4 класс планета плутон: Планета Плутон — доклад сообщение

Содержание

Планета Плутон — доклад сообщение

Плутон наиболее отдаленная и малоизученная планета Солнечной системы.

Карликовая планета Плутон была открыта астрономами в 1930 году. Находится на наибольшем отдалении от Солнца на расстоянии 5900 млн. км. В связи с этим радиус вращения планету вокруг Солнца является наибольшим. Это увеличивает и период обращения вокруг звезды, а также вокруг самого себя. Полный оборот Плутон совершает за 6 суток и 8 земных часов. А год у Плутона 247 земных лет.

Первое предположение о наличии Плутона было сделано в 1906 году, однако отсутствие мощного оборудования не позволило подтвердить предположение. Поэтому планета открыта только спустя 24 года. Долгое время Плутон являлся девятой планетой солнечной системы, но в 2006 году ученые пришли к решению исключить его из разряда планет и присвоить звание карликовой планеты. Находится Плутон в поясе Койпера, состоящем из астероидов и карликовых планет.

Основываясь на этой информации, некоторые ученые утверждают, что Плутон всего лишь крупный астероид.

Однако у Плутона есть свои естественные спутники. Первый  и крупнейший из них Харон, был открыт в 1978 году. Остальные спутники – Никта, Гидра, а также Р4 и Р5 были открыты относительно недавно.

Из-за своей удаленности Плутон очень сложно подробно изучить. Кроме того, изначально внимание ученых-астронавтов было приковано к планетам, в отношении которых имелись предположения о наличии там разумной жизни. В 2006 году с исследовательской миссией была запущена межпланетная станция «Новые Горизонты». К 2015 году аппарат добрался до Плутона. В течении 9 дней Новые Горизонты передавали фотографии и другую информацию в НАСА. На тот момент аппарат проходил между самой планетой и Хароном на расстоянии 12,5 тысяч км.

Кроме самого подробного снимка поверхности аппарат Новые горизонты получил информацию об атмосфере, температуре, геологии и составе поверхности Плутона. Из-за отдаленного положения планеты она полностью покрыта льдом, которые преобразуется в газ по мере приближения Плутона к Солнцу. Атмосфера состоит из окиси углерода, метана и азота.

Снимки Плутона, полученные в 2015 году, показали, что поверхность планеты весьма неоднородна. На ее поверхности находятся кратеры, а также равнинные поверхности. Основным компонентом льда на планете является азот. Северный и Южный полюса Плутона никогда не тают, даже во время максимального приближения к Солнцу.

Планета Плутон

Интересные ответы

  • Моллюски — сообщение доклад (2, 3, 7 класс. Биология)

    Моллюски – мягкотелые и беспозвоночные животные разных видов, окрасок и форм, приспособленные к жизни во всевозможных условиях и населяющие множество уголков нашей планеты – от снежных вершин гор

  • Что такое породистый нос

    Занимая центральную часть лица, нос является его архитектурным центром. Существует около 15 основных типов носов, каждый из которых включает в себя пять главных параметров носа – корень, форму спинки, направление основания, кончик и длина.

  • Барсук — сообщение доклад 3 класс Окружающий мир

    Барсука невозможно с кем-либо спутать из-за его характерного вида. Его тело похоже на клин: задняя часть намного шире, а передняя заканчивается вытянутой мордой с парой черных полос на белом фоне.

  • Гиена — сообщение доклад

    Гиена – хищное млекопитающее, семейства гиеновых. Гиена является наиболее распространенным и известным представителем Crocuta.

  • Жизнь и творчество Агаты Кристи

    Перу Агаты Кристи принадлежат захватывающе интересные детективы. Она по-прежнему остается непревзойденным мастером этого жанра. В течение долгой жизни писательница сумела создать множество работ, ставших позднее литературной классикой.

Реферат на тему Плутон

Введение.

Согласитесь, сегодня человек, в какой бы самой отдалённой области науки или народного хозяйства он ни работал, должен иметь представление, хотя бы общее, о нашей Солнечной системе, звёздах и современных достижениях астрономии.

Сравнительное изучение планет и их спутников – “лун” – имеет первостепенное значение и для познания природы Земли. Нам ещё не ясны те условия, которые привели к формированию разнообразных природных комплексов, в том числе благоприятствовавших зарождению и развитию жизни на Земле.

В этом реферате пойдёт речь о самой загадочной планете нашей Солнечной системы – Плутоне. Эта планета имеет множество особенностей и странностей, её сложно изучать, её нашли самой последней и так далее…

В качестве источников информации я выбрал максимум книг и компьютерных программ, которые были мне доступны, постарался выбрать максимально важную информацию. Насколько это мне удалось – судить вам…

I. Новые рубежи преподносят сюрпризы.

1. Открытие “странной планеты”.

23 сентября 1846 года Иоганн Готфрид Галле (1812 г. – 1910 г.) в Берлинской обсерватории при помощи расчётов астронома Жана Жозефа Леверье (1811 г. – 1877 г.), работавшего в Парижской политехнической школе, открыл восьмую планету Солнечной системы – Нептун. [3]

В 1905 году, изучив возмущения (неправильности) в движении Урана по его орбите американский теоретик Персиваль Лоуэлл (1855 г. – 1916 г.)

* решил, что за Нептуном должна находится ещё одна планета, и рассчитал её предполагаемую орбиту.

Однако поиски новой планеты не ограничились одним вечером. Дело всё в том, что девятая планета, как в последствии оказалось, обладает свечением в 600 раз меньшим, чем у Нептуна. Поэтому, несмотря на все усилия собранного на Флагстаффе коллектива, понадобилось почти тридцать лет, чтобы открыть Плутон. Удача пришла к молодому астроному Клайду Уильяму Томбо ( род. в 1906 г.). В 1930 году, когда Лоуэлла уже давно не было в живых, на обсерватории его имени, где за год до этого был установлен новый современный 13-дюймовый (33 см.) рефрактор, Томбо нашёл девятую планету почти там (по космическим меркам), где ей и полагалось быть по расчётам Лоуэлла.

Плутон получил своё название по имени древнегреческого бога земных недр (подземного царства), поскольку она очень скудно освещается Солнцем. Любопытно, что это имя для вновь открытой планеты предложено … 11-летней девочкой, дочерью английского профессора астрономии.[1] [3]

Но Лоуэлл не совсем точно рассчитал орбиту Плутона. Её никак не удавалось “подогнать” (по земным меркам) под его вычисления. Орбита проходила в среднем всего в 5900000000 км. от Солнца, то есть на полмиллиарда километров ближе, чем должно быть по Лоуэллу. Вообще, Плутон и его движение крайне странные! Но об этом читайте в главе III.

2. Гипотезы происхождения планеты.

Плутон имеет много особенностей, он абсолютно не схож со своими соседями. Может “владыка подземелья” спутник? Но чей же? Откуда взялся Плутон?

На такие вопросы отвечает следующий факт. На каждые три полных оборота Нептуна вокруг Солнца приходится точно два таких же оборота Плутона. Значит не исключено, что Плутон был некогда “приурочен” Нептуном и в отдалённейшие времена “морской владыка” имел, помимо Тритона и Нереиды, ещё одного прислужника, которому удалось стать более независимым, но следы прежнего рабства в его биографии всё же остались.

Одним из первых, кому пришло на ум увидеть в Плутоне “беглого прислужника” Нептуна, был японский астроном, директор Квасанской обсерватории в Киото И. Ямамото (1889 г. – 1959 г.). Он предложил следующий сценарий этой драмы. Некогда Нептун обращался вокруг Солнца на расстоянии, более подобающем девятой планете (включая и “несостоявшуюся” – пояс астероидов). Затем из глубин Вселенной появился пришелец– некое крупное небесное тело. Оно вторглось царство Нептуна и своим тяготением отняло у него один из спутников. Совсем увести добычу с собой оно не смогло, но с “околонептунной” орбиты сорвать спутник ему оказалось под силу. Пришелец на границе Солнечной системы бросил свою жертву, которая, перестав быть спутником, с тех пор и стала независимой планетой.

А Нептун под влиянием потери тоже изменил свою орбиту, приблизившись к Солнцу.

Другую сторону аналогичной гипотезы разработал в 1936 году английский астрофизик Р. А. Литлтон. Он задумался над причиной очень медленного вращения Плутона вокруг его собственной оси. Действительно, шесть с небольшим суток для такого мелкого тела, да ещё лежащего столь далеко от тормозящего влияния Солнца, – это уж слишком. Нептун – вот кто виноват в подобной странности. Если у него есть такой массивный спутник, как Тритон, то что могло помешать Нептуну в прошлом временно обладать и ещё одним, не более крупным, а именно Плутоном? Притяжение Нептуна, “мстящего” Плутону за его бегство, могло замедлить вращение его бывшего спутника, да заодно ещё и заставить его вечно глядеть на покинутого хозяина одной и той же стороной.

Если так, то период вращения Плутона вокруг оси должен был совпадать с периодом обращения его вокруг Нептуна. Обходя планету за 6,39 суток, Плутон находился в 375000 км. от неё. Но ведь и нынешний, более верный “прислужник” Нептуна, Тритон, тоже не уходит от планеты в среднем более чем на 355000 км.

Явление редкостное: у Нептуна в прошлом было два очень крупных спутника, причём почти на одинаковых по протяжённости орбитах. Близкие друг к другу большие тела должны были тяготением влиять одно на другое, приводя к нарушению стабильности всей системы. Тут, согласно такой гипотезе, и могло произойти что-то не очень уж невероятное, чтобы равновесие нарушилось. Плутон в результате катастрофы “вылетел” на свою нынешнюю орбиту, а орбита Тритона так наклонилась, что он стал фактически вращаться в обратную сторону.

Предположение интересное, но оно порождает новые загадки. Что за катастрофа привела к нарушению сложившейся системы? Почему Плутон вышел на орбиту, так сильно удалённую от Нептуна? И что заставило Тритон ходить по такой, во всём остальном искажённой, но почти круговой орбите? Все эти вопросы висели в воздухе.

Обе гипотезы, хотя и несколько умозрительные, но приёмлемые. Но есть им и альтернативы. Так, немецкий астроном Э. Мёдлов предполагает, что за орбитой Нептуна спряталась от наших глаз ещё одно кольцо астероидов, вполне сходное с тем, что лежит между Марсом и Юпитером. И тайна Плутона заключается просто в том, что он всего лишь член этого огромного скопления в основном мелких тел – один из многих, но более крупный, чем остальные, почему и был, в отличие от них, астрономами замечен. Есть же такая малая планета, астероид Эрот (Эрос), орбита которой частично так же лежит внутри орбиты Марса, и его можно рассматривать как члена известного нам астероидного кольца. Есть также малые планеты, пересекающие орбиту Земли (диаметром более 1000 км. – свыше 1000 штук)… И Тритон когда-то, возможно, был тоже одним из тел, входящих в гипотетическое внешнее кольцо астероидов, а затем его захватил Нептун и превратил в своего спутника. Кстати, это объяснило бы и загадку обратного движения Тритона.

Конечно, всё это лишь гипотезы. Для того, чтобы приобрести титул теории им недостаёт ещё многого. В первую очередь – наблюдательных фактов. А они-то в таком удалении от Земли достаются нелегко. [3]

3. Открытие спутника.

А тем временем произошло событие, которое, казалось бы, всё разъяснило.

22 июня 1978 года Дж. У. Кристи из Морской обсерватории в Вашингтоне (США) решил просмотреть пластинки со снимками Плутона, сделанными за месяц, чтобы уточнить орбиту этой всё ещё слабоизученной планеты.

Тут Кристи бросилось в глаза, что тело Плутона выглядит как-то странно: оно вроде бы вытянуто в одну сторону, примерно с севера на юг. Гора? Но даже представить невозможно такую гигантскую вершину, чтобы она была заметна за миллиарды километров, пускай и в наилучший телескоп. Кристи решил: спутник!

Коллега первооткрывателя (хотя открытие ещё нуждалось в подтверждении) Р. С. Харригон занялся вычислениями. Его вывод был тот же. Опираясь на определение времени, за которое “выступ”, исчезнув с одной стороны Плутона, появлялся с другой, он подсчитал период обращения новичка вокруг его планеты. Оказалось 6 суток 9 часов 17 минут, то есть то же самое время, которое тратит Плутон, чтобы обернуться собственной оси. Значит “луна” Плутона постоянно “висит” над одной и той же точкой поверхности планеты.

Первооткрыватель предложил для спутника имя Харон… На берегах Стикса, реки забвения и скорби, поселила фантазия древних греков перевозчика Харона. Он в своей лодчонке доставлял тени умерших в царство Плутона, так что предложение выглядело вполне уместным. Единственный недостаток – сходство с названием незадолго до этого открытого астероида Хирона. Но мифический Хирон был не лодочником, а кентавром, и греки их не путали. Впрочем, последнее слово, как всегда, за Международным Астрономическим Союзом; его специальная комиссия обладает правом окончательно утверждать названия новооткрытых небесных тел.

В сентябре 1980 года французские астрономы Д. Бонно и Р. Фуа получили серию фотографий и обработали их при помощи ЭВМ. В результате было установлено, что радиус орбиты Харона равен 19000 километров. Диаметр Плутона получился равным примерно 4000 км., а диаметр Харона около 2000 км.

Очень близко поселился “перевозчик теней” к самому владыке загробного мира. Даже Луна с Землёй представляют собой менее компактную систему. Да и отношения масс у этих двух тел очень необычны. В случае, если их средняя плотность одинакова (около 0,4 г/см3), масса Плутона составляет 0,005, а Харона – около 0,0008 массы Земли. [4] Тем самым Харон становится массивнейшей “луной” в Солнечной системе, если считать в отношении к массе её центрального тела (масса нашей Луны, для сравнения, составляет всего 1,2% массы Земли).

Поэтому множество специалистов предпочитают считать эту систему парной, двойной планетой “Плутон – Харон”, известны же двойные звёзды, тоже обращающиеся вокруг центра масс, так что такие мысли астрономов выглядят вполне логично. [3] [1]

II. Физика, механика, химия и внутреннее строение Плутона.

1. Особенности Плутона.

Орбита новой планеты оказалась невероятно сильно наклонённой – на 17° 2? – ни у одной известной планеты ничего подобного не было. Наклон оси составляет 50° [4]. Мало того, орбита обладает необычной вытянутостью. Потому и получается, что Плутон то проходит всего в 4400000000 км. от светила, то удаляется от него на 7400000000 км. В результате складывается совсем уж парадоксальное положение… [3]

…Спросите образованного человека, но не специалиста в небесных делах: какая планета является наиболее удалённой от Солнца? Он, скорее всего, ответит: разумеется, Плутон. И будет прав. Но не всегда, а лишь в течение двухсот двадцати восьми земных лет из тех каждых двухсот сорока восьми, за которые эта планета делает один полный оборот вокруг светила. Остальные 20 лет Плутону на смену приходит Нептун.

В 1979 году такая “смена караула” и произошла; на два десятка лет стражем далёких окраин Солнечной системы стал Нептун. 23 января 1979 года эти планеты оказались на равном расстоянии от Солнца – в 30,3 астрономической единицы, а затем как бы поменялись местами. На схемах это выглядит как пересечение орбит. На самом же деле оно не существует, и одна планета проходит в миллионах километров от другой.

К сентябрю 1989 года Плутон достиг своего перигелия (ближайшей к Солнцу точки) и начал удаляться от светила. 15 марта 1999 года Плутон и Нептун вернулись на свои более привычные места, и самой далёкой планетой вновь стал Плутон.

Весь этот “контрданс” небесных тел, конечно же неспроста. Чтобы в нём разобраться, желательно было бы знать размеры Плутона. Сперва полагали, что он примерно с Землю или даже побольше. Но в 1950 году Койпер установил, что его размеры много меньше, и диаметр Плутона не превышает 5800 км. Лет через 25 – новость: Плутон отражает свет так, как будто он покрыт размороженным болотным газом. А если есть метановый иней, то тело планеты холодное, и в случае, если Плутон весь состоит из метана, плотность его должна быть меньше единицы. К концу 70-х годов учёные пришли к выводу, что Плутон – совсем небольшое тело, меньше даже, чем наша Луна, и, хотя в 1980 году поступили сведения, что его диаметр составляет 4000 км. (на 500 км. больше лунного), по массе он в несколько раз уступает Луне. По самым последним данным его диаметр составляет примерно 3100 – 3200 км. [3] Словом, по размерам, по орбите и другим характеристикам – скорее не планета, а … спутник. Действительно, Плутон представляет собой как бы неполноценную планету.[3]

В пользу такого предположения говорят и странности в периоде вращения Плутона вокруг собственной оси. На полный оборот у него уходит 6 суток 9 часов 17 минут, а это слишком много для столь небольшого тела, так что и скорость вращения выдаёт его с головой как самозванца в семье планет.

Ещё одно свидетельство: все четыре планеты, лежащие непосредственно за Марсом и за поясом астероидов – Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун– гигантскими размерами, огромными размерами, общим газожидким стронием решительно отличаются от внутренних – Меркурия, Венеры, Земли и Марса. А вот Плутон, хотя и расположен во внешней части Солнечной системы, всеми этими параметрами, как кажется, схож с меньшими и твердотельными околосолнечными планетами, а не со своими соседями. Если полностью расплавить Плутон, то он даже не заполнит ниши водного океана Земли.

Скорость, с которой движется Плутон по своей орбите примерно равна 16,8 км/ч. Орбита очень протяжённая и поэтому один плутоновский год равен 247,7 земным годам. К примеру, если вам сейчас 17 лет, то на Плутоне вам было бы 0,07 лет.

Ускорение свободного падения над поверхностью Плутона равняется 0,49 м/с2. Если ваша масса примерно равна 70 кг., то на этой планете вы бы весили 4 кг! [4]

2. Внутреннее строение и тепловая история.

