Как далеко от Земли находится карликовая планета Плутон?

Плутон — краткие факты

• Первооткрыватель — Клайд В. Томбо (Клайд В. Томбо);
• дата открытия — 18 февраля 1930 г;
• Большая полуось — 39 482 а е.;
• Орбитальный период – 247,94 земных года;
• Эксцентриситет – 0,2488;
• Наклон – 17,16°;
• Средний радиус – 1188 километров;
• Период вращения – 6 дней 9 часов;
• Температура поверхности – от ≈33 К до 55 К;
• Видимая магнитуда – 15,1 (средняя);
• Известные луны — Харон, Гидра, Кербер, Никс, Стикс;
• Ближайшая доставка на Землю: около 4,71 миллиарда километров;
• Ближайшее расстояние к Земле составляет 7,5 миллиардов километров.

Общая информация

Прежде чем говорить о расстоянии от Земли до Плутона, стоит отметить несколько важных нюансов, связанных с этой темой.

Итак, наша планета вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите. Если выражаться проще, то немного длинновато. А здесь орбита Плутона еще более вытянута. Можно даже сказать овальный. Во время перигелия планета приближается к Солнцу. А расстояние от звезд до Плутона 4 400 000 000 километров. Это огромное число. Но еще дальше от Солнца планета находится в афелии. В этом случае расстояние увеличивается до 3 миллиардов километров. Неудивительно, что такая динамика отражается на температуре, которая царит на поверхности карликовой планеты. Когда Плутон максимально приближается к Солнцу, азотный снег на нем тает, в результате чего вокруг него образуется разреженная атмосфера.

По отношению к Земле

И теперь вы можете применить данные к нашей планете. Расстояние от Земли до Плутона также не зафиксировано. Это и понятно — ведь оно меняется по отношению к Солнцу. Расстояние от Земли до Плутона в километрах колеблется от 4,2 до 7,5 миллиардов. Почему показатель больше? Это просто. Наша планета тоже вращается по орбите А когда Земля попадает точно в центр между Солнцем и Плутоном (а если точнее, то становится на линию, которая их соединяет), то расстояние может быть либо 4,2, либо 7,2 миллиарда. Все зависит от того, где в этот момент находится карликовая планета. А через полгода расстояние от Земли до Плутона будет 4,6 или 7,5 миллиарда. В этот момент наша планета тоже находится на пресловутой линии, но уже позади Солнца.

Несмотря на такую ​​динамику, расстояние от Земли до Плутона в км можно считать стабильным. В любом случае видно постоянство.

Световые годы

Теперь можно все перевести в эту более привычную для космоса единицу измерения. А для начала стоит напомнить, что световой год — это расстояние, которое проходит свет, распространяющийся в вакууме, за 12 месяцев. И движется он с огромной скоростью. Это примерно 300 тысяч километров за одну секунду. О чем это гороить? О том, что свет в одну одну секунду в орелых 7,5 раз облетает он нашего земного графа. В общем, если его выпустить с Земли, то он долетит до Плутона за 5,5 часов. Что равно 0,00062 светового года. Это расстояние от Земли до Плутона.

Кстати, ученые и исследователи уверяют: если человек хочет увидеть эту планету, то его желание можно смело сравнивать с попыткой рассмотреть греческий орех, находящийся в 50 километрах от точки наблюдения.

 

Как далеко Земля от Плутона?

На момент написания Плутон в настоящее время находится на расстоянии 5 048 047 233 километров (33,744112) от нашей планеты Земля.

На этом расстоянии путешествие между двумя объектами занимает 4 часа 40 минут 38,4 секунды.

Ближе выставка Земля и Плутон прочижиться другу к другу, когда оба объекта находятся в оппозиции.

Противостояние происходит, когда Земля перемещается между внешней планетой — или, в данном случае, карликовой планетой — и Солнцем.

Это происходит примерно раз в год, на 1 или 2 дня позже каждый год с нашей точки зрения на Земле.

