Самый крупный спутник плутона

У Плутона известно пять спутников. Это (в порядке удаления от него) крупный спутник Харон и четыре значительно меньших — Стикс, Никта, Кербер и Гидра.

Все известные спутники Плутона обращаются по почти круговым орбитам, лежащим примерно в плоскости экватора Плутона, в ту же сторону, что и он вокруг своей оси [1] [2] . Все они близки к орбитальному резонансу: периоды их обращения соотносятся примерно как 1:3:4:5:6. Три из них — Стикс, Никта и Гидра — действительно пребывают в резонансе с соотношением периодов 18:22:33 [3] .

Вращение Плутона и Харона синхронно (то есть они всегда повёрнуты друг к другу одной стороной), а малых спутников — нет: период их осевого вращения намного меньше, чем орбитального, а оси вращения сильно наклонены к осям Плутона и Харона [4] .

Содержание

Харон [ править | править код ]

Харон был открыт в 1978 году Джеймсом Кристи. Его диаметр составляет около 1200 км , что лишь в два раза меньше диаметра Плутона. Размеры Плутона и Харона удалось определить довольно точно благодаря тому, что Харон проходил перед диском Плутона и стало возможным сделать соответствующие расчёты на основе изменений блеска системы Плутон-Харон. В результате открытия Харона была уточнена масса Плутона, которая оказалась меньше ожидавшейся. Расстояние между их центрами составляет около 19 600 км ; между поверхностями — около 17 800 км .

Барицентр системы Плутон—Харон находится вне поверхности Плутона, поэтому некоторые астрономы считают Плутон и Харон двойной планетой (двойной планетной системой) или двойным астероидом.

Согласно проекту Резолюции 5 XXVI Генеральной ассамблеи МАС (2006) Харону (наряду с Церерой и Эридой) предполагалось присвоить статус планеты. В примечаниях к проекту резолюции указывалось, что в таком случае Плутон—Харон будет считаться двойной планетой [5] . Однако в окончательном варианте резолюции содержалось иное решение: было введено понятие карликовая планета. К этому новому классу объектов были отнесены Плутон, Церера и Эрида (тогда объект 2003 UB₃₁₃ ). Харон не был включён в число карликовых планет [6] .

Гидра и Никта [ править | править код ]

Два спутника, получившие названия Гидра (предварительное обозначение — S/2005 P1) и Никта (S/2005 P2), были открыты на фотографиях «Хаббла», сделанных в мае 2005 года усовершенствованной обзорной камерой (ACS). Об открытии было объявлено в октябре того же года [7] . 21 июня 2006 они получили официальные имена [8] .

Радиус орбиты Никты — 49 тыс. км , а Гидры — 65 тыс. км , то есть они находятся в 2-3 раза дальше от Плутона, чем Харон. За время трёх оборотов Никты Гидра делает два [3] .

Размер Гидры — 43×33 км, а Никты — 54×41×36 км. Их масса точно не известна; грубая оценка — 0,003 % массы Харона (0,0003 % массы Плутона) для каждой. На их поверхности видно кратеры. На разных участках заметно отличается альбедо, а у Никты — и цвет: там обнаружена большая красноватая область, окружающая крупный кратер [1] [4] .

Кербер и Стикс [ править | править код ]

В июне 2011 года с помощью широкоугольной камеры 3 телескопа «Хаббл» был обнаружен ещё один спутник Плутона — Кербер (предварительные обозначения — S/2011 (134340) 1, S/2011 P 1 и Р4) [9] [10] . Его размер, как выяснилось позже, составляет около 12×4,5 км [11] , а радиус орбиты — 58 тысяч км [1] .

Спустя год — в июле 2012 — с помощью того же инструмента был открыт пятый спутник, Стикс. Сначала ему присвоили временное обозначение S/2012 (134340) 1 или Р5, а в июле 2013 после общественного голосования он вместе с Кербером получил название [12] . Размер этого спутника — 7×5 км [13] , а радиус орбиты — 42 тысячи км [1] .

Первые снимки этих спутников самой чувствительной камерой LORRI аппарата «Новые горизонты» были получены с 25 апреля по 1 мая 2015 года [14] . Их снимки делались и 14 июля, в день сближения аппарата с Плутоном, но даже тогда разрешающая способность была недостаточной, чтобы различить на поверхности этих спутников какие-либо детали [11] [13] .

