§ 17. ПЛУТОН

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

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 г. Дж. Койпером, измерившим с помощью 5-метрового телескопа его угловой диаметр и нашедший его равным Этому значению соответствует диаметр планеты 5900 км.

В ночь с 28 на 29 апреля 1965 г. 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 г. 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.

Рис. 35. Орбиты Плутона и Нептуна. Годы указывают положения планет на орбитах.

При взгляде на план Солнечной системы может создаться впечатление, что орбиты Нептуна и Плутона пересекаются (рис. 35). Это впечатление ошибочно, так как орбита Плутония 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 обращении Нептуна и Плутона (три периода Нептуна почти равны двум периодам Плутона) расстояние между обеими планетами никогда не может быть меньше 18 а. е. Сейчас Плутон приближается к своему перигелию и он уже ближе к Солнцу, чем Нептун.

Ближе к Плутону, как это ни странно, может подходить Уран — расстояние между ними может иногда сокращаться до 14 а. е. Но все же это расстояние слишком велико. Американские астрономы Р. Данкомб, П. Сейдельман, Э. Джексон и польский астроном В. Клепчинский проделали громадную работу по обработке 5426 наблюдений положений Нептуна за 1846—1868 гг. с учетом возмущений от всех остальных планет и получили наилучшее согласие теории с наблюдениями в случае, если масса Плутона равна земной. Именно такова, как мы помним, масса Марса, но Плутон меньше Марса, и если мы примем для него такую массу и диаметр 5500 км, то средняя плотность Плутона окажется равной 8 г/см3, что слишком много. И вдруг неожиданно американский астроном Дж. Кристи на пластинках, снятых в апреле — мае 1978 г. на 155-сантиметровом рефлекторе Морской обсерватории во Флагстаффе, обнаружил у Плутона спутник диаметром около 500 км. Открытие было подтверждено с помощью 4-метрового рефлектора обсерватории! Серро-Тололо. По обращению спутника вокруг планеты удалось определить массу Плутона , или примерно 1/500 массы Земли! Диаметр Плутона по определениям Кристи равен 2600 км, иначе говорят, именно Плутон, а не Меркурий, — самая маленькая среди больших планет Солнечной системы. Плотность Плутона получается равной — почти как у спутника Юпитера Каллисто. По диаметру планеты и ее блеску легко определить альбедо; оно равно . Обычиные скальные породы, как показывает пример Луны и Меркурия, не обладают 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 г., американские астрономы Д. Крукшенк, Д. Моррисон и К. Пилчер с помощью 4-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 г. 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 г. американские астрономы М. Уокер и Р. Харди из фотоэлектрических наблюдений нашли период вращения Плутона вокруг оси — 6 сут. 9 час. 16,9 мин. 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.