какую планету астрономы считают единственной двойной планетой солнечной системы
Двойная планета
Художественное представление двойной планеты
Двойной планетой считают бинарную систему, представленную парой небесных тел, подходящих под определение планеты и обладающих необходимой массой, чтобы превосходить звездный гравитационный эффект.
На сегодняшний момент Солнечная система официально не располагает двойными планетами. Одно из требований гласит, что небесные тела обязаны выполнять вращения вокруг центра масс, расположенного над планетарной поверхностью.
Если внимательно осмотреть наше пространство, то можно наткнуться на множество двойных астероидов, вроде (90) Антиопа или парных представителей пояса Койпера. Но были предложения рассмотреть некоторые системы спутник-планета, как двойные. Так от ЕКА поступила заявка насчет Земли и Луны. А в 2006 году подняли вопрос касательно Плутона и Харона. Но обсуждения ни к чему не привели.
Определение Двойной планеты
По этому вопросу до сих пор возникают споры. Что именно можно считать двойной планетой, а что будет спутником и планетой? Чаще всего, Луна значительно уступает по массе, но случай Земли и Плутона выбивается. Отношение массы Луны к Земле – 0.01230, а у Харона и Плутона – 0.117 (у других – 0.00025).
Есть мнение, что главный критерий базируется на позиции системного барицентра. Если он не пребывает под поверхностью, то можно считать объекты двойными. Тогда оба выполняют обороты вокруг точки, расположенной в пространстве. Если так, то Плутон и Харон – двойная карликовая планета, а Земля и Луна – планета и спутник. Но Луна постоянно удаляется и однажды центр масс выйдет из-под земной поверхности, а значит через миллиарды лет их можно считать двойной планетой. Но в ситуации с Плутоном их все равно не сделали официальной двойной планетой.
Среди критериев учитывают также синхронность вращения и соотношение масс. Если концентрироваться только на позиции барицентра, то тогда все солнечные планеты, кроме Юпитера, будут двойными.
Яркие Плутон и Харон расположены в центре кадра. Слева – спутники Никта и Гидра
Итак, Плутон и Харон подходят под критерии двойной планеты и пока это единственные кандидаты в Солнечной системе. Более того, с 1930-1978 гг. их считали единым объектом. Лишь потом заметили периодичность, и присутствие двух тел. Первые фото с двумя объектами получил телескоп Хаббл в 1990 году.
Дистанция между ними достигает 19570 км (у Луны и Земли – 384400 км). В диаметре карликовая планета охватывает 2390 км, а спутник – 1212 км. Это доказывает, что по размерам они сопоставимы. К тому же барицентр расположен вне поверхности Плутона.
В 2006 году планировалось присвоить Харону статус планеты. Но на этом собрании также пересмотрели само понятие планета. Плутон сместили к карликовой разновидности, а значит они не могут быть двойной планетой. Но это решение еще могут пересмотреть.
Почему Землю и Луну называют двойной планетой
Термин “двойная (бинарная) планета” описывает один из видов взаимоотношений между двумя космическими телами. О том, что Земля и Луна — двойная планета, Европейское астрономическое сообщество впервые заговорило в конце прошлого века. Кроме того, астрономами описаны такие космические явления, как двойные астероиды, двойные звезды.
Определение двойной планеты
Этим термином в среде астрономов принято обозначать бинарную систему из двух космических тел, каждое из которых обладает достаточной массой для оказания гравитационного эффекта. Гравитация астрономических тел должна превосходить гравитационный эффект звезды, являющийся центром их вращения.
Еще одно требование заключается в том, что обе части такой бинарной системы должны вращаться вокруг общего центра массы, находящегося над их поверхностями.
Это условная точка, являющаяся общим центром масс, называется также барицентром.
Общий центр масс, вокруг которого вращаются Земля и Луна, располагается под земной поверхностью. Однако, несмотря на это, Европейское астрономическое общество выдвинуло предложение рассматривать систему, состоящую из Земли и ее спутника, в качестве бинарной системы.