Ближе всего эти планеты могут подойти, когда они выровнены (перигей), Плутон находится в самом близком положении к Солнцу (перигелий), а Земля — ​​в самом дальнем (афелий).

В самой дальней плоскости Плутон может находиться на расстоянии около 7,5 миллиардов километров (4,7 миллиарда миль) от Земли.

Это происходит, когда планеты находятся по разные стороны от Солнца друг к другу.

В самом близком случае он может находиться на расстоянии около 4,71 миллиарда километров (2,9 миллиарда миль) от Земли.

Орбита Плутона невероятно эллиптическая и эксцентричная, с наклоном в 17 градусов.

Расстояние между Землей и Плутоном может сильно меняться в течение его 248-летней орбиты.

Он проводит 20 лет в своем путешествии вокруг Солнца и Нептуна.

Ближайшее расстояние, которого Плутон и Земля достигнут к 2100 году, действительно произошло 20 июня 2013 года на расстоянии 31,45 а е., или 4 704 718 037 километров.

Сколько времени потребуется, чтобы добраться до Плутона?

Учитывая эксцентриситет орбиты карликовой планеты, время полета до Плутона может варьироваться.

Пока мы отправили на планету только одну миссию «Новые Горизонты», которая стартовала 19 января 2006 года.

Максимальное сближение с Плутоном она совершила 14 июля 2015 года, спустя почти 9 с половиной лет на расстоянии 12 500 километров от планеты.

Если бы целью было просто совершить полет, вы могли бы добраться туда быстрее.

Но чем быстрее вы приближаетесь, тем меньше полезной науки вы сможете изучить, когда доберетесь туда.

посещение такой отдаленной части Золнечной системы — федеральное предприятие, дорожное хозяйство находится в тейх миссиях.

Какой перелет самый короткий?

На данный момент существует одна концепция орбитального аппарата и спускаемого аппарата к Плутону, в котором будет использоваться тип термоядерного двигателя под названием Direct Fusion Drive).

В этом двигателе будет предложен тып термоядерного привода, который в настоящее время исследуется и разрабатывается.

Если это сработает, этот тип двигателя потенциально может отправить к Плутону корабль весом до 1000 кг примерно за 4 года.

Это также дало значительную энергию для создания инструментов, что значительно увеличило объем полезной научной работы, которую можно было выполнить.

Этот тип двигателя может изменить правила игры в освоении космоса в нашей Солнечной системе.

Как часто происходит самое близкое сближение?

Максимальное сближение Земли и Плутона происходит чуть чаще одного раза в год, когда планета и карликовая планета находятся в противостоянии.

Однако, учитывая невероятно эксцентричную и эллиптическую орбиту Плутона, расстояние, на котором они находятся в оппозиции, может сильно различаться.

Карликовые планеты имеют более длительный орбитальный цикл, их близкое сближение с Землей происходит гораздо реже.

В 2013 году два объекта достигли максимального сближения примерно за 200 лет.

Миссии на Плутон

Новые Горизонты

До сих пор была только одна миссия к Плутону.

«Вояджерам» не удалось побывать в глубинах Солнечной системы.

Плутон был оставлен миссии «Новые горизонты», стартовавшей 19 января 2006 года.

Корабль завершил путешествие мимо Марса и Юпитера, сделав несколько замечательных наблюдений за 4 крупнейшими спутниками Юпитера, прежде чем перейти в режим гибернации на большую часть своего путешествия во внешнюю часть Солнечной системы.

Он максимально приблизился к Плутону 14 июля 2015 года, 9 лет и 176 дней спустя.

«Новые горизонты» предоставили нам первые снимки Плутона, его спутников, особенно Харона, крупным планом, и по сей день продолжает исследования и отправку невероятной информации о поясе Койпера.

Ожидается, что расширенная миссия продолжится в следующем десятилетии.

Будущие миссии

Хотя в настоящее время ничего не планируется, есть несколько концептуальных миссий по возвращению к Плутону и, возможно, к Нептуну.

