «Минерва», так уже был назван астероид. Название «Плутон» впервые прозвучало от школьницы из Оксфорда, Венеции Берни. Ее дед работал в Оксфордском университете и рассказал внучке об открытии планеты. Венеция увлекалась мифологией, поэтому она сразу вспомнила имя бога подземного царства Плутона. Ведь новая планета далека от Солнца, там так же темно и холодно. Дед передал ее предложение коллеге Тернеру, а тот связался с обсерваторией Лоуэлла. Вариант Венеции Берни был принят единогласно. Произошло это в мае 1930 года. Астрономы обозначают Плутон монограммой в честь Персиваля Лоуэлла . Астрологи остановились на символе, напоминающем знак Нептуна, заменив средний зубец кругом . Получившееся изображение еще называют «Фениксом». В азиатских странах нового члена Солнечной системы назвали «Звезда подземного царя» (или «Звезда Ямы»).

Плутон – какой он?

C самого начала было понятно, что Плутон сильно отличается от других планет Солнечной системы. Во-первых, он вращается вокруг Солнца по довольно вытянутой орбите с бо́льшим эксцентриситетом, в отличие от почти круговых орбит других планет. Во-вторых, его орбита сильно наклонена к плоскости эклиптики — на 17 градусов. Ученые не могли не обратить внимания и на структурное несоответствие: есть четыре планеты земной группы, четыре планеты-гиганта, а за ними вдруг оказался такой маленький объект?

Поверхность Плутона очень неоднородна. Эта неоднородность приводит к периодическому изменению при вращении Плутона его блеска и спектра.

Плотность Плутона составляет 1,860 ± 0,013 г/см. Вероятно, его недра на 50—70 % состоят из камня и на 50—30 % — изо льда, в основном водяного. Если тепла от распада радиоактивных элементов хватило на отделение льда от камня, то недра Плутона дифференцированы — плотное каменное ядро окружено мантией изо льда

, толщина которой составляет около 300 км. Не исключено, что этого тепла хватило и на создание под поверхностью океана жидкой воды. При её замерзании могли появиться наблюдаемые следы растяжения поверхности — грабены и уступы.

Спектральные данные показывают, что водяной лёд есть и на поверхности Плутона, но его по большей части маскирует покров из более летучих льдов, в основном азотного (97—98 %). Кроме того, обнаружены замёрзшие метан и монооксид углерода, а также примеси других соединений (в основном образующихся из метана и азота под действием жёсткого излучения). Это, в частности, этан и, вероятно, более сложные углеводороды или нитрилы, а также толины, придающие Плутону (как и некоторым другим далёким от Солнца телам) коричневатый цвет. Среди перечисленных веществ азот, монооксид углерода и, в меньшей степени, метан отличаются существенной летучестью в условиях Плутона и способны к сезонным перемещениям по поверхности.

Открытие в 1978 году спутника Плутона — Харона — позволило измерить их общую массу, используя третий закон Кеплера. Дальнейшие исследования позволили определить массу Плутона и Харона по отдельности. Современное значение массы Плутона — (1,303 ± 0,003)·10²² кг^[3], что составляет 0,22 % массы Земли.

Почему Плутон больше не планета?

Еще в 50-тых годах прошлого века советские ученые предположили, что Плутон не совсем полноценная планета, а лишь одно из многих небесных тел, карликовых планет, вращающихся по орбитам возле Солнечной системы. На границе веков эта гипотеза подтвердилась — обнаружили множество объектов, многие из которых были куда массивнее Плутона. И в 2006 году международное астрономическое научное сообщество уточнило параметры, по которым небесное тело может быть отнесено к планетам. Эта переквалификация понизила статус Плутона — он был причислен к категории карликовых планет и внесен в их каталог за номером 134340.

Но не все приняли «разжалование» Плутона, продолжая считать его планетой. В 2008 году было решено ввести понятие «плутоиды». Это небесные тела с «пограничными» массой и размерами, двигающиеся по стабильной орбите. Пока к этому разряду отнесены Плутон и открытая в 2004 году Эрида. Остальные небесные тела из пояса Койпера остаются карликами.

