Sao Điêm vương
Theo Từ Wikipedia, bách khoa toàn thư
Bài viết này là về các hành tinh lùn. Đối với các ứng dụng khác, xem Pluto (định hướng) .
Sao Diêm Vương ( tiểu hành tinh chỉ định : 134.340 Pluto) là đối tượng lớn nhất được biết trong vành đai Kuiper , [13] [h] [i] là biết nhiều thứ nhì lớn hành tinh lùn trong hệ thống năng lượng mặt trời và cơ thể được biết đến mười-nhất lớn trực tiếp quay quanh Mặt Trời . Nó là lớn nhất được biết đối tượng trans-Neptunian lượng nhưng nhẹ hơn nằm rải rác đĩa hành tinh lùn . Giống như các đối tượng khác vành đai Kuiper, Pluto là chủ yếu làm bằng đá và băng [14] và là tương đối nhỏ khoảng một phần sáu khối lượng của Mặt trăng và một phần ba khối lượng của nó. Nó có một vừa lập dị và quỹ đạo nghiêng mà mất nó 30-49 đơn vị thiên văn (4,4-7400000000 km) từ Mặt trời Điều này có nghĩa rằng Pluto định kỳ đến gần mặt trời hơn so với Neptune , mặc dù một quỹ đạo cộng hưởng với Neptune ngăn không cho chúng va chạm. Trong năm 2014, Diêm Vương tinh là 32,6 AU từ Mặt trời Ánh sáng từ Mặt Trời mất khoảng 5,5 giờ để đến Pluto ở khoảng cách trung bình của nó (39,4 AU). [15]
Pluto xem bởi New Horizons tàu vũ trụ vào ngày 12 tháng 7 năm 2015
| |||||||||
| Khám phá | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Được phát hiện bởi | Clyde W. Tombaugh | ||||||||
| Ngày phát hiện | Ngày 18 tháng 2 năm 1930 | ||||||||
| Chỉ định | |||||||||
| MPC định | 134.340 Pluto | ||||||||
| Phát âm |  i l ú t oʊ / / p | ||||||||
Đặt theo tên
| Sao Điêm vương | ||||||||
| Tính từ | Plutonian | ||||||||
| Đặc tính quỹ đạo [4] [a] | |||||||||
| Kỷ nguyên J2000 | |||||||||
| Aphelion |
| ||||||||
| Điểm trong quỉ đạo |
| ||||||||
| |||||||||
| Người kỳ dị | 0,244 671 664 (J2000) 0,248 807 66 (có nghĩa) [2] | ||||||||
| 366,73 ngày [2] | |||||||||
Trung bình Vận tốc quỹ đạo
| 4,7 km / s [2] | ||||||||
| 14,85 deg | |||||||||
| Xu hướng |
| ||||||||
| 110,286 83 ° | |||||||||
| |||||||||
| Được biết vệ tinh | 5 | ||||||||
| Tính chất vật lý | |||||||||
Bán kính trung bình
|
| ||||||||
| |||||||||
| Âm Lượng |
| ||||||||
| Quần chúng |
| ||||||||
Mean mật độ
| 2,03 ± 0,06 g / cm 3 [7] | ||||||||
| 1,229 km / s [e] | |||||||||
Thiên văn kỳ luân chuyển
|
| ||||||||
Equatorial vận tốc xoay
| 47,18 km / h | ||||||||
| 119,591 ° ± 0.014 ° (với quỹ đạo) [7] [f] | |||||||||
Bắc cực xích
| 132,993 ° [8] | ||||||||
Bắc cực xích
| -6,163 ° [8] | ||||||||
| Albedo | 0,49-0,66 ( hình học , thay đổi 35%) [2] [9] | ||||||||
| |||||||||
| 13.65 [2] 16,3 [10] (Trung bình là 15,1) [2] | |||||||||
| -0.7 [11] | |||||||||
| 0,065 "đến 0,115" [2] [g] | |||||||||
| Không khí | |||||||||
Surface áp
| 0.30 Pa (tối đa mùa hè) | ||||||||
| Thành phần theo thể tích | Nitơ , methane , carbon monoxide [12] | ||||||||
Sao Diêm Vương được phát hiện vào năm 1930 và ban đầu được coi là hành tinh thứ chín từ Mặt trời Sau năm 1992, tình trạng của nó như là một hành tinh rơi vào câu hỏi sau khi phát hiện ra vành đai Kuiper , một chiếc nhẫn của vật thể bên ngoài Sao Hải Vương bao gồm Pluto trong số các thiên thể lớn. Trong năm 2005, nằm rải rác đĩa đối tượng Eris , mà là 27% lớn hơn Sao Diêm Vương, được phát hiện, trong đó dẫn đầu Hiệp hội Thiên văn Quốc tế (IAU) để định nghĩa thuật ngữ "hành tinh" chính thức lần đầu tiên vào năm sau đó. [16] Điều này định nghĩa loại trừ Pluto và phân loại lại nó như là một thành viên của "mới hành tinh lùn "thể loại (và đặc biệt là mộtplutoid ). [17] Một số nhà thiên văn học tin rằng Pluto vẫn nên được coi là hành tinh. [18] [19] [20]
Sao Diêm Vương có năm mặt trăng được biết : Charon (lớn nhất, với đường kính chỉ hơn một nửa là của Pluto), Styx , Nix , Kerberos , và Hydra . [21] Pluto và Charon đôi khi được coi là một hệ thống nhị phân vì barycenter về quỹ đạo của họ không không nằm trong một trong hai cơ thể. [22] Các IAU đã không được chính thức hóa một định nghĩa cho các hành tinh lùn nhị phân, và Charon được chính thức phân loại như một mặt trăng của Sao Diêm Vương. [23]
Ngày 14 tháng 7 năm 2015, các New Horizons đầu dò sẽ bay bởi Pluto, [24] các tàu vũ trụ đầu tiên để làm như vậy. [25] [26] NASA có kế hoạch cho New Horizons để lấy số đo chi tiết và hình ảnh của sao Diêm Vương và các mặt trăng của nó. [27] [28] Sau này, có những kế hoạch cho New Horizons đến thăm một đối tượng khác trong vành đai Kuiper. [29]
Nội dung
[hide]Lịch sử
Khám phá
Thông tin thêm: hành tinh ngoài Neptune
Trong những năm 1840, Urbain Le Verrier sử dụng cơ học Newton để dự đoán vị trí của các hành tinh lúc đó chưa được phát Neptunesau khi phân tích nhiễu loạn trong quỹ đạo của Sao Thiên Vương . [30] quan sát tiếp theo của Neptune vào cuối thế kỷ 19 đã dẫn các nhà thiên văn cho rằng quỹ đạo Sao Thiên Vương là bị quấy rầy bởi một hành tinh khác ngoài Hải vương tinh.