Выше мы упоминали о предлагаемых орбитальном и посадочном модулях с термоядерными двигателями.

Хотя он еще не находится в разработке, активно ведется исследовательский проект по термоядерному двигателю.

Две другие предлагаемые миссии исследуют идею «прыжков» корабля вокруг поверхности Плутона, используя его разреженную атмосферу.

Второй, названный «Персефона» (Persephone), попытается выяснить, есть ли на планете подповерхностный океан.

Возникает реальное ощущение, что мы стоим на пороге каких-то инновационных технологий, которым просто не терпится открыть Солнечную систему для более глубоких исследований.

Остается только надеяться, что такие технологии, как DFD Drive, преодолеют концептуальную стадию и будут запущены в производство.

Исследование

Между 1906 и 1916 годами американские ученые впервые заговорили о случайном открытии еще одной планеты, девятой, которую они назвали «Планетой X». Далее исследования проводились в таких хронологиях:

• в 1930 году сотрудник Центра Лоуэлла зафиксировал небесный объект, похожий по параметрам на «Планету Х» исключительно благодаря близорукости;
• в этом же году он официальное название – «Плутон»;
• в 2006 году девятая планета была переведена в статус карликовых небесных тел, утратив прежнее название, поскольку на орбите Нептуна располагались другие объекты Вселенной;
• в 2006 году был запущен аппарат «Новые горизонты», основной целью которого было изучение Плутона и Харона, его спутника;
• в 2015 году спутник максимально приблизился к планете (расстояние составило всего 12 500 км).

Устройство предоставило данные, которые позволили провести спектральный анализ поверхности. В разное время были сделаны снимки, и можно было сравнить геологическую активность.

Интересный факт: один день на Плутоне равен одному дню на Земле.

Кольца Плутона

Изначально считалось, что вокруг Плутона должны быть кольца, которые могли образоваться в результате столкновений. При подлете к планете спутник «Новые горизонты» отправил на Землю сделанные фотографии. Более того, устройство обязательно столкнулось бы с ними. После тщательного анализа полученных данных ученые единодушно пришли к выводу, что вокруг планеты их нет.

Статус Плутона сейчас

В 1930 году Плутон был признан планетой — 9-й по счету от Солнца, но сравнительно недавно он утратил свой статус. Ученые начали сумериться, что небесное тело соразмерно параметрам Земли. В результате исследований она была классифицирована как карликовая планета. По этому поводу несколько раз устраивались дебаты, и окончательное решение было принято в 2006 году. Ученые выделили несколько критериев для определения статуса планеты:

1. Космическое тело должно вращаться по орбите вокруг Солнца, а также быть спутником одной из звезд, а не какой-либо планеты.
2. Объект должен иметь такую ​​массу, которая позволит ему принять форму шара под действием силы тяжести.
3. Размеры тела должны быть настолько велики, чтобы в пределах его орбиты не было более крупных объектов. Исключение составляют только его спутники или объекты, находящиеся под действием силы тяжести.

Таким образме, проверив эти факторы, ученые установили, что назвать Плутон планетой нельзя из-за третьего критерия. Поскольку он расположен в поясе Койпера, его массу сравнивали с близлежащими объектами. Выяснилось, что Плутон занимает всего 7% массы других космических тел.

Диаметр Плутона

Размеры Плутона измеряются с точностью до 3 километров. Диаметр планеты равен 2376 ± 3 км. Это намного меньше диаметра любой из планет Солнечной системы, включая Меркурий, и значительно меньше диаметра Луны!

Плутон в 5 раз меньше Земли. Согласитесь, большой планетой такое компактное тело назвать довольно сложно.

Масса Плутона

Астрономы в начале 20 века предсказали, что планета, вращающаяся вокруг Нептуна, должна иметь массу, превышающую массу Земли. Когда был открыт Плутон, оказалось, что он слишком тусклый для такой большой планеты. В период с 1930 по 1978 год расчетная масса Плутона постепенно уменьшалась с 1 массы Земли до 1/10 массы нашей планеты (как у Марса).

