تعتبر الفيزياء الفلكية اليوم واحدة من العلوم الأكثر إثارة للجدل والديناميكية. إذا كانت الحقائق الكلاسيكية والأكاديمية تسيطر على الفيزياء والرياضيات ، فقد أصبحت تأكيدات وبديهيات ، وفي علم الفلك ، يتعين على العلماء أن يتعاملوا باستمرار مع شيء جديد ، مما يثبت العكس في التأكيدات الثابتة. تسمح التطورات التقنية الحالية للمجتمع العلمي بإجراء دراسة أكثر تفصيلاً واستكشافًا للفضاء ، وبالتالي ، فغالبًا وفي حالات علمية حديثة تنشأ بشكل متزايد تلك الموجودة حول بلوتو.
منذ عام 1930 ، ومنذ اكتشافه ، اعتبر بلوتو كوكبًا كاملًا لبعض الوقت ، وله رقم تسلسلي خامس. ومع ذلك ، فإن الجسم السماوي لم يكن في مثل هذا الوضع لمدة 76 عاما فقط. في عام 2006 ، تم استبعاد بلوتو من قائمة الكواكب في النظام الشمسي ، والانتقال إلى فئة الكواكب القزمة. هذه الخطوة من جانب المجتمع العلمي قد كسرت النظرة الكلاسيكية للنظام الشمسي ، وأصبحت سابقة في العلوم الحديثة. ما هو السبب وراء اتخاذ العلم الحديث مثل هذا القرار الراديكالي وما الذي يمكن أن نواجهه غدًا ، بينما نواصل دراسة الفضاء القريب؟
الخصائص الرئيسية للكوكب القزم الجديد
وللحصول على قرار نقل الكوكب التاسع إلى فئة الكواكب القزمة ، أخذت البشرية بعض الوقت. تعتبر فترة 76 سنة ، حتى من خلال المعايير الأرضية ، قصيرة بما فيه الكفاية بحيث يمكن أن تحدث تغييرات كبيرة في المختبر الفيزيائي الفلكي. ومع ذلك ، فإن التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا على مدى السنوات الماضية ألقت بظلال من الشك على حقيقة ما يبدو أنه لا جدال فيه ما إذا كان بلوتو هو كوكب.
حتى قبل 15-20 سنة في جميع الكتب المدرسية عن علم الفلك ، في جميع القباب السماوية ، كان يتحدث بلوتو ككوكب كامل للنظام الشمسي. اليوم يتم تخفيض هذا الجسم السماوي في المرتبة ويعتبر كوكب قزم. ما هو الفرق بين هاتين الفئتين؟ ماذا يفتقر بلوتو إلى اعتبار كوكب كامل؟
حجم الكوكب السابق صغير جدًا حقًا. حجم بلوتو هو 18 ٪ من الأرض ، 2360 كم مقابل 12742 كم. ومع ذلك ، حتى مع هذه الأحجام الصغيرة ، كان بلوتو حالة كوكب. بدا هذا الوضع غير عادي إلى حد ما بالنظر إلى حقيقة وجود عدد قليل جدًا من الأقمار الصناعية الطبيعية في النظام الشمسي التي لها أبعاد أكبر بكثير. لماذا فقط الأقمار الصناعية العملاقة للمشتري وزحل - جانيميد وتيتان - حجمهم يتجاوز حتى الزئبق. من حيث معالمها المادية ، بلوتو هو أقل شأنا حتى قمرنا ، الذي يبلغ قطره 3474 كم. اتضح أن حجم الجسم السماوي في الفيزياء الفلكية ليس دائمًا هو المعيار الرئيسي لتحديد وضعه.
ولم يمنع حجم بلوتو الصغير علماء الفلك من الاعتراف نظرياً بوجودها لفترة طويلة. قبل وقت طويل من اكتشافه ، تحمل هذا الجسم السماوي اسمًا متواضعًا - الكوكب العاشر. في عام 1930 ، اكتشف عالم الفلك الأمريكي كلايد تومبو بصريا أن النجم الذي كان يراقبه في سماء الليل كان يتحرك في مداره الكوكبي. ثم اعتبر العلماء أن الكوكب التاسع من النظام الشمسي ، الذي يكون مداره هو نظامنا الشمسي ، هو أمامها. لم يكن الخلط بين المجتمع العلمي من حجم الجسم السماوية المكتشفة حديثا ، أو معالمه المدارية. على رأس كل هذا ، أعطى الكوكب الجديد اسما صريحا - بلوتو ، نظرا لتكريم الإله اليوناني القديم ، رب العالم السفلي. وكانت المسافة من الشمس إلى الكوكب التاسع 5.9 مليار كيلومتر. ثم تم استخدام هذه المعلمات لفترة طويلة لتحديد نطاق نظامنا الشمسي.
لم يكن لدى الشخص الذي اكتشف الكوكب القدرة التقنية على النظر إلى الفضاء بشكل أعمق ووضع كل شيء في مكانه. في ذلك الوقت ، كان لدى علماء الفيزياء الفلكية معرفة ومعلومات محدودة حول المناطق الحدودية لنظامنا الشمسي. لم يعرفوا أين ينتهي الفضاء القريب وتبدأ المساحة الخارجية اللانهائية.
