إذن، ما هي الخاصية المشتركة بين هذه الأجسام المختلفة، والتي تميزها في نفس الوقت عن الكواكب؟

اتضح أنه من الضروري النظر ليس فقط في الأجسام نفسها وحجمها ومدارها، ولكن أيضًا الانتباه إلى ما يوجد في محيطها: الأجسام الصغيرة في النظام الشمسي - الكويكبات بشكل رئيسي.

إنه في هذه المنطقة من النظام الشمسي - حزام الكويكبات الرئيسييعيش أحد الكواكب القزمة - سيريس. بالمناسبة، تم تغيير تصنيف هذا الكائن أيضًا: في السابق كان سيريس يُعتبر كويكبًا (كان أول جرم سماوي من نوعه يُكتشف)، وهو الآن أحد الكواكب القزمة.

الفرق بين الكويكبات والكواكب القزمة هو شكلها. الكواكب القزمة ضخمة بما يكفي لاتخاذ شكل مستدير، في حين أن الكويكبات هي أجسام أخف ولها أشكال غير منتظمة.

وتعيش الكواكب القزمة الأربعة الأخرى على مسافة أبعد بكثير من الشمس، خارج مدار نبتون. وفي نفس المنطقة من النظام الشمسي يوجد حزام كويبر - وهو حزام كويكبات آخر.

يمكننا الآن أن نستنتج أن الكواكب القزمة في النظام الشمسي تختلف عن الكواكب بشكل رئيسي في وجود الكويكبات في محيط مداراتها.

علاوة على ذلك، فإن الكواكب القزمة والكواكب مستديرة الشكل وتدور حول الشمس.

وما هو سبب انخفاض مكانة بلوتو؟

بدأت الأفكار القائلة بأن بلوتو لم يعد يتمتع بوضع الكوكب في الظهور في بداية القرن الحادي والعشرين. بعد 70 عامًا من تولي بلوتو لقب الكوكب التاسع، تدفقت اكتشافات الأجسام الأبعد من بلوتو، ولكن المتشابهة في الحجم والكتلة، الواحدة تلو الأخرى. وكان الوتر الأخير في تسلسل الاكتشافات هو اكتشاف إيريس في عام 2005 من قبل مجموعة من العلماء بقيادة مايكل براون. وفي وقت لاحق، قام بتأليف كتاب "كيف قتلت بلوتو".

الحقيقة هي أن إيريس تبين أنه أكبر بكثير من بلوتو وبدأ بالفعل في المطالبة بدور الكوكب العاشر. كان أمام العلماء خيار: الاستمرار في توسيع قائمة الكواكب أو التوصل إلى تعريف لكلمة كوكب يضمن السلام والاستقرار في أسرهم. اختاروا الطريق الثاني وقدموا التعريف التالي للكلمة كوكب:

1. جسم يدور حول الشمس.
2. ضخمة بما يكفي لتتخذ شكلاً مستديرًا تحت تأثير الجاذبية وفي حالة التوازن الهيدروستاتيكي.
3. بعد أن قام بإخلاء فضاء مداره من الأجسام الأخرى.

هل هذا يعني أن قائمة الكواكب لن يتم تجديدها أبدًا؟ بأي حال من الأحوال! حتى الآن، يتم اكتشاف أجسام جديدة، عادة ما تكون صغيرة، بانتظام في النظام الشمسي. ولكن حتى مع وجود مجموعة متنوعة من التلسكوبات القوية الحالية، لن يتمكن علماء الفلك من ملاحظة كوكب بحجم الأرض، ولكنه يقع على بعد 500 مرة عن الشمس من الأرض نفسها. علاوة على ذلك، في يناير 2016، تنبأ "قاتل بلوتو" مايكل براون بوجود كوكب كبير (أكبر بعشر مرات من الأرض!) على المشارف المرئية للنظام الشمسي. خلال عام 2016، لم يتم العثور على هذا الجسم الافتراضي (المتنبأ به نظريا، ولكن ليس بالضرورة موجودا في الواقع). لكن من الممكن أن يجد علماء الفلك في السنوات المقبلة كوكبًا تاسعًا حقيقيًا يستحق هذه المكانة أكثر من بلوتو.

أبعد جرم سماوي في النظام الشمسي هو الكوكب القزم بلوتو. وفي الآونة الأخيرة، ذكرت الكتب المدرسية أن بلوتو هو الكوكب التاسع. ومع ذلك، فإن الحقائق التي تم الحصول عليها أثناء دراسة هذا الجسم السماوي في مطلع الألفية أجبرت المجتمع العلمي على الشك فيما إذا كان بلوتو كوكبًا. وعلى الرغم من هذا والعديد من القضايا الأخرى المثيرة للجدل، فإن العالم الصغير والبعيد لا يزال يثير عقول علماء الفلك وعلماء الفيزياء الفلكية وجيش ضخم من الهواة.

تاريخ كوكب بلوتو

في الثمانينيات من القرن التاسع عشر، حاول العديد من علماء الفلك العثور على كوكب معين دون جدوى، والذي أثر من خلال سلوكه على الخصائص المدارية لأورانوس. تم إجراء عمليات البحث في المناطق الأكثر عزلة في مساحتنا، على مسافة 50-100 وحدة فلكية تقريبًا. من مركز النظام الشمسي. أمضى الأمريكي بيرسيفال لويل أكثر من أربعة عشر عامًا في البحث دون جدوى عن جسم غامض ظل يثير عقول العلماء.

