ПЛУТОН
Сама далека планета Сонячної системи, Плутон, - найменш вивчена звсіх планет. Вона була відкрита в березні 1930 року американським астрономом
К. Томбо. Пізніше вона була знайдена і на більш ранніх фотографіях неба,починаючи з 1914 року.

Чудова історія відкриттів Нептуна і Плутона в дійсності починається з відкриття Урану, тому що, якби не було спостережень Урана, два більш пізніх відкриття могли б затриматися на багато років. Разом з тим відкриття Урану знаменує початок нової епохи в історії астрономії, тому що Уран був першим планетою, яка була "відкрита". Адже

Меркурій, Венера, Марс, Юпітер і Сатурн завжди були видимі неозброєним оком будь-якій людині, котра подивилася на небо (якщо тільки очі наших доісторичних предків не були набагато недосконале наших очей).
Плутон виглядає як зірка приблизно 15-ї зоряної величини. Неважкопідрахувати, що майже такий же блиск мав би Марс, якщо його віднести навідстань Плутона. Це означає, що Плутон приблизно таких же розмірів,як і Марс. Більш точна оцінка діаметра планети була зроблена в 1950 році
Дж. Койпера, визначений за допомогою 5-метрового телескопа його кутовийдіаметр і знайшов його рівним 0 ", 23. Цьому значенню відповідає діаметрпланети 5900 км.

У ніч з 28 на 29 квітня 1965 Плутон повинен був пройти поблизу зірки
15-й зоряної величини, причому так близько, що міг закрити її, якщо бйого діаметр дорівнював певного Койпера. Дванадцять обсерваторійстежили за блиском зірки, але він не ослаб ні на секунду. Це означало,що діаметр Плутона не перевищує 5500 км.

Ще важче було визначити масу Плутона. До 1978 супутників у ньоговідомо не було, комети поблизу нього не проходили. Залишалося вивчатислабкі збурювання, створювані Плутоном в русі найближчих до нього планет
Нептуна й Урана.

-****************-< br>При погляді на план Сонячної системи може створитися враження, щоорбіти Нептуна і Плутона перетинаються (див. рис 1). Це враженняпомилково, тому що орбіта Плутона нахилена на кут 17 (до площиниекліптики й орбіти Нептуна, причому лінія вузлів (перетину площинорбіт) розташована так, що саме в районі здаються "точок перетину"
Плутон знаходиться на 10 а.е. на північ від екліптики. Більше того, черезсумірності періодів обертання Нептуна й Плутона (три періоди Нептунамайже дорівнюють двом періодам Плутона) відстань між обома планетаминіколи не може бути менше 18 а.е. Зараз Плутон наближається до свогоперигелії і він вже ближче до Сонця, ніж Нептун.

Ближче до Плутона, як це не дивно, може підходити Уран - відстаньміж ними може іноді скорочуватися до 14 а.е. Але все ж ця відстаньзанадто велика. Американські астрономи Р. Данкомб, П. Сейдельман, Е.
Джексон і польський астроном В. Клепчінскій проробили величезну роботу пообробці 5426 спостережень положень Нептуна за 1846 - 1868 роки з урахуваннямзбурень від всіх інших планет і отримали найкращу згоду теорії зспостереженнями у випадку, якщо маса Плутона дорівнює 0,11 земної. Саметака, як ми пам'ятаємо, маса Марса, але Плутон менше Марса, і якщо миприймемо для нього таку масу і діаметр 5500 км, то середня щільність
Плутона виявиться рівною 8 г/см ^ 3, що занадто багато. І раптом несподіваноамериканський астроном Дж. Крісті на платівках, знятих у квітні-травні 1978року на 155-сантиметровому рефлекторі Морської обсерваторії під Флагстаффе,виявив у Плутона супутник діаметром близько 500 км. Відкриття булопідтверджено за допомогою 4-х метрового рефлектора обсерваторії Серра-Тололо.
За зверненням супутника навколо планети вдалося визначити масу Плутона - 1,1
(10 ^ 25 г або приблизно 1/500 маси Землі! Діаметр Плутона за визначеннями
Крісті дорівнює 2600 км інакше кажучи, саме Плутон, а не Меркурій, - самамаленька серед великих планет сонячн системи. Щільність Плутонавиходить що дорівнює 1,4 г/см ^ 3 - майже як у супутника Юпітера Каллісто. Задіаметром планети та її блиску легко визначити альбедо; воно дорівнює 0,5.
Звичайні скельні породи, як показує приклад Місяця і Меркурія, необладаюттаким високим альбедо, отже, можна припустити, що значначастина поверхні Плутона вкрита льодом або інеєм.