لماذا لا بلوتو كوكب؟
على الرغم من حقيقة أن الكوكب التاسع السابق صغير الحجم ، فقد كان يعتبر الجرم السماوي الأخير والوحيد الذي يقع خارج مدار نبتون. إن ظهور تلسكوبات بصرية أكثر قوة في النصف الثاني من القرن العشرين قد غيّر بالكامل مفهوم الفضاء الخارجي المحيط بنظام نجومنا. بالإضافة إلى حقيقة أن العلماء تمكنوا من العثور على الأقمار الصناعية الخاصة بهم في طفل بلوتو ، تم اهتز حالة كوكب التاسع.
كان السبب الرئيسي لتغير موقف العلماء إلى كوكب صغير هو الكشف على مسافة 55 AU. من الشمس مجموعات كبيرة من أجسام سماوية من مختلف الأحجام. امتدت هذه المنطقة مباشرة خارج مدار نبتون وكانت تسمى حزام كوي Kuر. في وقت لاحق ، في هذه المنطقة من الفضاء ، تم العثور على العديد من الأجسام التي يزيد قطرها عن 100 كم وفي تكوينها على غرار بلوتو. اتضح أن الكوكب الصغير هو واحد من العديد من الأجسام السماوية التي تدور في مثل هذه الدائرة الضيقة. كانت هذه الحجة الرئيسية لصالح حقيقة أن بلوتو ليس آخر جرم سماوي كبير وجد خارج مدار نبتون. وكانت أول علامة على اكتشاف كوكب صغير Makemake في عام 2005 في حزام كوي Kuر. خلفها في نفس العام ، اكتشف الفيزيائيون الفلكيون ثلاثة أجسام سماوية كبيرة في حزام كوي Kuر ، والتي استلمت وضعًا لأجسام نبتون - هاوميا وسيدنا. في الحجم ، هم أقل قليلا من بلوتو.
كان عام 2005 نقطة تحول بالنسبة لعلماء الفيزياء الفلكية. أعطى اكتشاف العديد من الأشياء خارج مدار نبتون العلماء سببًا للاعتقاد بأن بلوتو ليس الجسم السماوي الكبير الوحيد. ربما في هذه المنطقة من النظام الشمسي توجد كائنات مشابهة أو أكبر من الكوكب التاسع. تلقى معلومات دقيقة عن ايريس ، ووضع حد للنزاعات حول مصير بلوتو. اتضح أن إيريس ليس أكبر فقط من القرص الكوكبي لبلوتو (2600 كم مقابل 2360 كم) ، ولكن لديه أيضا كتلة ربع كاملة أكثر.
أدى توافر مثل هذه المعلومات إلى حقيقة أن المجتمع العلمي كان عليه أن يبحث بشكل عاجل عن مخرج لهذا الوضع. في المؤتمرات الدولية بين العلماء والمنجمين ، وقعت معارك حقيقية في هذه المناسبة. بعد الخطب الأولى للعلماء والمنجمين ، أصبح من الواضح أن بلوتو لا يمكن أن يسمى كوكب. تراكمت لديهم الكثير من المواد لصالح حقيقة أنه في حزام كوي Kuر ، جنبا إلى جنب مع بلوتو ، هناك كائنات أخرى ذات خصائص وخصائص الفيزياء الفلكية مماثلة. وضع مؤيدو المراجعة لمفهوم البنية الكلاسيكية للنظام الشمسي فرضية مفادها أن جميع الأجسام العابرة للنترونيين يجب أن تتكون في فئة منفصلة من الأجرام السماوية في النظام الشمسي. وفقًا لهذا المفهوم ، أصبح بلوتو كائنًا عاديًا عبر نبتون ، وفقد تمامًا وضعه ككوكب تاسع لنظام نجومنا.
تم تعيين وجهة نظر في هذه المسألة من قبل أعضاء الاتحاد الفلكي الدولي ، الذين اجتمعوا في براغ للجمعية العامة السادسة والعشرون. وفقا لقرار الجمعية العامة ، حرم بلوتو من وضع الكوكب. علاوة على ذلك ، ظهر تعريف جديد في علم الفلك: الكواكب القزمة هي أجسام سماوية تستوفي معايير معينة. وأرجعوا بلوتو وإيردو وماكيماكي وهومو وأكبر الكويكبات - سيريس.
ويعتقد أن بلوتو ، على عكس الأجسام السماوية الكبيرة الأخرى ، لا يفي بأحد المعايير الأربعة التي يمكن بموجبها تصنيف الجسم السماوي على أنه كوكب. للكوكب التاسع السابق يتميز بالخصائص التالية:
- وجود كتلة كبيرة بما فيه الكفاية ؛
- بلوتو ليس قمر صناعي ، ولديه أربعة أقمار صناعية طبيعية.
- الجسم السماوي له مداره الخاص ، حيث يقوم بلوتو بعمل ثورة حول الشمس.