Năm 1906, Percival Lowell -a Bostonian giàu có người đã thành lập Đài quan sát Lowell ở Flagstaff, Arizona , năm 1894-bắt đầu một dự án mở rộng tìm kiếm một hành tinh thứ chín có thể, mà ông gọi là " Hành tinh X ". [31] Đến năm 1909, Lowell và William H. Pickeringđã đề xuất vài tọa độ thiên thể có thể cho một hành tinh như vậy. [32] Lowell và đài quan sát đã tiến hành tìm kiếm của mình cho đến khi ông qua đời vào năm 1916, nhưng không có kết quả. Không biết đến Lowell, các cuộc điều tra của ông đã bắt được hai hình ảnh mờ nhạt của Pluto vào ngày 19 tháng 3 và 07 tháng tư năm 1915, nhưng họ không được công nhận cho những gì họ. [32] [33] Có tất cả mười bốn tiếng khác prediscovery quan sát, với người lớn tuổi nhất được thực hiện bởi các Đài quan sát Yerkes vào ngày 20 tháng 8 năm 1909. [34]
Bởi vì một cuộc chiến pháp lý mười năm với Constance Lowell, góa phụ Percival, người đã cố gắng để giành phần triệu đô la của đài của di sản của ông cho mình, việc tìm kiếm các hành tinh X đã không tiếp tục cho đến năm 1929, [35] khi đạo diễn của mình, Vesto Melvin Slipher , tóm lược bàn giao công việc của vị Planet X đểClyde Tombaugh , một 23 tuổi Kansan người vừa đến Đài quan sát Lowell sau Slipher đã bị ấn tượng bởi một mẫu bản vẽ thiên văn của ông. [35]
Nhiệm vụ Tombaugh đã có hệ thống hình ảnh bầu trời đêm ở những cặp hình ảnh, sau đó kiểm tra từng cặp và xác định xem có bất kỳ đối tượng đã chuyển vị trí. Sử dụng một so sánh chớp , anh nhanh chóng chuyển qua lại giữa các quan điểm của mỗi tấm để tạo ra ảo giác về sự chuyển động của một đối tượng nào đó đã thay đổi vị trí hoặc xuất hiện giữa các bức ảnh. Ngày 18 tháng 2 năm 1930, sau gần một năm tìm kiếm, Tombaugh phát hiện một đối tượng di chuyển tốt trên các tấm ảnh chụp vào ngày 23 và 29 tháng 1 của năm đó. Một bức ảnh có chất lượng thấp hơn thực hiện trên 21 Tháng giúp khẳng định phong trào. [36] Sau khi quan sát thu được hình ảnh khẳng định hơn nữa, tin tức về sự khám phá đã gửi điện đến Đài quan sát Harvard College vào ngày 13 tháng 3 năm 1930. [32]
Tên
Xem thêm: Venetia Burney
Phát hiện này đã gây xôn xao trên toàn cầu. Các Đài thiên văn Lowell , trong đó có quyền đặt tên cho các đối tượng mới, nhận được hơn 1.000 lời đề nghị từ khắp nơi trên thế giới, từ Atlas để Zymal. [37] Tombaugh thúc giục Slipher để đề nghị một tên cho đối tượng mới một cách nhanh chóng trước khi người khác đã làm. [37] Constance Lowell đề xuất Zeus , sau đó Percival và cuối cùng Constance. Những đề nghị này đã được tính đến. [38]
Tên Pluto, sau khi các vị thần của thế giới ngầm , được đề xuất bởi Venetia Burney (1918-2009), một nữ sinh thì mười một tuổi ở Oxford , Anh, người đã quan tâm đến thần thoại cổ điển . [39] Cô đề nghị nó trong một cuộc trò chuyện với ông bà Falconer Madan , một thư viện cũ ở Đại học Oxford của Thư viện Bodleian , người đã qua tên các giáo sư thiên văn học Herbert Hall Turner , người đánh điện cho các đồng nghiệp ở Hoa Kỳ.[39]
Các đối tượng đã được chính thức đặt tên vào 24 tháng 3 năm 1930. [40] [41] Mỗi thành viên của Đài quan sát Lowell được phép bỏ phiếu về một danh sách ngắn của ba: Minerva (mà đã là tên cho một tiểu hành tinh), Cronus (trong đó có mất uy tín thông qua được đề xuất bởi các nhà thiên văn học không được ưa chuộng Thomas Jefferson Jackson See ), và Pluto. Pluto nhận được mỗi phiếu. [42] Cái tên được công bố vào ngày 01 tháng 5 năm 1930. [39] Sau khi thông báo, Madan đã Venetia 5 £ (tương đương với 282 £, hoặc $ 430 USD vào năm 2015), [43] như là một phần thưởng. [ 39]
Việc lựa chọn tên một phần được lấy cảm hứng từ một thực tế là hai chữ cái đầu tiên của Sao Diêm Vương là tên viết tắt của Percival Lowell, và Pluto của biểu tượng thiên văn ( 
, unicode U + 2647, ♇) là một monogram xây dựng từ các chữ cái 'PL'. [44] Pluto của biểu tượng chiêm tinhtương tự như của Neptune ( 
), Nhưng có một vòng tròn ở vị trí của prong giữa của cây đinh ba ( 
).
, unicode U + 2647, ♇) là một monogram xây dựng từ các chữ cái 'PL'. [44] Pluto của biểu tượng chiêm tinhtương tự như của Neptune ( 
), Nhưng có một vòng tròn ở vị trí của prong giữa của cây đinh ba ( 
).
Tên đã sớm chấp nhận bởi văn hóa rộng lớn hơn. Năm 1930, Walt Disney đã rõ ràng lấy cảm hứng từ nó khi ông giới thiệu cho Mickey Mouse một con chó cưng tên là Pluto , mặc dù Disney phim hoạt hình Ben Sharpsteen không thể khẳng định lý do tại sao cái tên được. [45] Năm 1941, Glenn T. Seaborg tên mới được tạo ra nguyên tố plutonium sau Pluto, phù hợp với truyền thống của việc đặt tên các yếu tố sau khi hành tinh mới được phát hiện, sau uranium , được đặt theo tên của Uranus , và neptunium , được đặt tên sau khiNeptune . [46]
Hầu hết các ngôn ngữ sử dụng tên "Pluto" trong transliterations khác nhau. [j] Trong tiếng Nhật , Houei Nojiri đề nghị các dịch Meiōsei (冥王星 ? "Star of the King (Thiên Chúa) của Underworld"), và điều này được vay mượn vào Trung Quốc , Hàn Quốc , và tiếng Việt . [47] [48] [49] Một số ngôn ngữ Ấn Độ sử dụng tên Pluto, nhưng những người khác, chẳng hạn như Tiếng Hin-ddi , sử dụng tên của Yama , Guardian of Hell trong Hindu và Phật giáo thần thoại, cũng như Việt . [48 ] ngôn ngữ Polynesia cũng có xu hướng sử dụng các vị thần bản địa của thế giới ngầm, như trong Maori Whiro . [48]
Planet X bác bỏ
Sau khi tìm thấy, muốn ngất của sao Diêm Vương và thiếu của một diễn viên đĩa nghi ngờ được giải quyết trên ý tưởng rằng nó là Lowell của Planet X . [31] Ước tính khối lượng của sao Diêm Vương đã được điều chỉnh giảm xuống trong suốt thế kỷ 20. [50]
| Năm | Quần chúng | Ước tính bởi |
|---|---|---|
| 1931 | 1 Trái đất | Nicholson & Mayall [51] [52] [53] |
| 1948 | 0.1 (1/10) Trái đất | Kuiper [54] |
| 1976 | 0.01 (1/100) Trái đất | Cruikshank , Pilcher, & Morrison [55] |
| 1978 | 0,002 (1/500) Trái đất | Christy & Harrington [56] |
| 2006 | 0,00218 (1/459) Trái đất | Buie et al. [7] |