Температура на Плутоні повинна бути близько 40 (К. Це значення нижчетемператури конденсації метану при дуже низьких тисках (50 (К). Томуна поверхні Плутона може бути метановий лід. І ось зовсім недавно, в
1977 році, американські астрономи Д. Крукшенк, Д. Моррісон і К. Пілчер здопомогою 4-х метрового рефлектора обсерваторії Кітт Пік виявили вінфрачервоному спектрі Плутона дві смуги, характерні саме для метановогольоду.

З іншого боку, канадський астроном Л. Маннінг, вивчивши спектр Плутона ввидимої області, отриманий в 1970 році Дж. Фікс, Дж. Нефф і Л. Келсіна 60-сантиметровому рефлекторі з спектрофотометром знайшов у ньому ознакисмуг поглинання іонів заліза і прийшов до висновку, що породи планетизбагачені залізом.

У 1955 році американські астрономи М. Уокер і Р. Харді з фотоелектричнихспостережень знайшли період обертання Плутона навколо осі - 6 діб 9 годин 16,9хвилини. Через 12 років радянський астроном Р.І. Кіладзе підтвердив цейперіод за власними спостереженнями. В даний час ясно, що цей періодє разом з тим періодом обертання супутника Плутона навколо планети.

Проникнення в таємниці сонячноїсистеми на основі використання Ньюта -ського закону всесвітнього тяжіння йретельне спостереження продовжуючи -лось і в нашому столітті. Кульмінацією цихзусиль було відкриття Плутона, причомуобставини цього відкриття булидивно схожі на обставинивідкриття Нептуна. Як і тоді, планетапрактично була виявлена під часодного з ранніх пошуків, але в силумінливості долі її ототожненнявідбулося набагато пізніше.
На початку нашого століття Персіваль Лоуелл (1855-1916), що заснував у
Флагстаффе (Арізона) обсерваторію

метою спостереження планет, і в особливості Марса, активно зацікавився

можливістю існування планети ще більш далекій, ніж Нептун. Він зановодосліджував орбіту Урана і прийшов до висновку, що здаються помилки спостереженьмогли б істотно зменшити якщо врахувати збурювання Урана невідомоюпланетою. Обчислені Лоуеллом орбіта і положення планети не булиопубліковані

про 1914 р., хоча пошуки планети він почав з 1905 р. Через 24 року в

1929 р. було завершено спорудження нового 13-дюймового рефрактора, якийбув встановлений на обсерваторії Лоуелла для прискорення розшуку нової планети.

Молодій асистентові Клайду Томбо було доручено систематичнофотографувати області неба уздовж екліптики. Для кожної області він робивдві фотографії з тривалими експозиціями, розділені за часом на 2 - 3дня. Потім у пошуках очікуваної планети він дуже ретельно порівнювавотримані фотографічні пластинки. Порівняння робилося при допомозі Блінков -компаратора-приладу, забезпеченого подвійним мікроскопом, що дозволяєспостерігачеві поперемінно бачити одну і ту ж область неба на двохплатівках. Будь-який об'єкт, який протягом інтервалу між двомаекспозиціями переміщався по небу, здається стрибаючою "туди - сюди", в тойчас як зірки виглядають нерухомими.