При зарождении и эволюции планеты. В её недрах происходили менее активные процессы, нежели на других планетах Солнечной системы. В рамках модели равновесной конденсации из протопланетной туманности при температуре около 40 Кельвин это тело, очевидно, аккумулировалось преимущественно из метанового льда, и слагающее его вещество не претерпело в дальнейшем заметной дифференциации. Другая возможность – формирование из гидратов метана (CH4? 8H2O) при температуре конденсации около 70 Кельвин с последующим их разложением в процессе внутренней эволюции, дегазацией CH4 и образованием метанового льда на поверхности. Отождествление его в спектре отражения Плутона благоприятствует обеим этим моделям, не позволяя, однако, сделать между ними выбор. При этом для любой из них средняя плотность планеты оказывается не выше 1,2 г/см3, а альбедо не менее 0,4, что соответственно уменьшает вероятный диаметр Плутона до размеров Луны, а массу ограничивает несколькими тысячными долями от массы Земли. Если же плотность всего 0,7 г/см3, как это следует из анализа соотношений масс Плутона со спутником, то нужно дополнительно допустить, что слагающие его замёрзшие летучие вещества типа водно-метанового льда находятся в довольно рыхлом состоянии.[2]

3. Поверхность планеты.

В отличие от спутников планет-гигантов, у Плутона отождествлены спектральные признаки метанового конденсата. По результатам узкополосной фотометрии отношение интенсивности отражения в двух спектральных областях, в одной из которых расположены полосы поглощения водяного и аммиачного льда, а в другой – сильная полоса поглощения метанового льда, оказалось равным 1,6. Если взять чистый метановый лёд и снять те же спектры в лаборатории, то отношение оказывается лишь немного больше, в то время как для спутников гигантов с признаками водяного льда на поверхности это отношение существенно меньше единицы. Этот факт служит довольно сильным аргументом в пользу наличия метана. Обнаружение метанового льда на Плутоне меняет существовавшие до недавнего времени представления о его поверхности, образованной скальными породами, в сторону более реальных предположений о покрывающем её протяжённом ледяном слое. [2]

4. Атмосфера и климат Плутона.

На Плутоне не обнаружено видимых признаков атмосферы. Маловероятно, что неон может там концентрироваться хотя бы в малых количествах, так как столь малая планета не способна удержать столь лёгкий газ.

Над поверхностью планеты максимальная температура примерно равна –212° С, а минимальная –273° С, то есть постоянно приближается к абсолютному нулю. [2]

Заключение.

Плутон является уникальной и самой интересной планетой Солнечной системы. По прежнему остаётся множество загадок о точном происхождении, химическом составе Плутона. На “владыку подземелья” ещё ни разу не приземлялся ни один исследовательский комплекс с Земли, естественно фотографий поверхности тоже нет. Нахождение на Плутоне живых организмов равно нулю, так как с точки зрения современной науки ни один организм Земли не смог бы выжить в таких суровых условиях, а других форм жизни мы пока не находили. Есть малая вероятность нахождения там полезных ископаемых в виде дефицитного газа, но такие химические элементы есть на более близких к Земле планетах.

Человечество является полноправным хозяином своей звезды, хозяином пока ещё безжизненных планет, и, несомненно, что не в столь уж отдалённой перспективе сможет овладеть их богатствами.

Список литературы

Допаев М. М. Наблюдения звёздного неба. – М.: Наука, 1978 г., стр. 90-91.

Маров М. Я. Планеты Солнечной системы. – М.: Наука, 1986 г., стр. 27, 30-31, 44, 137, 234, 266.

Силкин Б. И. В мире множества лун. – М.: Наука, 1982 г., стр. 10-11, 194-195, 196-197, 205.

The Computer Guide To The Solar System, Winter Tech, Version 1.20, 1989 г.

ДОКЛАД НА ТЕМУ ПЛУТОН

ДОКЛАД

НА ТЕМУ: ПЛУТОН

Самая далекая планета Солнечной системы , Плутон , — наименее изученная из всех планет . Она была открыта в марте 1930 года американским астрономом К. Томбо . Позже она была найдена и на более ранних фотографиях неба , начиная с 1914 года .

Замечательная история открытий Нептуна и Плутона в действительности начинается с открытия Урана, потому что, не будь наблюдений Урана, два более поздних открытия могли бы задержаться на многие годы. Вместе с тем открытие Урана знаменует начало новой эпохи в истории астрономии, так как Уран был первой планетой, которая была “открыта”. Ведь Меркурий, Венера,Марс, Юпитер и Сатурн всегда были видимы невооруженным глазом любому человеку, посмотревшему на небо (если только глаза наших доисторических предков не были гораздо несовершеннее наших глаз).

Плутон выглядит как звезда примерно 15-й звездной величины . Нетрудно подсчитать , что почти такой же блеск имел бы Марс , если его отнести на расстояние Плутона . Это значит , что Плутон примерно таких же размеров , как и Марс. Более точная оценка диаметра планеты была сделана в 1950 году Дж. Койпером , измерившим с помощью 5-метрового телескопа его угловой диаметр и нашедший его равным 0”,23 . Этому значению соответствует диаметр планеты 5900 км .

В ночь с 28 на 29 апреля 1965 года Плутон должен был пройти вблизи звезды 15-й звездной величины , причем так близко , что мог закрыть ее , если бы его диаметр был равен определенному Койпером . Двенадцать обсерваторий следили за блеском звезды , но он не ослабел ни на секунду . Это означало , что диаметр Плутона не превосходит 5500 км .

Еще труднее было определить массу Плутона . До 1978 года спутников у него известно не было , кометы вблизи него не проходили . Оставалось изучать слабые возмущения , создаваемые Плутоном в движении ближайших к нему планет Нептуна и Урана .

-****************-

При взгляде на план Солнечной системы может создаться впечатление , что орбиты Нептуна и Плутона пересекаются (см. рис 1) . Это впечатление ошибочно , так как орбита Плутона наклонена на угол 17 к плоскости эклиптики и орбиты Нептуна , причем линия узлов (пересечения плоскостей орбит) расположена так , что как раз в районе кажущихся “точек пересечения” Плутон находится на 10 а.е. севернее эклиптики . Более того , из-за соизмеримости периодов обращения Нептуна и Плутона (три периода Нептуна почти равны двум периодам Плутона) расстояние между обеими планетами никогда не может быть меньше 18 а. 3 — почти как у спутника Юпитера Каллисто . По диаметру планеты и ее блеску легко определить альбедо ; оно равно 0,5 . Обычные скальные породы, как показывает пример Луны и Меркурия , необладают столь высоким альбедо , значит , можно предположить , что значительная часть поверхности Плутона покрыта льдом или инеем .

Температура на Плутоне должна быть около 40К. Это значение ниже температуры конденсации метана при очень низких давлениях (50К) . Поэтому на поверхности Плутона может быть метановый лед . И вот совсем недавно , в 1977 году , американские астрономы Д. Крукшенк , Д. Моррисон и К. Пилчер с помощью 4-х метрового рефлектора обсерватории Китт Пик обнаружили в инфракрасном спектре Плутона две полосы , характерные именно для метанового льда.

С другой стороны , канадский астроном Л. Маннинг , изучив спектр Плутона в видимой области , полученный в 1970 году Дж. Фиксом , Дж. Неффом и Л. Келси на 60-сантиметровом рефлекторе со спектрофотометром нашел в нем признаки полос поглощения ионов железа и пришел к выводу , что породы планеты обогащены железом .

В 1955 году американские астрономы М. Уокер и Р. Харди из фотоэлектрических наблюдений нашли период вращения Плутона вокруг оси — 6 суток 9 часов 16,9 минуты . Спустя 12 лет советский астроном Р.И. Киладзе подтвердил этот период по собственным наблюдениям . В настоящее время ясно, что этот период является вместе с тем периодом обращения спутника Плутона вокруг планеты .

Проникновение в тайны солнечной

системы на основе использования ньюто-

новского закона всемирного тяготения и

тщательнейших наблюдений продолжа-

лось и в нашем веке. Кульминацией этих

усилий было открытие Плутона, причем

обстоятельства этого открытия были

удивительно похожи на обстоятельства

открытия Нептуна. Как и тогда, планета

практически была обнаружена во время

одного из ранних поисков, но в силу

превратностей судьбы ее отождествление

произошло гораздо позднее.

В начале нашего столетия Персиваль Лоуэлл (1855-1916), основавший во Флагстаффе (Аризона) обсерваторию

целью наблюдения планет, и в особенности Марса, активно заинтересовался

возможностью существования планеты еще более далекой, чем Нептун. Он заново исследовал орбиту Урана и пришел к выводу, что кажущиеся ошибки наблюдений могли бы существенно уменьшить если учесть возмущения Урана неизвестной планетой. Вычисленные Лоуэллом орбита и положения планеты не были опубликованы

о 1914 г., хотя поиски планеты он начал с 1905 г. Через 24 года в

1929 г. было завершено сооружение нового 13-дюймового рефрактора, который был установлен на обсерватории Лоуэлла для ускорения розыска новой планеты.

Молодому ассистенту Клайду Томбо было поручено систематически фотографировать области неба вдоль эклиптики. Для каждой области он делал две фотографии с длительными экспозициями,разделенные по времени на 2 — 3 дня. Затем в поисках ожидаемой планеты он очень тщательно сравнивал полученные фотографические пластинки. Сравнение делалось при помоши блинк-компаратора—прибора, снабженного двойным микроскопом, что позволяет наблюдателю попеременно видеть одну и ту же область неба на двух пластинках. Любой объект, который в течение интервала между двумя экспозициями перемещался по небу, кажется прыгающим “туда — сюда”, в то время как звезды выглядят неподвижными.

12 марта 1930 г., т. е. менее чем через год после начала осущест-

вления новой программы, обсерватория Лоуэлла через Гарвардское бюро протелеграфировала астрономическим обсерваториям следующее сообщение: “Систематически начатые много лет назад

поиски в связи с исследованиями Лоуэллом планеты за орбитой

Нептуна привели к открытию объекта, скорость движения и траектория которого в течение семи недель последовательно соответствовали телу, находящемуся за орбитой Нептуна приблизительно на том расстоянии, которое ему приписывал Лоуэлл. Пятнадцатая звездная величина. Положение на 3 часа всемирного времени 12 марта было 7” к западу от  Близнецов, что согласуется с предсказанной Лоуэллом долготой .”

Астрономический мир вскоре единодушно принял для этой планеты название Плутон, которое подходит ей, так как она движется

во внешних не освещенных Солнцем областях солнечной системы.

Кроме того, первые две буквы названия соответствуют инициалам

Персиваля Лоуэлла, умершего в 1916 г., т. е. всего через два года

после того, как им было опубликовано подробное предсказание движения новой планеты.

Последующие вычисления орбиты, выполненные на основании фотографий новой планеты, сделанных еще до ее открытия, показали, что она движется вокруг Солнца с периодом 246,5 года по орбите, наклоненной на 17” к средней плоскости других планет.

В перигелии орбита Плутона проходит внутри орбиты Нептуна,

но вследствие большого наклона орбиты эти два тела столкнуться

не могут .

Только несчастливая случайность помешала открыть Плутон в

1919 г. астрономам обсерватории Маунт Вилсон. В это время Милтон Хьюмасон по поручению Уильяма Пикеринга (1858 -1938),

который независимо осуществил вычисления предполагаемого положения планеты, сфотографировал области вокруг предсказанного положения планеты и действительно получил изображение планеты на некоторых пластинках. Однако изображение Плутона на одной из двух лучших пластинок попало как раз на небольшой брак эмульсии (на первый взгляд оно казалось частью этого брака), в то время как на другой плзстинке изображение планеты оказалось частично наложенным на какую-то звезду ! Даже в 1930 г., когда положение планеты в 1919 г. было довольно хорошо известно из вычисленной орбиты, с трудом удалось отождествить те изображения Плутона , которые были получены 11 лет назад.

Если только Плутон не обладает фантастически большой плот-

ностью или же не является исключительно плохим отражателем

света, то его масса недостаточно велика, чтобы вызывать те откло-

нения в движении Нептуна, на основе которых было предсказано

существование Плутона. Вот почему многие астрономы ныне пола-

гают, что открытие Плутона было случайным. Тем не менее от-

крытие, последовавшее в результат неустанных поисков планеты,

представляет собой еще один шаг на пути прогресса науки. Все со-

трудники обсерватории Лоуэлла достойны высшей похвалы за свою

кропотливую работу и полученные результаты.

Томбо распространил начатые на обсерватории Лоуэлла по-

иски на все небо, но установил, что в пределах, доступных наблю-

дениям с 13-дюймовым телескопом, больше планет нет. Если другие

планеты и существуют, то они должны или находиться гораздо

дальше или быть гораздо меньше. Продолжение поисков гораздо более слабых планет с одним из больших телескопов, например, с

5-метровым, неоправданно с практической точки зрения. Чем больше телескоп, тем пропорционально меньшую область неба он фотографирует. Поиски по всему небу с охватом всех объектов, блеск которых является предельным для наблюдения с 5-метровым телескопом, потребовали бы его непрерывного использования в течении всех безлунных ночей на протяжении долгих веков . Поэтому открытие планет, возможно, и существующих за орбитой Плутона, представляется весьма трудным делом, если только не сыграет роли какой-либо счастливый случай или же не будут применены новые методы наблюдений. Для радиолокационных телескопов такие расстояния слишком велики. Большой оптический телескоп, запущенный в межпланетное пространство или установленный на Луне и работающий в сочетании с телевизионной техникой и автоматической аппаратурой, предназначенной для поисков планет, возможно , и мог бы способствовать успеху, однако некоторые астрономы вообще сомневаются в том , что будут найдены еще какие-то планеты значительных размеров .

Самая далекая от Солнца из всех открытых до сих пор планет со-

вершенно не похожа на другие планеты, находящиеся во внешних

областях солнечной системы. Чужестранцем-карликом выглядит

Плутон среди планет-гигантов. Наши сведения о Плутоне весьми

ограничены; помимо орбиты, а следовательно, и расстояния нам

известны его блеск и цвет, но масса Плутона неизвестна . Согласно определению Койпера видимый диаметр Плутона равен 0”,2 — 0”,3 , что соответствует примерно5800 км. Если считать,что масса Плутона хотя бы примерно соответствует вычисленной

величине (0,8 массы Земли), то средняя плотность планеты по-

лучается больше плотности золота ! Так как металлы и другие вещества, плотность которых выше,чем у железа, по-видимому, встречаются в звездах, так же как и на Земле, в небольших количествах, представляется совершенно невероятным, чтобы плотность Плутона была гораздо выше плотности железа, которая в 7,8 раза выше плотности воды. Очевидно, или его масса или диаметр определены с большой ошибкой. Если предположить, что плотность Плутона близка к плотности Земли,то это предположение с неизбежностью влечет за собой увеличение

его диаметра вдвое, но так как такой диаметр вполне измерим, мы

вынуждены вместе с Брауэром и Клеменсом сделать вывод , что

масса Плутона определена пока еще ненадежно.

Совершенно иное объяснение тем же данным о Плутоне предложил Олтер , согласно которому диаметр Плутона больше его видимого диаметра, но благодаря тому, что планета имеет довольно гладкую поверхность, солнечный свет отражается лишь от ее небольшой центральной области. Так, например, отполированные сферические или овальные поверхности при освещении их точечным источником света дают от6леск с концентрацией света к центру поверхности. Однако объяснение Олтера все же не решает проблемы довольно слабого блеска Плутона. Если бы Плутон имел отражательную способность столь же низкую, как Луна, альбедо которой равно 0,07, то и тогда он должен был бы выглядеть вдвое более ярким, чем наблюдается в действительности. В результате мы вынуждены сделать маловероятный вывод о том, что поверхность у Плутона довольно гладкая, но ее отражательная способность равна всего 3 — 4%.

Так как температура Плутона, по-видимому, ниже 220(С

т. е. всего лишь на каких-нибудь 50 — 60( выше температуры абсолютного нуля, то на его поверхности большинство обычных

газов должно было перейти в жидкое состояние или замерзнуть .

Можно, конечно, представить себе, что Плутон покрыт океаном

из жидкого (или твердого) кислорода (если бы кислород не был столь химически активен) или из азота, а водород и гелий, которые могли бы остаться на Плутоне газообразными, поэтому, вероятно, отсутствуют.

Хотя и можно представить себе, что отражательная способность поверхности планеты благодаря наличию льда из кристаллов

аммиака и других распространенных соединений будет довольно

высокой , мы все же на практике должны быть готовы к тому , что эта поверхность подобно лунной, вследствие выпадения на нее

метеоритного и кометного вещества в особенности на ранних этапах истории планеты, довольно неровная. Судя по желтовато-белой окраске, можно утверждать,что поверхность Плутона покрыта не слишком пигментными материалами. Поэтому очень трудно согласиться с предположением Олтера о сравнительно гладкой поверхности Плутона в сочетании с рекордно низким значением альбедо .

Вероятно, Плутон является бесплодным холодным небольшим

шаром; диаметр его немного меньше половины диаметра Земли , а

альбедо порядка 0,15 , т. е. вдвое больше альбедо Луны. Безусловно, эта планета негостеприимна для пребывания на ней человека ; смертельно холодная ночь прододжаегся там 76,5 часа, а вслед за нею наступает такой же длинный день, но и днем блеск Солнца будет в 1600 раз слабее, чем на Земле.

Высказывалось даже предположение, что Плутон—вообще

не настоящая планета, а всего лишь спутник, потерянный Нептуном.

Однако этот вопрос не может быть разрешен, пока мы не будем

располагать большими сведениями о механизме появления у планет

спутников.

Солнечная система — урок. Окружающий мир, 4 класс.

Солнечная система — планетная система, включает в себя центральную звезду — Солнце — и все естественные космические объекты, вращающиеся вокруг Солнца.

 

Планеты, в отличие от звёзд, не испускают собственного света, а отражают свет Солнца.

 

В Солнечной системе расположено \(8\) планет.

 

Рис. \(1\). Планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля, Марс

 

Рис. \(2\). Планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун

 

Самая большая планета Солнечной системы — Юпитер. Юпитер обладает массой в \(318\) раз больше земной, и в \(2,5\) раза массивнее всех остальных планет вместе взятых.

 

Меркурий является ближайшей планетой к Солнцу и наименьшей планетой системы. Диаметр Меркурия составляет \(4880\) км.

 

Земля — сравнительно небольшая планета Солнечной системы, её диаметр равен \(12740\) км.

 

Первоначально Плутон считали \(9\) планетой, но сейчас учёные относят его к карликовым планетам.

 

Кольца планеты — система плоских концентрических образований из пыли и льда, вращающаяся вокруг планеты в экваториальной плоскости. Кольца обнаружены у всех газовых гигантов Солнечной системы: Сатурна, Юпитера, Урана, Нептуна.

 

Спутник — небесное тело, обращающееся по определённой траектории вокруг планеты или другого объекта в космическом пространстве под действием гравитации.