Вращение и орбита

Исследование Плутона крайне затруднено огромным расстоянием до него. До пролета аппарата «Новые горизонты» в 2015 году очень много оставалось тайной. Но кое-что позволили узнать и наблюдения с Земли:

Плутон составляет компанию Венере и Урану, вращаясь вокруг Солнца в направлении, противоположном движению остальных планет;
у планеты большой эксцентриситет, поэтому она то приближается к Солнцу даже ближе, чем Уран, то удаляясь более чем на семь миллиардов километров;
ось вращения Плутона имеет наклон в 120°, отчего времена года выражены намного сильнее, чем на Земле;
год на Плутоне длится 247,9 земных лет, по своей орбите он движется медленнее всех планет (около 4,7км/сек);
вокруг своей оси Плутон крутится неспешно, день здесь равен 132 земным часам;
ускорение свободного падения здесь всего 0,617 м/сек²;
Плутон непредсказуем в своем движении, его можно «просчитать» не более чем на несколько миллионов лет вперед-назад. Причем только с помощью нелинейных уравнений, настолько оно хаотично.

Строение

Плутон образован из каменистых пород и льда. Он действительно мал, меньше Луны в три раза. Вся его площадь лишь немного превышает площадь территории России (17,7млн кв.км). Радиус по экватору 1153 км. Гипотетически недра планеты состоят из камня (до 70%) и льда. Причем лед преимущественно водяной, толщина его около 300 км. Лед отделен от каменного ядра, и есть вероятность, что между ними может быть океан с обычной жидкой водой. Замерзая, вода образовала на поверхности «растяжки» — грабены и уступы. Поверхностный лед Плутона удерживает «летучие» льды (азотистый, метановый, монооксид углерода и другие соединения). Обнаружены сложные углеводороды и толины — именно они придают коричневатый цвет планете. Наблюдения при помощи аппарата «Новые горизонты» показали еще несколько интересных деталей поверхности небесного тела. Это большая светлая зона с очертаниями в виде сердца в зоне экватора — светлые горы, высотой до 3,5 км, возвышающиеся над гладкой равниной. А также «Равнина Спутника» — огромная впадина (5% поверхности), заполненная азотистым льдом. Глубокие трещины и борозды делят равнину на ячейки. На ней имеются «айсберги» из водного льда. Из него же состоят горы, окружающие Равнину Спутника грядой до 5 км в высоту.

Атмосфера и погода

Обнаружили атмосферу только в 1985 году. Она очень разрежена и формируется из газов, испаряющихся с поверхности. В основном это азот (90%) и метан (4%), имеется примесь угарного газа (до 5%). Высота атмосферы составляет около 200км. При удалении Плутона от Солнца давление падает, часть газов замерзает и оседает на планете. В этот период здесь царит полный штиль. Приближение к светилу отогревает карликовую планету, газ наполняет атмосферу, и давление снова возрастает. Появляются довольно мощные ветра. Но даже при самом низком давлении атмосфера Плутона может сглаживать перепады суточных температур. Метан создает определенный парниковый эффект. Интересно, что температура у поверхности (-223,15˚С) оказывается ниже средней в атмосфере почти на сорок градусов. То есть в горах Плутона температура выше, чем на равнинах или впадинах. Теплее всего на полюсах, остальное пространство — вечная мерзлота.

Спутники

В настоящее время у Плутона известно пять спутников: самый большой спутник Харон, а также четыре малых спутника: Гидра, Никта, Кербер и Стикс. Также предполагается возможность существования шестого спутника P6.

Харон

Харон был открыт в 1978 году. Его диаметр составляет около 1200 км, что лишь в два раза меньше диаметра Плутона. Расстояние между центрами Харона и Плутона составляет около 19 600 км; между поверхностями — около 17 800 км.

Гидра и Никта

Два внешних спутника, получившие названия Гидра и Никта, были открыты в результате повторного анализа фотографий «Хаббла», сделанных в мае 2005 года. Об открытии было объявлено в октябре того же года. Поскольку альбедо спутников неизвестно, то сложно определить их размеры. Если считать альбедо спутников равным показателю Харона, то их диаметры оцениваются в 125 и 140 км, соответственно (но возможна ошибка в два раза). Радиус орбиты меньшего спутника — 49 тыс. км, то есть он находится в 2,5 раза дальше от Плутона, чем Харон. Другой спутник движется по орбите радиусом 65 тыс. км.

Кербер и Стикс

Телескопом «Хаббл» в июне 2011 года был обнаружен ещё один спутник Плутона — Кербер. По предварительным оценкам, его диаметр составляет от 13 до 34 км. Спустя год — в июле 2012 — открыт пятый спутник, Стикс. По предварительным оценкам, его диаметр составляет от 15 до 24 км. Первые изображения Кербера и Стикса с использованием самой чувствительной камеры LORRI аппарата «Новые горизонты» были получены в период с 25 апреля по 1 мая 2015 года.