Общие характеристики [ править | править код ]

№	Наименование		Диаметр (км)	Масса (×10 19 кг)	Большая полуось орбиты (км)	Период обращения (дней)	Резо­нанс с Харо­ном	Эксцен­три­ситет	Наклон орбиты (к эква­тору Плутона)	Год откры­тия	Фото
Плутон	2374 ± 8 [1]	1303 ± 3 [1]	—	—	1:1	—	—	1930
1	Плутон I	Харон	1212 ± 6 [1]	158,6 ± 1,5 [1]	19 571 ± 4 [15] [к. 1]	6,3872304 ± 0,0000011 [15]	1:1	0,00005 [1]	0,0° [1]	1978
2	Плутон V	Стикс	7 × 5	0,00000 ÷ 0,00015 [1]	42 656 ± 78 [3]	20,16155 ± 0,00027 [4]	3:1	0,005787 ± 0,001144 [3]	0,809 ± 0,162° [3]	2012
3	Плутон II	Никта	54 × 41 × 36	0,004 ± 0,004 [1]	48 694 ± 3 [3]	24,85463 ± 0,00003 [4]	4:1	0,002036 ± 0,000050 [3]	0,133 ± 0,008° [3]	2005
4	Плутон IV	Кербер	12 × 4,5	0,002 ± 0,001 [1]	57 783 ± 19 [3]	32,16756 ± 0,00014 [4]	5:1	0,003280 ± 0,000200 [3]	0,389 ± 0,037° [3]	2011
5	Плутон III	Гидра	44 × 33	0,005 ± 0,004 [1]	64 738 ± 3 [3]	38,20177 ± 0,00003 [4]	6:1	0,005862 ± 0,000025 [3]	0,242 ± 0,005° [3]	2005

Неоткрытые спутники и кольца [ править | править код ]

Результаты моделирования системы Плутона, опубликованные в 2013 году, показывали, что у него может быть около 10 спутников и одна или несколько кольцевых систем [16] . Однако предположение не подтвердилось.

Аппарат «Новые горизонты» не обнаружил ни одного ранее неизвестного спутника, но позволил оценить максимальный возможный их размер. Установлено, что на расстояниях до 180 000 км от Плутона нет неоткрытых спутников размером свыше 4,5 км , а на расстояниях до 110 000 км — размером свыше 2,4 км (для меньших расстояний эта величина ещё меньше). Это рассчитано в предположении, что их альбедо такое же, как у Харона (0,38) [1] . То, что космический аппарат с близкого расстояния не обнаружил новых спутников, имея для этого намного лучшие возможности, чем открывший 4 спутника Плутона телескоп «Хаббл», стало неожиданностью. По мнению научного руководителя миссии Алана Стерна, это один из самых удивительных её результатов [17] [18] .

Существование у Плутона маленьких спутников было основанием предполагать у него наличие колец, образованных выбросами от ударов в эти спутники метеоритов. Но ни по данным «Хаббла» [19] , ни по данным «Новых горизонтов» [1] никаких колец обнаружить не удалось (если они и существуют, то настолько разреженные, что их геометрическое альбедо не превышает 1,0×10 –7 [1] ). Однако расчёты показывают, что от сильных ударов кольца на некоторое время всё же могут появляться [20] .

Происхождение [ править | править код ]

Вероятно, спутниковая система Плутона образовалась при касательном столкновении с ним другого тела сравнимой массы на низкой скорости. Харон мог сформироваться из остатка этого тела (возможно даже, что оно осталось малоповреждённым) или — как и другие спутники — из выбросов от удара. Сначала его расстояние от Плутона было значительно меньшим, а эксцентриситет орбиты — бо́льшим. Постепенно приливное взаимодействие с Плутоном вывело Харон на современную орбиту и изменило скорости вращения обоих тел так, что они стали повёрнуты друг к другу одной стороной [2] [4] [20] [21] [22] [23] .

Плутон является небольшой планетой, относящейся к Солнечной системе. Она была открыта силами Клайда Томбо из Северной Америки (США), произошло это в 1930 г. После этого были найдены спутники Плутона, о которых речь пойдёт в статье.

Особенности планеты

Плутон представляет собой величину 15-звёздного типа. Это свидетельствует о том, что она в 15 раз меньше звёзд, расположенных в области видимости невооружённым глазом. Вращение данного космического объекта является крайне медленным.

Продолжительность одного оборота составляет 247,7 лет. Тело может подходить намного ближе к Солнцу, нежели Нептун, однако она всё равно далека от него, поэтому возможности для детального изучения практически отсутствуют.

Плутон и его спутники. Снимок телескопа «Хаббл», 2012

Количество и особенности спутников

Спутники Плутона представлены в количестве 5 единиц. Это Харон (самый крупный по размеру), а также Стикс, Никта, Кербер, Гидра. Обращение каждого из этих космических тел происходит по круговой орбите, которая расположена в плоскости планетарного экватора.

Все они являются близкими к резонансу, а соотношение периодов их обращения – 1:3:4:5:6. Вращение планеты и самого крупного её спутника является синхронным. Это говорит о том, что они всегда «смотрят» друг на друга одной стороной. Период вращения малых спутников значительно меньше.

Спутники Плутона

Харон

Открытие этого космического тела приходится на 1978 год. В качестве первооткрывателя выступает Дж. Кристи. Диаметральное сечение равно 1 200 км. А это вдвое меньше, нежели диаметр основной планеты. Определение размерных показателей этих тел произошло максимально точно. Связано это с тем, что Харон проходил около диска основного объекта, и исследователи смогли произвести детальные расчёты.

