Физические свойства карликовых планет

Уральская В.С.

Государственный астрономический институт им. П.К.Штернберга

Доклад

 26-ая Ассамблея Международного астрономического союза, которая состоялась в Праге в 2006 г. приняла решение о введении нового класса небесных тел, а именно, карликовых планет. Сегодня мы не будем обсуждать вопрос о том, является ли этот вопрос решенным окончательно или он будет пересматриваться и уточняться, насколько он проработан, тем более он вызвал возражения многих астрономов по различным соображениям,  исторического, мировозренческого характера, по этичным соображениям и т.д. Но то, что этот вопрос назрел не вызывает сомнений.

Возмущения в движении Урана и Нептуна объясняли существованием планеты за орбитой Нептуна и поиском ее занимались многие астрономы. Поэтому открытый в 1930 г. Плутон был сразу причислен к планетам. Однако после определения массы и орбиты Плутона оказалось, что он не может быть планетой X, которую искал Лоуэлл и другие, из-за малой массы и орбиты. Астрономы видели, что Плутон не вписывался в общую картину образования Солнечной системы, согласно которой твердые и менее массивные планеты образовались ближе к Солнцу, а газовые гиганты сформировались из планетезималий в более далеких окрестностях Солнечной системы. Плутон движется не в плоскости движения всех классических планет, его орбита имеет значительный наклон к плоскости эклиптики

Плутон в своем движении вокруг Солнца иногда находится ближе к Солнцу, чем Нептун (например, с 1979 по 1999 г.), т.е. в проекции на плоскость эклиптики эти орбиты пересекаются, хотя в действительности этого не происходит из-за большого наклона орбиты Плутона к эклиптике.

Однако статус большой планеты за Плутоном был оставлен. В конце 20-го века ситуация существенно изменилась. Причины, приведшие к изменению статуса Плутона следующие:

1.     За орбитой Нептуна открыт второй пояс ледяных тел – Пояс Койпера, или так называемые транснептунные объекты

2.     Открыто множество объектов, движущихся на орбитах, подобных орбите Плутона, т.е. в резонансе 2:3 с Нептуном, но меньших размеров.

3.     Открыт объект, по размеру превышающий Плутон - Эрида

МАС организовал Рабочую группу Международного Астрономического Союза (IAU Working Group: "Definition of a Planet"), возглавляемая И.Уильямсом (Iwan Williams). В Интернете была организована полемика, которая позволяла в течение нескольких лет высказывать свои предложения и пожелания.

 Новые определения классических планет, карликовых планет и малых тел Солнечной системы приведены на слайде.

n     " Классическая планета " - это небесное тело, которое

(a)  обращается вокруг Солнца,

(b) имеет достаточную массу, для того, чтобы самогравитация превосходила твердотельные силы и тело могло принять гидростатически равновесную (близкую к сферической) форму и

(c)  очищает окрестности своей орбиты (т.е. рядом с планетой нет других сравнимых с ней тел)
                    Планеты земной группы – Меркурий, Венера, Земля, Марс

                 Газовые гиганты – Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун

n     "Карликовая планета" – небесное тело, которое

(a) обращается вокруг Солнца,

(b) имеет достаточную массу, для того, чтобы самогравитация превосходила твердотельные силы и тело могло принять гидростатически равновесную (близкую к сферической) форму,

(c) не очищает окрестности своей орбиты и

(d) не является спутником (планеты).
                                    Карликовые планеты Церера, Плутон, Эрида

n     Все остальные объекты, обращающиеся вокруг Солнца, охватываются понятием "Малые тела Солнечной системы". Это астероиды, кометы, почти все транснептунные объекты, исключая спутники планет.

Мы рассмотрим другую сторону вопроса, насколько гармоничной будет представляться наша Солнечная система, являются ли общими физические свойства всех трех карликовых планет, чтобы их объединить в один класс и чем этот класс отличается от других объектов Солнечной системы.

1 янв.1801г. Пиацци (Piazzi) открыл Цереру, которая сразу была признана планетой, так как она удовлетворяла правилу Тициуса-Боде r=0.4+0.3×2n (а.е.), где n=0 – Венера, n=1 – Земля, n=2 – Марс, n=3 – Церера, n=4 Юпитер,... Через несколько лет оказалось, что таких объектов много и все они образуют тор, который был назван Главным астероидным поясом, а Церера – астероидом. В 2006 г. в третий раз был изменен статус Цереры и она была причислена к карликовым плаl