Такая инициатива обусловлена тем, что Луна резко отличается от остальных спутников в Солнечной системе:
Еще одна особенность, которая приводится в качестве аргумента в пользу двойной планеты Земля-Луна, — это близость данных космических объектов. С этой особенностью исследователи связывают следующий примечательный факт: путь Луны вокруг Солнца практически повторяет земной, отличаясь от него лишь незначительно.
Для наглядности приводится такой пример: для условного наблюдателя, помещенного на поверхность Солнца, траектория движения земного спутника представилась бы несколько волнистой линией, которая почти совпадала бы с земной орбитой.
Все эти аргументы кажутся сторонникам теории о бинарной планете «Земля-Луна» достаточно убедительными, несмотря на ряд различий двух небесных тел:
В подобных взаимоотношениях находится еще одна пара астрономических объектов в Солнечной системе: Солнце и Юпитер. Однако, поскольку Юпитер звездой не является, классифицировать эту пару как бинарную планету или двойную звезду нельзя.
Земля и Луна — двойные планеты
Общий центр масс, вокруг которого вращаются Земля и Луна, располагается под земной поверхностью. Местоположение этой точки нестабильно. Она медленно движется по направлению к земной поверхности.
Это связано с постепенным увеличением расстояния между Землей и ее естественным спутником. Выход общего центра массы в пространство над земной поверхностью ознаменует превращение бинарной системы “Земля-Луна” в двойную планету.
Превращение пары космических тел, состоящей из Земли и ее спутника, в двойную планету прогнозируется на ближайшие несколько миллиардов лет.
Тогда Луна под действием приливных сил отдалится от сопровождаемой планеты настолько, что центр масс, вокруг которого объекты вместе вращаются, сместится из-под земной поверхности в пространство между этими астрономическими телами. Отдаление земного спутника от центра вращения происходит со скоростью 3 см 7,4 мм в год.
Рассчитать точный период времени, который понадобится для превращения пары Земля-Луна в двойную планету, пока затруднительно.
Плутон-Харон
Пару астрономических объектов, состоящую из космического тела Плутон и его спутника под названием Харон, было предложено считать двойной планетой в 2006 г. Решение было принято Генеральной Ассамблеей международного астрономического Союза.
Из всех спутников Солнечной системы Харон более всех приблизился по размеру и массе к космическому объекту, который сопровождает, — он всего вдвое меньше его.
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
Открытие Плутона случилось в 1930 году. Но спустя 76 лет МАС лишил этот объект права называться планетой и перевёл его в ранг планет-карликов. Теперь считается, что Плутон, подобно Эриде, лишь один из наиболее крупных нептуноидов, населяющих пояс Койпера.
А в 1978 году был определён и главный его спутник – Харон. Открыли его при изучении фотопластинок, изображающих Плутон. На одной из пластинок у планеты появился горб, оказавшийся при рассмотрении планетой.
Первоначально Харон был наименован спутником Плутона, но теперь считается, что это двойная планета. Их общий центр тяжести расположен вне главной планеты. Это уникальный вид взаимодействия. Также необычно, что они обращены к визави всегда одной стороной.
Но на самом деле это еще не утверждено …
Двойная планета — термин в астрономии, который используется для обозначения бинарной системы, состоящей из двух астрономических объектов, каждый из которых удовлетворяет определению планеты и является достаточно массивным, чтобы оказывать гравитационный эффект, превосходящий гравитационный эффект звезды, вокруг которой они вращаются.
По состоянию на 2010 год, официально в Солнечной системе нет систем, классифицируемых как «двойная планета». Одно из неофициальных требований состоит в том, чтобы обе планеты вращались вокруг общего центра масс, именуемого также барицентром, который должен находиться над поверхностью этих планет.
Диаметр Харона – 1205 км – немногим более половины плутонианского, а массы их соотносятся как 1: 8. Это самыйкрупный спутник в Солнечной системе в сопоставлении со своей планетой. Расстояние между объектами очень маленькое – 19,6 тысяч км., а период обращения сателлита – около недели.