Các nhà thiên văn ban đầu tính toán khối lượng của nó dựa trên hiệu ứng giả định của nó trên sao Hải Vương và Thiên vương tinh. Năm 1931 Pluto đã được tính toán để có khoảng khối lượng của Trái Đất, với những tính toán xa hơn vào năm 1948 mang lại khối lượng xuống khoảng đó của sao Hỏa. [52] [54] Năm 1976, Dale Cruikshank, Carl Pilcher và David Morrison của Đại học Hawaii tính của Pluto albedo cho lần đầu tiên, thấy rằng nó phù hợp cho rằng methane băng; điều này có nghĩa Pluto đã được đặc biệt sáng cho kích thước của nó và do đó không thể có nhiều hơn 1 phần trăm khối lượng của Trái Đất. [55] (albedo của Pluto là lớn hơn 1,3-2,0 lần so với Trái đất. [2] )
Năm 1978, việc phát hiện mặt trăng của Sao Diêm Vương Charon phép đo khối lượng của sao Diêm Vương cho lần đầu tiên: khoảng 0,2% của trái đất, và quá nhỏ để giải thích cho sự khác biệt trong quỹ đạo của Sao Thiên Vương. Tìm kiếm tiếp theo cho một sự thay thế Planet X, đáng chú ý bởi Robert Sutton Harrington , [57] đã thất bại. Năm 1992, Myles Standish sử dụng dữ liệu từ Voyager 2 bay ngang qua của 's Neptune vào năm 1989, trong đó đã sửa đổi dự toán khối lượng của sao Hải Vương xuống 0,5% lượng -an so sánh với khối lượng của sao Hỏa để tính toán lại hiệu ứng hấp dẫn của nó trên sao Thiên Vương. Với các con số mới được thêm vào trong, khác biệt, và với họ cần cho một hành tinh X, biến mất. [58] Ngày nay, phần lớn các nhà khoa học đồng ý rằng Planet X, như Lowell được định nghĩa nó, không tồn tại. [59] Lowell có đã dự đoán quỹ đạo và vị trí Planet X trong năm 1915 là khá gần với quỹ đạo thực tế của Pluto và vị thế của mình tại thời điểm đó; Ernest W. Brown kết luận ngay sau khi phát hiện của Sao Diêm Vương rằng đây là một sự trùng hợp, [60] một điểm vẫn được tổ chức ngày hôm nay. [58]
Phân loại
Thông tin thêm: Định nghĩa của hành tinh
Từ năm 1992 trở đi, nhiều thi thể được phát hiện quay quanh ở cùng khu vực như Pluto, cho thấy rằng Pluto là một phần của một dân số của các đối tượng được gọi là vành đai Kuiper . Điều này làm cho tình trạng chính thức của nó như là một hành tinh gây tranh cãi, với nhiều câu hỏi liệu Pluto nên được xem xét cùng với hoặc riêng rẽ từ dân xung quanh của nó. Bảo tàng và giám đốc đài thiên văn thỉnh thoảng tạo ra tranh cãi bằng cách bỏ qua Pluto từ các mô hình hành tinh của hệ mặt trời. CácHayden Planetarium mở cửa trở lại vào tháng Hai-2000, sau khi đổi mới-với một mô hình trong tám hành tinh, mà đã gây xôn xao gần một năm sau đó. [61]
Là đối tượng ngày càng chặt chẽ hơn trong kích thước để Pluto đã được phát hiện trong khu vực, nó đã được lập luận rằng Pluto nên được phân loại lại như là một trong các đối tượng vành đai Kuiper, chỉ là Ceres , Pallas , Juno và Vesta cuối cùng bị mất trạng thái hành tinh của họ sau khi phát hiện nhiều người khác tiểu hành tinh . Ngày 29 tháng 7 năm 2005, việc phát hiện mới đối tượng trans-Neptunian , Eris , đã được công bố, được cho là lớn hơn đáng kể so với Pluto. Đây là đối tượng lớn nhất được phát hiện trong hệ thống năng lượng mặt trời từ Triton năm 1846. người phát hiện ra nó và báo chí ban đầu gọi nó làhành tinh thứ mười , mặc dù không có sự đồng thuận chính thức vào thời điểm trên có nên gọi nó là một hành tinh. [62] Những người khác trong cộng đồng thiên văn coi việc phát hiện ra các luận cứ mạnh nhất cho phân loại lại Pluto là một tiểu hành tinh. [63]
IAU phân loại
Bài chi tiết: IAU định nghĩa của hành tinh
Các cuộc tranh luận lên đến đỉnh điểm vào ngày 24 tháng 8 năm 2006 với một độ phân giải IAU đã tạo ra một định nghĩa chính thức cho thuật ngữ "hành tinh". Theo nghị quyết này, có ba điều kiện chính cho một đối tượng được coi là một "hành tinh":
- Các đối tượng phải có trong quỹ đạo xung quanh Mặt Trời .
- Các đối tượng phải đủ lớn để được làm tròn bởi lực hấp dẫn của riêng mình. Cụ thể hơn, hấp dẫn riêng của mình nên kéo nó vào một hình dạng của cân bằng thủy tĩnh .
- Nó phải được dọn sạch khu vực xung quanh quỹ đạo của nó. [64] [65]
Sao Diêm Vương không đáp ứng điều kiện thứ ba, bởi vì khối lượng của nó chỉ là 0,07 lần so với khối lượng của các đối tượng khác trong quỹ đạo của nó (khối lượng của Trái đất, ngược lại, là 1,7 triệu lần khối lượng còn lại trong quỹ đạo riêng của mình). [63] [ 65] IAU thêm quyết định rằng cơ quan đó, như Pluto, không đáp ứng được tiêu chí 3 sẽ được gọi làhành tinh lùn . Ngày 13 Tháng Chín năm 2006, bao gồm các IAU Pluto và Eris và mặt trăng của nó dysnomia trong họ Hành tinh nhỏ Catalogue , tạo cho họ chính thức chỉ định nhỏ-hành tinh "(134.340) Pluto", "(136.199) Eris", và "(136.199) Eris tôi dysnomia ". [66] Nếu Pluto đã được đưa ra một khi phát hiện ra nó, số lượng sẽ có được khoảng 1.164 thay vì 134.340.
Hiện đã có một số kháng trong cộng đồng thiên văn về phía phân loại lại. [67] [68] [69] Alan Stern , nhà nghiên cứu chính với NASA 's New Horizons nhiệm vụ Pluto, công khai chế nhạo các độ phân giải IAU, nói rằng "định nghĩa stinks, vì lý do kỹ thuật ". [70] tranh Stern cho rằng là bởi các điều khoản của trái đất nghĩa mới, sao Hỏa, sao Mộc và sao Hải Vương, tất cả đều chia sẻ quỹ đạo của mình với các tiểu hành tinh, sẽ được loại trừ. [71] Ông lập luận rằng tất cả các cầu lớn mặt trăng, bao gồm cả mặt trăng , vậy cũng nên được coi là hành tinh. [20] khiếu nại nào khác của ông là vì ít hơn năm phần trăm của các nhà thiên văn đã bỏ phiếu cho nó, quyết định là không đại diện cho toàn thể cộng đồng thiên văn học. [71] Marc W. Buie , sau đó tại Đài thiên văn Lowell, lên tiếng ý kiến của mình về các định nghĩa mới trên trang web của mình và kiến nghị đối với các định nghĩa. [72] Những người khác đã hỗ trợ các IAU. Mike Brown, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra Eris , cho biết "thông qua các thủ tục xiếc như điên cả này, bằng cách nào đó câu trả lời đúng được vấp vào. Nó được một thời gian dài sắp tới. Khoa học là tự sửa sai cuối cùng, ngay cả khi những cảm xúc mạnh mẽ có liên quan." [73]
