Сегодня речь пойдет не о Плутоне. И конечно же не о том, чтобы снова поднять вопрос его принадлежности к семье классических планет. Нет. Сегодня темой нашего разговора будут спутники Плутона. Потому что они очень интересны. И определенно заслуживают нашего внимания.
Плутон, несомненно, сам по себе является очень необычным небесным телом. Это самый большой объект в поясе Койпера. Этот пояс находится за орбитой Нептуна, во внешних областях Солнечной системы. И там гораздо больше объектов, чем в более известном поясе астероидов. Который, в свою очередь, находится между орбитами Марса и Юпитера. В поясе Койпера очень много крупных космических тел. И Плутон является самым большим из них. Его диаметр составляет 2374 километра.
Плутон стал известен на Земле в 1930 году. Однако его спутник Харон еще долго ждал своего открытия. Это случилось лишь в 1978 году. Дело было так: американский астроном Джеймс Кристи сделал несколько снимков Плутона. Далекое и маленькое небесное тело было видно на нем как черное пятно на белом фоне. Почему черное? Все просто. В астрономии изображения часто инвертируются. Это делается для того, чтобы лучше видеть звезды в виде черных точек на белом фоне.
Спутники Плутона. Харон
Астроном внимательно рассматривал снимок. И вдруг понял, что видит что-то необычное! У Плутона, похоже, была небольшая шишка! Которую раньше никто не видел! Кристи долго думал. Итак, что же это может быть? Может это брак пленки? Да нет, непохоже. Ведь все звезды выглядели как обычно. Или, может быть, это какая-то огромная гора? Тоже нет. Ведь если это так, она должна быть просто огромна! А что если это… спутник! Который вращается вокруг Плутона! Если смотреть с нашей стороны, он просто сейчас находится рядом с Плутоном, и поэтому мы его видим!
Джеймс Кристи позвонил в справочную и выяснил, когда отправляется ближайший фотонный грузовик к Плутону. Чтобы выяснить все на месте.😁
Предположение оказалось правильным. И всем скоро стало очевидно, что у Плутона есть спутник. Кристи предложил дать ему имя «Харон». Прежде всего потому, что он хотел сделать приятное своей жене Шарлин, которую друзья иногда называли сокращено «Шар». И это звучит примерно так же, как американцы произносят слово «Харон».
То, что Харон является фигурой из греческой мифологии, паромщиком, доставляющим умерших через реку мертвых в подземный мир Аида, а «Аид» – это греческое имя римского бога подземного мира, которого там называют «Плутон», Кристи не знал. По крайней мере так он говорит. Но все прошло хорошо. Спутник Плутона Харон официально получил свое имя в 1986 году.
Харону требуется 6,4 суток для совершения одного оборота вокруг Плутона. Но по правде говоря это не совсем так. Потому что Харон, на самом деле, вращается не совсем вокруг Плутона.
Центр масс
Харон имеет диаметр 1212 километров. Это меньше диаметра Плутона. Но ненамного. Спутник примерно вдвое меньше Плутона, и имеет 12 процентов массы последнего. И это соотношение больше, чем соотношение масс Земли и Луны. И вообще больше, чем между массами любой планеты и ее спутника в Солнечной системе. У Плутона и Харона это соотношение настолько велико, что в данном случае одно небесное тело не вращается вокруг другого. А вращаются они вокруг точки, расположенной между Плутоном и Хароном в космосе.
Плутон и Харон также демонстрируют взаимное связанное вращение. То же самое происходит и между Землей и Луной. С Земли мы всегда видим одну и ту же сторону нашего спутника. Причиной этого явления является приливная сила, которую наша планета оказывает на Луну. Именно она несет ответственность за то, что Луне требуется столько же времени для совершения одного оборота вокруг Земли, сколько и для совершения одного оборота вокруг своей оси.
Однако с Луны можно увидеть разные стороны Земли. А в системе Плутон/Харон это не так. Поскольку соотношение масс Харона и Плутона намного больше соотношения масс Луны и Земли, ситуация здесь сложилась немного другая. Взаимная приливная блокировка сделала так, что оба космических тела всегда показывают друг другу одну и ту же сторону. С Плутона всегда видна одна и та же сторона Харона. А с Харона всегда одна и та же сторона Плутона.