В 1978 году был открыт спутник Плутона, что сразу позволило точно определить массу планеты. Оказалось, что Плутон почти в 5 раз легче Луны и в 400 раз легче Земли!

Объем Плутона

Объем карликовой планеты составляет 7 000 000 000 км³, то есть 7 миллиардов кубических километров. Это примерно в 155 раз меньше объема нашей планеты. Значит, внутри Земли поместилось бы значения 155 Плутонов!

Из чего состоит Плутон?

Если мы возьмем массу планеты и разделим ее на ее объем, то получим среднюю плотность. Средняя плотность может в общих чертах сказать, из чего состоит планета. Так, плотность Меркурия и Земли свыше 5 г/см³. Это говорит о том, что в составе этих планет преобладают металлы и горная порода. Плотность Юпитера и Сатурна всего около 1 г/см³ — это газовые гиганты.

Плотность Плутона составляет 1,86 грамма на кубический сантиметр. Это промежуточное значение между газообразными планетами, такими как Юпитер, и каменистыми планетами, такими как Земля. В составе Плутона большую роль играют различные льды.

Внутреннее строение и структура Плутона

Предполагается, что от 30 до 50% массы Плутона состоит из льда. Мантия состоит из водяного льда, а кора и поверхность состоят из более экзотического льда, состоящего из азота, окиси углерода и метана. Остальные 50—70 % массы планеты сосредоточены в ее ядре и представлены скалистыми породами. Диаметр ядра составляет примерно 1700 км. Не исключено, что под ледяной поверхностью Плутона находится целый океан жидкой воды, которая нагревается за счет распада радиоактивных веществ в недрах карликовой планеты.

Химический состав

Плутон, по-видимому, на 70 % состоит из горных пород (камней, базальтов) и на 30 % из воды.

Магнитное поле

Станция «Новые горизонты» пыталась обнаружить магнитное поле планеты во время пролета мимо Плутона, но безуспешно. Небольшие размеры карликовой планеты и медленное вращение вокруг собственной оси указывают на то, что такое поле возможно и не возможно.

Состав атмосферы

Атмосфера Плутона состоит из 99% азота. Оставшийся 1% приходится на метан, углекислый газ и различные углеводороды (ацетилен, циан и др.). Это в 100 000 раз меньше, чем давление на поверхности Земли! Однако в атмосфере Плутона образуется дымка, которую можно проследить до высоты 200-300 км.

Орбита Плутона

Плутон движется вокруг Солнца по орбите, не похожей на орбиты больших планет Солнечной системы. Все планеты крупные вротятся оборудование онлайнца примерно в одной плоскости (плоскости эклиптики), а орбита Плутона наклонена к ней под углом 17°. Кроме того, орбита Плутона вытянута: она больше напоминает овал, чем круг.

Из-за вытянности, или, как говорят астрономы, высокой липтичности обиты, Плутон удаляется от Солнца на 49 астрономических единиц (1 а.е. — среднее расстояние от Земли до Солнца, примерно 150 млн км), а затем сближается с 30 а е. Из-за этого карликовая планета иногда становится ближе к Солнцу, чем Нептун. Это событие длится всего 20 лет от 248-летнего оборота Плутона.

В последний раз Плутон был ближе к Солнцу, чем Нептун, в период с 1979 по 1999 год. В это время Плутон официально считался восьмой планетой от Солнца, а Нептун — девятой. (Плутон стал карликовой планетой только в 2006 году.)

Когда Плутон приближается к Солнцу, лед на его поверхности тает и временно образует разреженную атмосферу, состоящую в основном из азота. Из-за низкой гравитации атмосфера простирается на расстояние до 1500 км!