 

У большинства планет Солнечной системы имеются спутники.

 

Планета

Количество спутников

Примеры

Меркурий

\(0\)

Венера

\(0\)

Земля

\(1\)

Луна

Марс

\(2\)

Деймос, Фобос

Юпитер

\(79\)

Ио, Европа, Ганимед, Каллисто

Сатурн

\(82\)

Титан, Рея, Япет

Уран

\(27\)

Титания, Оберон, Умбриэль, Ариэль, Миранда

Нептун

\(14\)

Тритон, Нереида

Источники:

Рис. 1. Планеты земной группы https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Terrestrial_planet_size_comparisons.jpg Общественное достояние

Рис. 2. Планеты-гиганты https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/46/Gas_planet_size_comparisons.jpg Общественное достояние

Плутон — Детский технопарк «Кванториум»

Ни для кого не секрет, что в 2006 году Плутон понизили до карликовых планет.

Ранее Плутон считался девятой и самой далекой планетой. Кроме того, он выступает одним из крупнейших небесных тел в поясе Койпера (зона в форме диска позади Нептуна, населенная множеством каменистых ледяных тел, каждое из которых больше 100 км в ширине, а также 1 триллионом комет).

(Крупный план поверхности сделан в июле 2015 года космическим зондом Новые Горизонты)

Предпосылки к существованию Плутона были получены в 1905 году астрономом из Америки Персивалем Лоуэллом. Он заметил странные неровности в орбитальных маршрутах Нептуна и Урана, говорящие о том, что рядом есть скрытый объект. Еще в 1915 году ему удалось предсказать положение планеты, но он так и застал ее обнаружение. Объект открыл в 1930 году Клайд Томбо из Обсерватории Лоуэлла.
Буквально на соседском дворе (в астрономических масштабах) проживает планета земного типа, вращающаяся вокруг ближайшей к Солнцу звезде Проксима Центавра. С момента открытия экзопланетыПроксима Центавра b люди пытались понять, может ли она поддерживать жизнь.
В 2006 году по решению МАС (Международный астрономический союз) Плутон исключили из класса планет. Решение основывалось на определенных критериях, которым не соответствовал Плутон. Ученые продолжают оспаривать этот вопрос и многие требуют вернуть Плутону статус планеты.

Знаете ли вы?
• Имя планете дала 11-летняя девочка. Венеция Берни предложила, чтобы новый мир получил название от бога подземного царства в римской культуре. Ее дедушка передал это имя в Обсерваторию. Кроме того, это дань памяти Персивалю Лоуэллу, т.к. его инициалы – первые две буквы Плутона;
• Гравитация на Плутоне в 155 раз слабее, чем на Земле.

Физические характеристики Плутона

Диаметр Плутона составляет 2370 км. На поверхности Плутона находятся горы высотою в 3500 метров, напоминающие земные скалистые горы. Преимущественная часть поверхности укутана льдами метана и азота.

(Крупный план поверхности. Ледяные горы)

Орбита в форме эллипса заставляет Плутон удаляться от главной звезды в 49 раз дальше земной дистанции. Но его путь эксцентричен, поэтому иногда подходит ближе, чем удается Нептуну. Это случается раз в 20 лет из 248-летней орбиты. Тогда астрономы получают уникальный шанс как можно детальнее исследовать этот мир.
Когда Плутон подходит ближе к теплу, то льды тают и на короткий срок создают тонкую атмосферу, представленную азотом и небольшой примесью метана. Из-за наличия такой атмосферы по планете гуляют сильные ветра.
На ледяных равнинах заметны темные полосы, растянувшиеся на несколько миль. Телескоп Хаббл показывает, что кора Плутона может содержать сложные органические молекулы.
Поверхность Плутона – самое холодное место в Солнечной системе. Последние снимки показали, что карликовая планета стала краснее, что говорит об изменении времен года.

(Плутон)

Состав и структура Плутона

• Магнитное поле: пока неизвестно, есть ли оно. Но крошечный размер и медлительность в оборотах указывают на то, что карликовая планета практически лишена его.
• Химический состав: смесь из камня (70%) и водяного льда (30%).
• Внутренняя структура: скалистое ядро, окруженное мантией водяного льда, с более экзотическими льдами (метан, окись углерода и азотный лед), покрывающими поверхность.


Орбита и вращение Плутона

Плутон обладает ретроградным вращением, то есть с востока на запад.

Спутники Плутона

У Плутона 5 спутников: Харон, Стикс, Никта, Кербер и Гидра, причем Харон ближе всех к Плутону и Гидре.

(Спутники Плутона)

Расстояние между Плутоном и Хароном 19 640 км. Харон обходит Плутон за 6,4 земных дня (как и один оборот Плутона вокруг своей оси).
На планете заметен красноватый оттенок, но Харон выглядит более серым.
На Хароне обнаружены каньоны. Самые глубокие опускаются вниз на расстояние до 9,7 км. Длинные образцы скал и впадин тянутся на 970 км. Часть поверхности около одного из полюсов покрыта гораздо более темным материалом, чем остальные участки планеты. Большая часть поверхности Харона также лишена кратеров. Это указывает на то, что поверхность также молодая и активная.

(Сравнение цвета Плутона и его крупнейшего спутника Харона)

Знаете ли вы?

• Есть мнение, что четыре новых спутника сформировались из-за столкновения создавшего Харон.
Их орбиты оказались очень хаотичными.

В 2005 году Хаббл сделал фото Плутона. В процессе им удалось обнаружить еще две крошечные луны: Никс и Гидра. Они расположены в 2-3 раза дальше, чем Харон. Никс простирается на 42 км в длину и 36 км в ширину, а Гидра – 55 км в длину и шириной в 40 км. Поверхность второго спутника может быть полностью покрыта водой.

В 2011 году ученые обнаружили четвертую луну – Кербер, занимающую в диаметре 13-34 км. 11 июля 2012 года была обнаружена пятая луна – Стикс (предположительно шириной в 10 км), что еще громче заставило заговорить о статусе Плутона как планеты.

Исследования и миссии Плутона

Новые Горизонты НАСА – это первый зонд, исследовавший Плутон, его луны и прочие миры внутри пояса астероидов. Он стартовал в январе 2006 года, а 14 июля 2015 года приблизился к Плутону.
Из-за недостатка знаний о Плутоне, зонд оказался в большой опасности. До запуска миссии ученые знали о существовании только трех лун. Открытие Кербера и Стикс во время путешествия подпитывало идею о том, что на орбите может оказаться еще больше спутников. Столкновения с невидимыми лунами или даже небольшими кусочками мусора могли серьезно повредить корабль. Но команда дизайнеров оборудовала космический зонд специальными инструментами защиты.

Формирование Плутона

Главная гипотеза формирования Плутона и Харона говорит о том, что первоначальный Плутон получил удар от другого объекта такого же размера. Из главного куска сформировалась карликовая планета, а остатки превратились в Харон.

(Плутон)

Ближайшие планеты к Плутону – Сатурн, Уран, о характеристике которых можно узнать далее:

ᅠᅠУранᅠᅠᅠᅠᅠЮпитерᅠᅠᅠᅠСолнцеᅠᅠᅠ⠀⠀СатурнᅠᅠᅠᅠНептунᅠᅠᅠᅠМеркурийᅠᅠᅠᅠМарсᅠᅠᅠᅠᅠЗемляᅠᅠᅠᅠᅠᅠВенера

Парад планет. Декабрь 2021 / Хабр

Его недооценивают

То, что сейчас происходит Парад планет, слышали, наверное, многие. Кто-то называет этот парад планет “малым”, предполагая, что бывает и круче. Но в чем суть явления, осознают уже не так много представителей человечества.

А что вообще такое “Парад планет”?

Я услышал этот термин в 1980-м году. Наверное, он существовал и раньше, но именно к началу 80-х сложилось интересное положение планет на орбитах, позволяющее отправлять космические станции к дальним планетам Солнечной системы, используя каждую из планет в качестве гравитационной пращи. Предполагалось, что аппарат будет совершать гравитационный маневр вблизи той или иной планеты, “воруя” тем самым кинетическую энергию, пропажу которой планета не заметит, а аппарат получит заметное (на несколько километров в секунду) приращение скорости — практически без использования двигателей (только в пределах небольшой коррекции орбиты). Плюс ко всему, такие маневры позволяли умело перенаправить автоматическую межпланетную станцию к следующей цели.

Именно удобное расположение планет гигантов в довольно узком секторе, в вершине которого располагалось Солнце, позволило американской роботизированной станции “Вояджер-2” посетить все 4 газовых гиганта Солнечной системы. И это была поистине эпохальная миссия.

И хотя астрономы тогда очень скептически относились к термину “парад планет”, они вынуждены были признать, что положение планет и правда было нерядовым — не каждый год такое случается, и даже не каждое столетие. И от него для науки образовалась ощутимая польза.

Большинство людей, при упоминании термина “Парад планет” представляли себе, что все планеты Солнечной системы выстроились в одну линию — совершенно точно — люди вообще любят красоту. Но кто-то любит и сенсации, поэтому уже тогда ходили слухи, что своим суммарным тяготением планеты выплеснут из Солнца на Землю раскаленную плазму, которая сожжет в нашей обители всё живое, положив конец противоборству социалистической и капиталистической мировых систем.

На самом деле планеты в ряд не выстраивались. Самый узкий сектор, в котором тогда могли уместиться все планеты (кстати, включая и Плутон — он считался тогда планетой), был чуть шире 90 градусов. Так себе парад — с точки зрения обывателя.

С точки зрения наблюдения планет, ничего особенного на небе не происходило. Разумеется, не было видно, чтобы планеты выстроились цепочкой. Напротив, те, которые ближе к Солнцу, померкли в его лучах, а которые дальше от Солнца, чем Земля, те оказались разбросаны по разным созвездиям — довольно далеко друг от друга. И только Юпитер с Сатурном тогда были рядом, и это было красиво — я учился в 4-м классе, и однажды ночью увидел их в небе — сразу понял, что это не звезды.

Весной мимо них прошел яркий кровавый Марс, но к лету планеты погрузились в вечернюю зарю — перестали быть видимыми, а ведь у нас только летом смотрят на небо — на даче…

Парад планет 80-го года для большинства людей прошел незамеченным — слышали звон, да никто почти не видел. Но подаренный им шанс изучить все 4 планеты-гиганта Солнечной системы — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — несказанно обогатил науку. Эта экспедиция продолжалась до конца 80-х, а данные, полученные “Вояджерами”, обрабатываются до сих пор.

С того времени планеты не оказывались в пределах столь узкого сектора. Но человеческая фантазия безгранична. Чтобы дальше эксплуатировать термин “Парад планет” и запускать в СМИ волны хайпа, кто-то из журналистов придумал новую концепцию. Теперь уже не надо собирать вместе все планеты, да и кому какая разница, как они расположены на орбитах — мы же с Земли смотрим! Вполне достаточно, если три какие-нибудь планеты видны неподалеку друг от друга — в пределах одного-двух созвездий. Это будет называться “Малый парад планет”. Ну, а если больше планет собрались на небе рядом — четыре или пять — это уже “Большой парад планет”.

При этом не оговаривалось, о каких именно планетах идет речь — о видимых глазом или о всех больших, включая Уран и Нептун, которые вполне себе большие планеты Солнечной системы, но глазом не видны. А может быть добавить к потенциальным участникам парадов еще и малые планеты? — Ах! — Их слишко много! Так, и не надо все — только самые известные и крупные — Цереру, Весту Юнону, Палладу… Ну, и Плутон, конечно — по старой памяти…

Иными словами, в новом отношении к термину была заложена большая свобода для возможности объявить о параде планет в любой день. Так, собственно, и бывало — внезапно (зачастую безо всякого повода) в газетах появляются заголовки о предстоящем или уже случившемся параде, а астрономы вообще не в курсе, о чем речь.

Но чаще всего повод все-таки находился. И именно журналисты, а не астрономы оповещали общественность о том, что наступило хорошее время для наблюдения нескольких планет сразу. В этом был свой плюс.

Был и минус. Под таким соусом чаще всего подсовывали и какие-нибудь небылицы, дурные пророчества, которые не сбывались, но тревожность в обществе повышали, и люди бросались что-то опять скупать в магазинах на последние деньги.

Как к любому возбудителю, а информационные вбросы — это тоже своего рода вирусы, подверженность к паническим настроениям от всех этих “парадов” со временем поугасла. Нельзя же бесконечно волноваться по пустякам. Но интерес остался. И теперь, когда СМИ провозглашают очередной “парад планет”, люди уже не спрашивают, что скупать и куда прятаться, а любопытствуют — куда смотреть, и что можно увидеть.

Давайте и мы узнаем.

Итак.

Практически весь уходящий год (с апреля) ночное небо украшали две крупнейшие планеты Солнечной системы — Юпитер и Сатурн. Они были недалеко друг от друга — в одном созвездии Козерога (хотя Юпитер иногда переходил в созвездие Водолея, описывая петлю). Им не хватало кого-то третьего, чтобы учинить парад.

В конце ноября к ним присоединилась яркая Венера. Её вечерняя видимость началась еще в июне, да всё никак не могла наладится — планета пряталась в вечерней заре низко над горизонтом и ждала наступления поздней осени. Наконец все сложилось — стремительная Венера замедлилась после максимальной элонгации (удаления от Солнца) и зависла на таком расстоянии от Сатурна, какое разделяет его на небе с Юпитером. Получилось красиво, симметрично.

Такая конфигурация практически в застывшем виде сохранится до конца декабря. Вся троица будет сближаться с Солнцем, практически не меняя взаимного расположения. Как минимум этим качеством — синхронностью и постоянством — декабрьское расположение Венеры, Сатурна и Юпитера вполне заслуживает права называться “Парад планет”.

А вот “Малый” он или “Большой” — это мы сейчас разберемся.

Ведь никто не ограничивал нас в приобщении к параду только видимых глазом планет.

Что у нас там еще есть на небе?

Оказывается, примерно на таком же расстоянии, какое разделяет Венеру и Сатурн, Сатурн и Юпитер, но только к востоку от Юпитера, в небольшой телескоп можно отыскать Нептун.

Нептун находится в очень приметном районе созвездия Водолея — вблизи астеризма “Куриная лапа” образованная звездами φ χ ψ Водолея. Найдете эту “Лапку”, дальше уже легко найдете и Нептун.

Но и этим дело не кончается. Если еще переместиться по эклиптике на восток — в созвездие Овна — Вы найдете в его южной части — на границе с созвездием Рыб — планету Уран. Формально Уран виден глазом. Конечно, не в городе. Но никто не обещал, что все эти “парады планет” касаются только горожан.

Вот мы насчитали уже 5 больших планет Солнечной системы, которые хорошо видны вечером и могут наблюдаться в любительские приборы (небольшие телескопы, бинокли, трубы). А сфотографировать Уран и Нептун можно обычным фотоаппаратом. Недавно Samsung выпустил линейку бюджетных смартфонов (как пример M-31), которые легко снимают звезды до 8-9-й звездной величины. Проблема заключается в другом: определить, какая из точек на снимке является именно Ураном и Нептуном.

Но с обретением опыта это перестанет быть сложной задачей. Можно даже сравнивать снимки, сделанные в разные ночи, и заметить на них медленное смещение этих далеких планет на фоне еще более далеких звезд. Так астрономы и открывали в свое время новые планеты и астероиды — смещается, значит планета.

Коль скоро мы вспомнили об астероидах, не лишним будет поинтересоваться, вдруг какие-то из них тоже есть на вечернем небе декабря 2021?

И они там есть.

Прежде всего это Церера — не совсем астероид, но карликовая планета. С 1801 года, когда это относительно небольшое небесное тело было открыто, оно довольно долго считалось полноправной планетой. И только когда подобных ей — блуждающих, но слабых по яркости и по виду неотличимых от звезд — объектов накопилось несколько десятков, все они оптом были переименованы в астероиды (или — малые планеты). Но в 2006 году Цереру настигло повышение статуса. И она — вместе с Плутоном — была отнесена к планетам-карликам.

Располагается на вечернем небе декабря Церера еще восточнее Урана — в следующем за его созвездием Овна — в созвездии Тельца — практически посередине между рассеянными звездными скоплениями Гиады и Плеяды — удобное для поисков расположение. И по яркости она вполне сравнима с Нептуном. Даже — чуть ярче.

Еще одна малая планета может быть найдена в этом ряду блуждающих светил. А именно — Паллада, или — астероид №2 (хотя, сейчас-то — после перевода Цереры в старшую группу детского сада в класс планет-карликов — может быть №1? Но, нет — по прежнему Паллада считается астероидом №2).

Паллада находится рядом с Нептуном — по другую сторону от “Куриной лапы”. Чтобы увидеть её уверенно, Вам уже потребуется телескоп посильнее — все-таки Паллада 10-й звездной величины.

Вместе с двумя далекими планетами-гигантами — Ураном и Нептуном, и двумя маленькими планетками — Церерой и Палладой, декабрьский “Парад планет” имеет вот такой интересный вид:

И это уже вполне может называться “Большим парадом”, ведь терминология эта не вполне научная и достаточно свободная — захотим, и назовем это “Большим парадом планет” — никому от этого хуже не станет. Но если кто-то сомневается в том, что — “А так можно было?”, я добавлю, что совсем рядом с Венерой в холодном небе декабря прячется еще более холодный Плутон — король планет-карликов. Увидеть его в любительские телескопы нельзя — уж очень он слабый по яркости — 15-я звездная величина. Но и не почтить его упоминанием тоже было бы неправильно.

Кстати, 11 декабря Плутон был в тесном соединении с Венерой. Говоря более просто, Венера прошла мимо крошки-Плутона на очень небольшом угловом расстоянии — всего две угловые минуты — это очень близко… но речь, конечно об иллюзорном сближении — с Земли так кажется. В реальности — в космическом пространстве — Венеру и Плутон разделяют 6 миллиардов километров, и это видимое сближение никак на планетах не отразится — ничего экстраординарного на них из-за этого не произойдет.

О ком мы еще не поговорили?

Меркурий и Марс выпали из нашего поля зрения. А все потому, что вечером они не видны, и в данном “Параде планет” участвовать не могут.

С середины декабря Марс появляется в лучах утренней зари и может быть замечен опытными наблюдателями. Я уже видел. Но пока ничего впечатляющего Марс собой не представляет. Удовлетворительные условия его видимости начнутся после нового года, когда мало-помалу Марс начнет перебираться на предутреннее и ночное небо.

