Шевченко В.Г.

Кафедра астрономии Хрьковский национальный университет

имени. В.Н. Каразина

Горизонты Солнечной системы

1781 г.- Уран

1846 г. – Нептун 1930 г.- Плутон

ОТКРЫТИЕ УДАЛЕННЫХ ПЛАНЕТ

Открытие Плутона13-дюймовый (33 см) астрограф

Открытие Плутона

РАЗМЕРЫ ПЛУТОНА

D= 2320 км (у 7 спутников планет размеры больше)

ОРБИТА ПЛУТОНА

a = 39.5 AUе = 0.24i = 17 deg

per.= 29.6 AUaph.= 49.3 AU

НЕПТУН:a = 30 AUе = 0.01i = 1.8 deg

ОРБИТА ПЛУТОНА

Открытие Харона22 June 1978 James W. Christy

У ПЛУТОНА 4 СПУТНИКА

У ПЛУТОНА 4 СПУТНИКА

Плутон и его спутники в сравнении с земной Луной

Диаметр (км) Масса (кг)Радиус орбиты

барицентри-ческий (км)

Период обращения (д)

Плутон 2326(65 % лунного)

1,305 (7)×1022

(18 % лунной)2040 (100)

(0,6 % лунного)

Харон 1205(35 % лунного)

1,52 (7)×1021

(2 % лунной)17 530 (90)

(5 % лунного)

6,3872(25 % лунного)

Никс 91 4 ×1017 48708 24.856

S/2011 P 1 13–34 ~59000 32.1

Гидра 114 8 ×1017 64749 38.206

Изображение области с Плутоном, полученное КА New Horizons

КА New Horizons запущен к Плутону в январе 2006 г.

ГИПОТЕЗЫ О СУЩЕСТВОВАНИИ ТРАНС-НЕПТУННЫХ ТЕЛ

-Эджворс (1943, 1949)

- Койпер (1951)

Предсказывалось существование «большого числа сравнительно малых тел за орбитой Нептуна и Плутона, являющихся огромным резервуаром потенциальных комет»

ОТКРЫТИЕ ПЕРВОГО ОБЪЕКТА1992 г. - 1992 QB1 - (Джевитт и Лу по наблюдениям на 2.2 м телескопе

Гавайского университета, США)

50000 QUAOAR 2002 LM 60

Открыт в июне 2002 г. (Браун, Тружилло)

a = 43 AUе = 0.03i = 8 degper.= 42 AUaph.= 45 AUРорб=288 летD~1250 km

90482 ORCUS 2004 DW

Открыт в 2004 г. (Браун, Тружилло, Рабинович)

a = 39 AUе = 0.22i = 20.6 degper.= 31 AUaph.= 48 AU

D~1400 km

ПЛУТОН:a= 39.5 AUе = 0.24i = 17 deg

136199 Eris2003 UB313

а = 67.7 AU е = 0.44i = 44.2 deg per.= 38 AUaph.= 97 AUРорб=560 летD~2500 km

Браун, Тружилло, Рабинович (январь 2005 г.) Year Radius (Diameter) Source

2005 1,199(2397) km Hubble

2007 1,300(2600) km Spitzer

2011 1,163(2326) km Occultation

a = 43 AU е = 0.19i = 28.2 deg per.= 35 AUaph.= 51 AUV=17.3 magD~1500 km

136108 Haumea 2003 EL61

Браун, Тружилло, Рабинович (2004) Асейтуно, Сантос, Ортиц (2005)

Орбита определена по наблюдениям 1955-2005 гг.

ОРБИТЫ ТНО

a = 537 AU е = 0.86 i = 11.9 degper.= 76 AU aph.= 997 AUРорб =11 249 years D~1500 km (<1800)

90377 SEDNA

Открыта в ноябре 2003 г. на расстоянии 90 а.е. (Браун, Тружилло, Рабинович, март 2004 г.)

ГИПОТЕЗЫ ОБРАЗОВАНИЯ ВЫТЯНУТОЙ ОРБИТЫ:• существование планеты с массой порядка МЗ на 70-89 а.е• близкое прохождение звезды на этапе формирования Солнечной системы

a = 569 AUе = 0.94i = 18.6 degper.= 36 AUaph.= 1103 AUD~100 km

2007 TG422Открыта в октябре 2007 г. (C. Becker, A. W. Puckett, J. Kubica)

a = 569 AUе = 0.98i = 19.4 degper.= 24AUaph.= 1906 AUD~50 km

2006 SQ372Открыта в октябре 2006 г. (C. Becker, A. W. Puckett, J. Kubica)

ДИНАМИЧЕСКИЕ ГРУППЫ

КОЙПЕРОВСКИЙ ПОЯС

КОЙПЕРОВСКИЙ ПОЯС

КРУПНЕЙШИЕ ОБЪЕКТЫ

Имя H,зв.вел.