12 березня 1930, тобто менш ніж через рік після початку здійснювала-

тичних нової програми, обсерваторія Лоуелла через Гарвардському бюропротелеграфіровала астрономічним обсерваторія таке повідомлення:
"Систематично розпочаті багато років назад

пошуки у зв'язку з дослідженнями Лоуеллом планети за орбітою

Нептуна призвели до відкриття об'єкта, швидкість руху й траєкторія якогопротягом семи тижнів послідовно відповідали тілу, що знаходиться заорбітою Нептуна приблизно на тій відстані, яке йому приписував
Лоуелл. П'ятнадцята зоряна величина. Положення на 3 години всесвітньогочасом 12 березня було 7 "на захід від (Близнюків, що узгоджується зпередвіщеної Лоуеллом довготою. "

Астрономічний світ незабаром одностайно прийняв для цієї планети назва
Плутон, яке підходить їй, тому що вона рухається

в зовнішніх не освітлених Сонцем областях сонячної системи.

Крім того, перші дві букви назви відповідають ініціалами

Персиваля Лоуелла, який помер у 1916 р., тобто всього через два роки

після того, як їм було опубліковано докладний прогноз руху новоїпланети.

Подальші обчислення орбіти, виконані на підставі фотографій новоїпланети, зроблених ще до її відкриття, показали, що вона рухається навколо
Сонця з періодом 246,5 року по орбіті, нахиленою на 17 "до середньоїплощині інших планет.

У перигелії орбіта Плутона проходить усередині орбіти Нептуна,

але внаслідок великого нахилу орбіти ці два тіла зіткнутися

не можуть.

Тільки нещаслива випадковість завадила відкрити Плутон у

1919 астрономам обсерваторії Маунт Вілсон. У цей час Мілтон Хьюмасонза дорученням Вільяма Пікерінг (1858 -1938),

який незалежно здійснив обчислення передбачуваного положення планети,сфотографував області навколо передбаченого положення планети ідійсно отримав зображення планети на деяких пластинках. Однакзображення Плутона на одній з двох кращих платівок потрапило як раз наневеликий шлюб емульсії (на перший погляд воно здавалося частиною цього шлюбу),в той час як на іншій плзстінке зображення планети виявилося частковонакладеним на якусь зірку! Навіть у 1930 р., коли положення планети в
1919 р. було досить добре відомо з обчисленої орбіти, насилувдалося ототожнити ті зображення Плутона, які були отримані 11 роківтому.

Якщо тільки Плутон не володіє фантастично великий пліт-

ністю або ж не є винятково поганим відбивачем

світла, то його маса недостатньо велика, щоб викликати ті Відхи-

гання в русі Нептуна, на основі яких було передбачене

існування Плутона. Ось чому багато астрономи нині підлоги-

гают, що відкриття Плутона було випадковим. Проте від-

криті, слідом в результат невпинних пошуків планети,

являє собою ще один крок на шляху прогресу науки. Все з-

никами обсерваторії Лоуелла гідні вищої похвали за свою

копітку роботу і отримані результати.

Томбо розповсюдив започатковані на обсерваторії Лоуелла по-

позови на все небо, але встановив, що в межах, доступних спостеріга-

деніям з 13-дюймовим телескопом, більше планет немає. Якщо інші

планети й існують, то вони мають або знаходитися набагато

далі чи бути набагато менше. Продовження пошуків набагато слабшихпланет з одним з великих телескопів, наприклад, з

5-метровим, невиправдано з практичної точки зору. Чим більше телескоп,тим пропорційно меншу область неба він фотографує. Пошуки по всьомунеба з охопленням всіх об'єктів, блиск яких є граничним дляспостереження з 5-метровим телескопом, зажадали б його безперервноговикористання протягом усіх безмісячні ночей протягом довгих століть.
Тому відкриття планет, можливо, і існуючих за орбітою Плутона, щовидається дуже важкою справою, якщо тільки не зіграє ролі якої-небудьщасливий випадок або ж не будуть застосовані нові методи спостережень. Длярадіолокаційних телескопів такі відстані занадто великі. Великийоптичний телескоп, запущений в міжпланетний простір абовстановлений на Місяці і працює в поєднанні з телевізійною технікою таавтоматичною апаратурою, яка призначена для пошуків планет, можливо,і міг би сприяти успіху, проте деякі астрономи взагалісумніваються в тому, що будуть знайдені ще якісь планети значнихрозмірів.