Меркурий вообще не виден в декабре, но начнет появляться на утреннем небе в конце января, куда переметнется Венера после рождественских праздников. Вечерний парад планет будет разрушен бегством Венеры. Но вместе с этим сразу три планеты окажутся видимыми на утреннем небе — Меркурий, Венера и Марс.

Вечерний парад планет умер. Да здравствует утренний парад планет!

Как сердце Плутона превратилось в лед

Благодаря климатической модели французские ученые выяснили, как образовались ледники на так называемом «сердце Плутона». Исследование было опубликовано в журнале Nature.

Плутон – карликовая планета в Солнечной системе. По сравнению с орбитами других планет орбита Плутона имеет больший эксцентриситет (то есть она немного «растянута») и наклонена к плоскости эклиптики. Благодаря такой орбите карликовая планета иногда пересекает орбиту Нептуна и становится ближе к Солнцу, чем Нептун. Максимальное расстояние, на которое Плутон приближается к Солнцу – 4,4 млрд км. Один оборот карликовой планеты вокруг Солнца занимает 248 земных лет.

В июле 2015 года мир увидел самое качественное на сегодняшний день изображение Плутона, сделанное с помощью инструмента LORRI (Long Range Reconnaissance Imager), когда станция New Horizons находилась на расстоянии 768 тыс.км от поверхности карликовой планеты.

Однако наибольший интерес у исследователей вызвало так называемое «сердце Плутона» (иначе – область Томбо, в честь открывшего планету Клайда Томбо) – область на планете шириной около 1600 км, очертания которой напоминают сердце. Область разделена на два геологически обособленных участка – западный и восточный.

На данный момент известно, что в этой области находится ледяная Равнина Спутника, названная в честь первого искусственного спутника Земли. Глубина равнины – четыре километра, длина составляет около тысячи километров, ширина – порядка восьмисот. На Равнине Спутника находится массивный ледник, состоящий в основном из замерзшего азота, окиси углерода и метана.

Ранее считалось, что область формирования ледника была связана с недрами области Томбо. Согласно другой гипотезе, причиной возникновения ледника стали впадины, в которых собирались летучие вещества со всей поверхности планеты. Однако тонкие отложения замерзшего азота были найдены не только в районе Равнины Спутника, но и в среднесеверных широтах планеты. Также было обнаружено, что, за исключением более темных экваториальных необледеневших регионов, большую часть планеты покрывает лед из метана.

Чтобы понять, как образовался ледник на Равнине Спутника, французские ученые из Университета Пьера и Марии Кюри Танги Бертран и Франсуа Форже смоделировали химические процессы, которые происходили в ледяных отложениях на Плутоне на протяжении 50 тыс. земных лет. Также специалисты изучили количество газов в атмосфере планеты, климатические изменения и исследовали топографические данные с помощью изображений, полученных благодаря космическому зонду New Horizons и телескопу Hubble.

На начальном этапе симуляции ученые полностью «покрыли» модель Плутона равным количеством каждого типа льда. Далее планете «позволили» изменяться на протяжении 50 тысяч земных лет. Появление льда, происходившее каждый год, зависело от ряда ключевых параметров: топографии, альбедо (коэффициент отражения какой-либо поверхности) и излучательной способности льда, общего объема его запасов, а также теплопроводности приповерхностных и глубоко залегающих горизонтов, от которой зависит суточная и сезонная тепловая инерция (способность сопротивляться изменению температуры за определённое время).

Также результаты моделирования выявили, что поверхность средних и высоких широт Плутона в зависимости от сезона покрывает замерзший метан и, в некоторых случаях, азот. Это объясняет, почему в северной полярной области планеты находятся светлые участки.

Ученые выяснили, что геологическая активность в районе Равнины Спутника не прекращается, и важную роль в ней играет именно сезонная тепловая инерция. Из-за высокой тепловой инерции на равнине формируются толстые слои азотного ледника, а приповерхностное давление за время наблюдений с 1988 год по 2015 увеличилось втрое. Это можно объяснить тем, что в рассматриваемый период ближайшая к Солнцу точка планеты, где лучи Солнца падают точно перпендикулярно поверхности Плутона, располагалась на широтах равнины Спутника, а инсоляция ледяного азота – облучение солнечным светом, – была практически максимальной.

Согласно результатам моделирования, ледяной азот оказался «захвачен» Равниной Спутника, когда своих наивысших значений достигли тепловая инерция, альбедо и излучательная способность. В течение холодной части плутонианского года из-за снижения тепловой инерции температура на поверхности планеты падала до точки конденсации азота, поэтому там и скапливался лед. Ученые пришли к выводу, что чем ниже уровень тепловой инерции, альбедо и излучательной способности льда, тем более подвижным становится лед. Это приводит к более длительным и масштабным сезонным заморозкам.

Также выяснилось, что замерзший азот не образует постоянный ледяной «пояс». Дело в том, что впадины на равнине способствуют более высокому поверхностному давлению, и, таким образом, влияют на более высокую температуру конденсации, вследствие чего лед скапливается именно в них. Такое явление можно наблюдать и на Марсе, где замерзший углекислый газ обычно формируется в низинах, таких, например, как равнина Эллада. На этой равнине, достаточно глубокой низменности, также встречаются разные формы рельефа, а толщина атмосферы над ней существенно больше, чем над соседними областями.

Атмосферное давление в её нижней точке — 1240 Па или 12,4 миллибара, что вдвое выше, чем в среднем по поверхности планеты. Зимой на Марсе эта равнина покрывается ледяной коркой и видна с Земли как большое светлое пятно. Считается, что поскольку давление на дне равнины Эллада выше давления, соответствующего тройной точке воды (определенных значениях температуры и давления, при которых вода существует в трех видах: твердом, жидком и газообразном), там возможно существование жидкой воды.

Согласно результатам моделирования, после 2015 года среднее давление снизилось, так как инсоляция на равнине сократилась. Это произошло потому, что сначала подсолнечная точка (точка на теле, принадлежащем Солнечной системе, из которой наблюдатели видели бы Солнце в зените) находилась на более высоких широтах, а позже – из-за того, что Плутон ушел дальше от Солнца. При таких условиях, а также умеренной и высокой уровнях тепловой инерции окись углерода накапливается вместе с ледяным азотом именно на равнине Спутника, что также сходится с данными аппарата New Horizons.

Что касается метана, то он, в отличие от азота, менее летуч. Спустя 50 тысяч лет образуется сезонная ледяная корка из метана, которая получается из атмосферного метана в результате взаимодействия процессов сжатия и испарения. Согласно модели, эта корка образуется в обоих полушариях планеты осенью, зимой и весной, однако отсутствует в районе экватора, где льда никогда не бывает. На равнине Спутника метан осаждается медленно и с трудом оттуда испаряется.

По мнению специалистов, в действительности замерзший метан, возможно, оттаивает, – например, когда изменяется перигелий или угол наклона орбиты Плутона. Ученые предполагают, что постоянные отложения метана образуются локально, вследствие процессов, которые не были включены в модель исследования, например, вследствие ослабленной инсоляции на местных склонах или адиабатического охлаждения, которое вызывает выпадение метановых осадков в горах.

Оказалось, что и рельеф влияет на образование ледника: глубокие впадины интенсифицируют образование льда. При этом сезонная ледяная корка обусловлена климатическими циклами планеты. Согласно результатам, в течение последующих десяти лет большая ее часть в средних и высоких широтах планеты исчезнет. Как отмечают авторы исследования, спрогнозированное ими снижение давления и количества метана в атмосфере в будущем можно будет отследить с помощью телескопов.

Почему Плутон больше не планета?

Каждый год я предлагаю вести курс в нашем кооперативе домашнего обучения, и многие из этих лет я преподавал астрономию. В один год мне дали класс 3-х и 4-х классов, и в центре внимания класса была планетарная астрономия .

Каждую неделю я жарил их на названиях 8 планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

В первый день занятий один из учеников сказал, что у него есть мнемоническое устройство для запоминания планет:

Моя очень образованная мать только что показала нам девять планет

— Мило, — сказал я, — кроме двух вещей: во-первых, тебе не нужно слово на букву «п» в конце, потому что Нептун — последняя планета; и во-вторых, в Солнечной системе не девять планет.

Так начались еженедельные дебаты о том, действительно ли Плутон все еще является планетой: то есть, в конце концов, откуда взялось слово на букву «п» в старых мнемонических устройствах. «Почему эти дети вообще заботятся об этом?» Я поинтересовался. «Они были едва живы, чтобы помнить, когда Плутон был планетой. Что дает?»

Несмотря на свои небольшие размеры, с 1930 по 2006 год Плутон пользовался планетарным статусом среди других больших мальчиков. Но за последнее десятилетие она была понижена до «карликовой планеты» благодаря Международному астрономическому союзу.

Что привело к изменению классификации?

Короткий, краткий ответ

В 2006 году Международный астрономический союз (МАС) изменил классификацию Плутона с планеты на «карликовую планету». После открытия большего количества объектов в поясе Койпера (за пределами Нептуна, где живет Плутон) было решено уточнить определение «планеты», что привело к изменению классификации Плутона.

Меняющееся определение планеты

Определение «планета» менялось на протяжении сотен лет.

Древние времена до середины 1500-х годов

В древние времена и вплоть до Коперниканской революции в середине 1500-х годов определение планеты было довольно стабильным. Слово «планета» означает просто «странник», потому что на небе были особые объекты, которые не играли по правилам других звезд. Они блуждали по небу на фоне звезд с течением времени.

Среди этих странников были Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн (пять классических планет, которые мы можем видеть невооруженным глазом), а также Солнце и Луна (которые также были «странниками»).Земля не была планетой, потому что мы в основном считали, что она неподвижна в космосе: солнце, луна, планеты и звезды вращаются вокруг нас.

Коперниканская революция

Коперник

Затем благодаря математическим и астрономическим изобретениям таких людей, как Николай Коперник, Иоганн Кеплер и Галилео Галилей, люди начали по-другому смотреть на Вселенную.

Солнце больше не было странником: теперь оно было неподвижным объектом в пространстве. Мы двигались вокруг него, а не наоборот.

С открытием спутников, вращающихся вокруг других планет, наша луна получила новую классификацию: спутник.

С медленно принимаемым пониманием того, что планеты вращаются вокруг Солнца, классификация «планета» впервые получила новый член: Земля. Это имело удивительные последствия для ученых. Если мы живем на планете, то имеют ли эти «скитальцы» хоть какое-то сходство с нами? Это не просто точки света, а другие миры! Направив телескопы в небо, астрономы стремились узнать все, что могли, о планетах.

Уран и Нептун

Уран был открыт Уильямом Гершелем в 1781 году. Сначала он подумал, что это комета, но дальнейшие наблюдения подтвердили, что он движется скорее как планета, чем как комета. Это открытие не только сделало Гершеля знаменитым, но и добавило в планетарную семью невиданного ранее члена. Уран был подтвержден как 7-я планета от Солнца.

К 1846 году к списку было добавлено новое крупное открытие: положение Нептуна было математически вычислено Урбеном Леверье, а затем визуально замечено Иоганном Гейлом.Это снова стало еще одним прорывом в планетарной астрономии.

Объекты пояса астроидов: начало 1800-х годов

Примерно в это же время были обнаружены другие объекты, все они располагались в том, что мы сейчас называем поясом астероидов (скопление миллионов астероидов и метеороидов между Марсом и Юпитером). Это были относительно крупные объекты:

  • Джузеппе Пиацци открыл Цереру в 1801 году.
  • Генрих В.М. Ольберс открыл Палладу тоже в 1801 году.
  • Карл Людвиг Хардинг открыл Юнону в 1804 году.
  • Генрих Ольберс тоже нашел Весту в 1807 году.

Церера и Веста

Что это были за новые объекты? Было ясно, что они намного меньше других планет, поэтому некоторые стали называть их «малыми планетами». Уильям Гершель (первооткрыватель Урана) ввел термин «астероиды» (что означает «звездообразные») после того, как Ольберс нашел Палладу. Другие классифицировали их как планеты.

К 1830-м годам школьников учили «11 планетам»: Меркурию, Венере, Земле, Марсу, Церере, Палладе, Юноне, Весте, Юпитеру, Сатурну и Урану (Нептун еще не был открыт).

К 1851 году было обнаружено еще около 15 астроидов/планетоподобных объектов, и вопрос стал ясным: Продолжаем ли мы добавлять планеты в Солнечную систему или эти более мелкие объекты на самом деле не учитываются? К тому времени стало общепринятым классифицировать эти малые планеты с помощью слова Гершеля: астероидов .

Бывшие планеты Церера, Паллада, Юнона и Веста получили пинок — и без особых жалоб со стороны общественности. Они были слишком малы, и, в отличие от других планет, все они были собраны в одном месте: в поясе астероидов.

Без каких-либо официальных заявлений к 1900 году в Солнечной системе снова было всего 8 планет.

Плутон Открыт: 1930

Американский астроном Клайд Томбо обнаружил новый объект далеко за пределами орбиты Нептуна. Не зная, как его назвать, он получил более 1000 предложений со всего мира. Наконец, 11-летняя девочка из Оксфорда, Англия, предложила имя Плутон, римское имя бога подземного мира.

Это было что-то вроде планетарного чудака.В отличие от планет за поясом астероидов, он был не очень большим — на самом деле он был меньше даже Меркурия. Тем не менее, он был классифицирован среди планет, и официальный номер стал 9.

.

Пояс Койпера

В течение более чем 60 лет после открытия Плутона астрономы предполагали, что Плутон не одинок, но прямых доказательств этого не было до 1992 года. После 5 лет поисков Дэвид Джуитт и Джейн Луу из Гавайского университета нашли небольшой объект за пределами орбиты. Нептуна.Через полгода они обнаружили еще один объект.

Вскоре стало ясно, что за пределами Нептуна потенциально может быть много объектов, и этому комплексу объектов было дано название: пояс Койпера, названный в честь планетолога Геррита Койпера.

С этого момента вопрос для планетарных астрономов был таким: Плутон действительно планета или просто большой объект в поясе Койпера?

В своей книге « Как я убил Плутон и почему это произошло » астроном Майкл Браун говорит, что понижение Плутона было очень похоже на понижение в должности объектов в поясе астероидов в 19 веке.

«Подобно тому, как открытие астероидов 150 годами ранее заставило астрономов пересмотреть статус Цереры, Паллады, Юноны и Весты и превратить их из полноценных планет в просто самые большие из коллекции астероидов, новое открытие пояс Койпера, безусловно, заставит астрономов пересмотреть статус Плутона». (стр. 27-28)

На протяжении многих лет Браун и его коллеги продолжали искать в направлении пояса Койпера любые крупные объекты, которые могли там находиться.В 2002 году они нашли Квавар, размером примерно с половину Плутона, – то, что Браун назвал «большим ледяным гвоздем в гроб Плутона как планеты» (стр. 85). Затем последовало много других крупных открытий: Хаумеа в декабре 2004 г., Эрида в январе 2005 г. и Макемаке в марте 2005 г. (позже эти три объекта будут классифицированы Международным астрономическим союзом как «карликовые планеты»).

Эти и многие другие более мелкие открытия показали, что пояс Койпера намного больше пояса астероидов — в 20–200 раз массивнее и в основном состоит из льда.И с этими открытиями вопрос о планетарном статусе Плутона был поставлен под сомнение.

Новый термин: карликовая планета

На собрании МАС в 2006 году были предложены две резолюции, касающиеся Плутона.

Первой была Резолюция 5А: Определение «планеты». Было решено, что планета должна иметь три характеристики:

  1. Находится на орбите вокруг Солнца.
  2. Имеет достаточную массу, чтобы иметь круглую форму.
  3. Он очистил территорию вокруг своей орбиты.

В резолюции также предложен новый термин: «карликовая планета». Карликовая планета соответствует первым двум критериям, указанным выше, , но не соответствует третьему критерию : карликовые планеты недостаточно доминируют, чтобы очистить свои окрестности от других объектов.

После того, как эта резолюция была принята, Плутон официально перестал быть планетой, а стал карликовой планетой.

Термин «карликовая планета» немного неверен. Так же, как карликовое дерево — это дерево, а карликовая звезда — это звезда, можно подумать, что карликовая планета — это планета.Это было первоначальным намерением этого лейбла. Была вторая резолюция МАС, 5B, где «карликовая планета» считалась бы подтипом планеты, но эта резолюция была отклонена в тот же день, когда была принята 5A.

Итак, на данный момент мы застряли со странным ярлыком для Плутона.

Сегодня существует 5 карликовых планет:

  • Плутон
  • Эрис
  • Макемаке
  • Хаумеа
  • Церера

До свидания, Плутон

Итак, теперь, когда Плутон стал карликовой планетой, моим ученикам нужно запомнить только 8 планет.Поэтому каждый год я говорю им…

Моя очень образованная мать только что подала нам начос

Ваши дети могут изучать астрономию!

Если ваш ребенок любит изучать планеты, ему понравится Опыт астрономии .

Мы покрываем гораздо больше планет на этих онлайн-курсах, рассчитанных на весь учебный год. Студенты узнают о…

  • Как определить основные созвездия
  • способов, которыми астрономия связана с увлекательными историями из истории, литературы, фольклора, археологии и Библии
  • Удивительный мир межзвездного пространства — звезды, галактики, черные дыры и экзопланеты
  • Как древние люди использовали астрономию для определения времени , создания календарей и навигации по земному шару

Еще лучше: Я все учу за вас через веселые, увлекательные онлайн видео и практические занятия .

Опыт астрономии: верхний уровень (неполная средняя и старшая школа)

Опыт астрономии: элементарный

карликовых планет — Студенты | Britannica Kids

NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DKLR/IDA

Объекты, называемые карликовыми планетами, похожи на восемь планет Солнечной системы, но меньше. Как и планеты, это большие округлые объекты, вращающиеся вокруг Солнца, но не являющиеся лунами. Первыми тремя объектами, классифицированными как карликовые планеты в 2006 году, были Плутон, Эрида и Церера.Макемаке (произносится «мах-кай мах-кай») и Хаумеа были названы карликовыми планетами в 2008 году.

