Меню

Ближайшая земля карликовая планета

Карликовые планеты

Термин карликовая планета официально появился в 2006 году, когда за пределами орбиты Нептуна нашли планеты размером с Плутон и крупнее. С того момента карликовыми планетами называют множество тел в Солнечной системе.

Кроме того, понятие вызвало много споров, особенно касательно статуса и природы Плутона. Сейчас МАС признает существование 5 карликовых планет, и примерно две сотни ждут подтверждения. Давайте посмотрим, как выглядит характеристика карликовых планет.

Определение карликовых планет

Карликовой планетой называют небесный объект, который:

  • вращается вокруг Солнца;
  • имеет достаточную массу, чтобы стать почти круглым;
  • не может очистить свой орбитальный путь.

Если коротко, то так именуют любой объект с планетарной массивностью, но не выступающим планетой или луной. Но тело должно вращаться вокруг Солнца и обладать сферической формой. Ниже представлен список карликовых планет, где указаны их особенности, описание и фото.

Перечень карликовых планет

Плутон

Церера

Макемаке

Эрида

Хаумеа

Потенциальные карликовые планеты:

Размер и масса карликовых планет

Чтобы тело приобрело округленную форму, ему должно хватать массы, противостоящей собственной гравитации. Тогда внутреннее давление формирует поверхностный слой, гарантируя пластичность, заполняющую возвышения и углубления. С астероидами подобное не случается.

Для небесных тел с диаметром в пару километров наиболее значимой силой является гравитация, поэтому они вытягиваются в виде картофеля. Чем крупнее объект, тем выше уровень внутреннего давления, пока оно не достигнет точки внутреннего баланса. Полюбуйтесь на таблицу главных характеристик карликовых планет, куда включено и описание орбиты.

Основные характеристики карликовых планет

1,67·10 22
0,0028

1300

Название Церера Плутон Хаумеа Макемаке Эрида
Номер по ЦМП 1 134340 136108 136472 136199
Район Солнечной системы Пояс астероидов Пояс Койпера Пояс Койпера Пояс Койпера Рассеянный диск
Размеры (км) 975×909 2306±20 1960×1518 ×996 1500×1420 2326±12
Масса в кг.
Относительно Земли
9,5·10 20
0,00016
1,305·10 22
0,0022
4,2·10 21
0,0007
?
Средний экваториальный радиус
то же в км
0,0738
471
0,180
1148,07
Объём* 0,0032 0,053 0,013 0,013 0,068
Плотность (г/м³) 2,08 2,0 2.6–3.3 > 1.4 2,5
Ускорение свободного падения на экваторе (м/с²) 0,27 0,60 0.44 ? ≈ 0.8
Первая космическая скорость (км/с) 0,51 1,2 0.84 ? 1.3
Период вращения (суток) 0,3781 −6,38718 (ретроградный) 0.16 0.32 ≈ 1 (0.75–1.4)
Радиус орбиты (а. е.) 2,5—2,9 29,66—49,30 43.13 45.79 67.67
Период обращения (лет) 4,599 248,09 283.28 309.9 557
Средняя орбитальная скорость (км/с) 17,882 4,666 ? 4.419 3,437
Эксцентриситет 0,080 0,24880766 0.195 0.159 0,44177
Наклон орбиты 10,587° 17,14175° 28.22° 28.96° 44,187°
Наклон плоскости экватора к плоскости орбиты 119,61° ? ? ?
Средняя температура поверхности 167 К 44 К 32±3 К ≈ 30 К ≈ 42 К
Количество известных спутников 5 2 1
Дата открытия 01.01.1801 18.02.1930 28.12.2004 31.03.2005 5.01.2005

Но на внешний вид малых тел Солнечной системы может также влиять вращение оси. Если его нет, то получим сферу. Чем выше скорость, тем заметнее уровень приплюснутости. В итоге объект впадает в крайности, как Хаумеа, которая вдвое длиннее по линии главной оси. Приливные силы замыкают объекты, заставляя показывать лишь одну сторону. Это видно в связи Плутон-Харон.

МАС не предоставили верхнюю и нижнюю границу массы карликовых планет. Но нижняя выводится как точка, позволяющая достигнуть гидростатического баланса. Размер и масса основываются на составе и тепловой истории.

К примеру, силикатные астероиды достигают баланса при диаметре 600 км и массе – 3.4 х 10 20 кг. Если в объекте меньше жесткого водяного льда, то предел составит 320 км и 10 19 кг. Получается, что нет стандарта по размеру или массе. Поэтому в основе пока лежит форма.

Орбитальное доминирование карликовых планет

Многие ученые настаивали на том, чтобы к гидростатическому балансу прибавили способность очистить пространство вокруг себя. В общем, это умение планет устранять меньшие тела рядом с собою, притягивая или отталкивая их. У карликовых просто не хватит массы.

