Этот термин является очень расплывчатым и неточным и вызвал много споров в научном сообществе. Несомненно то, что карликовая планета не является ни планетой, ни спутником.
Карликовая планета
Согласно определению Международного астрономического союза, карликовая планета — это небесное тело, которое:
- вращается вокруг Солнца,
- имеет достаточную массу, чтобы находиться в гидростатическом равновесии, и имеет почти круглую форму,
- не является спутником планеты12 ,
- он не контролирует свою орбиту (не может очистить пространство от других объектов),
Термин «карликовая планета» был введен в 2006 году в рамках классификации тел, вращающихся вокруг Солнца, на три категории. Тела, достаточно крупные, чтобы покинуть свою орбитальную область, определяются как планеты, а тела, недостаточно крупные для достижения гидростатического равновесия, называются малыми телами Солнечной системы или астероидами. Карликовые планеты занимают промежуточное положение между этими двумя категориями. Это определение было как принято, так и раскритиковано, и до сих пор оспаривается некоторыми учеными. Например, в качестве самой простой альтернативы они предлагают условное различие между планетами и карликовыми планетами в зависимости от размера Меркурия или даже Луны: если она больше, то это планета; если меньше, то планетоид.
Международный астрономический союз официально признает пять карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке, Эрида; однако вполне вероятно, что в эту категорию попадают еще как минимум 40 известных объектов Солнечной системы. По оценкам ученых, в поясе Койпера может быть обнаружено до 200 карликовых планет, а за пределами пояса Койпера — до 2 000 карликовых планет.
Классификация тел со свойствами карликовых планет в других планетных системах является неопределенной.
Содержание
Крупные плутино сравниваются по размеру, альбедо и цвету. (Плутон изображен с Хароном, Никта и Гидрой).
В 2006 году МАС официально назвал три тела, которые сразу же были объявлены карликовыми планетами — Церера, Эрис и Плутон-3. Позже еще два объекта были объявлены карликовыми планетами. Термин «карликовая планета» следует отличать от термина «малая планета», который используется для астероидов.
| Название | Церера | Плутон | Jaumea | Макемаке | Эрида |
|---|---|---|---|---|---|
| Номер ЦМР | 1 | 134340 | 136108 | 136472 | 136199 |
| Регион Солнечной системы | Пояс астероидов | Пояс Койпера | Пояс Койпера | Пояс Койпера | Рассеянный диск |
| Диаметр (км) | 975×909 | 2306±20 | 1960×1518×996 | 1500×1420 | 2340 |
| Масса в кг по отношению к Земле равна | 9,5-10 20 0,00016 | 1,305-10 22 0,0022 | 4,2-10 21 0,0007 | ~1,67-10 22 4 0,0028 | |
| Средний экваториальный радиус* Равномерный в км | 0,0738 471 | 0,180 1148,07 | ~750 | 0,19 ~1300 | |
| Объем* Равный | 0,0032 | 0,053 | 0,013 | 0,013 | 0,068 |
| Плотность (т/м³) | 2,08 | 2,0 | 2,5 | ||
| Ускорение свободного падения на экваторе (м/с²) | 0,27 | 0,60 | ~0,68 | ||
| Первая космическая скорость (км/сек) | 0,51 | 1,2 | |||
| Период вращения (дни) (в звездных сутках) | 0,3781 | -6.38718 (ретроградный) | |||
| Радиус орбиты * (а.е.) Полуось * равна в км | 2,5-2,9 2,766 413 715 000 | 29,66-49,30 39,48168677 5 906 376 200 | 37,77-97,56 67,6681 10 210 000 000 | ||
| Продолжительность распределения * (лет) | 4,599 | 248,09 | 557 | ||
| Средняя орбитальная скорость (км/с) | 17,882 | 4,666 | 3,437 | ||
| Эксцентриситет орбиты | 0,080 | 0,24880766 | 0,44177 | ||
| Наклонение орбиты | 10,587° | 17,14175° | 44,187° | ||
| Экваториальное наклонение по отношению к плоскости орбиты | 4° | 119,61° | |||
| Средняя температура поверхности (К) | 167 | 40 | 30 | ||
| Количество известных спутников | 0 | 5 | 2 | 0 | 1 |
| Дата обнаружения | 1 января 1801 года | 18 февраля 1930 года | 28 декабря 2004 года | 31 марта 2005 года | 5 января 2005 года |
* Ценность по сравнению с Землей.
Интересно, что только Плутон был «понижен» в этом списке, так как стал карликовой планетой и потерял статус планеты, а остальные, наоборот, были «повышены» и теперь считаются не только астероидами.