Thu của công chúng để quyết định IAU là hỗn hợp. Mặc dù nhiều người chấp nhận sự phân loại lại, một số tìm cách để lật đổ các quyết định với kiến nghị trực tuyến đôn đốc việc IAU để xem xét phục hồi. Một nghị quyết được giới thiệu bởi một số thành viên của Dân Biểu Tiểu Bang California bông lơn gọi quyết định IAU một "dị giáo khoa học". [74] New Mexico của Hạ viện đã thông qua một nghị quyết trong danh dự của Tombaugh, một cư dân lâu năm của nhà nước đó, mà tuyên bố rằng Pluto sẽ luôn luôn được coi là một hành tinh trong khi trên bầu trời New Mexico và 13 tháng Ba 2007, là Pluto Planet Day. [75] [76] Các Illinois State Thượng viện đã thông qua một nghị quyết tương tự trong năm 2009, trên cơ sở đó Clyde Tombaugh, người phát hiện ra Sao Diêm Vương, được sinh ra ở Illinois. Nghị quyết khẳng định rằng Diêm Vương "oan giáng cấp xuống một 'lùn' hành tinh" của IAU. [77] Một số thành viên của công chúng cũng đã từ chối sự thay đổi, với lý do bất đồng trong cộng đồng khoa học về vấn đề này, hoặc vì lý do tình cảm, duy trì mà họ đã luôn luôn được biết đến như là một hành tinh Pluto và sẽ tiếp tục làm như vậy bất kể quyết định IAU. [78]
Năm 2006 trong những lời hàng năm lần thứ 17 của mình trong những cuộc bỏ phiếu năm, Dialect Society của Mỹ bình chọn plutoed như lời của năm. Để "pluto" là bị "giáng cấp hoặc giảm giá trị một người nào đó hoặc một cái gì đó". [79]
Các nhà nghiên cứu trên cả hai mặt của cuộc tranh luận tập trung vào 14-ngày 16 Tháng 8 năm 2008, tại Đại học Johns Hopkins Phòng thí nghiệm Vật lý ứng dụng cho một hội nghị bao gồm back-to-back cuộc đàm phán về IAU định nghĩa hiện tại của một hành tinh. [80] Với tựa đề "The Great Planet Debate ", [81] Hội nghị công bố một thông cáo báo chí sau hội nghị chỉ ra rằng các nhà khoa học không thể đi đến một sự đồng thuận về định nghĩa của hành tinh. [82] Ngay trước khi cuộc họp vào ngày 11 Tháng Sáu 2008, IAU công bố trong một báo phát hành rằng thuật ngữ " plutoid "từ nay về sau sẽ được sử dụng để tham khảo Pluto và các đối tượng khác có một quỹ đạo trục lớn hơn so với sao Hải Vương và đủ khối lượng để có hình dạng gần hình cầu. [83] [84] [85]
Orbit và luân chuyển
Chu kỳ quỹ đạo của sao Diêm Vương là 248 năm Trái đất. Đặc tính quỹ đạo của nó là khác nhau đáng kể từ những người của các hành tinh, mà theo quỹ đạo gần tròn xung quanh gần Mặt Trời tới một tài liệu tham khảo bằng phẳng mặt phẳng gọi là mặt phẳng hoàng đạo . Ngược lại, quỹ đạo của sao Diêm Vương là cao nghiêng so với mặt phẳng hoàng đạo (hơn 17 °) và rất lập dị ( elip ). Lệch tâm cao này có nghĩa là một vùng nhỏ trên quỹ đạo của sao Diêm Vương nằm gần Mặt Trời hơn Neptune 's. Các Pluto-Charon barycenter đếnđiểm cận nhật trên 05 tháng 9 năm 1989, [1] [k] và cuối cùng là gần Mặt Trời hơn Neptune giữa 7 tháng 2 năm 1979, và ngày 11 tháng 2 năm 1999. [86]
Về lâu dài, quỹ đạo của sao Diêm Vương là hỗn loạn . Mặc dù mô hình máy tính có thể được sử dụng để dự đoán vị trí của nó trong vài triệu năm (cả về phía trước và lạc hậu trong thời gian), sau khoảng thời gian dài hơn so với thời gian Lyapunov từ 10-20 triệu năm, tính toán trở thành đầu cơ: Sao Diêm Vương là nhạy cảm với chi tiết unmeasurably nhỏ của Hệ thống năng lượng mặt trời, khó khăn để dự đoán những yếu tố sẽ dần dần phá vỡ quỹ đạo của nó. [87] [88]
.gif)
Mối quan hệ với Neptune
Mặc dù quỹ đạo của sao Diêm Vương xuất hiện để vượt qua của Neptune khi nhìn từ trực tiếp trên, quỹ đạo của hai đối tượng "được sắp đặt sao mà họ không bao giờ có thể va chạm hoặc thậm chí tiếp cận gần. Có nhiều lý do tại sao.
Ở mức độ đơn giản nhất, người ta có thể kiểm tra hai quỹ đạo và thấy rằng họ không giao nhau. Khi Pluto là gần nhất với Mặt trời, và do đó gần quỹ đạo của sao Hải Vương nhìn từ trên, nó cũng là xa nhất trên con đường của Hải Vương tinh. Quỹ đạo của sao Diêm Vương đi khoảng 8 AU trên của Neptune, ngăn chặn một vụ va chạm. [89] [90] [91] Pluto tăng dần và nút giảm dần , các điểm mà tại đó quỹ đạo của nó đi qua mặt phẳng hoàng đạo, hiện đang tách ra từ Neptune của hơn 21 °. [92]
Điều này một mình là không đủ để bảo vệ Pluto; nhiễu loạn từ các hành tinh (đặc biệt là Neptune) có thể thay đổi các khía cạnh của quỹ đạo của sao Diêm Vương (như nó tiến động quỹ đạo ) qua hàng triệu năm để một vụ va chạm có thể là có thể. Một số cơ chế hoặc các cơ chế khác do đó phải được làm việc. Đáng kể nhất trong số này là Pluto nằm trong 2: 3 trung bình chuyển động cộng hưởng với Neptune : cho hai quỹ đạo Sao Diêm Vương làm cho xung quanh Mặt trời, Neptune làm cho ba. Hai đối tượng sau đó trở về vị trí ban đầu của họ và lặp đi lặp lại chu kỳ, mỗi chu kỳ kéo dài khoảng 500 năm. Mô hình này là như vậy đó, trong mỗi chu kỳ 500 năm, lần đầu tiên Pluto là gầnđiểm cận nhật , Neptune là trên 50 ° phía sau Pluto. By điểm cận nhật thứ hai của sao Diêm Vương, sao Hải Vương sẽ hoàn thành một xa hơn và một nửa của các quỹ đạo riêng của nó, và như vậy sẽ là một khoảng cách phía trước tương tự như của Pluto. Sao Diêm Vương và Sao Hải Vương cách tối thiểu là hơn 17 AU, mà là lớn hơn khoảng cách tối thiểu từ sao Thiên Vương (11 AU). [91]
2: 3 cộng hưởng giữa hai cơ quan là rất ổn định, và được bảo tồn qua hàng triệu năm. [93] Điều này ngăn cản quỹ đạo của mình từ việc thay đổi tương đối với nhau; chu kỳ luôn lặp đi lặp lại trong cùng một cách, và do đó, hai cơ quan không bao giờ có thể vượt qua gần nhau.Vì vậy, ngay cả khi quỹ đạo của sao Diêm Vương đã không có khuynh hướng cao, hai cơ quan này có thể không bao giờ va chạm. [91]
Các yếu tố khác
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng số trong thời gian vài triệu năm, bản chất chung của sự liên kết giữa quỹ đạo của sao Diêm Vương và sao Hải Vương không thay đổi. [89] [94] Có một số cộng hưởng và tương tác khác chi phối các chi tiết chuyển động tương đối của chúng , và tăng cường sự ổn định của Pluto. Những phát sinh chủ yếu từ hai cơ chế bổ sung (ngoài 2: 3 trung bình chuyển động cộng hưởng).
