Космос

Урок от Плутона

Clyde W. Tombaugh at the door of the Pluto discovery telescope, Lowell Observatory, Arizona.

Архив Обсерватории Лоуэлла

Клайд У. Томбо у дверей телескопа, обсерватория Лоуэлла, Аризона.

Орбита Плутона в 40 раз дальше от Солнца, чем Земля, и на протяжении более 70 лет он считался девятой планетой нашей Солнечной системы. Клайд Томбо (1906-1997) открыл Плутон в 1930 году, сравнив фотографии звезд, сделанные с интервалом в две недели в Обсерватории Лоуэлла в Аризоне.1

Из-за возможных нарушений в движении Урана, Персиваль Лоуэлл (1855-1916), основатель обсерватории, верил в существование девятой планеты. Он назвал ее планетой X и подсчитал, что она будет в шесть раз массивнее Земли. Он даже уточнил ее местонахождение.2 Лоуэлл безуспешно искал планету с 1906 года до самой смерти.

Томбо был нанят обсерваторией в 1929 году и обнаружил планету недалеко от того места, где предложил Лоуэлл. Это, по-видимому, подтвердило предсказания Лоуэлла, поэтому открытие было соответствующим образом объявлено в день рождения Лоуэлла (13 марта), а первые две буквы имени Плутона — его инициалы.3

Плутон настолько тусклый, что его можно увидеть только с помощью телескопа 30 см (12 дюймов) или больше, и астрономы не смогли определить его размер и массу. Ранние оценки могли основываться только на отклонениях орбит Нептуна и Урана. Размер был быстро пересмотрен по сравнению с оценкой Лоуэлла, и, в конце концов, астрономы остановились на массе около трех четвертей массы Земли.

Все это изменилось около 1978 года, почти через 50 лет после первого открытия Плутона. Ключевое доказательство было найдено Джеймсом Кристи из Военно-Морской обсерватории США, когда он понял, что у Плутона есть спутник. Он заметил, что на некоторых снимках с их 1,5-метрового телескопа Плутон был слегка удлинен, но звезды на тех же фотографиях — нет. По этим снимкам он смог оценить диаметр орбиты спутника и его орбитальный период. В результате астрономы смогли рассчитать массу Плутона с гораздо большей точностью.4 В настоящее время принято считать, что Плутон составляет лишь 1/500 массы Земли. Текущие наблюдения подтвердили спутник Плутона, и Международный астрономический союз дал ему официальный статус в 1985 году и назвал его Хароном.5

С такой крошечной массой Плутон не мог повлиять на орбиты газовых гигантов Урана или Нептуна. В 1983 году астрономы исследовали все небо с помощью инфракрасного астрономического спутника, но ни одна скрытая планета не была найдена. В настоящее время принято считать, что возмущения орбит Урана и Нептуна были воображаемыми, что расчеты Лоуэлла были ошибочными, а открытие Томбо было совпадением.1

Как могло так много ученых так долго ошибаться относительно массы Плутона — в 400 раз? Подобный вопрос часто задают, когда креационисты говорят о том, что Земле всего 6 000 лет вместо общепринятого возраста в 4 600 миллионов лет.

Масса Плутона, как и возраст Земли, не была измерена напрямую. Она рассчитывается на основе научных моделей, которые все основаны на предположениях. Все ученые получили одни и те же неправильные ответы, потому что все они использовали одни и те же модели и одни и те же предположения. Однако продолжающиеся наблюдения за поведением Плутона позволили получить больше информации, которая позволила совершенно по-другому подойти к проблеме, опровергнув прежние предположения и выдвинув радикально новую и обоснованную оценку.

Есть еще одна большая разница. Масса Плутона — это оперативная наука, с помощью которой мы можем продолжать наблюдения в настоящее время, используя новые и лучшие инструменты и технологии. Но возраст Земли — это историческая наука. Мы не можем путешествовать во времени, чтобы наблюдать вещи, которые происходили только в прошлом. Для получения информации о прошлом нам нужны достоверные свидетельства очевидцев.

Pluto

Плутон противоречит гипотезе туманности

Плутон принадлежит к классу объектов, которые вращаются вокруг Солнца за Нептуном, называемых TNOs (Trans Neptunian Objects/Транснептуновые объекты, ТНО). Астрономы рассматривают их как материал, оставшийся от газово-пылевой туманности, из которой предположительно сформировалась Солнечная система, предположительно 4,6 миллиарда лет назад.