Чтобы определять это, Алан Стерн и Гарольд Левисон представили параметр – лямбда. Ученые вроде Стивена Сотера пользуются им, чтобы отделять карликовые планеты от обычных. Также он выдвинул параметр – планетарный дискриминант (μ), определяемый при делении массы тела на массу других объектов, с которыми разделяет орбиту.

Карликовые планеты и претенденты

В списке карликовых планет Солнечной системы числятся Плутон, Макемаке, Эрида, Хаумеа и Церера. Споров не вызывают лишь первая и последняя. В МАСе определили, что среди транс-нептуновых объектов (ТНО) карликовыми становятся лишь с диаметром от 838 км. На нижней схеме представлено сравнение размеров карликовых планет.

Сравнительные размеры потенциальных карликовых планет

Среди претендентов: Орк, 2002 MS4, Актея, Квавар, 2007 OR10 и Седна. Все они проживают в поясе Койпера или Рассеянном диске. Выделяется Седна, которая стоит в отдельном классе. Полагают, что может быть еще 40 известных объектов, которые следует перевести в категорию карликовых планет. Но существует еще более двух сотен в поясе Койпера, а общее число способно перевалить за 1000.

Споры о карликовых планетах

Когда в МАС приняли новые критерии, многие ученые не согласились и завязался спор. Майк Браун (открывший Эриду) согласился с новыми правилами и уменьшением официального числа планет до 8. А вот Алан Стерн выступил с серьезной критикой.

Он говорил, что Марс, Юпитер, Нептун и Земля также не полностью очистили пространство вокруг себя. С нашей планетой вокруг Солнца вращаются еще 10000 околоземных астероидов, а у Юпитера – 100000 троянцев. Поэтому Стерн упрямо считал Плутон планетой, а Цереру и Эриду – дополнительными планетами.

Также возникают проблемы для классификации экзопланет. Мы можем выделять характеристики лишь косвенно, поэтому не знаем, очистилась ли орбита. Из-за этого появились критерии насчет минимальных массы и размера.

Есть также споры насчет самого процесса принятия решения. Дело в том, что результаты голосования основываются на небольшом проценте (меньше 5%). Само собрание провели в последний день 10-дневного мероприятия, когда многие участники давно уехали. Но сторонники настаивают на статически высоком результате.

Многие заявляют, что просто не смогли побывать на голосовании в Праге, поэтому считают процесс недействительным. В итоге, в МАС заявили, что будут рассматривать этот вопрос и выдвинут более четкие требования к планетам. Но пока все остается по-прежнему. И чем дальше мы углубляемся в пространство, тем сложнее разобраться.

Источник

Ученые советуют колонизировать карликовую планету Церера. Что в ней интересного?

Астробиолог предлагает отказаться от идеи колонизации экзопланет, вместо чего построить собственный мегаспутник на орбите Цереры. Рассказываем, какие варианты развития для человечества предлагают ученые.

Где находится Церера?

Церера — ближайшая к Солнцу и наименьшая среди известных карликовых планет Солнечной системы. Расположена в поясе астероидов.

При диаметре около 950 км Церера является крупнейшим и наиболее массивным телом в поясе астероидов, по размерам превосходит многие крупные спутники планет-гигантов и содержит почти треть (32%) общей массы пояса.

Орбита Цереры лежит между орбитами Марса и Юпитера в поясе астероидов и весьма «планетообразна»: слабоэллиптична и имеет умеренный (10,6°) по сравнению с Плутоном (17°) и Меркурием (7°) наклон к плоскости эклиптики. Среднее расстояние между Церерой и Землей

263,8 млн км. Церерианские сутки длятся приблизительно 9 часов и 4 минуты.

В 2011 году сотрудники Парижской обсерватории, после компьютерного моделирования с учетом поведения 8 планет Солнечной системы, а также Плутона, Цереры, Луны, Паллады, Весты, Ириды и Бамберги, обнаружили у Цереры и Весты нестабильность орбит и возможность их столкновения с вероятностью 0,2% в течение одного миллиарда лет.

Какие на карликовой планете условия?

На поверхности Цереры различимы несколько светлых и темных структур, предположительно кратеров. В спектрах, полученных в 2015 году станцией «Dawn», вода отсутствует, однако видна полоса гидроксила OH и несколько более слабая полоса аммония — скорее всего, это аммонизированная глина, в которой вода связана химически, в форме гидроксила. Присутствие аммиака пока не имеет объяснения, его снеговая линия лежит далеко за пределами орбиты Цереры.

Проанализировав снимки основной камеры Dawn, геологи из США, Италии, Франции и Германии обнаружили на поверхности Цереры следы активности, связанной с большим содержанием воды в верхних слоях породы.