Альбедо Диаметр,км

136199 Eris -1.1 0.9 2330

134340 Pluto -1.0 0.6 2320136472 Makemake -0.4 0.7 1700

90377 Sedna 1.5 ? (0.15) 1650136108 Haumea 0.2 0.7 1500

90482 Orcus 2.3 ? (0.15) 1400Charon 1.0 0.4 1270

50000 Quaoar 2.6 0.1 125028978 Ixion 3.2 0.25-0.5 400-550

• планеты земной группы (4)Меркурий, Венера, Земля, Марс

• планеты-гиганты (4)Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун

• планеты-карлики (5)Церера, Плутон, Эрис,

Хаумеа, Макемаке

• малые тела

Mercury Venus Earth Mars Jupiter Saturn Uranus Neptune

Semimajor axis of orbit (km)

au

57,909,1750.4

108,208,9300.7

149,597,8901.0

227,936,6401.52

778,412,0205.2

1,426,725,4009.5

2,870,972,20019.2

4,498,252,90030.1

Mean Equatorial Radius (km)

2,439.7(0.3825 x

Earth)

6,051.8(0.9488 x

Earth)

6,378.14(1 x Earth's)

3,397(0.5326 x

Earth)

71,492(11.209 x

Earth)

60,268(9.449 x Earth)

25,559(4.007 x Earth)

24,764(3.883 x Earth)

Volume (km3)

6.08272 x 1010

(0.054 x Earth's)

9.284 x 1011

(0.88 x Earth's)

1.0832 x 1012

(1 x Earth's)

1.6314 X 1011

(0.150 x Earth)

1.4255 x 1015

(1316 x Earth)8.2713 x 1014

(763.6 x Earth)6.8330 x 1013

(63.1 x Earth)6.2526 x 1013

(57.7 x Earth)

Mass (kg) 3.3022 x 1023 4.8685 x 1024 5.9737 x 1024 6.4185 x 1023 1.8987 x 1027 5.6851 x 1026 8.6849 x 1025 1.0244 x 1026

Density (g/cm3) 5.427 5.24 5.515 3.94 1.33 0.70 1.30 1.76

Equatorial Surface Gravity (m/s2)

3.7 8.87 9.766 3.693 20.87 10.4 8.43 10.71

Escape Velocity (km/h)

15,300 37,300 40,248 18,072 214,300 127,760 76,640 85,356

Rotation Period (Earth days) 58.646 -243 0.99726968 1.026 0.41354 0.44401 -0.7196 0.67125

Absolute Visual Magnitude

-0.4 -4.34 -3.86 -1.5 -9.23 -9.0 -7.15 -6.9

Spherical Albedo 0.056 0.8 0.36 0.16 0.70 0.75 0.90 0.82

Общие характеристики планет

Mercury Venus Earth Mars Jupiter Saturn Uranus Neptune

Rotation Period (Earth days) 58.646 -243 0.99726968 1.026 0.41354 0.44401 -0.7196 0.67125

Orbit Period (Earth years)

0.2409 0.6152 1.0000174 1.8809 11.86 29.46 84.01 164.8

Mean Orbit Velocity (km/h) 172,341 126,077 107,229 86,871 47,051 34,821 24,607 19,720

Orbit Eccentricity 0.20563069 .0068 0.01671022 .0934 .04839 .0541506 .047168 .00859

Orbit Inclination to Ecliptic

7° 3.39° 0.00005° 1.8° 1.305° 2.484° 0.770° 1.769°

Inclination of Equatorto Orbit

0° 177.3° 23.45° 25.19 3.12° 26.73° 97.86° 29.58°

Effective Temperature

440 229 249 210 134 95 59.1 38.6

Minimum/Maximum

Surface Temperature100/700 735 185/331

(min/max)186 to 268

Major AtmosphericConstituents

Carbon Dioxide, Nitrogen

Nitrogen, Oxygen

Carbon Dioxide, Nitrogen,

Argon

Hydrogen, Helium

Hydrogen, Helium

Hydrogen, Helium, Methane

Hydrogen, Helium, Methane

Moons None None 1 moon 2 moons 64 moons 62 moons 27 moons 13 moonsRings No No No No Yes Yes Yes Yes

Общие характеристики планет

Меркурий

Венера

Марс

Марс

Юпитер

Сатурн

Уран

Нептун

Орбитальные характеристики карликовых планет

NameRegion ofSolar System

Orbitalradius (AU)

Orbital period(years)

Mean orbitalspeed (km/s)

Inclinationto ecliptic (°)

Orbitaleccentricity

Ceres Asteroid belt 2.77 4.60 17.882 10.59 0.080

Pluto Kuiper belt 39.48 248.09 4.666 17.14 0.249

Haumea Kuiper belt 43.34 285.4 4.484 28.19 0.189

Makemake Kuiper belt 45.79 309.9 4.419 28.96 0.159

Eris Scattered disc 67.67 557 3.436 44.19 0.442

Физические характеристики карликовых планет

NameEquatorialdiameter

(km)

Mass( × 1021 kg)

Density( × 103g/m³)

Surfacegravity(m/s2)

Escapevelocity(km/s)

Rotationperiod(days)

MoonsSurfacetemp.(K)

Atmosphere

Ceres 974.6±3.2 0.95 2.08 0.27 0.51 0.38 0 167 none

Pluto 2306±30 13.05 2.0 0.58 1.2 6.39 4 44 transient

Haumea 1150+250−100 4.2 ± 0.1 2.6–3.3 ~0.44 ~0.84 2 32 ± 3 ?

Makemake 1500+400−200 ~4? ~2? ~0.5 ~0.8 0 ~30 transient?

Eris 2400±100 16.7 2.3 ~0.8 1.3 ~0.3 1 42 transient?

Структура Солнечной системы до ЮпитераСтруктура Солнечной системы до Юпитера

Jupiter

Структура Структура Солнечной Солнечной системы за системы за НептуномНептуном

Границы исследования Солнечной системы космическими аппаратами

Что дальше?

Границы Солнечной системы

Масштабы Солнечной системы

Распределение обнаруженных экзопланет

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

“New observations change our view of the Solar System every year”

(Morbidelli 2003)