НАСА / Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса / Юго-западный исследовательский институт

Категория карликовых планет была создана в результате интенсивных споров о том, следует ли называть Плутон планетой. Плутон считался девятой планетой Солнечной системы на момент его открытия в 1930 году. Однако в 2006 году Международный астрономический союз (МАС), организация, ответственная за утверждение названий астрономических объектов для научного сообщества, определил «планету» так: что только восемь тел в Солнечной системе соответствуют требованиям.В то же время он установил новый, особый класс объектов, называемых карликовыми планетами. Согласно МАС, как планеты, так и карликовые планеты должны вращаться вокруг Солнца и быть достаточно массивными, чтобы под действием гравитации они приобрели сферическую или почти сферическую форму. Классифицируется ли такой объект как планета или карликовая планета, зависит от того, «очистил ли он окрестности вокруг своей орбиты». Объект с массой, достаточно большой для того, чтобы его сильная гравитация смела или отклонила большинство меньших близлежащих тел, считается планетой.Объект, который не смог этого сделать и, следовательно, не стал больше, — это карликовая планета.

Плутон, Эрида, Макемаке и Хаумеа являются крупными членами пояса Койпера, отдаленной области, содержащей бесчисленное множество маленьких ледяных тел, вращающихся вокруг Солнца. Церера, крупнейший астероид, вращается вокруг Солнца внутри главного пояса астероидов. Таким образом, эти пять тел не могут считаться планетами по определению МАС, потому что они не убрали много кусков ледяного и каменистого мусора из своих орбитальных окрестностей.

НАСА/Лаборатория реактивного движения — Калифорнийский технологический институт

Для практических целей объекты, классифицируемые как карликовые планеты, меньше, чем планета Меркурий, диаметр которой составляет около 3032 миль (4879 километров). Плутон имеет диаметр 1473 мили (2370 километров). Эрида немного меньше, ее диаметр составляет 1445 миль (2326 километров). Имея диаметр около 900 миль (1500 километров), Макемаке составляет около двух третей размера Плутона. Церера — самая маленькая карликовая планета, ее диаметр составляет около 584 миль (940 километров).

Хаумеа — необычный объект. Хотя он существенно округлый, он также довольно удлиненный. Он вращается вокруг своей оси так быстро, совершая один оборот чуть менее чем за четыре часа, что принимает форму сплющенного американского футбольного мяча. Его самый длинный размер составляет около 1220 миль (1960 километров).

В 2008 году МАС выбрал название для новой подкатегории карликовых планет, называемых плутоидами. Плутоид — это карликовая планета, орбита которой в среднем проходит дальше от Солнца, чем Нептун.Плутон, Эрида, Макемаке и Хаумеа считаются карликовыми планетами и плутоидами. Церера, которая вращается намного ближе к Солнцу, является карликовой планетой, но не плутоидом. ( См. также планету , «Что такое планета?».)

9 детских книг о планетах и ​​Солнечной системе

Этот пост может содержать партнерскую рекламу бесплатно для вас. Смотрите мои раскрытия для получения дополнительной информации.

Я часто шучу своему мужу, что изучение вселенной причиняет мне боль, потому что просто невероятно осознать, насколько безмерна вселенная .Мне немного легче созерцать нашу солнечную систему. Хотя наша Солнечная система все еще очень велика, она кажется немного более познаваемой, чем вся наша Вселенная. 🙂 В любом случае, вся наша семья прекрасно провела время, изучая планеты и Солнечную систему во время нашего космического отряда.

Ниже я просматриваю девять детских книг о планетах и ​​нашей Солнечной системе. Среди этих книг есть отличные способы познакомить малышей с нашей галактикой, а также более продвинутые книги, которые понравятся детям в конце начальной школы.

Примечание. Чтобы узнать больше о космической деятельности, см. мою страницу «Исследование космического модуля».

Детские книги о планетах

Галактика спокойной ночи от Адама Гэмбла

Эта настольная книга — отличный способ познакомить детей в возрасте от 2 до 3 лет с нашей галактикой. Она начинается словами «Доброе утро, планета Земля» и продолжается словами «Доброе утро, луна» и «Здравствуй, жаркое солнце». Приветствуя каждое небесное тело, дети узнают о каждом из них один краткий факт, в том числе тот факт, что наша Солнечная система включает в себя восемь планет и тот факт, что кометы состоят из льда, пыли и камней.Книга заканчивается словами «Спокойной ночи, звездное небо. Спасибо, что поделились прекрасным днем». Разве это не отличная книга для чтения вашему малышу перед сном?

Look Inside Space Роб Ллойд Джонс

Не знаю, кому больше понравилась эта книга — мне или моим детям! Эта книга Усборна была действительно моей любимой книгой, которую мы читали во время всего нашего космического отряда. Он был настолько полон замечательной информации, а его удобный интерфейс делает его неотразимым для детей (и, возможно, для взрослых!).В книге содержится информация о Луне, Международной космической станции, Солнечной системе, галактиках и забавные космические вопросы, такие как «Почему звезды мерцают?» и «Живое ли что-нибудь на других планетах?» Страницы плотные, иллюстрации яркие, а на обложках действительно интересная информация. Эта книга понравится всем в возрасте от 3 лет и старше.

Планеты в нашей Солнечной системе Франклина М. Бранли

Эта книга из серии «Давайте читать и узнавать науку» содержит много информации о каждой планете с забавными иллюстрациями, которые вызовут улыбку на лицах детей.Одним из недостатков этой книги является то, что Плутон по-прежнему указан как одна из девяти планет. Это устаревшая информация, потому что статус Плутона был понижен до карликовой планеты в 2006 году, в результате чего в нашей Солнечной системе осталось только восемь официальных планет. В книге обсуждается, как Солнце находится в центре нашей Солнечной системы, а планеты вращаются вокруг Солнца. У большинства планет также есть один или несколько спутников, вращающихся вокруг них. В книге также рассказывается об астероидах, кометах и ​​метеороидах.

В большинстве книг о планетах каждая планета рассматривается по очереди, начиная от ближайшей к Солнцу планеты (Меркурий) и заканчивая самой дальней от Солнца (Нептун).С другой стороны, в этой книге используется другой подход. Вместо того, чтобы обсуждать каждую планету по очереди, эта книга организована по характеристикам, таким как расстояние (когда Меркурий и Плутон упоминаются как самые близкие и самые дальние планеты), температура (когда Нептун и Плутон выделяются из-за их низких температур, а Меркурий и Венера выделены как самые горячие планеты) и размер (где Земля упоминается как планета среднего размера по сравнению с самой большой планетой Юпитером и самой маленькой планетой Плутоном).Книга больше всего подходит для детей 4-8 лет.

Нет места лучше космоса: все о нашей Солнечной системе Тиш Рабе

Учебная библиотека «Кот в шляпе» представляет собой причудливую сказку, полную интересной информации о нашей Солнечной системе. В этой книге печально известный Кот в шляпе и его друзья, Вещь Один и Вещь Два, берут двух детей в путешествие в космос. Они посещают восемь планет, несколько созвездий, солнце и луну. Поклонникам доктора Сьюза особенно понравится эта книга, которая включает в себя тот же причудливый, рифмованный текст и дурацкие образы, что и доктор Сьюз.Книги Сьюза, любимые миллионами детей. Книга будет интересна детям 4-8 лет.

Что там?: Книга о космосе Линн Уилсон

Эта книга охватывает все: звезды, созвездия, планеты, солнце, времена года, фазы луны, путешествия на Луну и многое другое. Если оно есть в нашей Солнечной системе, то оно в этой книге. Книга, опубликованная в 1993 году, кажется немного устаревшей, поскольку в ней упоминается Плутон, хотя и классифицируется как карликовая планета. Тем не менее, это хорошее введение в солнечную систему для детей в возрасте 4-8 лет.Иллюстрации, кажется, сделаны из вырезок из бумаги, которые могут вдохновить ваших детей на следующий художественный проект!

«Планеты» Гейл Гиббонс

Это замечательная книга, которая выходит за рамки простого описания науки. В этой книге также обсуждается историческая информация о планетах, например тот факт, что планеты были названы в честь греческих и римских богов и богинь, а люди в очень ранние времена знали только о шести планетах, а не о восьми, о которых мы знаем сегодня.Книга, конечно, по-прежнему охватывает научные факты. Каждой из планет посвящена отдельная страница, в том числе страница Плутона, статус которого в 2006 году был понижен с планеты до карликовой планеты. Эта книга больше всего подходит для детей в возрасте 5–8 лет.

Первая большая книга о космосе для детей National Geographic Кэтрин Д. Хьюз

Эта книга длинная – определенно не из тех, которые вы прочитаете за один вечер прямо перед сном. Но он также яркий, визуально привлекательный и полон полезной информации для юных любителей космоса.Помимо обычных подробностей о каждой планете, луне, астероидах и т. д., в этой книге также упоминаются многие космические корабли НАСА, которые в настоящее время путешествуют в космосе, чтобы посетить далекие тела в нашей Солнечной системе. В книге рассказывается, куда направляется каждый космический корабль и когда он должен прибыть в пункт назначения, чтобы отправить информацию обратно. Книга больше всего понравится детям 5-9 лет.

Сколько планет вращается вокруг Солнца?: И другие вопросы о нашей Солнечной системе Мэри Кей Карсон

Эта книга представляет собой серию из 15 вопросов о нашей Солнечной системе.На каждый вопрос отвечает фотография или иллюстрация, а также пара абзацев информации. Некоторые из вопросов, на которые даны ответы в этой книге, включают: «Что удерживает нашу солнечную систему вместе?», «Какая планета в нашей солнечной системе самая горячая?», «Почему на Луне есть следы?» и «Как Сатурн получил свое кольца?» Уровень детализации ответов делает эту книгу наиболее подходящей для детей в возрасте от 6 до 10 лет.

Волшебный школьный автобус, затерянный в Солнечной системе автора Джоанна Коул

Эта книга является частью популярной научной серии книг и телешоу «Волшебный школьный автобус».Как и в других книгах этой серии, в этой книге рассказывается о классе студентов и их предприимчивой учительнице мисс Фриззл, которые совершают экскурсию по Солнечной системе и узнают о солнце, луне и различных планетах. Нарисованные в мультяшном стиле с элементами комиксов (хотя и не строгие комиксы), книги «Волшебный школьный автобус» используют юмор — и немного волшебства! – донести большое научное содержание до юных читателей. Эти книги насыщены информацией, что делает их наиболее подходящими для детей младшего возраста.Однако взрослые могут выбирать, какие части читать, чтобы сделать содержание доступным для заинтересованных дошкольников.

Дополнительные ресурсы для изучения планет

Еще посты от Gift of Curiosity о планетах и ​​Солнечной системе:

Вы найдете больше ресурсов для изучения планет на   моей странице изучения космического аппарата и на моей доске «Космос и Солнечная система Pinterest».

Подпишитесь на доску Katie @ Gift of Curiosity Unit Ideas: Space & the Solar System на Pinterest.

Есть ли гигантская планета, скрывающаяся за Плутоном?

Иллюстрация: Саймон К. Пейдж

Обновление от 3 октября 2018 г.: Центр малых планет Международного астрономического союза объявил о наблюдении Скотта Шеппарда, Чада Трухильо и Дэвида Толена из Гавайского университета, которое добавляет новые подтверждающие доказательства существования Планеты Девять. Команда идентифицировала далекий объект с обозначением 2015 TG387 по прозвищу «Гоблин» с вытянутой орбитой, которая соответствует ожидаемому размеру и траектории Девятой планеты, впервые предложенным Константином Батыгиным и Майклом Брауном из Калифорнийского технологического института в 2016 году.

Майкла Э. Брауна часто называют «парнем, который убил Плутон». Но он спокойно относится к этому прозвищу. Сидя в своем солнечном офисе в Пасадене в Калифорнийском технологическом институте, Браун шутит, что Плутон, который в 2006 году был реклассифицирован как карликовая планета, сам того не желая. За год до этого Браун открыл Эриду, ледяной карлик во внешней части Солнечной системы, более массивный, чем Плутон, и названный в честь греческой богини раздора.

Теперь у Брауна есть веские основания надеяться, что история запомнит его не за понижение в должности Плутона, спровоцированное Эридой, а как сопервооткрывателя еще невидимой, настоящей девятой планеты — мира размером с Нептун, настолько массивного, что он, возможно, перевернул всю Солнечную планету. систему на несколько градусов вбок.

Я встречаюсь с Брауном ближе к вечеру, вскоре после его завтрака. 52-летний мужчина с недельной бородой и в кроссовках Converse меняет свой график сна, чтобы провести ближайшие ночи, удаленно присматривая за гигантским телескопом, который сканирует небо со снежной вершины Мауна-Кеа на Гавайях. Расчеты, опубликованные Брауном в прошлом году вместе с Константином Батыгиным, бывшим студентом Брауна, который сейчас занимает соседний с ним офис факультета, предполагают, что Девятая планета реальна. Они убеждены, что где-то там дрейфует замерзший мир, столь далекий от солнца — возможно, 5.5 световых дней, или примерно 150 миллиардов километров — этот полдень на его поверхности не ярче лунной ночи на Земле.

Убежденные — или, по крайней мере, заинтригованные — несколькими сходящимися линиями доказательств, группы астрономов по всему миру теперь пытаются ответить на следующий очевидный вопрос: где находится Девятая планета? Хотя считается, что он в 8-10 раз массивнее Земли и в 2-4 раза шире, его невероятно трудно заметить.

Грег Лафлин, астроном из Йельского университета, говорит: «Наша лучшая оценка ее текущего положения и яркости говорит о том, что она находится примерно в 950 раз дальше, чем Земля от Солнца.Тусклая, как мельчайшие спутники Плутона, Девятая планета будет иметь едва ли два пикселя в ширину на камере космического телескопа Хаббла. Искатели могли легко пропустить его среди случайных пятнышек шума датчиков и мерцания далеких и переменных звезд. А поскольку планета находится так далеко от Земли, почти в дальнем конце очень эллиптического пути, для завершения которого требуется не менее 15 000 лет, астрономам приходится ждать день или больше между последовательными фотографиями правого участка неба, чтобы увидеть смещение планеты. его видимое положение относительно гораздо более далеких звезд.

Огромные телескопы на Земле уже несколько месяцев сканируют небо. Браун и Батыгин наблюдали с помощью японского телескопа Subaru на Мауна-Кеа, как и опытные охотники за малыми планетами Чад Трухильо из Университета Северной Аризоны и Скотт Шеппард из Научного института Карнеги⁠, чтобы использовать гигантское зеркало этой обсерватории (8,2 метра в поперечнике) и его 3-тонная 870-мегапиксельная камера. Тем временем другие астрономы, как профессионалы, так и любители, копаются в архивах изображений в надежде найти эту иголку на сенокосе.

Небесные разведчики: Майкл Э. Браун (слева) и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института используют телескоп Subaru на Гавайях для поиска девятой планеты. Фото: Патрик Т. Фэллон/The Washington Post/Getty Images

Любому из них может повезти. Но умные деньги вложены в программное обеспечение, чтобы либо доставить добычу, либо показать, что это иллюзия. Моделирование, работающее на суперкомпьютерах и в облаке, моделирует миллиарды лет небесной механики, чтобы определить наиболее вероятный путь Девятой планеты.Инженеры Лаборатории реактивного движения в Пасадене анализируют телеметрию космического корабля «Кассини» в поисках ключей к текущему положению предполагаемой планеты на ее огромной орбите. Пара амбициозных аспирантов готовится развернуть программное обеспечение для машинного обучения на суперкомпьютере Cray XC40 петафлопного масштаба. Их стратегия направлена ​​на умелое объединение нескольких изображений, на которых Девятая Планета скрыта в шуме, чтобы получить одно изображение, на котором она безошибочно сияет.

Хотя многие астрономы разделяют энтузиазм Брауна в связи с перспективой найти планету больше Земли впервые за 170 лет, некоторые беспокоятся о том, что их одурачат тонкие предубеждения или простые совпадения в данных.«Мой инстинкт — совершенно неоправданный — состоит в том, что вероятность того, что это действительно есть, составляет две трети», — говорит Лафлин.

Галилей мог бы открыть Уран, если бы он вел лучшие записи. Он заметил Нептун в 1612 году, но принял его за звезду. Только в 1781 году астроном-любитель Уильям Гершель наткнулся на то, что он принял за комету. Он уведомил других астрономов, которые в конце концов вычислили круговую орбиту, которая показала, что это планета, которую они назвали Ураном.

Дальнейшие наблюдения показали, что Уран иногда отклонялся от своей расчетной орбиты — ключ к еще одной неоткрытой планете, сбивающей его с курса. В 1846 году Джон Кауч Адамс и Урбен Леверье независимо друг от друга использовали эти отклонения для вычисления массы Нептуна, размера и формы его орбиты, а также его текущего положения на небе. Оба получили числа совершенно неправильно, за исключением важного, где искать, который Леверье предсказал с точностью до 1 градуса. Немецкие астрономы направили свой телескоп на это место и менее чем за час нашли Нептун.

Нептун объяснил большую часть аномального движения Урана, но не все. В 1905 году Персиваль Лоуэлл, богатый и амбициозный американский математик, запустил в своей обсерватории во Флагстаффе, штат Аризона, проект по поиску планеты за Нептуном, но умер до того, как местный астроном Клайд Томбо нашел Плутон — опять же по счастливой случайности. . Когда полвека спустя «Вояджер-2» пролетел мимо Нептуна, астрономы узнали, что они переоценили массу Нептуна на 0,5 процента. Исправление этой ошибки полностью объяснило странные движения Урана, который не замечает крошечного Плутона.

История неуклюжих обнаружений планет не остановила Батыгина и Брауна. С 2001 года Браун руководил открытием трех десятков транснептуновых объектов (ТНО) в поясе Койпера и за его пределами, огромном кольце ледяных планетоидов, которое находится за пределами орбиты Нептуна. Три находки Брауна — Эрида, Хаумеа и Макемаке — официально получили статус карликовых планет наряду с Плутоном. Другие, такие как Седна, Оркус и Квавар, следующие в очереди на получение этой чести. (По одному определению, планета демонстрирует гравитационное превосходство, заманивая в ловушку близлежащие объекты или отбрасывая их прочь, когда она вращается вокруг звезды.С другой стороны, карликовая планета имеет слишком слабое гравитационное поле, чтобы воздействовать на близлежащие объекты в той же степени.)

Теперь Браун охотится за самой большой добычей. Его поиски начались однажды летом 2014 года, когда он вошел в кабинет Батыгина, размахивая экземпляром Nature . — Ты видел, как это странно? он спросил. Он указал на диаграмму в недавней статье Трухильо и Шеппарда, в которой сообщалось об открытии 2012 VP 113 , странного нового TNO, предположительно являющегося карликовой ледяной планетой.