سوف يمر نصف قرن قبل أن يحصل العالم على دليل على وجود كوكب آخر في النظام الشمسي. تم اكتشاف الكوكب من قبل كلايد تومبو، عالم الفلك من مرصد فلاجستاف، الذي أسسه نفس لويل المضطرب. في مارس 1930، اكتشف كلايد تومبو، من خلال التلسكوب، منطقة الفضاء التي افترض فيها لويل وجود جرم سماوي كبير، جسمًا فضائيًا جديدًا كبيرًا إلى حد ما.

بعد ذلك، اتضح أنه بسبب صغر حجمه وكتلته المنخفضة، فإن بلوتو غير قادر على التأثير على أورانوس الأكبر. إن التذبذبات والتفاعلات بين مدارات أورانوس ونبتون لها طبيعة مختلفة، وترتبط بالمعلمات الفيزيائية الخاصة للكوكبين.

تم تسمية الكوكب المكتشف بلوتو، وبالتالي استمرار تقليد تسمية الأجرام السماوية للنظام الشمسي تكريما لآلهة البانتيون القديم. هناك نسخة أخرى في تاريخ اسم الكوكب الجديد. يُعتقد أن بلوتو حصل على اسمه تكريماً لبيرسيفال لويل لأن تومبو اقترح اختيار اسم يتوافق مع الأحرف الأولى من اسم العالم المضطرب.

حتى نهاية القرن العشرين، احتل بلوتو بقوة مكانا في سلسلة الكواكب من عائلة الطاقة الشمسية. حدثت تغييرات في حالة الكوكب في مطلع الألفية. وتمكن العلماء من التعرف على عدد من الأجسام الضخمة الأخرى في حزام كويبر، الأمر الذي ألقى بظلال من الشك على الموقع الاستثنائي لبلوتو. وهذا ما دفع العالم العلمي إلى مراجعة وضع الكوكب التاسع والإجابة على سؤال لماذا ليس بلوتو كوكبا. وفقا للتعريف الرسمي الجديد لمصطلح "الكوكب"، سقط بلوتو من المجموعة العامة. وكانت نتيجة المناقشات والمناقشات الطويلة قرار الاتحاد الفلكي الدولي في عام 2006 بنقل الكائن إلى فئة الكواكب القزمة، مما يضع بلوتو على قدم المساواة مع سيريس وإيريس. وبعد ذلك بقليل، تم تخفيض مكانة الكوكب التاسع السابق للنظام الشمسي، بما في ذلك فئة الكواكب الصغيرة برقم الذيل 134340.

ماذا نعرف عن بلوتو؟

يعتبر الكوكب التاسع السابق هو الأبعد بين جميع الأجرام السماوية الكبيرة المعروفة حتى يومنا هذا. ولا يمكن ملاحظة مثل هذا الجسم البعيد إلا باستخدام تلسكوبات أو صور فوتوغرافية قوية. من الصعب جدًا تثبيت نقطة صغيرة خافتة في السماء، نظرًا لأن مدار الكوكب له معلمات محددة. وقد لوحظت فترات كان فيها بلوتو في أقصى سطوع له وكان لمعانه 14 مترًا. ومع ذلك، بشكل عام، لا يختلف المتجول البعيد في السلوك المشرق، وبقية الوقت فهو غير مرئي عمليا، وفقط خلال فترة المعارضات، يفتح الكوكب نفسه للمراقبة.

حدثت إحدى أفضل الفترات لدراسة واستكشاف بلوتو في التسعينيات من القرن العشرين. وكان أبعد كوكب على أقل مسافة من الشمس، أقرب من جاره نبتون.

ووفقا للمعايير الفلكية، يبرز الجسم بين الأجرام السماوية في النظام الشمسي. يتمتع الطفل بأعلى انحراف وميل مداري. يكمل بلوتو رحلته النجمية حول النجم الرئيسي خلال 250 سنة أرضية. متوسط ​​السرعة المدارية هو الأبطأ في النظام الشمسي، فقط 4.7 كيلومتر في الثانية. وفي هذه الحالة تكون فترة دوران الكوكب الصغير حول محوره 132 ساعة (6 أيام و8 ساعات).

عند الحضيض، يقع الجسم على مسافة 4 مليارات 425 مليون كيلومتر من الشمس، وعند الأوج يبتعد إلى ما يقرب من 7.5 مليار كيلومتر. (على وجه الدقة - 7375 مليون كم). في مثل هذه المسافات الهائلة، تعطي الشمس بلوتو حرارة أقل بمقدار 1600 مرة مما نتلقاه نحن أبناء الأرض.

يبلغ انحراف المحور 122.5 درجة، وانحراف المسار المداري لبلوتو عن مستوى مسير الشمس له زاوية قدرها 17.15 درجة. بعبارات بسيطة، يقع الكوكب على جانبه، ويتدحرج أثناء تحركه حول مداره.

المعلمات الفيزيائية للكوكب القزم هي كما يلي:

• القطر الاستوائي 2930 كم؛
• تبلغ كتلة بلوتو 1.3 × 10²² كجم، أي ما يعادل 0.002 كتلة الأرض؛
• تبلغ كثافة الكوكب القزم 1.860 ± 0.013 جم/سم3؛
• يبلغ تسارع الجاذبية على بلوتو 0.617 م/ث² فقط.

حجم الكوكب التاسع السابق هو 2/3 قطر القمر. من بين جميع الكواكب القزمة المعروفة، إيريس هو الوحيد الذي يمتلك قطرًا أكبر. وكتلة هذا الجرم السماوي صغيرة أيضًا، وهي أقل بست مرات من كتلة قمرنا الصناعي.