Đầu tiên, Pluto của đối số của điểm cận nhật , góc giữa các điểm nơi nó đi qua mặt phẳng hoàng đạo và các điểm mà nó là gần nhất với Sun, librates khoảng 90 °. [94] Điều này có nghĩa rằng khi Pluto là gần nhất với mặt trời, đó là tại xa nhất của nó trên mặt phẳng của hệ thống năng lượng mặt trời, ngăn ngừa những cuộc gặp gỡ với Neptune. Đây là một hệ quả trực tiếp của các cơ chế Kozai , [89] trong đó liên quan tới sự lệch tâm của một quỹ đạo để nghiêng mình cho một cơ thể trong trường hợp này gây nhiễu Neptune lớn hơn. So với Neptune, biên độ của libration là 38 °, và như vậy việc tách góc của điểm cận nhật của Pluto với quỹ đạo của sao Hải Vương luôn luôn lớn hơn 52 ° (90 ° -38 °). Gần nhất tách góc như vậy xảy ra mỗi 10.000 năm. [93]
Thứ hai, kinh độ của các nút tăng dần của hai cơ quan này-những điểm mà họ đi qua mặt phẳng hoàng đạo-là ở gần cộng hưởng với libration trên. Khi hai kinh độ là như nhau, nghĩa là, khi người ta có thể vẽ một đường thẳng qua cả hai nút và điểm cận nhật Sun-Pluto nằm chính xác ở 90 °, và do đó nó đến gần nhất với mặt trời khi nó là cao nhất trên quỹ đạo của sao Hải Vương. Điều này được biết đến như là1: 1 superresonance. Tất cả các hành tinh sao Mộc , đặc biệt là Jupiter, đóng một vai trò trong việc tạo ra các superresonance. [89]
Để hiểu được bản chất của libration, tưởng tượng một điểm cực của xem, nhìn xuống đường hoàng đạo từ một điểm thuận lợi xa xôi, nơi các hành tinh quay quanh theo chiều kim đồng . Sau khi vượt qua các nút tăng dần, Pluto là nội thất đến quỹ đạo của Hải Vương tinh và di chuyển nhanh hơn, đến gần Neptune từ phía sau. Lực hấp dẫn mạnh mẽ giữa hai nguyên nhân xung lượng góc được chuyển giao cho Pluto, với chi phí của sao Hải Vương. Điều này sẽ chuyển Pluto vào một quỹ đạo lớn hơn một chút, nơi nó đi hơi chậm hơn, theo định luật thứ ba của Kepler . Khi thay đổi quỹ đạo của nó, điều này có tác dụng dần dần thay đổi điểm cận nhật và kinh độ của quỹ đạo của sao Diêm Vương (và, ở một mức độ thấp hơn, của Neptune). Sau nhiều lần lặp lại như vậy, sao Diêm Vương là đủ chậm lại, và Neptune đủ tăng tốc, mà Neptune bắt đầu để bắt kịp với Pluto ở phía đối diện của quỹ đạo của nó (gần nút đối với nơi chúng tôi bắt đầu). Sau đó tiến trình đảo ngược, và Pluto mất xung lượng góc để Neptune, Pluto đến khi được đủ tốc: nó bắt đầu để bắt Neptune lại tại nút gốc. Toàn bộ quá trình mất khoảng 20.000 năm để hoàn thành. [91] [93]
Rotation
Pluto của chu kỳ quay vòng , ngày của nó, bằng 6,39 ngày Trái đất . [95] Giống như Thiên Vương tinh , Pluto quay trên "mặt" của nó trên mặt phẳng quỹ đạo của nó, với một độ nghiêng trục quay 120 °, và do đó biến đổi theo mùa của nó là cực đoan; tại của nó chí , một phần tư bề mặt của nó là trong ánh sáng ban ngày liên tục, trong khi một thứ tư nằm trong bóng đêm liên tục. [96] Ánh sáng ban ngày trên sao Diêm Vương là yếu, tương tự như hoàng hôn trên trái đất; NASA đã đăng một "Pluto Time" máy tính để xác định khi ánh sáng trên trái đất là tương đương với trên Pluto vào một ngày đẹp trời. Ví dụ, vào ngày 13 tháng 7 năm 2015, tại tọa độ của các phòng thí nghiệm Vật lý ứng dụng nơi mà các tàu thăm dò đã được xây dựng, các Thời gian Pluto là 08:38, [97] [98] bốn phút sau đó hơn so với hoàng hôn rõ ràng của 20:34 báo cáo cho rằng vị trí của NOAA. [99]
Quasi-vệ tinh
Ít nhất một cơ thể nhỏ, (15810) 1994 JR 1 , là một quasi-vệ tinh của sao Diêm Vương, một loại hình cụ thể của hợp quỹ đạo cấu hình. [100] Nó đã được một quasi-vệ tinh của Pluto trong khoảng 100.000 năm và nó sẽ vẫn vì vậy cho có lẽ khác 250.000 năm. Hành vi bán vệ tinh của nó là thường xuyên với chu kì 2 triệu năm. [100] [101] Có thể có thêm Pluto đồng quỹ đạo.
Địa chất học
Bài chi tiết: Địa chất của sao Diêm Vương
Bởi vì khoảng cách của Pluto từ Trái đất, nghiên cứu chuyên sâu từ Trái đất là khó khăn. Do đó, nhiều chi tiết về Pluto sẽ vẫn chưa được biết cho đến khi 14 tháng bảy năm 2015 trở đi, khi New Horizons sẽ bay qua hệ thống Pluto. [25]
Mặt
Bề mặt của sao Diêm Vương được thành lập với hơn 98 phần trăm nitơ băng, với dấu vết của methane và carbon monoxide . [103] Bộ mặt của Pluto hướng về Charon chứa nhiều khí methane băng, trong khi mặt đối diện có chứa nhiều nitơ và carbon monoxide băng. [104] bề mặt của sao Diêm Vương là rất đa dạng, với những khác biệt lớn trong cả sáng và màu sắc. [105] Sao Diêm Vương là một trong những cơ quan tương phản nhất trong Hệ Mặt Trời, với càng nhiều tương phản như Saturn trăng Iapetus . [106] Các màu sắc khác nhau giữa than màu đen, màu cam đậm và trắng. [107] màu của sao Diêm Vương là nhiều tương tự như của Io với hơn một chút màu cam, màu đỏ ít hơn đáng kể hơn so với sao Hỏa . [108]
Cấu trúc bên trong
Mật độ của sao Diêm Vương là 2,03 ± 0,06 g / cm 3. [7] Bởi vì sự phân rã của các nguyên tố phóng xạ cuối cùng sẽ làm nóng kem đủ cho đá để tách khỏi chúng, các nhà khoa học hy vọng rằng cấu trúc bên trong của sao Diêm Vương là khác biệt, với các vật liệu đá có giải quyết vào một dày đặc cốt lõi được bao quanh bởi một lớp vỏ của nước đá. Đường kính của lõi là đưa ra giả thuyết là khoảng 1700 km,70% đường kính của Pluto. [102] Có thể là nóng như vậy tiếp tục ngày hôm nay, tạo ra một lớp dưới bề mặt lớp đại dương của nước lỏng một số 100-180 km dày ở lõi ranh giới -mantle. [102] [109]
Khối lượng và kích thước
| Năm | Bán kính (đường kính) | Ghi chú |
|---|---|---|
| 1993 | 1195 (2390) km | Millis, et al. [110] (nếu không có mây mù) [111] |
| 1993 | 1180 (2360) km | Millis, et al. (Bề mặt & haze) [111] |
| 1994 | 1164 (2328) km | Young & Binzel [112] |
| 2006 | 1153 (2306) km | Buie, et al. [7] |
| 2007 | 1161 (2322) km | Young, Young, & Buie [113] |
| 2011 | 1180 (2360) km | Zalucha, et al. [114] |
| 2014 | 1184 (2368) km | Lellouch, et al. [115] |
| 2015 | 1185 (2370) km | New Horizons đo [5] |
Khối lượng của Sao Diêm Vương là 1,31 × 10 22 kg, ít hơn 0.24 phần trăm của Trái đất, [116] và đường kính của nó là 2370 km. [5] của diện tích bề mặt là 1,665 × 10 7 km 2, tương đương diện tích bề mặt tương tự như Nga . Của trọng lực bề mặt là 0,067 g (so với 1 g cho Trái đất).
Việc phát hiện ra các vệ tinh của sao Diêm Vương Charon năm 1978 cho phép việc xác định khối lượng của hệ thống Pluto-Charon bằng cách áp dụng công thức của định luật thứ ba của Kepler của Newton . Các quan sát của Pluto trong che khuất với Charon phép các nhà khoa học để thiết lập đường kính của Pluto chính xác hơn, trong khi sáng chế của quang học thích nghi cho phép họ xác định hình dạng của nó chính xác hơn. [117]
Với ít hơn 0.2 khối lượng mặt trăng, Sao Diêm Vương là ít hơn nhiều kích thước lớn gấp các hành tinh , và cũng ít lớn hơn bảy vệ tinh , Ganymede , Titan , Callisto , Io , các mặt trăng , Europa , vàTriton . Khối lượng là ít hơn nhiều so với suy nghĩ trước khi Charon được phát hiện.