Подобно Седне, ледяному карлику, обнаруженному Брауном и Трухильо десятью годами ранее, VP 113 является экстремальным TNO, загадочным образом «отделившимся» от пояса Койпера и теперь не приближающимся к Нептуну. Как и Седна, VP 113 движется по сильно вытянутой орбите, которая наклонена под необычайно крутым углом к ​​неизменной плоскости, в которой движутся все планеты (кроме хаотичного Меркурия).

На своей карте Трухильо и Шеппард показали, что все 12 экстремальных ТНО, обнаруженных до сих пор, имеют орбиты, длинные оси которых примерно выровнены, а не разбросаны случайным образом, как ожидалось.«Это предполагает, — писали они, — что массивный внешний возмущающий фактор Солнечной системы» — возможно, необнаруженная планета — «может существовать». Они также выдвинули несколько других возможных объяснений.

В отличие от Брауна, Трухильо и Шеппарда, специализирующихся на наблюдениях, 31-летний Батыгин имеет репутацию знатока небесной механики. Подставив числа для шести самых удаленных ТНО в быстрые вычисления на доске, Батыгин понял, что «возмущающим фактором» должна быть планета-гигант, также находящаяся на сильно вытянутой и наклонной траектории.Повторяющееся гравитационное воздействие этой планеты будет удерживать орбиты ТНО от прецессии вокруг Солнца до самых разных направлений.

В течение года он и Браун исследовали все остальные возможные механизмы, а также выполняли недельные суперкомпьютерные симуляции Солнечной системы с девятой большой планетой, добавленной к смеси. Они подсчитали, что простое совпадение крайне маловероятно. «Если мы случайным образом выберем шесть объектов с такого расстояния, как часто мы будем собираться так плотно?» Батыгин вспоминает, как спрашивал.«Ответ примерно 0,007 процента».

Эти шансы теперь выше, потому что список соответствующих странных планетоидов, которые, как известно, обитают во внешних пределах нашей Солнечной системы, увеличился: с 6 в начале 2016 года до 20, говорит Трухильо. Около дюжины этих объектов вращаются в той же вертикально наклоненной плоскости, что и Девятая планета, но они удаляются от солнца в направлении, противоположном планете; пара других выровнена с планетой. Затем есть горстка планетоидов, безумно кружащихся почти под прямым углом ко всему остальному Солнечной системе; пара из них даже путешествует вокруг Солнца в обратном направлении.«Все они прекрасно вписываются», — говорит Батыгин. «С течением времени количество доказательств только увеличивалось».

Прошлым летом Элизабет Бейли, аспирантка Калифорнийского технологического института, рассмотрела вековую загадку того, что заставило ось Солнца отклониться на 6 градусов от перпендикуляра к неизменной плоскости. Может ли быть так, что ось Солнца вообще не сместилась с тех пор, как звезда родилась внутри его протопланетного диска, а вместо этого Девятая планета, вращаясь под большим углом, постепенно потянула все остальные планеты вверх на 6 градусов?

Бейли рассчитал, какие массы и орбиты Девятой Планеты могут совершить этот подвиг.Цифры хорошо перекрывают диапазоны, которые предпочитают Батыгин и Браун. Независимо друг от друга группа французских и бразильских астрономов опубликовала аналогичный результат в декабре.


Поскольку идея о большой, но неоткрытой планете на нашем космическом заднем дворе превращается из возможной в правдоподобную, охотникам за девятой планетой предстоит столкнуться с самой большой проблемой: решить, куда направить свои телескопы. «На самом деле мы не знаем, где сегодня находится планета на своей орбите, — говорит Батыгин. Чтобы сузить поиск, его команда и другие астрономы просеивают подсказки из компьютерных симуляций, которые резюмируют миллиардные сегменты прошлого Солнечной системы или предсказывают ее далекое будущее.

На двух 27-дюймовых мониторах на столе Брауна семь диаграмм испещрены сотнями красных и белых полос. Для непосвященных легче интерпретировать абстрактный принт Мондриана, висящий на стене его офиса. Но для Брауна каждая полоса представляет собой астероид или планету, и каждая диаграмма отражает один из семи важнейших параметров, определяющих массу Девятой планеты, форму орбиты и текущее положение.

«Я провожу 12 интеграций реальных объектов во внешней части Солнечной системы и того, как они будут вести себя в течение следующего миллиарда лет с Девятой планетой, при разных значениях семи параметров», — говорит он.Комбинации значений являются догадками, руководствуясь в основном своей интуицией. «Если кто-то когда-нибудь сработает» — имея в виду, что виртуальная солнечная система будет продолжать работать в течение следующего миллиарда лет без новой планеты, сеющей хаос, — «я могу прыгать вверх и вниз», — улыбается он.

Его рабочей станции требуется всего два дня, чтобы смоделировать космические взаимодействия 200 объектов-трассеров за миллиард лет благодаря достижениям в области технологий. Закон Мура явно помог. Но начало 1990-х также принесло большой прорыв в алгоритме, известном как симплектическое интегрирование, который на порядок сократил время вычислений.Затем появились многоядерные и массивно-параллельные вычислительные системы, которые идеально подходили для того, что Браун называет «поразительно параллельными» задачами, такими как отслеживание эволюции орбит многих объектов в широком диапазоне начальных условий.

Необычные орбиты: почти все обнаруженные на сегодняшний день малые планеты, которые перемещаются далеко за пределы орбиты Нептуна, следуют по высокоэллиптическим орбитам, которые сгруппированы в одну сторону от Солнца и наклонены под углом. Два таких объекта выровнены друг напротив друга.Большая, но очень далекая главная планета могла бы объяснить такое расположение, которое вряд ли могло произойти случайно. Источники данных: Мишель Баннистер, Константин Батыгин, Майкл Э. Браун, Сара Миллхолланд, Скотт Шеппард. Иллюстрация: IEEE Spectrum

Симплектическая интеграция настолько сложна, что даже Браун признает, что не совсем понимает математику. «Но ключевая идея, — объясняет он, — состоит в том, чтобы воспользоваться тем фактом, что вы уже знаете, что любой объект, вращающийся вокруг Солнца, в основном следует простой орбите», как описано в законах движения планет Кеплера, плюс некоторые незначительные возмущения.Поскольку симплектические интеграторы не тратят время на повторное открытие законов Кеплера снова и снова, они выполняют орбитальные симуляции в сотни раз быстрее, чем старые методы. Одна из самых популярных платформ симплектического моделирования называется Меркурий (не путать с планетой), и она стала предпочтительным инструментом для нескольких групп охотников за планетами, включая Брауна и Батыгина.

Прошлой осенью в Йельском университете Лафлин и его аспирант Сара Милхолланд усовершенствовали Меркурий с помощью алгоритма Монте-Карло с цепью Маркова, чтобы быстрее выходить на многообещающие орбиты.Используя 1000-ядерный суперкомпьютерный кластер в Йельском университете, они смогли за месяц смоделировать в общей сложности 10 19 лет орбитальной механики, отслеживая не только 11 экстремальных транснептуновых объектов, но и неопределенности в их наблюдениях.

«Мы получили параметры орбиты, которые хорошо согласуются со значениями Брауна и Батыгина, — говорит Лафлин. «Но наша симуляция дает более точное место в небе для его поиска». В их статье, опубликованной в феврале, а также в более позднем моделировании на суперкомпьютере, представленном в апреле Трухильо, Девятая планета помещается где-то в созвездии Кита (кит) или Эридана (река), примерно в 28 раз превышающем текущее расстояние до Плутона.«Это все еще обширная область поиска», — говорит Трухильо.

Тем временем в Юго-Западном научно-исследовательском институте в Колорадо Дэвид Несворный модифицировал свои гораздо более подробные модели формирования пояса Койпера с первых дней существования Солнечной системы, чтобы посмотреть, что произойдет, когда он подключит девятую планету. Моделирование, построенное на симплектическом коде, известном как SymBA, начинается с миллиона виртуальных ТНО, как они могли существовать в зарождающейся Солнечной системе. Система вычисляет 4,5 миллиарда лет эволюции, а затем сравнивает результат с тем, что астрономы видят сегодня.Каждый запуск занимает более пяти недель на 500 ядрах процессора суперкомпьютера NASA Pleiades.

Первоначальные результаты казались обнадеживающими: экстремальные орбиты TNO выстроились точно так же, как и другие. «Это показало, что за это может быть ответственна девятая планета», — говорит Несворны. Но все пошло не так, когда он сосредоточился на том, как Девятая планета повлияет на определенный класс комет.

«Моя модель прекрасно воспроизводит все параметры орбит этих комет — пока я не добавлю Планету Девять», — говорит он.В модели новая планета наклоняет так называемый рассеянный диск, где рождаются кометы семейства Юпитера, в результате чего виртуальные кометы входят в Солнечную систему круче, чем настоящие.

Дополнительные предостережения относительно предполагаемого существования Девятой планеты исходят от зонда «Кассини», который вращается вокруг Сатурна с 2004 года. По мельчайшим изменениям скорости космического корабля и другой телеметрии команда «Кассини» рассчитывает расстояние от Земли до Сатурна с точностью до 3 метров. Эти измерения дальности могут выявить даже небольшие отклонения орбиты Сатурна из-за притяжения Девятой планеты, но только если она достаточно близка или велика.Уильям Фолкнер, главный инженер JPL, говорит, что он и его коллеги изучили данные и не заметили заметного искажения орбиты Сатурна. Таким образом, если Девятая планета существует и ее масса в 10 раз превышает массу Земли, она должна находиться в пределах 25 градусов от самой дальней точки на своей гипотетической орбите, говорит он. Девятая планета меньшего размера — Браун теперь предпочитает массу, в восемь раз превышающую массу Земли, — будет иметь 40-градусное пространство для маневра, в котором можно спрятаться.

Результаты, как положительные, так и отрицательные, помогают горстке наблюдателей, охотящихся за Девятой Планетой с помощью телескопов.Помимо групп, работающих над Субару, Шеппард и Трухильо ведут поиски в высокой пустыне Чили, на случай, если планету будет легче увидеть из Южного полушария. Там в охоте участвуют как 570-мегапиксельная камера темной энергии (DECam) на 4-метровом телескопе Бланко, так и 6,5-метровый телескоп Магеллан.

Dark Light: новый метод поиска, разработанный группой из Калифорнийского университета в Беркли, обрабатывает последовательные изображения телескопа одного и того же участка ночного неба.На шаге 1 программное обеспечение вычитает известные объекты и шум, оставляя только неизвестные объекты, слишком тусклые, чтобы их можно было увидеть на любом отдельном изображении. На шаге 2 программное обеспечение объединяет изображения, сдвигая каждое так, чтобы теоретическое положение планеты располагалось непосредственно над ее положением на предыдущих изображениях. Такой подход делает любой свет, отраженный от планеты, ярче, что облегчает его обнаружение. Иллюстрация: Марк Монтгомери

«На самом деле я думаю, что мы не обнаружим Девятую Планету , сканируя небо», — говорит Браун.«Мы могли бы, но я думаю, что кто-то сначала найдет это в архивных данных», из обзоров, которые уже сфотографировали огромные участки неба. После того, как были открыты Уран и Нептун, астрономы заметили, что более ранние астрономы уже много раз регистрировали два мира, но не узнавали их такими, какие они есть. Сейчас предпринимаются как минимум четыре попытки найти новую планету на старых фотографиях.

Дэвид Гердес из Мичиганского университета просматривал архив обзорных наблюдений DECam, чтобы найти изображения планеты.По совпадению, отмечает Браун, «наш предсказанный путь планеты проходит прямо через поле зрения Dark Energy Survey».

В игру также включилась армия любителей. В феврале Марк Кучнер из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА помог запустить краудсорсинговую кампанию по сравнению последовательных инфракрасных изображений, сделанных космическим телескопом Wide-field Infrared Survey Explorer одной и той же точки неба. К июлю проект набрал 40 000 добровольцев, которые тщательно изучили более 125 000 фрагментов пространства.Версия для южного неба, запущенная в марте с использованием данных австралийского телескопа SkyMapper, всего за три дня прошла через 106 000 областей поиска. Какими бы похвальными ни были эти гражданские научные проекты, их шансы на успех невелики, потому что задействованные небольшие телескопы обычно не могут собрать достаточно света, чтобы увидеть что-то настолько тусклое и далекое, каким считается Девятая Планета.

Майкл Медфорд и Дэнни Гольдштейн, аспиранты Калифорнийского университета в Беркли, считают, что у них есть решение этой проблемы.Основываясь на сотнях тысяч изображений, охватывающих район поиска Девятой планеты, — все они были сняты с 2009 по 2016 год с помощью 1,2-метрового телескопа в горах к северу от Сан-Диего, — их система изобретательно объединит несколько изображений, которые должны скрасить тусклые глаза. вспышек света от Планеты Девять достаточно, чтобы отличить их от фонового шума.

«Поскольку планета движется относительно звезд фона, вы не можете просто складывать перекрывающиеся изображения вместе», — отмечает Медфорд.Вместо этого их программное обеспечение выбирает каждую из множества различных вероятных орбит Девятой планеты, проецирует движение планеты на соответствующий участок неба, а затем смещает последовательные изображения, чтобы наложить друг на друга — и сделать ярче — любые пиксели, соответствующие планете. Конвейер программного обеспечения, написанный Питером Ньюджентом, их научным руководителем, выполняет наложение и вычитание известных объектов, таких как звезды.

Вычислительная задача огромна, потому что орбита планеты все еще очень неопределенна. По оценкам Медфорда, чтобы выполнить 98-процентный поиск, им потребуется выполнить 10 миллиардов сравнений изображений.К счастью, у Nugent есть время, выделенное на суперкомпьютер Cori, новую систему Cray XC40, которая недавно заняла пятое место среди самых мощных в мире.

Приз: Художественное изображение Планеты Девять показывает обратную сторону планеты, как если бы зритель смотрел на солнце. Иллюстрация: Роберт Хёрт/Калифорнийский технологический институт

Ложные срабатывания неизбежны. «Даже если мы получим только одно ложное срабатывание на каждый миллион поисковых запросов, мы все равно получим 10 000 поддельных планет», — говорит Гольдштейн.«Поэтому мы будем передавать все обнаружения через систему машинного обучения, обученную улавливать и отбрасывать артефакты: следы спутников, горячие пиксели, космические лучи и другие ложные источники».

Имея данные уже на руках, они ожидают, что система, работающая параллельно на сотнях узлов ЦП Cori и 278 гиперпотоков на узел, завершит работу всего за несколько дней, когда они переключат переключатель в августе. «Мы будем сидеть на краю наших сидений», — говорит Гольдштейн. «И независимо от того, найдем мы P9 или нет, этот метод можно использовать для обнаружения других TNO.

«Я за них болею», — говорит Браун. Хотя все его основные находки были сделаны с помощью классических наблюдений, «я занимаюсь этим с 1998 года», — говорит он. — Это скучно — я устал от этого.

Он вспоминает бурные дни технологий, когда его отец, инженер НАСА, участвовал в миссиях по высадке на Луну Аполлона. «Было бы лучше открыть большую планету с помощью умных вычислительных методов», — утверждает он, потому что это было бы впечатляющим двойным открытием: новый гигант, добавленный к небесному пантеону, плюс новая мощная вычислительная техника для обнаружения загадочных объектов, спрятанных прямо в нашем маленьком уголок космоса.

Эта статья появилась в печатном выпуске за август 2017 года под названием «Где находится девятая планета?»

Об авторе

У. Уэйт Гиббс — независимый научный писатель и главный редактор журнала Intellectual Ventures в Сиэтле. Ранее он писал для IEEE Spectrum о том, как построить левитирующий диско-шар или создать собственное Amazon Echo.

Исключение Плутона из класса планет и гомосексуализма из класса психических расстройств: сравнение

Реферат

Сравниваем удаление Плутона астрономами из списка планет и удаление гомосексуализма психиатрами из списка психических расстройств .Хотя политические маневры, проявившиеся в обоих спорах, далеки от идеального с научной точки зрения, мы утверждаем, что конкуренция за «научный авторитет» между конкурирующими группами является нормальной частью научного прогресса. В обоих случаях сложная взаимосвязь между абстрактными конструкциями и свидетельствами усложняла задачу классификации.

Ключевые слова: классификация , авторитетность, объективность, DSM

Введение

Споры по поводу психиатрической классификации за последние 30 лет привлекли значительное внимание.Наличие злобных споров о том, как классифицировать, связано с утверждениями о том, что разработчики психиатрических диагностических систем неуместно облекаются в ауру науки, не будучи научными [1,2]. Хотя эта статья не решит проблему того, что считать «законным» научным подходом, в ней будут сделаны некоторые заявления о роли дебатов между конкурирующими точками зрения в процессе разработки научных классификаций.

Цель статьи состоит в том, чтобы провести сравнение между двумя разными, но удивительно похожими спорами, а именно, является ли Плутон планетой и является ли гомосексуальность психическим расстройством.По нашему мнению, можно привести убедительный аргумент в пользу того, что Плутон никогда не должен был классифицироваться как планета с самого начала и что гомосексуальность никогда не должен был называться психическим расстройством, и что решения по их переклассификации были правильными.

Сначала поговорим о Плутоне. Существование и местоположение Плутона были предсказаны Персивалем Лоуэллом на основании расхождений между наблюдаемой и предсказанной орбитой Урана. Астрономы, однако, ошиблись, предсказав орбиту Урана.В своих расчетах они указали неверный размер массы Нептуна. Если бы они подставили правильный размер, разница между предсказанной и наблюдаемой орбитами Урана не была бы такой большой [3]. По чистой случайности в 1930 году Клайд Томбо, первооткрыватель Плутона, нашел объект там, где, по словам Лоуэлла, он должен был находиться.