حاشية الكوكب القزم

ومع ذلك، على الرغم من هذا الحجم الصغير، فقد اهتم بلوتو بالحصول على خمسة أقمار صناعية طبيعية: شارون وستيكس ونيكتا وكيربيروس وهيدرا. تم إدراجهم جميعًا حسب المسافة من الكوكب الأم. حجم شارون يجبره على أن يكون له نفس مركز الضغط مثل بلوتو، والذي يدور حوله كلا الأجرام السماوية. وفي هذا الصدد، يعتبر العلماء بلوتو-شارون نظامًا كوكبيًا مزدوجًا.

الأقمار الصناعية لهذا الجسم السماوي ذات طبيعة مختلفة. إذا كان لشارون شكل كروي، فكل الآخرين عبارة عن أحجار عملاقة ضخمة وعديمة الشكل. ومن المحتمل أن هذه الأجسام قد تم التقاطها بواسطة مجال جاذبية بلوتو من بين الكويكبات التي تتحرك في حزام كويبر.

شارون هو أكبر أقمار بلوتو، ولم يتم اكتشافه إلا في عام 1978. المسافة بين الجسمين 19640 كم. في الوقت نفسه، يبلغ قطر أكبر قمر للكوكب القزم مرتين - 1205 كم. النسبة بين كتلتي الجرمين السماويين هي 1:8.

أقمار بلوتو الأخرى - نيكتاس وهيدرا - لها نفس الحجم تقريبًا، ولكنها أدنى بكثير من شارون في هذه المعلمة. Styx و Nix عبارة عن كائنات بالكاد ملحوظة بأبعاد تتراوح بين 100 و 150 كم. على عكس شارون، تقع أقمار بلوتو الأربعة المتبقية على مسافة كبيرة من الكوكب الأم.

عند المراقبة باستخدام تلسكوب هابل، اهتم العلماء بحقيقة أن بلوتو وشارون لهما ألوان مختلفة بشكل كبير. يبدو سطح شارون أغمق من سطح بلوتو. من المفترض أن سطح أكبر قمر صناعي للكوكب القزم مغطى بطبقة سميكة من الجليد الكوني، الذي يتكون من الأمونيا المجمدة والميثان والإيثان وبخار الماء.

الغلاف الجوي ووصف موجز لبنية الكوكب القزم

ومع وجود أقمار طبيعية، يمكن اعتبار بلوتو كوكبًا، وإن كان كوكبًا قزمًا. ومما يسهل ذلك إلى حد كبير وجود الغلاف الجوي لبلوتو. بالطبع، هذه ليست جنة أرضية تحتوي على نسبة عالية من النيتروجين والأكسجين، لكن بلوتو لا يزال لديه بطانية هوائية. وتختلف كثافة الغلاف الجوي لهذا الجسم السماوي باختلاف بعده عن الشمس.

بدأ الناس الحديث عن الغلاف الجوي لبلوتو لأول مرة في عام 1988، عندما مر الكوكب عبر القرص الشمسي. يعترف العلماء بفكرة أن الغلاف الهوائي الغازي للقزم يظهر فقط خلال فترة الاقتراب الأقصى من الشمس. عندما يتحرك بلوتو بعيدًا بشكل كبير عن مركز النظام الشمسي، يتجمد غلافه الجوي. انطلاقًا من الصور الطيفية التي تم الحصول عليها من تلسكوب هابل الفضائي، فإن تكوين الغلاف الجوي لبلوتو هو تقريبًا كما يلي:

• نيتروجين 90%؛
• أول أكسيد الكربون 5%؛
• الميثان 4%.

أما نسبة الواحد بالمائة المتبقية فتأتي من مركبات عضوية من النيتروجين والكربون. تتجلى الخلخلة القوية لقذيفة الهواء والغاز للكوكب من خلال البيانات المتعلقة بالضغط الجوي. على بلوتو يتراوح من 1-3 إلى 10-20 ميكروبار.

يتميز سطح الكوكب بصبغة حمراء طفيفة، ناجمة عن وجود مركبات عضوية في الغلاف الجوي. وبعد دراسة الصور الناتجة، تم اكتشاف أغطية قطبية على بلوتو. من الممكن أننا نتعامل مع النيتروجين المجمد. حيثما يكون الكوكب مغطى ببقع داكنة، فمن المحتمل أن تكون هناك حقول واسعة من غاز الميثان المتجمد الذي يظلمه ضوء الشمس والإشعاع الكوني. يشير تناوب البقع الفاتحة والداكنة على سطح القزم إلى وجود الفصول. مثل عطارد، الذي يتمتع أيضًا بغلاف جوي رقيق جدًا، فإن بلوتو مغطى بحفر ذات أصل كوني.

درجات الحرارة في هذا العالم البعيد والمظلم منخفضة للغاية وغير متوافقة مع الحياة. يوجد على سطح بلوتو برد كوني أبدي تبلغ درجة حرارته 230-260 درجة مئوية تحت الصفر. ونظراً لموقع الكوكب الساكن، فإن أقطاب الكوكب تعتبر المناطق الأكثر دفئاً. في حين أن مساحات شاسعة من سطح بلوتو هي منطقة دائمة التجمد.

أما بالنسبة للبنية الداخلية لهذا الجرم السماوي البعيد، فمن الممكن هنا الحصول على صورة نموذجية مميزة للكواكب الأرضية. يمتلك بلوتو نواة كبيرة وضخمة إلى حد ما تتكون من السيليكات. ويقدر قطره بـ 885 كم، وهو ما يفسر الكثافة العالية للكوكب.