С 1985 по 1990 годы наблюдались достаточно нечастые явления: затмения. Они были попеременны: вначале одна планета затмевает другую, потом наоборот. Такие затмения имеют цикличность 124 года.
Анализ отраженного света позволяет заключить, что на поверхности Харона – слой водного льда, в отличие от метаново-азотного у Плутона. По данным обсерватории Джемини, на Хароне найдены гидрат аммиака и водяные кристаллы. Это делает вероятным существование криогейзеров.
Необычные, по сравнению с другими планетами Солнечной системы, параметры орбит планетарной пары и их скромные размеры рождают у учёных гипотезы об их происхождении. Считается, что планеты образовались в поясе Койпера, и уже оттуда были вырваны гравитацией планет-гигантов.
Другая гипотеза предполагает образование системы после столкновения уже состоявшегося Плутона с прото-Хароном. Из выброшенных обломков и образовался нынешний спутник. И теперь они вместе, Плутон и Харон — далёкая окраина Солнечной системы.
Как было упомянуто выше, система Плутон-Харон удовлетворяет определению двойной планеты. На настоящий момент это единственные тела в Солнечной системе, которые могут претендовать на такой статус.
Согласно проекту Резолюции 5 XXVI Генеральной ассамблеи МАС (2006) Харону предполагалось присвоить статус планеты. В примечаниях к проекту резолюции указывалось, что в таком случае Плутон—Харонбудет считаться двойной планетой. Основанием для этого служил тот факт, что каждый из объектов может считаться карликовой планетой, а их общий центр масс лежит в открытом пространстве. Однако на этой же ассамблее МАС ввёл определение понятий «Планета» и «Карликовая планета». Согласно введённым определениям Плутон классифицируется как карликовая планета, а Харон — его спутник, хотя в дальнейшем такое решение может быть пересмотрено
По мере того, как космический аппарат New Horizons продолжает свое путешествие к внешней границе Солнечной Системы, его цель – которая находится в поясе Койпера – становится ярче и четче. Новые снимки, сделанные благодаря камере LORRI (Long Range Reconnaissance Imager), ясно показывают Плутон и самый большой из его спутников – Харон – связанными в тесном орбитальном танце. Два объекта разделяет расстояние всего чуть более 18 000 километров.
Эти снимки, на которых показано, как Харон вращается вокруг Плутона, являются рекордсменами в смысле расстояния, с которого они сделаны: в 10 раз меньшего, чем расстояние от Плутона до Земли.
Мы уже видели снимки Плутона и Харона, однако, на этой анимации можно увидеть кое-что еще.
Сравнительные размеры транснептуновых объектов по сравнению с Землей.
Это совершенно нетипичная ситуация для планет Солнечной Системы – лишь двойные системы астероидов могут иметь барицентры (центры тяжести) вне самих объектов. В результате, многие ученые пришли к выводу, что Харон нужно признать самостоятельной планетой, или же обозначить систему «Плутон-Харон» как двойную планету.
В 2012 году была опубликована статья, в которой указывалось, что четыре других спутника Плутона на самом деле не вращаются вокруг него. Они следуют по орбите вокруг центра тяжести системы Плутон-Харон, то есть являются спутниками Плутона и Харона, а не одного Плутона!
Однако, международная организация, которая занимается классификацией небесных объектов, должна еще раз исследовать этот факт. Скорее всего, Международному Астрономическому Союзу необходимо будет провести повторное исследование системы Плутона и Харона, особенно после того, как в следующем году будут получены снимки с близкого расстояния.
Двойная планета
Двойная планета — термин в астрономии, который используется для обозначения бинарной системы, состоящей из двух астрономических объектов, каждый из которых удовлетворяет определению планеты и является достаточно массивным, чтобы оказывать гравитационный эффект, превосходящий гравитационный эффект звезды, вокруг которой они вращаются.