Что касается гомосексуализма, то в конце 19 века велись активные споры о том, является ли однополое влечение пороком, заболеванием или безобидным изменением поведения [4].Его включение в психиатрические таксономии первоначально было связано с научно дискредитированными предположениями теории вырождения, которая зародилась как теологическая концепция, но была натурализована после появления эволюционных теорий в середине века [5,6]. В период расцвета теории вырождения сексуальные практики, такие как мастурбация и гомосексуальность, считались признаками прогрессирующего психического упадка. Среди основных защитников этой точки зрения был психиатр Рихард фон Крафт-Эбинг, считавшийся авторитетом во всех видах «извращений».Напротив, противником медикализации гомосексуализма был Зигмунд Фрейд, чьи последующие теории о природе извращений заменили теории Крафта-Эбинга для большинства психиатров [7]. Однако ни отказ от теории вырождения, ни оппозиция Фрейда не предотвратили гомосексуальность. от включения в первое издание DSM

Интересное сходство между двумя случаями заключалось в том, что многие люди в обеих дисциплинах стали приверженцами классификаций по разным причинам, включая уважение к традициям и роль, которую классификация сыграла в продолжающиеся исследовательские программы — безусловно, то, что происходит в большинстве областей.В обоих случаях рассматриваемые конструкты — планета и психическое расстройство — были абстракциями, объединяющими разнородные сущности. Это позволило провести некоторые дебаты о надлежащем объеме конструкции и о связи между новыми доказательствами и классификацией.

Главной задачей этой статьи является вопрос о научном авторитете. Где должен находиться авторитет, если научное сообщество не может договориться о том, как разрешить разногласие? Это постоянная проблема в психиатрии, о чем свидетельствуют разногласия между сторонниками категориальных и размерных моделей и разногласия по поводу того, какую роль биологические субстраты должны играть в психиатрической классификации.Мы утверждаем, что если для научного сообщества целесообразно допускать разногласия, а не навязывать решение, то так и должно быть. Если это нецелесообразно, то решения лучше всего принимать группой признанных и хорошо информированных экспертов, которые проводят широкие консультации. Одним из наиболее важных аспектов таких решений, как показано в спорах о Плутоне и гомосексуализме, является то, что члены более широкого научного сообщества должны воспринимать этот процесс как справедливый. Справедливость – это этическое понятие. В частности, мы исследуем, как голосование может служить как этическим, так и эпистемологическим целям в ситуациях неопределенности.

Решение по Плутону: не планета

24 августа 2006 года члены Международного астрономического союза (МАС) проголосовали за исключение Плутона из официального списка планет. Как отмечалось ранее, Плутон был классифицирован как планета из-за ошибочных предположений о его размерах в то время, когда он был открыт. Событием, ускорившим эту переклассификацию, стало открытие в 2005 году Эриды, расположенной за Плутоном. Будучи больше Плутона и имея спутник, Эрида оказалась планетой 10 th .

Однако орбита Эриды наклонена на 45 градусов относительно плоскости орбиты Земли. Все орбиты планет слегка наклонены относительно Земли, но, учитывая ее большой наклон, некоторые астрономы предположили, что Эрида не принадлежит к классу вещей, называемых планетами, потому что ее орбитальный путь сильно отличается от пути других планет. Проблема заключалась в том, что Плутон также имеет наклонную орбиту, наклоненную на 17 градусов относительно плоскости Земли.

Окончательного аргумента в пользу сохранения Плутона, но исключения Эриды из набора планет не существовало.Почему бы не позволить Эриде быть планетой 10 th ? Если бы Эриду и Плутон классифицировали как планеты, необходимо было бы включить несколько других тел Солнечной системы. Например, в 1801 году между Марсом и Юпитером было обнаружено большое тело, названное Церерой. Некоторое время считалось, что это планета 5 th . В то время астрономы считали, что расстояние между Марсом и Юпитером больше, чем следует, учитывая размеры промежутков между другими планетами. Расположение Цереры снова сделало все пробелы систематическими.Вскоре после этого было обнаружено другое тело под названием Паллада, которое также занимало промежуток между Марсом и Юпитером. Следующими были найдены Юнона и Веста. Вместо того чтобы называть все эти тела планетами, их классифицировали как астероидов .

Открытие Эриды побудило некоторых пересмотреть статус Цереры. Поскольку Цереру можно отличить от других астероидов тем, что она достаточно велика, чтобы принять сферическую форму, было высказано предположение, что ее также можно классифицировать как планету.Еще одна сложность заключается в том, что, как и Церера, Эрида является частью большей группы объектов. Группа, к которой принадлежит Эрида, называется поясом Койпера. Многие дополнительные объекты пояса Койпера (ОПК) крупнее Плутона и имеют собственные спутники. Более широкое определение планеты, которое принимает как Эриду, так и Цереру, также будет включать множество дополнительных ОПК и увеличит число планет до более чем 20.

Плутон был проблемным случаем еще до открытия Эриды. В 2004 г. МАС даже создал Рабочую группу по определению планеты для решения проблемы статуса Плутона [8].Однако после рассмотрения многих предложений и встречных предложений они не смогли прийти к консенсусу. Такому исходу способствовали самые разные факторы. Как отмечает Алан Босс [8]:

Часто говорят, что результат работы комитета определяется тем, кто избран в комитет. То же самое можно сказать и о Рабочей группе МАС по определению планеты (стр. 120).

После обнаружения Эриды председатель Рабочей группы вынудил провести голосование, отчасти потому, что, если бы Рабочая группа не смогла принять решение, Исполнительный комитет МАС мог бы решить проблему самостоятельно.Это должно было быть решено до того, как Эрис могла быть официально засекречена. В зависимости от результата придется переписывать учебники и заново описывать дорогостоящие исследовательские программы, такие как миссия «Новые горизонты». Когда было проведено голосование, семеро высказались за то, чтобы оставить Плутон планетой, семеро выступили против, а семеро выступили за компромисс, который сделал бы «планету» высшей категорией, а затем имел бы несколько подкатегорий планет.

На пражской конференции 2006 года произошла значительная драма, на которой должно было быть принято официальное решение, включая изменения в последний момент в предложении тайно сформированного Комитета по определению планет.Предложение, которое было принято большинством участников, присутствовавших в последний день конференции, гласило, что планета вращается вокруг Солнца (не является Луной), имеет достаточную массу, чтобы принимать сферическую форму, и не является членом более крупного группа объектов, имеющих одно и то же орбитальное положение (т. е. объект «очистил» окрестности своей орбиты). Плутон, Эрида и Церера, не подпадающие под это определение, были помещены в новую категорию: карликовых планет .

Решение о гомосексуализме: не психическое расстройство

Концепция гомосексуализма имеет огромное социально-культурное значение.Долгое время это считалось извращением, аморальным и незаконным (см. Левит 18:22 о мужском гомосексуализме). В современной астрономии научная классификация девяти планет стала традицией, которой были привержены люди. В психиатрии приверженность традиции предшествовала классификации, прежде всего потому, что культурные, религиозные и правовые запреты на гомосексуальность предшествовали рождению современной психиатрии.

15 декабря 1973 года Совет попечителей Американской психиатрической ассоциации (АПА) проголосовал за исключение гомосексуализма из официального списка психических расстройств.То, что ускорило эту переклассификацию, было не одним открытием; скорее, это была серия протестов на ежегодных съездах Американской психиатрической ассоциации, начиная с 1970 года. Протесты инициировали научные и профессиональные дебаты между теми, кто поддерживал устранение гомосексуализма, и теми, кто хотел, чтобы он оставался расстройством. Между 1970 и 1973 годами дебаты велись на страницах психиатрических журналов, на заседаниях комитетов и психиатрических конференциях.

Байер [9] приводит соответствующую научную информацию: в сексуальном поведении [10,11].

Антрополог Клеллан Форд и психолог Фрэнк Бич [12] показали, что запреты на гомосексуальное поведение не являются универсальными и что такое поведение не ограничивается человеческими существами.

Выводы психолога Эвелин Хукер [13] о том, что гомосексуальные мужчины неотличимы от подобранной выборки гетеросексуальных мужчин в отношении психопатологии и что многие гомосексуальные пары могут быть классифицированы как долгосрочные и преданные отношения, а не краткосрочные и навязчивые отношения.

Два дополнительных соображения также побудили психиатров изменить свое мнение о классификации гомосексуализма. Во-первых, протестующие указывали на случаи социальной дискриминации по признаку сексуальной ориентации, которые «оправдывались» утверждениями о том, что гомосексуальность является психическим расстройством. Это шокировало некоторых психиатров, которые считали, что их профессия играет прогрессивную роль в определении гомосексуализма как расстройства, а не морального недостатка, подлежащего судебному преследованию и тюремному заключению.

Вторым соображением была информация, полученная в результате личных встреч с гомосексуалистами, особенно с геями-психиатрами.Такие встречи стали происходить публично на собрании АПА 1971 года. Исследования в области социальной психологии неизменно демонстрируют, что позитивные личные встречи снижают негативное отношение к чужим группам [14].

В одном случае Роберт Спитцер, предложивший решение, принятое Попечительским советом, присутствовал на тайном собрании психиатров-геев, где смог услышать их личные показания [9]. Спитцер [15] отмечает, что он начал рассматривать этих людей как неудачников и как страдающих, и решил, что хочет им помочь.DSM-II, классифицирующий гомосексуальность как сексуальное отклонение, был подготовлен Комитетом АПА по номенклатуре и статистике. Таким образом, к концу 1972 г. внимание протестующих сместилось на Номенклатурный комитет [9,16-18]. Те, кто поддерживал классификацию гомосексуализма как расстройства, были обеспокоены тем, что из-за своего состава Номенклатурный комитет поддержит исключение гомосексуализма из DSM-II [9]. В ответ они сформировали свой собственный Специальный комитет против исключения гомосексуализма и хотели, чтобы решение Номенклатурного комитета было рассмотрено специально назначенным комитетом, более сбалансированным по своему составу.Взгляды астронома Алана Босса на то, как состав комитета может повлиять на результат, разделяли психиатры примерно тридцатью годами ранее.

По мере продолжения этих дебатов Спитцер пришел к выводу, что гомосексуальность отличается от других психических расстройств. Он заметил, что во многих случаях это не сопровождалось ни дистрессом, ни общим нарушением социального функционирования [19,20]. Многие психиатры в то время считали, что гетеросексуальное поведение представляет собой оптимальное функционирование, а гомосексуальное поведение — неоптимальное функционирование.Spitzer [20] утверждал, что если гомосексуальность был назван расстройством, потому что он субоптимален, то другие субоптимальные состояния также должны быть классифицированы как психические расстройства, включая религиозный фанатизм, расизм и мужской шовинизм.

В отличие от своих оппонентов, Спитцер не верил, что его предложение пройдет через Номенклатурный комитет, поэтому обошел их [18,21]. Он сосредоточил свое внимание на получении голосов поддержки от трех дополнительных комитетов, что проложило путь к официальному решению Совета попечителей в 1973 году.

Оппозиция после решения

Одним из ярых противников решения по Плутону был геофизик Алан Штерн. После голосования он сказал: «Мне просто противно, как справился с этим вопросом МАС, призванный представлять лучшее в науке»[22] (с. 965). В сотрудничестве с Марком Сайксом Стерн распространил петицию, в которой говорилось, что они не согласны с новым определением планеты и не будут его использовать. В пресс-релизе, который подписали более 300 человек, после презентации петиции говорилось:

В настоящее время ведется планирование открытого и инклюзивного процесса на низовом уровне, с помощью которого планетологи и астрономы со всего мира смогут найти лучшее решение проблемы планет в нашей Солнечной системе и в других местах, с каждым шагом и обсуждением на виду у общественности.Этот процесс должен завершиться конференцией не для определения победителя, а для признания консенсуса [23].

Сайкс [24] сравнил голосование с папским указом, ссылаясь на классификацию МАС как список планет ex cathedra, который он называет искажением науки как обнародованием «истины» «авторитетным» органом .

Процессуальная жалоба, возникшая сразу после принятия решения, заключалась не в том, что определение было принято голосованием.Если бы это было проблемой, жалобы предшествовали бы голосованию. До конференции, когда предполагалось, что планеты достаточно массивны, чтобы иметь сферическую форму (включая Плутон), сторонники Плутона считали голосование отражением обоснованного научного консенсуса. После того, как определение округлости было отклонено, жалоба заключалась в том, что на конференции присутствовало менее 30% из 9000 членов МАС, а к моменту голосования на четвертый день конференции осталось всего несколько сотен участников [25].

Споры продолжились на конференции 2008 года под названием Дебаты о великой планете: наука как процесс . Противники новой классификации надеялись, что будет достигнут другой консенсус, но итоги конференции были очень похожи на итоги первоначальной Рабочей группы. Хотя была отмечена тенденция к согласию с тем, что астрономические классификации будущего должны будут учитывать большее разнообразие, чем категории планет, карликовых планет, астероидов и комет в текущей модели, было слишком много разногласий, чтобы возник какой-либо консенсус.

Одно из интересных различий между случаями в астрономии и психиатрии заключается в том, что официальный процесс решения вопроса в психиатрии не включает голосование членов. Большая часть полномочий передана комитетам экспертов.

Согласно Bayer [9] и Socarides [17,18], многие психиатры осудили решение о гомосексуализме как научно необоснованное, вредное для законных пациентов, аморальное, политически мотивированное и уступку мафии. Также были проведены сравнения с догматическими постановлениями церковных соборов.Разница между этим случаем и случаем Плутона заключалась в том, что некоторые консервативные психиатры считали, что не только профессия, но и сама мораль и цивилизация были преданы.

По сути, это движение в рамках Американской психиатрической ассоциации осуществило то, что любое другое общество, за редким исключением, боялось бы исказить: пересмотр основного кодекса и концепции жизни и биологии [18] (стр. 321).

После голосования попечительского совета в 1973 году Специальный комитет против исключения гомосексуализма не ушел в прошлое.Двумя главными противниками дисквалификации как до, так и после голосования были Сокаридес [17,26,27] и Бибер [28,29], которые после голосования распространили петицию с 234 подписями, требуя проведения референдума о членстве. о статусе гомосексуализма.

Как и астрономы, выступавшие против решения по Плутону, протестующие полагали, что большинство участников встанет на их сторону. Они использовали политику, которая позволяла голосовать членам по процедурным вопросам, чтобы заставить Правление согласиться на голосование по вопросу классификации.Их аргумент заключался в том, что голосование членов будет отражать научный консенсус, тогда как решение Попечительского совета отражает политические соображения.

Политика, связанная с голосованием, была напряженной. Специальный комитет защищал свое утверждение о том, что гомосексуальность является патологическим, с помощью различных психоаналитических объяснений. Те, кто поддерживал решение Правления, утверждали, что важные научные вопросы были решены информированными комитетами, изучавшими эти вопросы, и что практика выбора научной классификации голосованием членов была неуместной.

Голосование членов проводилось по почте. Жалоба астрономов на голосование по определению планеты заключалась в том, что оно было ограничено небольшим числом участников конференции. Многие психиатры были обеспокоены голосованием самих членов. В этом голосовании решение Правления поддержали 58% членов с правом голоса. Впоследствии оппоненты-психиатры утверждали, что голосование не отражало научного консенсуса, поскольку только 25% имеющих право голоса избирателей подали свои бюллетени [18].

Решение проблем классификации путем предложения определений

Как в астрономии, так и в психиатрии дебаты достигли почти кризисных масштабов. В обоих случаях решения были предложены и проголосованы в течение 12 месяцев. В обоих случаях разногласия подогревались значительным интересом со стороны средств массовой информации и широкой общественности. Например, соответствующий заголовок New York Times в каждом случае гласил:

Психиатры в смене заявляют, что гомосексуальность не является психическим заболеванием

Голосование делает это официальным: Плутон уже не тот, что раньше Решения о Плутоне и гомосексуализме означают давление, которое испытывают стороны, чтобы принять решение.В каждом случае кризис завершался предложенным определением и соглашением о том, как это определение должно применяться. Это более очевидно в случае с Плутоном, где разработка определения была явной проблемой. В случае гомосексуализма компромисс Спитцера также был определением, а именно, что психическое расстройство включает дистресс, социальную профессиональную дисфункцию или и то, и другое. Как только психиатры приняли научные данные, свидетельствующие о том, что многие случаи гомосексуализма не связаны ни с субъективным дистрессом, ни с дисфункцией, и приняли определение расстройства, данное Спитцером, они смогли договориться о дисквалификации, несмотря на разные мнения о желательности изменения сексуальной ориентации.

Разве астрономы не могли решить не определять планету явно? Да, могли. Если мы перечислим физические свойства такого объекта, как Плутон, с точки зрения его состава, орбиты, расстояния от Солнца, эволюции и т. д., никто не добавит в этот список «планету». Конструкция «планета» физически не имеет отношения к научному изучению Плутона. Для Плутона или Цереры не имеет значения, классифицируются ли они как планеты или карликовые планеты.

Этого нельзя сказать, когда мы обращаемся к классификации гомосексуализма как ненормального или нормального.Хотя никакая биологическая основа предрасположенности к гомосексуализму не изменится, если ее классифицируют как психическое расстройство, этого нельзя сказать о ее психологическом проявлении. То, на что похож гомосексуальность психологически в среде, где он считается расстройством, будет существенно отличаться от того, на что он похож в среде, где он считается нормальным изменением сексуальной ориентации.

Важное различие между планетарной астрономией и психиатрией заключается в том, что, объективно говоря, обычно бывает меньше последствий, если астрономы решают оставить нерешенной классификационную дилемму.Психиатры и психологи не всегда могут позволить себе такую ​​роскошь. Люди приходят на лечение. Должностным лицам общественного здравоохранения необходима информация о факторах риска и показателях распространенности конкретных состояний. Страховым компаниям требуются коды для обработки претензий. Такие последствия мешают психиатрам быть теми, кого Майк Браун [30], первооткрыватель Эриды, называет «наивными». Под наивностью он подразумевает, что можно просто думать о научных соображениях и не беспокоиться о влиянии классификаций на культуру.

Scientific Authority

Как в астрономии, так и в психиатрии сторонники обеих сторон дебатов делали заявления, которые отражают прототипичную лженаучную риторику, а именно, что окончательное решение (или предложение оппозиции) не было подкреплено строгими научными доказательствами, что принятие другой стороной отражало политические, а не эмпирические соображения, и что законный авторитет «науки» был узурпирован. В обоих случаях большая средняя группа избежала политической драмы, не участвуя в ней.

Астрономы разошлись во мнениях относительно того, можно ли определить планету с точки зрения врожденных свойств (округлость) или имеет значение роль, которую играет тело в более крупной системе (освобождение орбиты). Психиатры придерживались различных исходных предположений о достоверности клинического опыта по сравнению с эмпирическими исследованиями. В каждом случае группы оппозиции состояли из людей, принадлежащих к разным исследовательским традициям. В астрономии это были геофизики против динамиков, в то время как в психиатрии это были практикующие психоаналитики против академиков, ориентированных на исследования.