حقائق مثيرة للاهتمام حول بحث الكوكب التاسع السابق

إن المسافات الشاسعة التي تفصل بين الأرض وبلوتو تجعل من الصعب جدًا الدراسة والبحث باستخدام الوسائل التقنية. سيتعين على أبناء الأرض الانتظار حوالي عشر سنوات أرضية حتى تصل المركبة الفضائية إلى بلوتو. تم إطلاق المسبار الفضائي نيو هورايزنز في يناير/كانون الثاني 2006، ولم يتمكن من الوصول إلى هذه المنطقة من النظام الشمسي إلا في يوليو/تموز 2015.

لمدة خمسة أشهر، مع اقتراب المحطة الأوتوماتيكية "نيو هورايزونز" من بلوتو، تم إجراء دراسات ضوئية لهذه المنطقة من الفضاء بنشاط.

رحلة مسبار نيو هورايزنز

كان هذا الجهاز أول من يطير على مقربة من كوكب بعيد. وركز المسباران الأمريكيان فوييجر، الأول والثاني، اللذان تم إطلاقهما سابقًا، على دراسة الأجسام الأكبر حجمًا - كوكب المشتري وزحل وأقماره.

ومكنت رحلة المسبار نيو هورايزنز من الحصول على صور تفصيلية لسطح الكوكب القزم عددها 134340، وتمت دراسة الجسم من مسافة 12 ألف كيلومتر. لم يتم استلام صور مفصلة لسطح كوكب بعيد فحسب، بل تم استلام صور لجميع أقمار بلوتو الخمسة على الأرض. حتى الآن، يجري العمل في مختبرات ناسا على تفصيل المعلومات الواردة من المركبة الفضائية، ونتيجة لذلك سنتلقى في المستقبل صورة أوضح عن ذلك العالم البعيد عنا.

العلم

تخيل أنك تكبر 3 سنوات كل يوم. إذا كنت تعيش على كوكب واحد خارج المجموعة الشمسية، فستشعر بذلك بنفسك. اكتشف العلماء كوكبا بحجم الأرض يدور حول نجمه خلال 8.5 ساعة فقط.

ويقع الكوكب الخارجي، المسمى Kepler 78b، على بعد 700 سنة ضوئية من الأرض، وله أحد أقصر الفترات المدارية.

ولأنه قريب جدًا من نجمه، تصل درجة حرارة سطحه إلى 3000 درجة كلفن أو 2726 درجة مئوية.

في مثل هذه البيئة، من المرجح أن يكون سطح الكوكب منصهرًا تمامًا ويمثل محيط عاصف ضخم من الحمم البركانية الساخنة جدًا.

الكواكب الخارجية 2013

لم يكن اكتشاف الكوكب سهلاً. وقبل العثور على الكوكب الخارجي فائق الحرارة، فحص العلماء أكثر من 150 ألف نجم رصدها تلسكوب كيبلر. وينظر الباحثون الآن إلى بيانات التلسكوب على أمل العثور على كوكب بحجم الأرض يمكن أن يكون صالحًا للحياة.

لقد التقط العلماء الضوء المنعكس أو المنبعث من الكوكب. لقد قرروا ذلك كيبلر 78ب أقرب 40 مرة إلى نجمهمن عطارد لشمسنا.

بالإضافة إلى ذلك، فإن النجم المضيف صغير السن نسبيًا، حيث يدور بسرعة تبلغ ضعف سرعة الشمس. يشير هذا إلى أنه لم يمر الكثير من الوقت حتى تبطئ.

وبالإضافة إلى ذلك، اكتشف العلماء كوكب KOI 1843.03 ذو فترة مدارية أقصر، حيث تستمر السنة 4.25 ساعة فقط.

إنه قريب جدًا من نجمه لدرجة أنه مصنوع بالكامل تقريبًا من الحديد، نظرًا لأن أي شيء آخر سيتم تدميره ببساطة بواسطة قوى المد المذهلة.

كواكب النظام الشمسي: ما هي مدة السنة هناك؟

الأرض في حركة مستمرة: فهي تدور حول محورها (اليوم) وتدور حول الشمس (السنة).

السنة على الأرض هي المدة التي يستغرقها كوكبنا للدوران حول الشمس، وهو ما يزيد قليلاً عن 365 يومًا.

ومع ذلك، فإن الكواكب الأخرى في النظام الشمسي تدور حول الشمس بسرعات مختلفة.

كم يبلغ طول السنة على كواكب النظام الشمسي؟

عطارد - 88 يومًا

كوكب الزهرة - 224.7 يومًا

الأرض – 365، 26 يومًا

المريخ – 1.88 سنة أرضية

كوكب المشتري – 11.86 سنة أرضية

زحل – 29.46 سنة أرضية

أورانوس – 84 سنة أرضية

نبتون – 164.79 سنة أرضية

بلوتو (كوكب قزم) – 248.59 سنة أرضية

في أغسطس 2006، ظهرت أخبار مذهلة: فقد النظام الشمسي أحد كواكبه! هنا تصبح حذرًا حقًا: اليوم اختفى كوكب، وغدًا كوكب آخر، وبعد ذلك، وها هو دور الأرض!

ومع ذلك، لم يكن هناك سبب للذعر في ذلك الوقت أو الآن. كان الأمر يتعلق ببساطة بقرار الاتحاد الفلكي الدولي، الذي حرم بلوتو، بعد الكثير من المناقشات، من مكانته ككوكب مكتمل. وعلى عكس المفاهيم الخاطئة، في ذلك اليوم لم يتقلص النظام الشمسي، بل على العكس من ذلك، توسع بشكل لا يمكن تصوره.

باختصار:
بلوتو صغير جدًاللكوكب. هناك أجرام سماوية كانت تعتبر في السابق كويكبات، على الرغم من أنها بنفس حجم بلوتو، أو حتى أكبر منها. الآن يتم استدعاؤهم هم وبلوتو عالم الأقزام.