Но Плутон — проблема для гипотезы туманности. Во-первых, он вращается не в той же плоскости, что и другие планеты (т. е. эклиптика), а под углом 17°. Почему бы и нет? Во-вторых, его ось вращения не перпендикулярна его орбитальной плоскости, а наклонена так, что в настоящее время она направлена почти прямо на Солнце. Как так? В-третьих, его орбита не круглая, а сильно эллиптическая. На самом деле, Плутон иногда подходит ближе к Солнцу, чем Нептун. Почему? Эти особенности Плутона противоречат предсказаниям гипотезы туманности, поэтому астрономам пришлось изобрести специальные вторичные истории, чтобы объяснить их. Вот вам и гипотеза туманности.

Плутон и его спутники также не поддерживают идею миллиардов лет. Анализ света от Харона показывает, что его поверхность покрыта активными вулканами богатой аммиаком воды, извергающейся из глубин спутника. Аналогичные выводы были сделаны для многих ТНО. Это означает, что внутри этих объектов должен быть источник внутреннего тепла. Но если им миллиарды лет, они должны были быть холодными и мертвыми миллиарды лет назад.

  1. Помимо Харона, в 2005 году были открыты два меньших спутника — Никс и Гидра.

 

Читайте ниже: Повторное открытие Плутона

 

 

Автор: Тас Уокер

Дата публикации: март 2009

Источник: Creation

 

Перевод: Недоступ А.

Редактор: Недоступ А.

 

 

Повторное открытие Плутона

Рис. 1. Мозаика Плутона с космического аппарата New Horizons, снятая 13 июля 2015 года с расстояния 768 000 км. Видным регионом в форме «сердца» является регион Томбо.

18 февраля 1930 года Клайд Томбо открыл Плутон, который 14 июля 2015 года был вновь открыт в рамках миссии New Horizons. Поверхность Плутона обладает потрясающим разнообразием характеристик (рис. 1).

Астрономы давно хотели получить более подробную информацию о Плутоне, но их ожидание закончилось. Плутон давно поднял ряд сложных вопросов для ученых.

Теперь, с новой информацией из миссии New Horizons, большая часть науки о Плутоне должна быть переосмыслена. Плутон и его спутник Харон оказались гораздо более геологически интересными, чем ожидалось.

Хотя для переваривания новой информации требуется время, уже есть намеки на последствия создания Плутона, которые согласуются с другими телами в Солнечной системе, такими как спутники внешних планет.

Сама миссия New Horizons поможет нам понять самый внешний регион нашей Солнечной системы. Космический корабль New Horizons путешествовал в течение девяти лет, чтобы достичь Плутона. Чтобы достичь такого далекого объекта, New Horizons был запущен с Земли с большей скоростью, чем любой другой космический аппарат, когда-либо покидавший орбиту Земли. Космический аппарат двигался со скоростью 15 км в секунду по пути к Плутону.1

Таким образом, New Horizons удалось сделать только один проход мимо Плутона. Просто невозможно было включить достаточно топлива в такой космический корабль, чтобы замедлить его до орбиты Плутона или сделать более одного прохода. Космический корабль New Horizons, как говорят, размером с рояль и упакован различными научными инструментами.

Имеется ультрафиолетовый спектрометр для измерения газа, специальная мультиспектральная система для различных картографических операций, инфракрасный спектрометр, радиометр (для измерения газа), детектор солнечного ветра, спектрометр частиц, пылеуловитель и ПЗС-формирователь очень высокого разрешения с телеобъективом для получения высококачественных фотографий.

Система Плутона

Плутон имеет пять известных спутников, которые вращаются вокруг него, а также другие небольшие объекты, которые вращаются вокруг Солнца или вблизи его орбиты (называемые плутино). Самый большой объект на орбите Плутона — Харон (произносится как «Шарон»). Плутон и Харон вращаются вокруг центра тяжести, расположенного примерно на одной восьмой расстояния от Плутона до Харона. Ось вращения Плутона наклонена на 122,5 градуса относительно плоскости эклиптики (определяемой орбитой Земли), что делает его ориентированным подобно Урану.2 Орбита Плутона вокруг Солнца наклонена примерно на 17 градусов относительно эклиптики. Харон вращается вокруг Плутона с тем же орбитальным периодом, что и период вращения Плутона — примерно 6,4 земных суток.2

New Horizons уже сделали значительные открытия относительно Плутона и Харона, хотя данные будут продолжать передаваться обратно на Землю в течение нескольких месяцев. Есть интересные газовые явления, происходящие на Плутоне, и есть доказательства геологической активности на поверхности.