Sao Diêm Vương là hơn gấp đôi đường kính và một chục lần khối lượng của hành tinh lùn Ceres , các đối tượng lớn nhất trong vành đai tiểu hành tinh . Nó là khối lượng nhỏ hơn so với các hành tinh lùn Eris , một đối tượng trans-Neptunian phát hiện năm 2005, mặc dù Pluto có đường kính lớn hơn 2370 km so với đường kính gần đúng Eris của 2326 km. [5]
Quyết định của kích thước của sao Diêm Vương đã bị phức tạp bởi khí quyển của nó, [113] và có thể hydrocarbon mây mù. [111] Trong tháng ba năm 2014, Lellouch, de Bergh et al.kết quả công bố về tỷ lệ mêtan trộn trong bầu khí quyển của sao Diêm Vương phù hợp với đường kính Plutonian lớn hơn 2360 km, với một "đoán tốt nhất" của 2368 km. [115] Ngày 13 tháng bảy năm 2015 New Horizons sứ mệnh Long Range Reconnaissance của NASA Imager xác định đường kính của sao Diêm Vương được 2.370 km (1.470 dặm). [5] [6]
Không khí
Bài chi tiết: Atmosphere của Pluto
Sao Diêm Vương có một mỏng không khí gồm nitơ (N 2), mêtan (CH 4), và carbon monoxide (CO), mà là ở trạng thái cân bằng với kem của họ trên bề mặt của sao Diêm Vương.[118] Các áp lực bề mặt khoảng 6,5-24 μbar ( 0,65-2,4 Pa ), [119] nhỏ hơn áp suất khí quyển của Trái đất khoảng một triệu đến 100.000 lần. Quỹ đạo hình elip của sao Diêm Vương được dự đoán sẽ có một ảnh hưởng lớn trên bầu khí quyển của nó: như Pluto di chuyển từ mặt trời, bầu khí quyển của nó nên dần dần đóng băng ra. Khi Pluto là gần mặt trời, nhiệt độ của Pluto của rắn tăng lên bề mặt, làm cho kem để thăng hoa . Cũng giống như mồ hôi để làm mát cơ thể vì nó bốc hơi từ da, thăng hoa này làm mát bề mặt của Pluto. [120]
Sự hiện diện của khí methane, một mạnh mẽ khí nhà kính , trong bầu khí quyển của sao Diêm Vương tạo ra một nghịch nhiệt , với nhiệt độ trung bình 36 K ấm hơn 10 km trên bề mặt. [121] Không khí dưới chứa một nồng độ cao của khí methane hơn thượng tầng khí quyển của nó. [121]
Mặc dù Pluto được rút xuống từ mặt trời, trong năm 2002, áp suất khí quyển (0.3 Pa) cao hơn so với năm 1988, bởi vì trong năm 1987, cực nam của sao Diêm Vương đã ra khỏi cái bóng cho lần đầu tiên trong 120 năm, gây thêm nitơ để bắt đầu thăng hoa từ nắp cực. Nó sẽ mất hàng thập kỷ cho nitơ này để ngưng tụ trong khí quyển khi nó bị đóng băng lên Pluto bây giờ chỏm băng liên tục tối cực bắc của. [122]
Vệ tinh
Bài chi tiết: Moons của Pluto
Sao Diêm Vương có năm được biết đến các vệ tinh tự nhiên : Charon , xác định đầu tiên vào năm 1978 bởi nhà thiên văn James Christy ; Nix và Hydra , cả hai phát hiện vào năm 2005; [123] Kerberos , được phát hiện vào năm 2011; [124] và Styx , phát hiện vào năm 2012. [125] Các quỹ đạo vệ tinh 'là hình tròn (độ lệch tâm <0 a="" c="" ch="" di="" href="https://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=vi&prev=search&rurl=translate.google.com.vn&sl=en&u=https://en.wikipedia.org/wiki/Pluto&usg=ALkJrhior7RyBdBjaqvS_urOJA6aRc4BLg#cite_note-Buie2012-137" i="" m="" nbsp="" ng="" nghi="" o="" ph="" sao="" style="background-attachment: initial; background-clip: initial; background-image: none; background-origin: initial; background-position: initial; background-repeat: initial; background-size: initial; color: #0b0080; text-decoration: none;" v="" x="">[126]
Các chu kỳ quỹ đạo của tất cả các mặt trăng của sao Diêm Vương được liên kết trong một hệ thống cộng hưởng quỹ đạo và gần cộng hưởng . [129] [127] Khi tiến động được hạch toán, các chu kỳ quỹ đạo của Styx, Nix và Hydra là chính xác trong một 18:22: . 33 tỷ [127] Ngoài ra còn có một 3: 4: 5:. 6 chuỗi các tỷ lệ xấp xỉ giữa các giai đoạn của Styx, Nix, Kerberos và Hydra với điều đó của Charon, mà trở nên gần gũi hơn với chính xác đi ra ngoài [127] [130 ]
Hệ thống Pluto-Charon là một trong số ít các hệ thống trong hệ thống năng lượng mặt trời mà nằm trên bề mặt của máy chính barycenter ( 617 Patroclus là một ví dụ nhỏ hơn, Sun và Jupiter chỉ lớn hơn một). [131] này và kích thước lớn của Charon so với Pluto đã khiến một số nhà thiên văn học gọi đó là một hành tinh lùn đôi . [132] Hệ thống này cũng là bất thường trong hệ thống hành tinh trong đó từng là thủy triều bị khóa đến khác: Charon luôn hiện diện khuôn mặt giống nhau đến Diêm vương tinh, và Pluto luôn trình bày cùng một khuôn mặt để Charon: từ bất kỳ vị trí ở mỗi cơ thể, khác là luôn luôn ở cùng một vị trí trên bầu trời, hoặc luôn luôn bị che khuất. [133] Điều này cũng có nghĩa là thời gian quay của mỗi bằng với thời gian toàn bộ hệ thống xoay quanh trung tâm chung của lực hấp dẫn. [95] Trong năm 2007, các quan sát của Đài thiên văn Gemini của các bản vá lỗi của hydrat amoniac và các tinh thể nước trên bề mặt của Charon gợi ý sự hiện diện của hoạt động cryo-mạch nước phun. [134]
Các mặt trăng của sao Diêm Vương được tin là đã được hình thành bởi một vụ va chạm giữa Pluto và một cơ thể tương tự như kích thước ban đầu trong lịch sử của hệ mặt trời. Sự va chạm vật liệu phát hành mà hợp nhất vào các vệ tinh xung quanh sao Diêm Vương. [135] Tuy nhiên, Kerberos có độ phản xạ thấp hơn nhiều so với các mặt trăng khác của sao Diêm Vương, [136] mà là khó khăn để giải thích với một va chạm khổng lồ. [137]
|
Nguồn gốc
Thông tin thêm: vành đai Kuiper và đẹp mô hình
Nguồn gốc và bản sắc của Pluto đã có các nhà thiên văn dài bối rối. Một giả thuyết đầu là Diêm Vương tinh là một mặt trăng của sao Hải Vương trốn thoát, bị loại ra khỏi quỹ đạo của mặt trăng lớn nhất hiện nay của nó, Triton . Ý tưởng này cuối cùng đã bị bác bỏ sau khi nghiên cứu động lực học của các quỹ đạo của hai hành tinh 'đã cho thấy nó là không thể. [139] [140]
Đứng đích thực của Sao Diêm Vương trong hệ thống năng lượng mặt trời đã bắt đầu để lộ bản thân chỉ trong năm 1992, khi nhà thiên văn học đã tìm thấy những vật thể băng nhỏ phía Neptune mà là tương tự như Pluto không chỉ trong quỹ đạo nhưng cũng có kích thước và thành phần. Dân số trans-Neptunian này được cho là nguồn gốc của nhiều sao chổi chu kỳ ngắn . Các nhà thiên văn hiện nay tin rằng Pluto là lớn nhất [i] thành viên của vành đai Kuiper , một vành đai ổn định của các đối tượng nằm giữa 30 và 50 AU từ Mặt trời Tính đến năm 2011, các cuộc điều tra của vành đai Kuiper để cường độ 21 đã gần như hoàn chỉnh và đối tượng nào cả Pluto có kích thước còn lại dự kiến sẽ được vượt quá 100 AU từ Mặt Trời [13] Giống như các đối tượng Kuiper-vành đai khác (KBOs), cổ phiếu Pluto tính năng với sao chổi ; ví dụ, gió mặt trời đang dần thổi bề mặt của sao Diêm Vương vào không gian, theo cách thức của một sao chổi. [141] Nó đã được tuyên bố rằng nếu Pluto được đặt gần với mặt trời như trái đất, nó sẽ phát triển một cái đuôi, như sao chổi làm . [142] Tuyên bố này đã được tranh cãi với lập luận rằng vận tốc thoát của Pluto là quá cao cho điều này xảy ra. [143]
Mặc dù Pluto là đối tượng vành đai Kuiper lớn nhất được phát hiện, [111] mặt trăng của sao Hải Vương Triton , đó là hơi lớn hơn Sao Diêm Vương, là tương tự với nó cả về mặt địa chất và atmospherically và được cho là một Kuiper đối tượng vành đai bắt. [144] Eris (xem ở trên ) có kích thước tương đương với Pluto (mặc dù lớn hơn) nhưng không được xem là đúng một thành viên của dân vành đai Kuiper. Thay vào đó, nó được coi là một thành viên của một dân số liên kết được gọi là đĩa phân tán .