البحث عن المتجولين

إن اكتشاف بلوتو، الذي اعتُبر منذ فترة طويلة الكوكب التاسع في النظام الشمسي، له خلفية درامية.

قبل ظهور التلسكوبات، عرفت البشرية خمسة أجرام سماوية تسمى الكواكب (مترجمة من اليونانية بـ "المتجولين"): عطارد، الزهرة، المريخ، المشتري، زحل. وعلى مدار أربعة قرون، تم اكتشاف كوكبين كبيرين آخرين: أورانوس ونبتون.

يعد اكتشاف أورانوس ملحوظًا لأنه تم بواسطة مدرس الموسيقى الهواة ويليام هيرشل. في 13 مارس 1781، كان يقوم بمسح السماء ولاحظ فجأة قرصًا صغيرًا أصفر مخضرًا في كوكبة الجوزاء. في البداية، اعتقد هيرشل أنه اكتشف مذنبًا، لكن ملاحظات علماء الفلك الآخرين أكدت أنه تم اكتشاف كوكب حقيقي، ذو مدار إهليلجي مستقر.

أراد هيرشل تسمية كوكب جورجيا تكريماً للملك جورج الثالث. لكن المجتمع الفلكي قرر أن اسم أي كوكب جديد يجب أن يتوافق مع الكواكب الأخرى، أي أن يأتي من الأساطير الكلاسيكية. ونتيجة لذلك، سمي الكوكب أورانوس تكريما لإله السماء اليوناني القديم.

كشفت ملاحظات أورانوس عن وجود شذوذ: فقد رفض الكوكب بعناد اتباع قوانين الميكانيكا السماوية، وانحرف عن المدار المحسوب. قام علماء الفلك مرتين بحساب نماذج لحركة أورانوس معدلة لجاذبية الكواكب الأخرى، و"خدعتهم" مرتين. ثم كان هناك افتراض بأن أورانوس يتأثر بكوكب آخر يقع خارج مداره.

في الأول من يونيو عام 1846، ظهر مقال لعالم الرياضيات أوربان لو فيرييه في مجلة الأكاديمية الفرنسية للعلوم، حيث وصف الموقع المتوقع لجرم سماوي افتراضي. في ليلة 24 سبتمبر 1846، بناءً على طلبه، اكتشف علماء الفلك الألمان يوهان هالي وهاينريش دار، دون قضاء الكثير من الوقت في البحث، جسمًا غير معروف، والذي تبين أنه كوكب كبير وكان اسمه نبتون.

الكوكب العاشر

أدى اكتشاف الكوكبين السابع والثامن إلى مضاعفة حدود النظام الشمسي ثلاث مرات في نصف قرن فقط. كان لأورانوس ونبتون أقمار صناعية، مما جعل من الممكن حساب كتل الكواكب بدقة وتأثير الجاذبية المتبادلة بينهما. وباستخدام هذه البيانات، بنى أوربان لو فيرييه النموذج المداري الأكثر دقة في ذلك الوقت. ومرة أخرى انحرف الواقع عن الحسابات! ألهم اللغز الجديد علماء الفلك للبحث عن جسم ما بعد نبتون، والذي أصبح يُطلق عليه تقليديًا "الكوكب X".

ذهب مجد المكتشف إلى عالم الفلك الشاب كلايد تومبو، الذي تخلى عن النماذج الرياضية وبدأ في دراسة السماء باستمرار باستخدام المنكسر الفوتوغرافي. في 18 فبراير 1930، وبمقارنة لوحات الصور الفوتوغرافية من شهر يناير، اكتشف تومبو إزاحة جسم خافت على شكل نجمة - وتبين أنه بلوتو.

وسرعان ما اكتشف علماء الفلك أن بلوتو كوكب صغير جدًا، أصغر من القمر. ومن الواضح أن كتلتها لا تكفي للتأثير على حركة نبتون الضخم. ثم أطلق كلايد تومبو برنامجًا قويًا للبحث عن «الكوكب إكس» آخر، لكن رغم كل الجهود، لم يتم اكتشافه.

نحن نعرف عن بلوتو اليوم أكثر بكثير مما كنا نعرفه في الثلاثينيات. بفضل سنوات عديدة من الملاحظات والتلسكوبات المدارية، كان من الممكن معرفة أن مداره ممدود للغاية، ويميل إلى مستوى مسير الشمس (مدار الأرض) بزاوية كبيرة - 17.1 درجة. هذه الخاصية غير العادية جعلت من الممكن التكهن بما إذا كان بلوتو هو الكوكب الأصلي للنظام الشمسي أو ما إذا كان قد انجذب عن طريق الخطأ لجاذبية الشمس (على سبيل المثال، هذه الفرضية تناولها إيفان إفريموف في رواية “سديم المرأة المسلسلة”). ").

لدى بلوتو أقمار صغيرة، تم اكتشاف العديد منها مؤخرًا فقط. هناك خمسة منها: شارون (تم اكتشافه عام 1978)، وهيدرا (2005)، ونيكتا (2005)، وP4 (2011)، وP5 (2012). إن وجود مثل هذا النظام المعقد من الأقمار الصناعية جعل من الممكن افتراض أن بلوتو لديه حلقات متناثرة من الحطام، وهو النوع الذي ينشأ دائمًا عندما تصطدم الأجسام الصغيرة في مدار حول الكواكب.