По состоянию на 2010 год, официально в Солнечной системе нет систем, классифицируемых как «двойная планета». Одно из неофициальных требований состоит в том, чтобы обе планеты вращались вокруг общего центра масс, именуемого также барицентром, который должен находиться над поверхностью этих планет.
Содержание
Определение двойной планеты
В последнее время велись споры о том, что считать двойной планетой, а что системой планеты и её спутника. В большинстве случаев это не составляет проблемы, так как спутник сильно уступает по массе планете, вокруг которой он вращается. Не считая систем Земля-Луна и Плутон-Харон, все спутники в Солнечной системе имеют массу, составляющую не более 0,00025 (1/4000) массы самой планеты. С другой стороны отношение массы Луны к массе Земли составляет 0,01230 (≈ 1/81), а аналогичное соотношение для Харона и Плутона — 0,117 (≈ 1/9).
Если использовать для сравнения определение системы двойных звёзд и в качестве критерия использовать расположение барицентра, то любое вращающееся вокруг звезды тело будет считаться планетой, если центр масс системы будет лежать под поверхностью звезды, в том случае, если центр масс лежит над поверхностью звезды, тело будет считаться звездой. В таком случае Солнечной системе все планеты по определению будут являться планетами кроме одной: Юпитер настолько массивен, что их общий с Солнцем центр масс лежит над поверхностью Солнца. Однако ввиду того, что Юпитер не является звездой, становится очевидно, что астрономы сталкиваются с некоторыми трудностями в научно-обоснованном определении двойной планеты.
Плутон-Харон
Как было упомянуто выше, система Плутон-Харон удовлетворяет определению двойной планеты. На настоящий момент это единственные тела в Солнечной системе, которые могут претендовать на такой статус.
С момента открытия Плутона в 1930 году и вплоть до 1978 года Плутон и Харон считались одним и тем же небесным телом. В 1978 году астроном Джеймс Кристи, изучая фотографии Плутона, обнаружил на диске планеты выпуклость. В дальнейшем было замечено, что её появление имеет определённую периодичность. Это давало основания считать, что причиной этого феномена является реальное физическое тело. Первые фотографии, на которых Плутон и Харон запечатлены отдельно, были получены космическим телескопом «Хаббл» в 1990 году. При помощи современных телескопов это можно видеть даже с Земли.
Расстояние между Плутоном и Хароном около 19 570 километров (для сравнения — среднее расстояние между Землёй и Луной
Наша Солнечная система: неужели мы одни такие?
До недавнего времени это были единственные известные нам планеты
Мы хорошо знакомы с Солнечной системой – ведь, по сути, это наш родной дом. Названия входящих в ее состав планет, порядок их расположения (а может быть, даже расстояние от Солнца) известны многим из нас еще со школы. Однако, как выяснил корреспондент BBC Earth, наш дом не очень похож на другие.
В последующие два десятилетия удалось открыть тысячи других планет. По некоторым оценкам, в нашей Галактике их сотни миллиардов. Таким образом, Солнечная система не уникальна.
И все-таки, несмотря на такое большое количество планетных систем, астрономы считают, что в определенном смысле Солнечная система стоит особняком. Как так?
Если она окажется космологической аномалией, то, возможно, таковой является и Земля — а с нею и жизнь на нашей планете.
Иными словами, нельзя исключать нашу уникальность во Вселенной.
Астероиды исчезли из внутренних районов Солнечной системы
При помощи орбитальной обсерватории «Кеплер» астрономам удалось обнаружить тысячи экзопланет самых разнообразных составов и размеров. Оказывается, существуют совсем миниатюрные планетные системы, сравнимые по размерам с Юпитером и четырьмя из крупнейших его спутников. В других системах плоскость обращения планет находится под большим углом к плоскости вращения звезд. Некоторые планеты обращаются вокруг двух звезд сразу — наподобие планеты Татуин с двумя солнцами из фильма «Звездные войны».