Một số lượng lớn của các đối tượng vành đai Kuiper, như Pluto, đang ở trong một 2: 3 cộng hưởng quỹ đạo với sao Hải Vương. KBOs với cộng hưởng quỹ đạo này được gọi là "plutinos ", sau khi sao Diêm Vương. [145]
Cũng giống như các thành viên khác của vành đai Kuiper, Pluto được cho là một dư planetesimal ; một thành phần của bản gốc đĩa tiền hành tinh quanh Mặt Trời mà không kết hợp lại đầy đủ vào một hành tinh đầy đủ. Hầu hết các nhà thiên văn học đồng ý rằng Pluto nợ vị trí hiện tại của nó đến một di dân bất ngờ trải qua bởi Neptune sớm hình thành của hệ mặt trời. Như Neptune di cư ra nước ngoài, nó tiếp xúc với các đối tượng trong vành đai Kuiper proto-, thiết lập một quỹ đạo quanh chính nó (Triton), khóa khác vào cộng hưởng, và dập người khác vào quỹ đạo hỗn loạn. Các đối tượng trong đĩa phân tán , một khu vực năng động không ổn định chồng chéo vành đai Kuiper, được cho là đã được đặt ở vị trí hiện tại của họ bằng cách tương tác với cộng hưởng di cư của sao Hải Vương. [146] Một mô hình máy tính tạo ra vào năm 2004 bởi Alessandro Morbidelli của Observatoire de la Côte d'Azur ở đẹp gợi ý rằng sự di cư của Neptune thành vành đai Kuiper có thể đã được kích hoạt bởi sự hình thành của một 1: 2 cộng hưởng giữa sao Mộc và sao Thổ, trong đó tạo ra một sự thúc đẩy hấp dẫn mà đẩy cả Thiên vương tinh và Hải vương tinh vào quỹ đạo cao hơn và gây ra họ chuyển đổi địa điểm, cuối cùng là tăng gấp đôi khoảng cách Neptune từ Mặt Trời Việc trục xuất kết quả của các đối tượng từ các vành đai proto-Kuiper cũng có thể giải thích các Late Heavy Bombardment 600 triệu năm sau khi hình thành của hệ mặt trời và nguồn gốc của trojans Jupiter . [147] Có thể là Pluto đã có một quỹ đạo gần tròn khoảng 33 AU từ Mặt trời trước khi di cư Neptune của nhiễu loạn nó vào một ảnh chụp cộng hưởng. [148] Các mô hình đẹp đòi hỏi rằng có khoảng một ngàn cơ quan Pluto nhỏ tại các đĩa planetesimal ban đầu, trong đó bao gồm Triton và Eris. [147]
Quan sát và thăm dò
Khoảng cách từ Trái đất của Pluto làm nghiên cứu chuyên sâu từ Trái đất khó khăn. Nhiều chi tiết về Pluto sẽ vẫn chưa được biết cho đến ngày 14 tháng 7 2015 trở đi, khi New Horizons sẽ bay qua hệ thống Pluto, gửi dữ liệu trở lại trái đất để phân tích. [25]
Quan sát
Thị giác của Pluto rõ ràng độ lớn . trung bình 15,1, sáng đến 13.65 tại điểm cận nhật [2] Để nhìn thấy nó, một kính viễn vọng được yêu cầu; khoảng 30 cm (12 in) khẩu độ được mong muốn. [149] Có vẻ như ngôi sao và không có một đĩa có thể nhìn thấy ngay cả trong kính thiên văn lớn, bởi vì nó có đường kính góc chỉ 0,11 ".
Các bản đồ đầu tiên của Pluto, vào những năm cuối thập niên 1980, là bản đồ sáng tạo từ những quan sát chặt chẽ của nhật thực của mặt trăng lớn nhất của nó, Charon. Các quan sát đã được thực hiện trong những thay đổi trong tổng độ sáng trung bình của hệ thống Pluto-Charon trong các nhật thực. Ví dụ, làm lu mờ một điểm sáng trên Pluto làm cho một sự thay đổi tổng độ sáng lớn hơn làm lu mờ một điểm đen. Xử lý máy tính của nhiều quan sát như vậy có thể được sử dụng để tạo ra một bản đồ độ sáng. Phương pháp này cũng có thể theo dõi những thay đổi trong sáng theo thời gian. [150][151]
Bản đồ tốt hơn được sản xuất từ những hình ảnh chụp bởi Kính viễn vọng Hubble (HST), trong đó cung cấp cao hơn độ phân giải , và cho thấy chi tiết hơn đáng kể, [106] giải quyết biến hàng trăm cây số trên, bao gồm cả các vùng cực và điểm sáng lớn. [108] Các bản đồ được sản xuất bằng cách xử lý máy tính phức tạp, mà thấy phù hợp nhất dự bản đồ cho vài các điểm ảnh của hình ảnh Hubble. [152] Những vẫn là bản đồ chi tiết nhất của sao Diêm Vương cho đến khi bay ngang qua của New Horizons vào tháng Bảy năm 2015, do hai camera trên HST sử dụng cho các bản đồ này không còn ở trong dịch vụ. [152]
Thăm dò
Thông tin thêm: New Horizons
Sao Diêm Vương là một thách thức đáng kể đối với tàu vũ trụ do khối lượng của nó nhỏ và khoảng cách rất lớn từ Trái đất. Voyager 1 đã có thể đến thăm Pluto, nhưng bộ điều khiển chọn thay cho một bay ngang qua thân của Saturn của mặt trăng Titan , kết quả trong một quỹ đạo không tương thích với một bay ngang qua Pluto. Voyager 2 không bao giờ có một quỹ đạo hợp lý để đạt Pluto. [153] Không có nỗ lực nghiêm túc để khám phá Pluto bởi tàu vũ trụ xảy ra cho đến thập niên cuối của thế kỷ 20. Vào tháng Tám năm 1992, JPLnhà khoa học Robert Staehle gọi điện thoại cho người phát hiện của Sao Diêm Vương, Clyde Tombaugh , xin phép đến thăm hành tinh của mình. "Tôi đã nói với anh, anh được chào đón nó", Tombaugh sau đó nhớ lại, "mặc dù ông ấy phải đi một con đường dài, chuyến đi lạnh". [154] Mặc dù đà sớm này, vào năm 2000, NASA đã hủy bỏ Pluto Kuiper nhanh nhiệm vụ, do chi phí ngày càng tăng và khởi động chậm trễ xe. [155]
Sau một trận chiến chính trị căng thẳng, một sứ mệnh sửa đổi để Pluto, được đặt tên là New Horizons , được cấp kinh phí từ chính phủ Mỹ vào năm 2003. [156] New Horizons được phóng thành công vào ngày 19 tháng Giêng năm 2006. Các nhà lãnh đạo nhiệm vụ, S. Alan Stern , xác nhận rằng một số trong những đống tro tàn của Clyde Tombaugh, người đã qua đời vào năm 1997, đã được đặt trên tàu vũ trụ. [157]
Vào đầu năm 2007, nghề đã sử dụng một lực hấp dẫn hỗ trợ từ sao Mộc . Cách tiếp cận gần nhất của nó để Pluto sẽ trên 14 Tháng bảy năm 2015; quan sát khoa học của Pluto đã bắt đầu năm tháng trước khi tiếp cận gần nhất và sẽ tiếp tục trong ít nhất một tháng sau cuộc gặp gỡ. Horizons mới bắt đầu (xa) hình ảnh của Pluto vào cuối tháng Chín năm 2006, trong một bài kiểm tra của các trinh sát Imager Long Range ( LORRI). [158] Những hình ảnh được chụp từ một khoảng cách xấp xỉ 4,2 tỷ km, xác nhận khả năng của tàu vũ trụ để theo dõi các mục tiêu ở xa, quan trọng đối với vận động hướng tới sao Diêm Vương và các đối tượng khác vành đai Kuiper.