المعيار الرابع الأخير ، الذي يسمح بتصنيف بلوتو ككوكب ، غير موجود في هذه الحالة. لا قبل أو بعد الجرم السماوي يمكن أن يزيل الفضاء المداري حول نفسه. كانت هذه هي الحجة الرئيسية المؤيدة لحقيقة أن بلوتو هو الآن كوكب قزم ، جسم سماوي له وضع مختلف تمامًا.
ودعماً لهذا المفهوم ، تُعطى نسخة من تكوين الكوكب ، عندما يصبح الجسم السائد في مدار معين ، ويخضع جميع الأجسام الأخرى لحقل جاذبي خاص بها. في وقت لاحق ، يجب على جسم سماوي كبير إما ابتلاع الأجسام الصغيرة أو دفعها خارج حدود جاذبيتها. إذا حكمنا من حيث الحجم والكتلة من بلوتو ، لا شيء من هذا القبيل حدث للكوكب السابق. لدى كوكب صغير كتلة تساوي 0.07 فقط كتلة جميع الأجسام الفضائية المتضمنة في حزام كوي Kuر.
البيانات الأساسية حول بلوتو
في الماضي ، عندما كان بلوتو عضوًا كاملاً في نادي الكواكب ، كان يُحتسب بين الكواكب الأرضية. على عكس عمالقة الغاز المشتري ، زحل ، أورانوس ونبتون ، الكوكب السابق له سطح صلب. لم يكن ذلك حتى عام 2018 ، عندما وصل المسبار الفضائي نيو هورايزون على مسافة 12 ألف كيلومتر من الإله تحت الأرض ، لفحص سطح أكثر الأشياء البعيدة في المجموعة الشمسية من مسافة قريبة. بمساعدة هذا التحقيق الأوتوماتيكي ، رأى الإنسان أولاً سطح كوكب قزم بالتفصيل وتمكن من تقديم وصف موجز لهذا الجرم السماوي.
كوكب صغير ، مرئي في السماء بعلامة نادرة بالكاد ، يمتد حول الشمس لمدة 249 عامًا. في الحضيض ، يقترب بلوتو من مسافة 29-30 AU ، بينما في aphelion ، يتم إزالة كوكب قزم على مسافة 50-55 AU. على الرغم من هذه المسافات الكبيرة ، فإن بلوتو ، بخلاف جيرانه نبتون وأورانوس ، مفتوح لدراسة العالم الجليدي. يدور الطفل حول محوره الخاص بسرعة 6 أيام و 9 ساعات ، على الرغم من أن سرعته المدارية صغيرة إلى حد ما - فقط 4.6 كم / ثانية. وعلى سبيل المقارنة ، تبلغ السرعة المدارية للزئبق 48 كم / ثانية.
تبلغ مساحة هذا الكوكب 17.7 مليون متر مربع. كم. تقريبا المساحة الكاملة لسطح القرص الكوكبي متاحة للعرض ويمثل عالم الجليد والبرد الأبدي. من المفترض أن يتكون بلوتو من جليد الماء المتجمد ، والصخور النيتروجينية والسليكات. وبعبارة أخرى ، إنه كتلة جليدية ضخمة ، تبلغ كثافتها 1،860 ± 0،013 غم / سم 3. متوسط درجة الحرارة على كوكب الأرض متطرف: - 223 درجة مئوية تحت الصفر. أدى ضعف مجال الجاذبية وانخفاض الكثافة إلى حقيقة أن الحد الأدنى لقيمة تسارع الجاذبية على بلوتو هو 0.617 م / ث 2.
إذا حكمنا من خلال الصور ، هناك المنخفضات والجبال على بلوتو ، والتي يمكن أن يصل ارتفاعها إلى 3-3.5 كم. بالإضافة إلى السطح الصلب ، يتميز بلوتو بجوه الخاص. لا يسمح المجال التثاقلي الضعيف لكوكب الأرض بامتلاك طبقة غازية واسعة. سمك الطبقة البينية الغازية هو فقط 60 كم. هذه هي أساسا الغازات التي تتبخر من سطح بلوتو الجليدية تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية الصعبة.
اكتشافات جديدة من حياة بلوتو
بالإضافة إلى جميع المعلومات المتاحة عن بلوتو ، تمكنت في الآونة الأخيرة للكشف عن الغلاف الجوي وعلى القمر الصناعي شارون - بلوتو. هذا القمر اصغر قليلا من الكوكب الرئيسي ، والعلماء لديهم افكارهم الخاصة حول هذا الموضوع.
الحقيقة الأخيرة هي غريبة جدا. هناك نسخة أن بلوتو وشارون هما كوكب مزدوج نموذجي. هذه هي الحالة الوحيدة في نظامنا الشمسي حيث يكون الجسم السماوي الأمومي وساتلها متشابهين في طرق عديدة. وسواء كان هذا هو الوقت المناسب ، فسوف تستمر البشرية في جمع حقائق مثيرة للاهتمام حول حزام كويبر ، حيث لا تزال هناك العديد من الأجسام الفضائية المثيرة للاهتمام ، إلى جانب بلوتو.