Выявлено три типа потоков материи:

  • Первый в основном встречается на высоких широтах — он напоминает земные ледники. Это пласты земли, смещающиеся и обрушивающие края кратеров.
  • Второй тип смещений, также преобладающий вблизи полюсов, — аналог оползней.
  • Третий обычно ассоциирован с крупными кратерами и обладает структурой, напоминающей селевые потоки; ученые сравнивают его со специфическими кратерами, где происходят жидкие выбросы, — такие часто встречаются на Марсе, а на Земле примером является Нёрдлингенский Рис.

Все эти смещения встречаются на поверхности планетоида очень часто — их можно обнаружить рядом с 20–30 процентами всех кратеров диаметром более 10 км.

Колонизация Цереры

Колонизация Цереры — один из потенциально возможных проектов колонизации космоса.

Как отмечает научный сотрудник NASA Эл Глобус, орбитальные поселения имеют гораздо более высокий потенциал для колонизации по сравнению с поверхностями планет и их спутников:

Луна и Марс имеют совокупную площадь поверхности, примерно равную лишь трети поверхности Земли. Если материал карликовой планеты Цереры будет использован для создания орбитальных космических колоний, то их общая жилая площадь будет превышать площадь поверхности Земли приблизительно в 150 раз.

Так как большую часть земной поверхности занимает Мировой океан или малонаселенные территории (пустыни, горы, леса), поселения, созданные из материала одной только Цереры, могут обеспечить комфортабельное жилье для более чем триллиона людей.

По итогам конкурса на лучший проект космического поселения, проводившегося NASA в 2004 году, проект космической станции на орбите Цереры, рассчитанной на одновременное нахождение там 10–12 человек (автор проекта: Альмут Хоффман, Германия) был среди проектов, занявших первое место.

По оценкам астрономов, Церера на 25% состоит из воды, и может иметь запасы воды превышающие по своему объему все запасы пресной воды на Земле. Воды Цереры, в отличие от Земли, как полагают астрономы, в виде льда находятся в ее мантии.

  • Нахождение в поясе астероидов увеличивает для космической базы и космических кораблей опасность повреждения.
  • Церера не имеет магнитного поля, что отрицательно скажется на здоровье человека.
  • В силу своей малой гравитации Церера не имеет плотной атмосферы.
  • Относительно мало солнечного света.

Колонизация мегаспутника на орбите Цереры

Физик Пекка Янхунен из Финского метеорологического института разработал новую идею колонизации гигантского спутника, который вращается вокруг Цереры — карликовой планеты в поясе астероидов между Юпитером и Марсом.

Он считает, что человечество может построить огромную колонию на искусственно созданном «мегаспутнике» Цереры.

Жители этой колонии будут жить в тысячах цилиндрических объемов, закрепленных в диске на орбите Цереры. Каждый такой цилиндр сможет вмещать до 50 тыс. жителей, иметь искусственную атмосферу и имитировать земную гравитацию за счет центробежной силы при вращении.

«Цилиндры обеспечивают земное ускорение свободного падения 1 g, необходимое для человеческого здоровья, в частности детям для полноценного роста и развития мышц и костей.

На Церере есть азот для наполнения искусственной атмосферы, и она довольно большая, чтобы обеспечить почти неограниченными ресурсами. И в то же время он достаточно мала, чтобы подъем материалов с ее поверхности обходился дешево», — пояснил физик-теоретик изданию Universe Today.

Я уверен, что в марсианском поселении дети не смогут вырастать в здоровых взрослых (в плане мышц и костей) из-за слишком низкой гравитации. Поэтому я стал искать альтернативу, которая обеспечит земное притяжение на привязанном мире.Пекка Янхунен, ученый из Финского метеорологического института

По проекту каждый цилиндр будет иметь в длину 10 км, радиус 1 км и совершать полный оборот за 66 секунд для имитации земного притяжения. Все цилиндры смогут вращаться внутри общего диска и удерживаться в нем мощными магнитами.

Помимо огромных цилиндров и их массивной дисковой основы другим важным элементом конструкции служат два гигантских зеркала, наклоненных к диску под углом 45 градусов. Они будут направлять на колонию достаточно солнечного света.

Часть каждого цилиндра будет отведена под выращивание урожая и посадки деревьев, которые будут расти в почве глубиной 1,5 метра, доставленной с самой Цереры. Растения будут обеспечивать людей продуктами, давать кислород и усваивать излишки углекислого газа.

Что мы еще не знаем о Церере?

Среди основных вопросов ученых относительно Цереры и данных, полученных от зонда Dawn, — есть ли на Церере условия для жизни или хотя бы исторической предпосылки к ее появлению, где и как возникла эта карликовая планета — между орбитами планет-гигантов или сразу же в поясе Койпера.

Также ученые не знают состав верхней коры Цереры, причины появления паровых шлейфов на карликовой планете, а также состав океана.

Источник

Читайте также:  Выделение земельного участка из земель сельхозназначения