Вследствие обнаружения Харона произошло уточнение массового показателя Плутона, который оказался ещё меньше, нежели ожидалось. Дистанция между их центральными частями равна 19 600 км. А расстояние, возникшее между поверхностями, 17 800 км.

Схематическое изображение системы Плутона. P1 — Гидра, P2 — Никта

Что касается барицентра данной системы, располагается он вне поверхности основной планеты. Поэтому многие астрономы убеждены в двойственности Плутона. В качестве альтернативы они называют его двойным астероидом. В соответствии с проектом резолюции МАС (2006 г.) Харону хотели присвоить статус отдельной планеты. Но в окончательной версии было принято иное решение, в рамках которого возник феномен «карликовая планета». К данному классу были отнесены многочисленные космические тела – Плутон, Эрида, Церера. Харон в список этих объектов включен не был.

Никта и Гидра

Это известные спутники Плутона. Открытие этих космических тел произошло, благодаря фотографиям Хаббла, которые были сделаны в мае 2005 года. О том, что случилось их открытие, сообщение появилось в СМИ в том же году. 21 июня 2006 г. они получили свои официальные наименования. Орбитальный радиус Никты составляет 49 000 кв. км, а Гидры – 65 тыс. Т. е. по отношению к Плутону они располагаются вдвое, втрое дальше, если сравнивать с Хароном.

Гидра имеет размер 43*33 км, а Никта обладает показателем 51*41*36 км. В настоящее время делать выводы об их массе затруднительно, поскольку данное значение неизвестно. По грубым оценкам учёных оно равняется 0,003% от массового значения Харона и 0,0003% от параметра Плутона. На поверхностях объектов можно заметить кратеры. На различных зонах неодинаковыми являются и значения альбедо. У Никты также варьирует цвет. На поверхности замечена область красноватого цвета, которая окружает кратер большого размера.

Стикс и Кербер

Это распространённые спутники Плутона, изучение которых продолжается до сих пор. Июнь 2011 г. стал ещё одним значимым месяцем в мире астрономии, поскольку в это время посредством использования широкоугольной камеры с помощью трёх телескопов под названием «Хаббл» был открыт ещё один спутник – Кербер.

Размерный показатель его, как было обнаружено позднее, составил 12*4,5 км. Ещё через год, в июле 2012 г. – с применением того же оборудования произошло открытие пятого спутника – Стикса. Сначала ему было присвоено временное обозначение буквенно-цифрового формата – S/2012. Однако впоследствии ему было присвоено нынешнее наименование. Размер его составляет 7*5 км, а орбитальный радиус – 42 тыс. км.

Первые изображения данных космических объектов были сделаны посредством использования камеры повышенной чувствительности под названием LORRI. Произошло это с 25 апреля по 1 мая 2015 года. Снимки организовывались 14 июля, в тот день, когда аппарат приблизился к Плутону. Однако даже в то время разрешающей способности не хватало на то, чтобы на поверхности этих спутников можно было различить детали.

Версии происхождения

Существует высокая вероятность того, что спутники Плутона возникли вследствие касательного столкновения с планетой иного тела, имеющего аналогичную массу и невысокую скорость. Харон мог появиться из оставшейся части данного тела, вероятно, оно даже не повредилось. Другие спутники могли образоваться вследствие выбросов удара. Сначала дистанция между ними и планетой была небольшой, а эксцентриситет – крупным. Однако постепенно в ходе приливного взаимодействия Харон обрёл современную орбиту, а скорость его вращения потерпела изменения.

Таким образом, спутники Плутона представлены в количестве пяти единиц и, несмотря на относительную изученность, продолжают исследоваться до сих пор.

Харон (Charon) — открыт в 1978 году. Его диаметр составляет около 1200 км, что лишь в два раза меньше диаметра Плутона . Плутон и Харон вращаются синхронно, то есть всегда повёрнуты друг к другу одной стороной. Расстояние между их центрами составляет около 19 600 км; между поверхностями — около 17 800 км.

Гидра (Hydra) — открыт в результате повторного анализа фотографий Хаббла, сделанных в мае 2005. Диаметр составляет примерно 40 км. Движется по орбите радиусом 65 тыс. км.

Никта (Nix) — открыт в результате повторного анализа фотографий Хаббла, сделанных в мае 2005. Диаметр составляет примерно 40 км. Движется по орбите радиусом 49 тыс. км.

Кербер (Kerberos) — открыт телескопом Хаббл в июне 2011 года. Диаметр составляет 10-12 км.

Стикс (Styx) — открыт телескопом Хаббл в июле 2012 года. Диаметр составляет 10-12 км.

Все изображения получены с помощью самой чувствительной камеры LORRI космического аппарата « Новые Горизонты ».