أظهرت الخرائط التي تم تجميعها باستخدام بيانات من تلسكوب هابل المداري أن سطح بلوتو غير متجانس. يحتوي الجزء المواجه لشارون في الغالب على جليد الميثان، بينما يحتوي الجانب الآخر على المزيد من الجليد المصنوع من النيتروجين وأول أكسيد الكربون. وفي نهاية عام 2011، تم اكتشاف الهيدروكربونات المعقدة على كوكب بلوتو، مما سمح للعلماء بافتراض وجود أبسط أشكال الحياة هناك. بالإضافة إلى ذلك، فإن الغلاف الجوي الرقيق لبلوتو، والذي يتكون من الميثان والنيتروجين، قد "انتفخ" بشكل ملحوظ في السنوات الأخيرة، مما يعني أن هناك تغيرات مناخية على الكوكب.

ماذا كان يسمى بلوتو؟

حصل بلوتو على اسمه في 24 مارس 1930. وصوّت علماء الفلك على قائمة مختصرة تحتوي على ثلاثة خيارات نهائية: مينيرفا، وكرونوس، وبلوتو.

تبين أن الخيار الثالث هو الأنسب - اسم الإله القديم لمملكة الموتى، المعروف أيضًا باسم حادس وهاديس. تم اقتراحه من قبل فينيسيا بورني، وهي تلميذة تبلغ من العمر أحد عشر عامًا من أكسفورد. لم تكن مهتمة بعلم الفلك فحسب، بل كانت مهتمة أيضًا بالأساطير الكلاسيكية، وقررت أن اسم بلوتو يناسب العالم المظلم والبارد. جاء الاسم في محادثة مع جدها فالكونر ميدان، الذي قرأ عن اكتشاف الكوكب في إحدى المجلات. وقد نقل اقتراح البندقية إلى البروفيسور هربرت تورنر، الذي قام بدوره بإرسال برقية إلى زملائه في الولايات المتحدة. حصلت فينيتيا بورني على جائزة قدرها خمسة جنيهات إسترلينية لمساهمتها في تاريخ علم الفلك.

ومن المثير للاهتمام أن البندقية عاشت حتى اللحظة التي فقد فيها بلوتو مكانته ككوكب. وعندما سئلت عن موقفها من هذا "التخفيض"، أجابت: "في عمري، لم أعد أهتم بمثل هذه المناقشات، ولكني أود أن يبقى بلوتو كوكبا".

حزام إيدجوورث-كايبر

بكل الدلائل، بلوتو كوكب عادي، وإن كان صغيرا. لماذا كان رد فعل علماء الفلك سلبيا عليه؟

استمر البحث عن "الكوكب X" الافتراضي لعقود من الزمن، مما أدى إلى العديد من الاكتشافات المثيرة للاهتمام. وفي عام 1992، تم اكتشاف مجموعة كبيرة من الأجسام الصغيرة الشبيهة بالكويكبات ونواة المذنبات خارج مدار نبتون. لقد تنبأ المهندس الأيرلندي كينيث إدجوورث (في عام 1943) والفلكي الأمريكي جيرارد كويبر (في عام 1951) بوجود حزام يتكون من الحطام المتبقي من تكوين النظام الشمسي.

تم اكتشاف أول جسم عابر لنبتون ينتمي إلى حزام كويبر من قبل علماء الفلك ديفيد جيويت وجين لو، أثناء مراقبة السماء باستخدام أحدث التقنيات. في 30 أغسطس 1992، أعلنوا عن اكتشاف جثة 1992 QB1، والتي أطلقوا عليها اسم سمايلي على اسم شخصية المباحث الشهيرة جون لو كاريه. ومع ذلك، لم يتم استخدام هذا الاسم رسميًا، حيث يوجد بالفعل كويكب يسمى Smiley.

بحلول عام 1995، تم اكتشاف سبعة عشر جسمًا آخر خارج مدار نبتون، ثمانية منها خارج مدار بلوتو. بحلول عام 1999، تجاوز العدد الإجمالي للأجسام المسجلة في حزام إيدجورث-كايبر مائة، والآن - أكثر من ألف. يعتقد العلماء أنه سيكون من الممكن في المستقبل المنظور تحديد أكثر من سبعين ألف (!) كائنًا يزيد حجمها عن 100 كيلومتر. ومن المعروف أن كل هذه الأجسام تتحرك في مدارات إهليلجية، مثل الكواكب الحقيقية، وثلثها له نفس الفترة المدارية مثل بلوتو (يطلق عليهم اسم "بلوتينو" - "بلوتونيت"). لا يزال من الصعب للغاية تصنيف كائنات الحزام - من المعروف فقط أن أحجامها تتراوح من 100 إلى 1000 كيلومتر، وسطحها داكن مع مسحة حمراء، مما يدل على تكوين قديم ووجود مركبات عضوية.

إن تأكيد فرضية إيدجوورث-كايبر وحده لا يمكن أن يحدث ثورة في علم الفلك. نعم، الآن نعلم أن بلوتو ليس متجولًا وحيدًا، لكن الأجسام المجاورة غير قادرة على منافسته في الحجم، علاوة على ذلك، ليس لديهم غلاف جوي أو أقمار صناعية. يمكن للعالم العلمي أن يستمر في النوم بسلام. ثم حدث شيء فظيع!

العشرات من بلوتوس

مايك براون - "الرجل الذي قتل بلوتو"

يدعي عالم الفلك مايك براون في مذكراته أنه حتى عندما كان طفلاً، اكتشف الكواكب بشكل مستقل من خلال الملاحظات، غير مدرك لوجودها. عندما أصبح متخصصا، كان يحلم بأعظم اكتشاف - "الكوكب X". وفتحه. ولا حتى واحد بل ستة عشر!