Юпитер и одна из его лун
В этом, говорит Лафлин, заключается одно из самых важных отличий Солнечной системы: «Внутри орбиты Меркурия (между Меркурием и Солнцем – Ред.) нет вообще ничего. Даже астероидов».
Еще одна странность Солнечной системы — это Юпитер. Крупные экзопланеты встречаются не так часто, и по большей части они обращаются по орбитам, сравнимым с земной или венерианской. Только примерно у двух процентов изученных звезд есть планеты размером с Юпитер на орбитах, сравнимых с юпитерианской.
Никто точно не знает почему это так, но у Лафлина есть одна сложная теория — он считает, что Юпитер в свое время «блуждал» по Солнечной системе, уничтожая нарождающиеся планеты и, в конечном итоге, создав условия для формирования Земли.
Планеты рождаются вслед за своими звездами. Звезда возникает при схлопывании газового облака в плотный шар. Из остатков газа и пыли вокруг нее формируется диск, который затем и превращается в отдельные планеты.
Горячие юпитеры могли мигрировать ближе к своим звездам, а потом снова отдаляться от них
Уолш — сторонник гипотезы большого отклонения (Grand Tack hypothesis), названной так в честь зигзагообразного маневра в парусном спорте. Согласно ей, Юпитер начал менять орбиту в ранний период истории Солнечной системы, причем сначала планета приближалась к Солнцу, а затем начала удаляться от светила — подобно лавирующей яхте.
По мере обращения Юпитера вокруг Солнца газ с внешней стороны орбиты поддталкивал планету ближе к светилу. Когда же за пределами юпитерианской орбиты сформировался Сатурн, это привело к возмущению газового поля, и центростремительное движение Юпитера прекратилось на расстоянии примерно в полторы астрономические единицы от Солнца.
Возможно, формирование Сатурна остановило процесс миграции Юпитера
После этого на Юпитер начали оказывать давление газы с внутренней стороны его орбиты, отталкивая планету во внешние регионы Солнечной системы. Поскольку с внешней стороны орбиты давить на Юпитер было уже нечему, он отдрейфовал на свою нынешнюю орбиту на расстоянии в 5,2 астрономической единицы от Солнца.
Уничтоженные в зародыше
Некоторые суперземли могут быть похожи на планеты Солнечной системы
Учитывая преобладание суперземель среди обнаруженных экзопланет, велика вероятность, что и в Солнечной системе одновременно с планетезималями могло формироваться несколько таких тел. Однако вследствие блужданий Юпитера между этими суперземлями и нарождающимися планетами происходил гравитационный взаимозахват. Когда осколки планетезималей направились к Солнцу, за ними последовали и суперземли.
Мозаичное изображение Меркурия, составленное из отдельных снимков его поверхности
Чтобы удостовериться в этом, астрономам придется ждать по крайней мере до 2017 г., когда НАСА планирует запустить космический телескоп TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). TESS будет искать планеты, обращающиеся вокруг ближайших к Солнцу звезд, яркость которых достаточна велика для проведения точных измерений, необходимых астрономам.
Не такая уж редкость?
Обнаружение крупных экзопланет на далеких от их звезды орбитах требует длительных наблюдений
В частности, экзопланеты диаметром меньше земного пока еще находятся вне пределов чувствительности телескопов. Даже TESS не будет способен обнаружить планеты размером с Землю на сходных с земной орбитах вокруг звезд солнечного типа.
Вероятно, Млечный Путь насчитывает сотни миллиардов планет
Закон больших чисел
Но Лиссауэр верит в закон больших чисел: «Я думаю, что похожие на Землю планеты, на которых могла бы зародиться и развиваться жизнь, существуют».
Более привычный нам мир на знакомой с детства планете.
Кастинг разделяет его оптимизм: «Я не думаю, что Солнечная система уникальна. Скорее всего, существуют другие планетные системы, не особо отличающиеся от нашей. Разумеется, достоверно мы этого не знаем, вот почему нам нужно строить телескопы и проводить наблюдения».
И тогда вместо необычности мы, возможно, обнаружим что-то очень знакомое.