Как и Плутон, Харон является ледяным небесным телом. Но не только потому, что объекты находятся очень далеко от Солнца. И там очень холодно (температура на Хароне составляет -220 градусов по Цельсию). Но и потому, что Харон в основном состоит из водяного льда с предположительно скалистой внутренней частью.
Мордор
Благодаря АМС «Новые горизонты», пролетевшей мимо Плутона в 2015 году, у ученых есть подробные снимки не только Плутона, но и Харона. И оказалось, что у последнего очень интересная поверхность. В районе Северного полюса исследователи обнаружили обширную темную область, которая получила название «Мордор». Неофициально, по крайней мере. Как она возникла, наука пока не знает. Возможно азот и метан каким-то образом попали с Плутона на Харон. И преобразовались под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца в красновато-темные химические вещества. Возможно эти пятна указывают на то, что на Хароне существует криовулканизм. И время от времени подповерхностный лед выходит на его поверхность.
Новые спутники Плутона
Но Харон – не единственный спутник Плутона! В 2005 году, когда миссия «Новые горизонты» готовилась к запуску, астрономы внимательно наблюдали за Плутоном с помощью космического телескопа Хаббл. Уже тогда они догадывались, что у Плутона могут быть еще спутники. И исследователи хотели узнать, действительно ли это так, прежде чем отправлять в этот район довольно дорогой космический аппарат. А то мало ли что. Ведь учитывать нужно все факторы. И им повезло. Потому что на фотографиях Хаббла обнаружились две маленькие точки, которые получили имена «Никта» и «Гидра».
Никта – это греческая богиня тьмы. И одновременно мать Харона. Гидра – это девятиглавая змея-монстр, с которой пришлось сражаться Гераклу. Гидра не имеет никакой прямой связи с мифологическим Хароном или Плутоном. Но начальные буквы Никты и Гидры – N и H – были также начальными буквами названия АМС «New Horizons». И поэтому эти имена решили оставить.
В отличие от Харона, Никта и Гидра – очень небольшие спутники. Первый немного деформирован, и имеет размеры примерно 50 на 30 километров. Гидра немного побольше. Оба спутника вращаются за пределами орбиты Харона. Вокруг, конечно же, общего центра масс Плутона и Харона.
Об этих телах информации немного. Известно лишь, что их вращение не связано между собой. И еще есть подозрение, что Гидра, по всей видимости, хаотично вращается.
Но существуют ли еще какие-нибудь спутники Плутона? Да. В 2011 году (опять же с помощью космического телескопа Хаббл) астрономы решили выяснить – есть ли у Плутона кольца? Опять же это было сделано для того, чтобы обезопасить работу мчавшей к планете АМС «Новые горизонты». Колец не нашлось. Зато нашелся еще один спутник. Он оказался меньше по размерам, чем Никта и Гидра. Всего около 20 километров в диаметре. Новый спутник получил имя «Кербер». Так звали мифологическую трехголовую собаку, охраняющую вход в подземный мир. Кербер тоже хаотично вращается, находясь точно между орбитами Никты и Гидры.
Эй! Кто здесь прячется еще?
После обнаружения Кербера в 2011 году в НАСА немного занервничали. Если там так долго прятался маленький спутник, так может быть там еще что-то есть? До прибытия к Плутону АМС «Новые горизонты» оставалось еще несколько лет. Так что еще было достаточно много времени, чтобы изменить ее траекторию. На тот случай, если где-то еще найдется неучтенный спутник.
Сотрудники НАСА все внимательнее вглядывались в снимки Хаббла. И их усердие было вознаграждено. Спутники Плутона получили пополнение. Новый член семьи оказался еще меньше, чем Кербер. Его назвали Стикс. Так называется Мертвая река, которую пересекает Харон в качестве паромщика.
Итак, подведем итог. У нас есть Плутон, вращающийся вокруг их общего центра тяжести с Хароном. Между Хароном и Плутоном 17500 километров. Затем следует Стикс, находящийся на расстоянии 43000 километров до центра системы Плутон/Харон. Далее идет Никта, он находится на расстоянии 48700 километров, потом Кербер на расстоянии 58 000 километров. А снаружи всего это хозяйства находится Гидра – на расстоянии 64750 километров.
АМС «Новые горизонты», прибыв к Плутону, никакие новые спутники Плутона не нашла. Хотя это, на самом деле, совсем не означает, что их там нет.
Однако именно так, друзья мои, выглядит в представлениях сегодняшних астрономов система Плутона.