تم اكتشاف أول جسم عابر للنبتون، تم تسميته بـ 2001 YH140، بواسطة مايك براون وتشادويك تروجيلو في ديسمبر 2001. لقد كان جرمًا سماويًا قياسيًا في حزام إيدجوورث-كايبر ويبلغ قطره حوالي 300 كيلومتر. واصل علماء الفلك بحثهم النشط، وفي 4 يونيو 2002، اكتشف الفريق الجسم 2002 LM60، والذي كان أكبر بكثير بقطر 850 كم (يقدر قطره الآن بـ 1170 كم). أي أن أبعاد 2002 LM60 قابلة للمقارنة بأبعاد بلوتو (2302 كم). وفي وقت لاحق، تم تسمية هذا الجسم، الذي يبدو وكأنه كوكب مكتمل، باسم Quaoar - على اسم الإله الخالق، الذي كان يعبده هنود تونغفا الذين عاشوا في جنوب كاليفورنيا.

بالإضافة إلى! في 14 نوفمبر 2003، اكتشفت مجموعة براون الجسم العابر لنبتون 2003 VB12، والذي سُمي سيدنا - تكريمًا لإلهة البحر الإسكيمو التي تعيش في قاع المحيط المتجمد الشمالي. في البداية، قُدر قطر هذا الجرم السماوي بـ 1800 كيلومتر؛ أدت عمليات الرصد الإضافية باستخدام التلسكوب المداري سبيتزر إلى خفض التقدير إلى 1600 كيلومتر؛ يُعتقد حاليًا أن حجم سيدنا يبلغ 995 كم. أظهر التحليل الطيفي أن سطح سيدنا يشبه بعض الأجسام الأخرى عبر نبتون. يتحرك سيدنا في مدار طويل للغاية - يعتقد العلماء أنه تأثر ذات يوم بنجم مر عبر النظام الشمسي.

في 17 فبراير 2004، اكتشف مايك الجسم 2004 DW، المسمى Orcus (إله العالم السفلي في الأساطير الأترورية والرومانية)، ويبلغ قطره 946 كم. أظهر التحليل الطيفي لأورك أنها كانت مغطاة بالجليد المائي. Orc هو الأكثر تشابهًا مع Charon، قمر بلوتو.

في 28 ديسمبر 2004، اكتشف براون الجسم 2003 EL61، المسمى هاوميا (إلهة الخصوبة في هاواي)، ويبلغ قطره حوالي 1300 كيلومتر. اكتشف لاحقًا أن هوميا يدور بسرعة كبيرة، حيث يقوم بدورة واحدة حول محوره خلال أربع ساعات. هذا يعني أن شكله يجب أن يكون ممدودًا جدًا. أظهرت النمذجة أنه في هذه الحالة، يجب أن يكون الحجم الطولي لهوميا قريبًا من قطر بلوتو، ويجب أن يكون الحجم العرضي نصفه. ربما ظهر هوميا نتيجة اصطدام جسمين سماويين. عند الاصطدام، تبخرت بعض مكونات الضوء وتم طرحها في الفضاء، لتشكل بعد ذلك قمرين صناعيين: هياكا وناماكا.

إلهة الخلاف

جاءت أفضل ساعات مايك براون في 5 يناير 2005، عندما اكتشف فريقه جسمًا عابرًا لنبتون، يقدر قطره بـ 3000 كيلومتر (أعطت القياسات اللاحقة قطرًا يبلغ 2326 كيلومترًا). وهكذا، تم العثور على جسم سماوي في حزام إيدجوورث-كايبر، وهو بالتأكيد أكبر من بلوتو. العلماء يُحدثون ضجة: أخيرًا تم اكتشاف الكوكب العاشر!

أطلق علماء الفلك الاسم غير الرسمي زينا على الكوكب الجديد تكريما للبطلة. وعندما اكتشف زينا رفيقًا، تم تسميته على الفور غابرييل - وكان هذا اسم رفيق زينا. لم يستطع الاتحاد الفلكي الدولي قبول مثل هذه الأسماء "التافهة"، لذلك تمت إعادة تسمية زينا إلى إيريس (إلهة الخلاف اليونانية)، وتم تغيير اسم غابرييل إلى ديسنوميا (إلهة الفوضى اليونانية).

لقد تسبب إيريس بالفعل في حدوث خلاف بين علماء الفلك. ومن الناحية المنطقية، كان ينبغي الاعتراف فورًا بزينا-إيريس باعتباره الكوكب العاشر، وكان ينبغي إدراج مجموعة مايكل براون في سجلات التاريخ كمكتشفين له. لكنه لم يكن هناك! أشارت الاكتشافات السابقة إلى أنه قد يكون هناك عشرات الأجسام الأخرى المماثلة في الحجم لبلوتو الكامنة في حزام إيدجورث-كايبر. ما هو الأسهل - مضاعفة عدد الكواكب عن طريق إعادة كتابة كتب علم الفلك المدرسية كل بضع سنوات، أو استبعاد بلوتو من القائمة، ومعه جميع الأجرام السماوية المكتشفة حديثا؟

تم إصدار الحكم من قبل مايك براون نفسه، الذي اكتشف في 31 مارس 2005، جسمًا يبلغ قطره 1500 كيلومتر في السنة المالية 2005، يُدعى ماكيماكي (الإله الخالق للإنسانية في أساطير شعب رابانوي، سكان جزيرة إيستر). . نفد صبر الزملاء، واجتمعوا في مؤتمر الاتحاد الفلكي الدولي في براغ ليحددوا مرة واحدة وإلى الأبد ما هو الكوكب.

في السابق، كان من الممكن اعتبار الكوكب جرمًا سماويًا يدور حول الشمس، وليس تابعًا لكوكب آخر، وله كتلة كافية ليكتسب شكلًا كرويًا. ونتيجة لهذا النقاش، أضاف علماء الفلك شرطًا آخر: أن يقوم الجسم "بتطهير" محيط مداره من الأجسام ذات الحجم المماثل. لم يستوف بلوتو الشرط الأخير وحُرم من وضعه الكوكبي.