New Horizons sẽ sử dụng một gói phần mềm viễn thám trong đó bao gồm các công cụ hình ảnh và một công cụ điều tra khoa học phát thanh, cũng như quang phổ và các thí nghiệm khác, để đặc trưng địa chất toàn cầu và hình thái của Pluto và mặt trăng của nó Charon, bản đồ thành phần bề mặt của họ và phân tích khí quyển trung tính của Pluto và tỷ lệ thoát của nó. New Horizons cũng sẽ chụp ảnh bề mặt của sao Diêm Vương và Charon.
Mặt trăng nhỏ của sao Diêm Vương, phát hiện ra ngay trước và sau khi khởi động của đầu dò, có thể trình bày nó với những thách thức không lường trước được. Mảnh vụn từ vụ va chạm giữa các đối tượng vành đai Kuiper và các vệ tinh nhỏ hơn, với vận tốc thoát tương đối thấp, có thể sản xuất một vòng bụi mỏng manh. Nếu New Horizons bay qua một hệ thống vành đai như vậy, sẽ có một tiềm năng tăngmicrometeoroid thiệt hại mà có thể vô hiệu hóa các đầu dò. [159]
Ngày 04 Tháng Hai năm 2015, NASA công bố hình ảnh mới của Sao Diêm Vương (lấy trên 25 và 27 tháng Giêng) từ thăm dò đến gần. [160] New Horizons là hơn 203.000.000 km (126.000.000 mi) từ Pluto khi nó bắt đầu chụp các bức ảnh, điều đó cho thấy Pluto và mặt trăng lớn nhất của nó, Charon.
Ngày 20 tháng ba năm 2015, NASA đã mời công chúng để gợi ý các tên cho các tính năng bề mặt sẽ được phát hiện trên sao Diêm Vương và Charon. [161]
Ngày 15 tháng tư 2015, Pluto được chụp cho thấy một chỏm cực tốt. [162]
Giữa tháng Tư và tháng Sáu năm 2015, New Horizons đã bắt đầu quay trở lại hình ảnh của sao Diêm Vương mà vượt quá chất lượng mà kính viễn vọng không gian Hubble có thể sản xuất. [163] [164]
Thăm dò đề xuất
Một nhiệm vụ Pluto tàu thăm dò / lander / mẫu trở lại đã được đề xuất vào năm 2003. Kế hoạch này bao gồm một chuyến đi mười hai năm từ Trái đất đến sao Diêm vương, lập bản đồ từ quỹ đạo, nhiều cuộc đổ bộ, một tàu thăm dò nước ấm, và có thể trong sản xuất nhiên liệu đẩy chỗ cho mười hai năm chuyến đi trở lại trái đất với các mẫu. Điện và động cơ đẩy sẽ đến từ các hệ thống lò phản ứng hạt nhân MITEE hai mốt. [165]
Gallery
|
.jpg)
|
|
|
|
Xem thêm
 |
- Làm thế nào tôi chết Pluto và Tại sao It Had It Coming
- Pluto trong chiêm tinh học
- Pluto trong tiểu thuyết
- Nhật thực trên sao Diêm Vương
Ghi chú
- ^ yếu tố Orbital tham khảo các barycenter của hệ thống Pluto, và là tức thời mật tiếp giá trị này đúng J2000 thời đại. Số lượng Barycenter được đưa ra bởi vì, trái ngược với các trung tâm các hành tinh, họ không trải qua những thay đổi đáng kể trên một cơ sở ngày-to-ngày từ sự chuyển động của mặt trăng. Các chu kỳ quỹ đạo của sao Diêm Vương được liệt kê là 248 năm, vì hầu hết các tài liệu tham khảo sử dụng barycenter ổn định hơn của hệ thống năng lượng mặt trời (Sun + Jupiter) vào danh sách các kỳ quỹ đạo của hệ thống Pluto-Charon. Một giải pháp nhật tâm J2000 sẽ cho một giá trị của 246 năm.
- ^ Diện tích bề mặt có nguồn gốc từ các bán kính r:
. - ^ Khối lượng v có nguồn gốc từ các bán kính r:
. - ^ Surface trọng lực bắt nguồn từ khối lượng M, các hằng số hấp dẫn G và bán kính r:
. - ^ Vận tốc thoát ra bắt nguồn từ M đại chúng, các hằng số hấp dẫn G và bán kính r:
. - ^ Dựa trên định hướng của quỹ đạo của Charon, đó là giả định giống như trục quay của sao Diêm Vương do sự tương hỗ khóa thủy triều .
- ^ Dựa trên hình học của khoảng cách tối thiểu và tối đa từ bán kính Trái Đất và Sao Diêm Vương trong tờ thông tin
- ^ Các nhà thiên văn không mong đợi để tìm một đối tượng lớn hơn Pluto gần hơn 100 AU từ Mặt Trời (xem Nguồn gốc ). Trong số 1687 TNOs biết, năm 1471 trong số họ có điểm cận nhật xa hơn ra hơn Hải vương tinh (30,1 AU).
- ^a b Hành tinh lùn Eris là khoảng kích thước tương tự như Pluto, khoảng 2330 km; Eris là, tuy nhiên, 28% khối lượng lớn hơn Pluto. Eris là một đối tượng phân tán đĩa , thường được coi là một nét đặc trưng từ các đối tượng Kuiper-đai như Pluto; Pluto là cơ quan lớn nhất trong vành đai Kuiper thích hợp, mà không bao gồm các đối tượng phân tán đĩa.
- ^ Sự tương đương là ít chặt chẽ trong các ngôn ngữ mà âm vị học rất khác nhau từ Hy Lạp, như Somali Buluuto và Navajo Tłóotoo.
- ^ Sự khám phá của Charon năm 1978 cho phép các nhà thiên văn để tính toán chính xác khối lượng của hệ thống Plutonian. Nhưng nó đã không chỉ ra khối lượng riêng hai cơ quan ", mà chỉ có thể được ước tính sau khi mặt trăng khác của Pluto đã được phát hiện vào cuối năm 2005. Kết quả là, vì sao Diêm Vương đã đến điểm cận nhật vào năm 1989, hầu hết các ngày ước tính Pluto điểm cận nhật dựa trên Pluto -Charon barycenter . Charon đến điểm cận nhật 1989-Sep-04. Các Pluto-Charon barycenter đến điểm cận nhật 1989-Sep-05. Pluto đến điểm cận nhật 1989-Sep-08.