Но как следователям решать проблемы, когда эмпирические данные считаются неадекватными, а медленный процесс отсеивания претендентов нецелесообразен? Согласно Beauchamp [31], когда доказательств недостаточно, зрелые сообщества принимают решения в соответствии с процедурами, сформулированными так, чтобы быть справедливыми. Роль процедуры предполагает, что научный авторитет принадлежит не отдельным ученым, а научным сообществам, особенно общедоступным трудам, созданным сообществами с течением времени.Научную литературу можно рассматривать как историю различных исследовательских сообществ, делающих конкурирующие заявления [32,33]. Те утверждения, которые выдержали конкурентный процесс, завоевывают научный авторитет. Например, в спорах между различными исследовательскими сообществами о роли естественного отбора в эволюции было показано, что альтернативы (наследование приобретенных признаков, мутационизм и ортогенез) нежизнеспособны, тогда как естественный отбор жизнеспособен. Таким образом, заявления дарвинистов о роли естественного отбора считаются в научном сообществе авторитетными.

Роль сообществ

И Халл [32], и Лонгино [34] утверждают, что социальная природа науки, в которой люди внутри и вне исследовательского сообщества оценивают работу друг друга, необходима для объективности, на которой научная власть отдыхает. Халл подчеркивает конкурентный характер такой оценки, тенденция, очевидная как в спорах о Плутоне, так и о гомосексуализме.

Хотя мы утверждаем, что научный авторитет принадлежит сообществам, мы не стремимся материализовать научный авторитет и рассматривать его как конкретную сущность.Научный авторитет — это идеализированная абстракция, аналогичная абстракциям вроде прав человека и справедливости. Ни один человек или комитет не могут соответствовать этому идеалу в течение длительного периода времени. Как видно из описанных здесь разногласий, те, чьи взгляды не возобладают, могут испытать разочарование и могут обвинить власти, принявшие окончательное решение, в предательстве научных идеалов.

Примером такого разочарования являются жалобы на решение научных вопросов голосованием.Голосование – это официальное выражение мнения в ответ на предлагаемое решение. Очевидно, что проблематично, если решения по научным вопросам зависят от временной шкалы, которая не связана с накоплением адекватной информации, но является ли голосование по своей сути проблематичным? Эта точка зрения заслуживает пристального внимания, прежде всего потому, что процедуры, аналогичные голосованию, приняты в других областях науки, например, при рассмотрении грантов и рукописей. В ситуациях неопределенности, когда доказательства не требуют принятия, голосование может сыграть свою роль.

Важно подчеркнуть, что на самом деле критиков в спорах о Плутоне и гомосексуализме расстроило не голосование, а то, что они верили в то, что власть была передана не тем сообществам. В астрономии геофизики проиграли динамикам. В психиатрии психоаналитики старой гвардии уступили место более молодым исследователям с эмпирическим складом ума.

Лаудан [33] утверждает, что конфликты между исследовательскими традициями являются нормальной частью науки. У разных сообществ разные исследовательские задачи и разные хранилища доступной информации.Однако когда принимаются официально утвержденные классификации, ставки становятся выше, а конфликт обостряется. Присвоение авторитета одной классификации предшествует нормальному разделению эпистемологического авторитета между различными подсообществами. Такие вынужденные решения обычно требуют компромиссов. Но ожидание того, что платоновский идеал, именуемый научным авторитетом, когда-нибудь сможет полностью воплотиться, вероятно, является вымыслом.

Роль экспертов

Если решения сообщества выходят за рамки состязания в популярности, они должны приниматься группой информированных экспертов.Но кто выбирает экспертов? У всех сообществ есть границы, определяемые сложными отношениями между членами группы и членами вне группы. Решения о том, кого включать, всегда спорны.

В описанных здесь разногласиях комитеты избирались профессиональными организациями, обладавшими политической властью. Существуют также социальные структуры, которые помогают установить опыт. Теоретически экспертиза представляет собой меритократию, когда эксперты идентифицируются в соответствии с их прошлыми достижениями.В модели Халла репутация зарабатывается, доказывая себя в конкурентном процессе. «Репутация», в идеале относящаяся к компетентности, также имеет социальный элемент. Например, профессиональные конференции служат поводом для налаживания контактов и установления отношений. Сформировавшиеся отношения могут способствовать развитию экспертных знаний.

Как в астрономии, так и в психиатрии было решено, что члены комитета должны обладать знаниями и опытом в отношении рассматриваемых вопросов классификации, но вопрос о том, какими знаниями они должны обладать, стал предметом обсуждения.Например, в психиатрии одна из претензий к Номенклатурному комитету заключалась в том, что его члены не специализируются на изучении гомосексуализма. Однако многие специалисты были заинтересованы в дальнейшем использовании конструкции и, следовательно, предвзято относились к результату (они не хотели, чтобы область их специализации была устранена). Широко репрезентативная группа может быть не в состоянии принять решение; узко сконструированная группа может быть слишком пристрастной.

Проблемы неизбежны, когда решения о научных классификациях зависят от установленных обществом временных рамок.В согласии с аргументами философа Мириам Соломон [35] мы считаем, что было бы лучше, если бы эмпирические соображения были ведущими факторами при любом «голосовании», но это, вероятно, невозможно. Даже если спор может быть сведен к «научным вопросам» между исследовательскими традициями, представители конкурирующих традиций имеют разные интересы и инвестиции, которые обязательно повлияют на их решения. По этим причинам было бы наивно полагать, что ответ на наши классификационные дилеммы всегда состоит в том, чтобы пойти и найти больше данных.Обычно проблема заключается в том, чтобы решить, каким данным (и экспертам) отдать приоритет.

Что случилось с Плутоном? — Дельта Образование

Верхнее изображение: Плутон и Харон (Дата: 21.02.1994)
Космический телескоп Хаббла НАСА (HST) предоставил самое четкое изображение Плутона и его спутника Харона. 21 февраля 1994 года камера для слабых объектов Европейского космического агентства сделала снимок. Плутон находился на расстоянии 4,4 миллиарда километров (2,6 миллиарда миль) от Земли — это почти в 30 раз больше, чем расстояние между Землей и Солнцем.То, что телескоп Хаббл смог разглядеть диск Плутона на таком расстоянии, равносильно тому, как если бы человеческий глаз мог видеть бейсбольный мяч на расстоянии 64 километров (40 миль).

Вселенная такая, какая она есть, а не такая, какой мы хотим ее видеть, и наука всегда должна быть готова исправить свои ошибки.

(от НАСА — Плутон, классификация и исследование)

Несколько недель назад за нашим обеденным столом обсуждалась тема Плутона. Моя 14-летняя дочь упомянула, что они говорили о Плутоне во время репетиции группы.Она рассказала, что один молодой человек подумал: «…Когда я стану старше и у меня будут дети, я смогу рассказать им, что знал, когда в Солнечной системе было девять планет».

Итак, что случилось с Плутоном? Почему ее «понизили» из полноценной планеты в категорию карликовых планет? Почему сейчас мы называем только восемь планет Солнечной системы? И почему это важно?

Несколько астрономов предсказали существование Плутона, наблюдая отклонения в орбитах Урана и Нептуна.Они предположили, что на их орбиты влияет более далекая невидимая планета. Одним из астрономов был Персиваль Лоуэлл, которому приписывают успешное предсказание орбиты планеты. Он начал поиски планеты, которая в конечном итоге была обнаружена Клайдом Томбо в обсерватории Лоуэлла во Флагстаффе, штат Аризона. Открытие произошло 23 января 1930 года, когда Томбо сравнил фотопластинку, которую он взял в тот вечер через 13-дюймовый телескоп обсерватории, с двумя другими пластинками, сделанными ранее в январе.Плутон выглядел как точка света, очень медленно движущаяся на фоне звезд. Даже сейчас, с помощью телескопа Хаббл, астрономы смогли получить лишь размытые изображения Плутона и его спутника Харона (открытого в 1978 году).

В 1930 г. не было возможности определить массу Плутона, поэтому без этой информации он не был признан новым классом объектов. В течение многих лет считалось, что размер, масса и плотность Плутона аналогичны Марсу. Затем в 1978 году Джеймс У.Кристи открыл спутник Плутона, Харон, с помощью 61-дюймового астрометрического рефлектора Военно-морской обсерватории США во Флагстаффе. Массу Плутона теперь можно было рассчитать, используя законы движения Кеплера. Его масса была рассчитана как 1/400 массы Земли при диаметре менее 2414 км — он был меньше Луны! Семена дебатов о планетарном статусе Плутона были посеяны.

До августа 2006 года не существовало научного определения слова «планета». Слово планета изначально произошло от греческого и означало «странник».Планеты были объектами, которые, казалось, двигались на фоне неподвижных звезд. Историческое использование этого слова определило девять планет в Солнечной системе: Меркурий (Моя), Венера (Очень), Земля (Образованная), Марс (Мать), Юпитер. (Просто), Сатурн (Отправлено), Уран (Нас), Нептун (Девять), Плутон (Пицца) (замените любую мнемонику, которую вы использовали, чтобы запомнить порядок планет). девять больших небесных тел в Солнечной системе, которые вращаются вокруг Солнца и светятся отраженным светом (из WordNet).

Историческое определение планеты прекрасно работало много лет. Плутон подходит под определение, но с рассветом космической эры и развитием новых телескопов, таких как Хаббл, были обнаружены другие планетоподобные тела, вращающиеся вокруг Солнца, в том числе Зена, Эрида и члены пояса Койпера, вращающиеся вокруг Солнца. на расстоянии от 4,5 до 7,5 миллиардов км (от 2,8 до 4,6 миллиардов миль). Дискуссия о том, какие объекты следует называть планетами, вышла на передний план в Международном астрономическом союзе (МАС) в Праге 24 августа 2006 года.На этом собрании на голосование было поставлено первое в истории научное определение. Новое определение изменило статус Плутона с планеты на статус карликовой планеты.

Новые определения

Во всех научных усилиях, когда появляются новые данные, определения и теории могут быть изменены или созданы. Именно это произошло с последними открытиями в Солнечной системе. Мало того, что термину «планета» было дано научное определение, необходимо было выбрать и определить новые термины, чтобы помочь классифицировать другие объекты.

Итак, какое новое научное определение планеты? Планета в нашей Солнечной системе:

  • Небесное тело, вращающееся вокруг Солнца.
  • Имеет достаточную массу, чтобы стать круглым.
  • Очистил территорию вокруг своей орбиты.

В соответствии с этим определением Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун считаются планетами. Нептун влияет на орбиту Плутона, поэтому Плутон не «очистил окрестности вокруг своей орбиты.Плутон теперь называют «карликовой планетой» — описательный термин все еще обсуждается. Карликовая планета похожа на планету, за исключением того, что она не очищает окрестности вокруг своей орбиты. Среди других карликовых планет — Церера, крупнейший астероид, обнаруженный в Пояс, спутник Плутона Харон, Зена и Эрида. В настоящее время МАС оценивает другие объекты в Солнечной системе, особенно в поясе Койпера, чтобы определить, существуют ли другие карликовые планеты.

В результате большего количества наблюдений за восемью планетами были установлены дополнительные категории.Меркурий, Венера, Земля и Марс — планеты земной группы, состоящие в основном из камня. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — газовые гиганты — большие планеты, состоящие в основном из водорода и гелия и, вероятно, имеющие каменистое или металлическое ядро. Эти категории опять же носят описательный характер и официально еще не определены МАС. МАС рассматривает и определяет новую категорию, плутон. Плутоны имеют достаточную массу, чтобы быть круглыми, но отличаются от планет своими орбитами. Их оборот вокруг Солнца занимает более 200 лет (т.э., они вращаются за пределами Нептуна), сильно наклонены по отношению к классическим планетам и далеки от идеально круглых. Плутон, Харон, Эрида и Зена попадут в эту категорию.

Почему это важно?

Эллисон демонстрирует футболку, которая может вызвать больше обсуждений на репетиции группы.

Объявление о понижении статуса Плутона до карликовой планеты вызвало фурор в некоторых кругах. Некоторые представители широкой общественности резко отреагировали на изменение статуса Плутона.Реакция описана в веб-статье NASA: Pluto, Classification and Exploration .

Кто бы мог подумать, что столько людей заботится о Плутоне? Некоторых, похоже, беспокоит, что их мировоззрение теперь придется изменить по сравнению с тем, которое они приобрели на основе своих учебников. Но, несомненно, определение учебников… состоит в том, что они меняются вместе с новыми знаниями.

Даже астрономы не все согласны с новым определением планеты.Более 300 ученых подписали петицию против резолюции МАС. Судьба Плутона может быть еще не решена. В петиции указано:

Мы, как планетологи и астрономы, не согласны с определением планеты МАС и не будем его использовать. Нужно лучшее определение.

Такова природа науки — новые знания стимулируют новые идеи и, возможно, новые классификации. Дебаты продолжаются, и соглашение может состояться, а может и не состояться. По мере продолжения исследований и накопления знаний старые идеи могут эволюционировать или быть отвергнуты.Будут заданы новые вопросы и предложены ответы. Так должна работать наука.

Ваши ученики могут подумать, что исключение Плутона из классического списка планет — это хорошо: на одну планету меньше для заучивания. Какая прекрасная возможность обсудить научный процесс со своими студентами! Вы можете организовать дискуссию между группами студентов о новых определениях, чтобы они собрали доказательства в поддержку своих доводов в пользу принятия нового определения или сохранения старого.Предложите им изучить место Плутона в истории астрономии и следить за ходом дебатов, происходящих сегодня. Затем, когда они упомянут своим детям, что помнят, когда в Солнечной системе было девять планет, у них будет больше тем для разговора, чем просто замена старого запоминающего устройства.

Ресурсы

  • «Для Плутона, в конце концов, меньший мир», Шанкар Ведантам. The Washington Post , пятница, 25 августа 2006 г., с. А01.
  • Восемь планет , Майк Браун.Калифорнийский технологический институт, Пасадена, Калифорния.
  • НАСА: Плутон, классификация и исследование.
  • Плутон (веб-сайт Солнечной системы НАСА)

Плутон — планета, как и Эрида — моделирование Вселенной

В 2006 году Международный астрономический союз (МАС) собрался, чтобы раз и навсегда решить спор. Цель состояла в том, чтобы придумать определение «планеты», чего раньше никто не делал. После многих дней ожесточенных дебатов МАС принял следующую резолюцию:

РЕЗОЛЮЦИЯ 5A

Таким образом, МАС постановляет, что планеты и другие тела в нашей Солнечной системе, за исключением спутников, должны быть разделены на три отдельные категории следующим образом. :

(1) «Планета» – это небесное тело, которое (а) находится на орбите вокруг Солнца, (б) имеет массу, достаточную для собственной гравитации, чтобы преодолеть силы твердого тела, так что оно принимает гидростатическое равновесие (почти круглую) форму, а (в) очистил окрестности вокруг своей орбиты.

(2) «Карликовая планета» — это небесное тело, которое (а) находится на орбите вокруг Солнца, (б) имеет достаточную массу, чтобы собственная гравитация преодолевала силы твердого тела, так что оно принимает гидростатическое равновесие (почти круглая) форма [2], (в) не очистила окрестности вокруг своей орбиты, а

(г) не является спутником.

(3) Все другие объекты, кроме спутников, вращающихся вокруг Солнца, должны совместно именоваться «Малые тела Солнечной системы».

Это плохое определение, которое только добавило путаницы.С резолюцией 2c «очистил окрестности вокруг своей орбиты» МАС пытается выразить, что планета должна быть доминирующей гравитационной силой в своем локальном регионе Солнечной системы. Это не безосновательная позиция. Конечно, Земля и Юпитер являются доминирующими объектами в своих локальных регионах. Но действительно ли какая-нибудь из этих планет «очистила окрестности» вокруг своих орбит? Нет. Плутон все еще явно находится в «соседстве» с Нептуном. Если на то пошло, у Юпитера есть две хорошо известные группы астероидов, «троянцы», которые ведут и следуют за Юпитером по его орбите.Если уж на то пошло, Земля еще не совсем «очистила окрестности» вокруг своей орбиты, как может подтвердить любой, кто находился вблизи Чебалинка, Россия, 15 февраля 2013 года или Тунгуски, Сибирь, 30 июня 1908 года. Так являются ли Земля, Юпитер и Нептун доминирующими гравитационными объектами в своих локальных окрестностях? да. Они «очистили свои кварталы»? №

Правило тысячи километров

 Вот что МАС должен был решить в 2006 году:

 (1) «Планета» [1] — это небесное тело, которое (а) находится на орбите вокруг Солнца, (b) имеет максимальный радиус поверхности более 1000 километров.

 (2) Все другие объекты, вращающиеся вокруг Солнца, вместе именуются «Малые тела Солнечной системы».

 «Но это совершенно ненаучно», — скажете вы. «Почему 1000 километров? Почему не 1200 или 750?» Я утверждаю, что точное определение планеты как объекта радиусом не менее 1000 километров не менее «научно», чем определение «километра» как единицы расстояния, равной 1000 метрам, или «градусу». составляет 1/360 часть окружности.

Вот список крупнейших известных объектов, орбитующих солнце, а их радиусы в километрах:

Юпитер — 69 9000

Юпитер — 69 911
Saturn — 58,232
Uranus — 25,362
Neptune — 24,622
Земля — ​​6,378
Venus — 6,052
Марс — 3,390
Mercury — 2,440
Pluto — 1,184
ERIS — 1,184
ERIS — 1,163
Maemake — 715
Haumea — 715
Haumea — 620
Quaaraar — 555
Sedna — 498
Ceres — 475
ORCUS — 458

на 1000-километровое определение, все восемь классических планет остаются планеты.Как бы Плутон, а мы добавим Эриду. В Солнечной системе было бы ровно десять планет. Те, кто хотел бы сохранить планетарный статус Плутона по историческим причинам, сохранили бы его достоинство. И возвысить Эриду до первоклассной планеты было бы почетным поклоном передовым астрономам, чья работа в первую очередь привела к необходимости этого нового определения.

А что касается части определения «очистить окрестности»? Это самая неясная и наименее популярная часть определения МАС 2006 года.Лучше всего избавиться от него полностью. Конечная цель состоит в том, чтобы дать определение термину «планета» простым, понятным и удовлетворительным образом. Правило 1000 километров делает это точно.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.