وانتقلت إلى قائمة "الكواكب القزمة" (من الكلمة الإنجليزية "الكوكب القزم"، حرفيا "كوكب جنوم") تحت الرقم 134340.

أثار هذا القرار انتقادات وسخرية. وقال عالم بلوتو آلان ستيرن إنه إذا تم تطبيق هذا التعريف على الأرض والمريخ والمشتري ونبتون، التي وجدت في مداراتها كويكبات، فيجب تجريدها أيضًا من لقب الكواكب. بالإضافة إلى ذلك، وبحسب قوله، صوت أقل من 5% من علماء الفلك لصالح القرار، لذلك لا يمكن اعتبار رأيهم عالميًا.

ومع ذلك، فقد قبل مايك براون نفسه تعريف الاتحاد الفلكي الدولي، راضيًا بأن المناقشة انتهت أخيرًا بما يرضي الجميع. وبالفعل هدأت العاصفة، وتفرق الفلكيون إلى مراصدهم.

بعد أن فقد مكانته ككوكب، أصبح بلوتو مصدرًا لا ينضب للإبداع عبر الإنترنت.

كان رد فعل المجتمع على قرار الاتحاد الفلكي الدولي مختلفًا: فالبعض لم يعلق أي أهمية، بينما كان البعض الآخر مقتنعًا بأن العلماء كانوا يخدعون. ظهر الفعل "to pluto" في اللغة الإنجليزية، وتم الاعتراف به ككلمة عام 2006 حسب جمعية اللهجات الأمريكية. الكلمة تعني "انخفاض المعنى أو القيمة".

أصدرت سلطات ولايتي نيو مكسيكو وإلينوي، حيث عاش وعمل كلايد تومبو، تشريعات للحفاظ على مكانة بلوتو ككوكب، وأعلنت يوم 13 مارس يومًا بلوتو السنوي. استجاب المواطنون العاديون من خلال الالتماسات عبر الإنترنت والاحتجاجات في الشوارع. كان من الصعب على الأشخاص الذين اعتبروا بلوتو كوكبًا طوال حياتهم أن يتصالحوا مع قرار علماء الفلك. بالإضافة إلى ذلك، كان بلوتو الكوكب الوحيد الذي اكتشفه أمريكي.

من المستفيد؟

بلوتو هو الوحيد الذي فقد مكانته. تم تصنيف الكواكب القزمة المتبقية سابقًا على أنها كويكبات. ومن بينها سيريس (الذي سمي على اسم إلهة الخصوبة الرومانية)، الذي اكتشفه عالم الفلك الإيطالي جوزيبي بيازي عام 1801. لبعض الوقت، كان سيريس يعتبر الكوكب المفقود بين المريخ والمشتري، ولكن تم تصنيفه لاحقًا على أنه كويكب (بالمناسبة، تم تقديم هذا المصطلح على وجه التحديد بعد اكتشاف سيريس والأجسام الكبيرة المجاورة). وبقرار من الاتحاد الفلكي في عام 2006، بدأ اعتبار سيريس كوكبًا قزمًا.

ويقع سيريس، الذي يصل قطره إلى 950 كيلومترا، في حزام الكويكبات، مما يعقد مراقبته بشكل خطير. يُعتقد أنه يحتوي على غطاء جليدي أو حتى محيطات من الماء السائل تحت السطح. وكانت الخطوة النوعية في دراسة سيريس هي مهمة المسبار الكوكبي داون، الذي وصل إلى الكوكب القزم في خريف عام 2015.

لن يجدونا!

على المسبارين الكوكبيين Pioneer 10 وPioneer 11، اللذين انطلقا في أوائل السبعينيات، تم وضع ألواح من الألومنيوم تحمل رسالة إلى الكائنات الفضائية. بالإضافة إلى صور رجل وامرأة وتعليمات حول مكان البحث عنا في المجرة، كان هناك رسم تخطيطي للنظام الشمسي. ويتكون من تسعة كواكب من بينها بلوتو.

اتضح أنه إذا أراد "الإخوة في الاعتبار" يومًا ما العثور علينا، مسترشدين بمخطط "الرواد"، فمن المرجح أن يمروا بنا، في حيرة من أمرهم بسبب عدد الكواكب. ومع ذلك، إذا كانوا غزاة فضائيين أشرار، فيمكننا دائمًا أن نقول إننا قمنا بإرباكهم عمدًا.

∗∗∗

اليوم يبدو من غير المرجح أن يتم مراجعة تصنيف بلوتو وإيريس وسيدنا وهوميا وكوار. وفقط مايك براون لم يثبط عزيمته - فهو واثق من أنه سيتم اكتشاف جرم سماوي بحجم المريخ في السنوات القادمة على الحافة البعيدة لحزام إيدجوورث-كايبر. إنه لأمر مخيف أن نتخيل ما سيحدث بعد ذلك!

• مايكل براون "كيف قتلت بلوتو ولماذا كان ذلك حتميًا"
• ديفيد أ. وينتروب "هل بلوتو كوكب؟ رحلة إلى تاريخ النظام الشمسي "(هل بلوتو كوكب؟: رحلة تاريخية عبر النظام الشمسي)
• متى لا يكون الكوكب كوكبًا؟: قصة بلوتو بقلم إيلين سكوت
• ديفيد أجيلار: ثلاثة عشر كوكبًا. رؤية حديثة للنظام الشمسي" (13 كوكبًا: أحدث رؤية للنظام الشمسي)