Самая далека від Сонця зі всіх відкритих до цих пір планет з-

вершенно не схожа на інші планети, що перебувають у зовнішніх

областях сонячної системи. Чужинцем-карликом виглядає

Плутон серед планет-гігантів. Наші відомості про Плутоні вельми

обмежені; крім орбіти, а отже, і відстані нам

відомі його блиск і колір, але маса Плутона невідома. Згідновизначення Койпера видимий діаметр Плутона дорівнює 0 ", 2 - 0", 3, щовідповідає прімерно5800 км. Якщо вважати, що маса Плутона хоча бприблизно відповідає обчисленої

величиною (0,8 маси Землі), то середня щільність планети за-

Отримуємо більше щільності золота! Так як метали та інші речовини,щільність яких вища, ніж у заліза, очевидно, зустрічаються в зірках,так само як і на Землі, в невеликих кількостях, представляється абсолютнонеймовірним, щоб щільність Плутона була набагато вище щільності заліза,що в 7,8 рази вище щільності води. Очевидно, або його маса або діаметрвизначені з великою помилкою. Якщо припустити, що густина Плутонаблизька до щільності Землі, то це припущення з неминучістю тягне засобою збільшення

його діаметру удвічі, але так як такий діаметр цілком виміряємо, ми

змушені разом з Брауера і Клеменсом зробити висновок, що

маса Плутона визначена поки ще ненадійно.

Зовсім інше пояснення тими ж даними про Плутоні запропонував Олтер,згідно з яким діаметр Плутона більше його видимого діаметра, алезавдяки тому, що планета має досить гладку поверхню, сонячнийсвітло відбивається лише від її невеликий центральній області. Так, наприклад,відполіровані сферичні або овальні поверхні при висвітленні їхточковим джерелом світла дають от6леск з концентрацією світла до центруповерхні. Проте пояснення Олтера все-таки не вирішує проблеми доситьслабкого блиску Плутона. Якби Плутон мав відбивну здатність настількиж низьку, як Місяць, альбедо якої дорівнює 0,07, то й тоді він повинен бувб виглядати удвічі більш яскравим, ніж спостерігається насправді. Урезультаті ми змушені зробити малоймовірний висновок про те, що поверхняу Плутона досить гладка, але її відбивна здатність дорівнює всього 3 -
4%.

Так як температура Плутона, мабуть, нижче 220 (С

тобто всього лише на якихось 50 - 60 (вище температури абсолютногонуля, то на його поверхні більшість звичайних

газів повинно було перейти в рідкий стан або замерзнути.

Можна, звичайно, уявити собі, що Плутон вкритий океаном

з рідкого (або твердого) кисню (якби кисень не був настількихімічно активний) або з азоту, а водень і гелій, які могли бзалишитися на Плутоні газоподібними, тому, ймовірно, відсутні.

Хоча й можна уявити собі, що відбивна здатність поверхніпланети завдяки наявності льоду з кристалів

аміаку та інших поширених сполук буде досить

високою, ми все-таки на практиці повинні бути готові до того, що цяповерхню подібно до місячної, внаслідок випадіння на неї

метеоритного і кометної речовини особливо на ранніх етапах історіїпланети, досить нерівна. Судячи з жовтувато-білому кольорі, можнастверджувати, що поверхня Плутона покрита не надто пігментнимиматеріалами. Тому дуже важко погодитися з припущенням Олтера пропорівняно гладкої поверхні Плутона в поєднанні з рекордно низькимзначенням альбедо.

Ймовірно, Плутон є безплідним холодним невеликим

кулею; діаметр його трохи менше половини діаметра Землі, а

альбедо близько 0,15, т. тобто вдвічі більше альбедо Місяця. Безумовно, цяпланета негостинна для перебування на ній, смертельно холодна ніч прододжаегся там 76,5 години, а слідом за нею наступає такий самий довгийдень, але і вдень блиск Сонця буде в 1600 разів слабкіше, ніж на Землі.

Висловлювалася навіть припущення, що Плутон-взагалі

не справжня планета, а всього лише супутник, втрачений Нептуном .

Однак це питання не може бути вирішена, поки ми не будемо

мати у своєму розпорядженні великими відомостями про механізм появи в планет

супутників.