Следует отметить, что планета медленно движется по своей орбите. Средняя орбитальная скорость Плутона составляет всего 4,67 км/с — в шесть раз меньше, чем орбитальная скорость Земли. Максимальную скорость Плутон достигает в перигелии — 6,1 км/с, а минимальную скорость в афелии — 3,71 км/с.

Орбитальные характеристики Плутона

Ниже приведены данные об орбите Сатурна, его скорости и периоде обращения вокруг своей оси в сравнении с Землей.

Большие полуоси орбиты (млн км)	5869,656	149 598	39 236
Звездный период вращения (дни)	90560	365 256	247,94
Период тропической циркуляции (дни)	Неизвестно	365 242	—
Перигелий (млн км)	4434.987	147 095	30.15
Афелий (млн км)	7304.326	152,1	48 023
Синодический период (дней)	366,73	—	—
Средняя орбитальная скорость (км/с)	4,67	29,78	0,157
Макс. Орбитальная скорость (км/с)	6.1	30.29	0,201
Мин. Орбитальная скорость (км/с)	3,71	29.29	0,127
Наклонение орбиты (градусы.)	17.16	0	—
Эксцентриситет	0,2444	0,0167	14 635
Звездные сутки (период обращения вокруг своей оси, ч)	-153,2928	23,9345	6.405
Солнечные дни (ч)	153 282	24	6387
Наклон экватора к орбите (градусы.)	57,47	23.44	2452

Спутники Плутона

У Плутона пять спутников: Харон, Гидра, Стикс, Никта и Цербер. Харон — ближайший и одновременно самый большой. Самый дальний — Гидра, который также является вторым по величине спутником.

Харон был открыт в 1978 году. Сразу стало понятно, что это относительно крупный спутник. Его размер вдвое меньше размера карликовой планеты. Эта луна была названа в честь мифологического Харона, перевозчика душ, погибших в царстве мертвых через реку Стикс.

Поскольку Харон и Плутон очень похожи по размерам, их орбита не похожа на орбиту большинства планет и их спутников. Например, мы можем сказать, что Луна вращается вокруг Земли, хотя это неверно. И Луна, и Земля вращаются вокруг общего центра масс. Но этот центр находится внутри Земли, под ее поверхностью, так что такое упрощение в рассуждениях простительно. А вот центр масс системы Плутон — Харон находится за пределами Плутона. Оба тела вращаются вокруг точки пространства, расположенной между ними, что во многом напоминает орбиты двойных звездных систем.

Анимация, демонстрирующая вращение Плутона и Харона вокруг общей массы. Один оборот Харона равен 6 земным суткам и 9 часам. Столко же длятся чуть ся на Плутоне. Источник: GrabCAD

Харон находится очень близко к Плутону, на расстоянии около 20 тысяч километров. Это в 19 раз меньше, чем расстояние от Земли до Луны. Один оборот вокруг спутника Плутона занимает 6,4 земных дня. Ровно столько, сколько сутки на Плутоне. Это означает, что Харон всегда находится над одним и тем же местом на поверхности Плутона.

Другие карликовые планеты

Поскольку Плутон удовлетворял первым двум критериям, он был классифицирован как карликовая планета, а также классифицирован как плутоид. Сферические объекты с небольшой массой считаются небесными телами. Они должны вращаться вокруг Солнца. При этом, орбите недвижимости иметить больший радиус, чем у Нептуна. Помимо Плутона, Плутоидами считаются: Эрида, Макемаке и Хаумеа.

Интересный факт: на Плутоне одни сутки соответствуют шести земным, а один полный оборот вокруг Солнца занимает 248 лет.

Официально Плутон внесли в листопись майлий планет под номером 134340 (7 сентября 2006 г.). Интересно, что если бы ученые изначально правильно охарактеризовали этот объект, он занял бы место в первых тысячах каталога. Единственная разница между обычной планетой и карликовой планетой теперь только в размере объектов. По остальным параметрам они совпадают.

Читайте также: Сколько километров до космоса: что такое космос и на какой высоте от земли он начинается