Другие кандидаты
В конце концов, существует несколько тел, которые можно отнести к карликовым планетам. В таблице ниже перечислены объекты, диаметр которых больше или может быть больше 750 км:
| Название | Категория | Диаметр | Масса |
|---|---|---|---|
| Орк | Плутино | 840-1880 км | 6.2-7.0-10 20 кг |
| Седна | Рассеянный дисковый объект | 1180-1800 км | 1,7-6,1-10 21 кг |
| Квавар | Cubivano | 989-1346? км | 1,0-2,6-10 21 кг |
| 2002 TC302 | Рассеянный дисковый объект | ~1200 км | неизвестно |
| Варуна | Cubivano | ~936 км | ~5.9-10 20 кг |
| 2002 UX25 | Cubivano | ~910 км | ~7.9-10 20 кг |
| 2002 TX300 | Cubivano | неизвестно | |
| Иксион | Плутино | неизвестно |
Статус Харона, который сейчас считается спутником Плутона, остается неопределенным, поскольку в настоящее время не существует точного определения, позволяющего отличить спутники планет от бинарных планетных систем. В проекте резолюции (5) 5, опубликованном МАС, говорится, что Харон можно считать планетой, потому что:
- Сам Харон соответствует критериям размера и формы для получения статуса планеты (согласно последней резолюции о статусе карликовой планеты).
- Из-за своей большой массы по сравнению с Плутоном, Харон вращается вместе с Плутоном вокруг общего центра масс, расположенного в пространстве между Плутоном и Хароном, а не вокруг точки внутри Плутона.
Однако это определение не включено в окончательное решение МАС. Неизвестно также, появится ли он в будущем. Если такое определение не будет принято, Харон будет рассматриваться как карликовая планета.
Три крупных объекта в поясе астероидов (Веста, Паллада и Гигея) должны были бы быть классифицированы как карликовые планеты, если бы гидростатическое равновесие определяло их форму. До сих пор это не было окончательно доказано 6 .
Объекты, обозначенные как карликовые планеты, занимают промежуточное положение. Их нельзя отнести к крупным телам на собственных орбитах, таким как Марс или Юпитер. Но их также нельзя отнести к астероидам.
Определение
Определение карликовой планеты таково: неспутниковое небесное тело, которое вращается вокруг звезды и имеет достаточную массу, чтобы принять форму сферы под действием гравитации, но не способно очистить свою орбиту от различного космического мусора и планетарных частиц.
Этот термин является очень расплывчатым и неточным и вызвал много споров в научном сообществе. Несомненно то, что карликовая планета не является ни планетой, ни спутником.
Размер и масса
Чтобы принять форму сплюснутой сферы вблизи полюсов, гравитация небесного тела должна быть достаточно сильной, чтобы повлиять на его округлость. Внутреннее давление в конечном итоге делает поверхность более податливой, сглаживая возвышения и заполняя глубокие впадины. Особенно плоские небесные тела, такие как астероиды, не могут этого выдержать. Их сила тяжести слишком мала, чтобы поддерживать круглую форму.
Ближе всего к карликовым планетам находятся сферы — тела длиной в несколько километров, гравитация которых уже намного больше, чем у обычных астероидов, но еще недостаточна для придания им правильной формы. Думаю, всем понятно, что чем больше размер и масса небесного тела, тем быстрее увеличивается его внутреннее давление. Он растет до тех пор, пока не превысит силу внутреннего сжатия. Затем объект округляется как можно больше. Так выглядит карликовая планета, которая, по сути, является большим валуном в поясе астероидов, как Церера.
Однако вращение планеты вокруг своей оси может повлиять на ее округлость. Когда он не вращается, он остается плоской сферой. Однако вращение вызывает небольшое растяжение. И чем быстрее это происходит, тем больше она растягивается. Самым ярким примером быстрого вращения является Хаумеа.
Пределы размеров карликовых планет четко не определены. Минимальный размер и масса небесного тела, которое должно стать карликовой планетой, должны быть достаточными для достижения гидростатического равновесия. И этот предел различен для каждого небесного тела из-за его различного состава и происхождения.
Жесткие силикаты, например, достигают такого равновесия только тогда, когда их размер превышает полтысячи километров. Объекты, не обладающие такой жесткостью, все еще могут делать это, когда они достигают размера более 300 километров. По этой причине не существует точного стандарта для размера и массы карликовых планет. А принадлежность небесного тела к таким объектам можно определить скорее по его форме.
Очищение орбиты
Одного гидростатического равновесия оказалось недостаточно, чтобы судить о небесном теле. Поэтому ученые решили также исследовать их способность покидать собственную орбиту. Проще говоря, планеты должны быть способны удалять небольшие объекты в своей окрестности, сталкиваясь с ними или захватывая их гравитацией. Карликовые планеты не обладают такой способностью.
Для определения вероятности того, что небесное тело успешно покинет свою орбиту, они разработали специальный параметр, который указывает на вероятность столкновения с другими объектами. Американские астрономы даже предложили использовать этот параметр для окончательного определения границ между обычными планетами и карликовыми планетами.