10 июля 2015 года, перед самым приближением, команда НАСА опубликовала пресс-релиз, в котором говорилось: «Хьюстон, у нас есть геология».3

Это нагруженное утверждение, которое подразумевает удивление и вызов предыдущим предположениям о Плутоне. Плутон часто сравнивали с некоторыми ледяными лунами внешней Солнечной системы, особенно с Тритоном (на Нептуне). Ученые склонны предполагать, что небольшие объекты потеряют свое внутреннее тепло через четыре миллиарда лет, и поэтому они не могут быть все еще геологически активными.

Когда они оказываются активными, часто предполагается, что энергия для управления геологическими процессами поступает от приливного нагрева с планеты, вокруг которой вращается спутник. Но Плутон не спутник, и поэтому приливные эффекты не могут быть источником внутреннего тепла. В Солнечной системе, которой всего несколько тысяч лет, энергия все еще может рассеиваться от времен сотворения. Ученые могут попытаться обратиться к радиоактивным минералам, нагревающим Плутон, но, будучи относительно небольшим телом с плотностью менее 2,0 г/см3, радиоактивные изотопы, вероятно, будут в дефиците. (Обратите внимание, что Плутон был переопределен как «карликовая планета» в 2006 году Международным астрономическим союзом.4)

Ниже приведены некоторые из важных вещей, наблюдаемых на Плутоне космическим аппаратом New Horizons. Обратите внимание, что это ранние результаты, и в ближайшие месяцы с космического аппарата будет получено гораздо больше данных.

  • Плутон теряет очень большое количество азота в космос. На брифинге для СМИ НАСА 17 июля 2015 года один из исследователей сказал, что ранняя оценка состояла в том, что 500 тонн азота покидали Плутон каждый час.
  • Оказалось, что Плутон несколько больше предыдущих оценок. В настоящее время его диаметр составляет 2 370 км.5 Это означает, что его плотность была пересмотрена в сторону понижения и в нем больше льда, чем считалось ранее.
  • Поверхность имеет множество «зон» различных символов. Есть темные области вдоль его экватора, которые имеют больше кратеров, и все же большая часть поверхности покрыта льдом и обладает несколькими кратерами.
  • Есть и другие таинственные структуры на части поверхности, которые считаются насыпями, ограниченными трещинами. Геологи называют их «полигональными объектами».
  • Плутон имеет горные хребты. Один из хребтов сравнивали с земными Скалистыми горами, а другой — с Аппалачами. Эти горы, как полагают, сделаны из водяного льда.
  • Харон (измеряется как 1 208 км в диаметре) также имеет ледяную поверхность, которая является геологически интересной. Он имеет большие каньоны и разнообразный рельеф.

Льды, присутствующие на поверхности, включают азот, окись углерода, метан и этан, причем азот является наиболее распространенным. (Твердый этан был обнаружен на Плутоне в 1999 году телескопом Subaru с инфракрасным спектрометром.6)

Льды на Плутоне имеют тенденцию сублимироваться (превращаться непосредственно в газ), особенно азот и окись углерода. Газы могут перемещаться по поверхности, возможно, сезонным образом. Это может быть азот или органический снег. Поскольку орбитальный период Плутона составляет 248 земных лет, поверхностные и газовые процессы, вероятно, варьируются в течение нескольких десятилетий, поскольку Плутон пересекает свою орбиту.7 Туманы наблюдались New Horizons на высотах примерно 120 км над Плутоном.

 

Лаборатория Прикладной Физики НАСА/Университета Джонса Хопкинса/Юго-Западный Научно-исследовательский институт. Tombaugh Regio

Рис. 2. Мозаика крупным планом

Спутник Planum области, к западу от Tombaugh Regio, на Плутоне. Снято 14 июля 2015 года с 77 000 км.


Это ставит туманы на более высокую высоту, чем существующие модели поддержки, по словам одного ученого.8 Органические соединения могут образовываться из ультрафиолетового света, приводящего к химическим реакциям в газах над поверхностью, и продукты этих реакций могут образовывать темный осадок на поверхности. На момент написания этой статьи, без подробных спектров, неясно, что такое темный материал на поверхности, но ученые склонны предполагать, что это смесь органических льдов, вероятно, включая толины. Существует также темная область вблизи Северного полюса Харона, но пока мало данных об этом.

Поверхность Плутона включает светлые области, где лед кажется свежим, а также темные области. Некоторые районы имеют значительный рельеф, с горами высотой до 3 500 м (11 000 футов) (рисунок 2). Большой круглый или в форме сердца белый регион (рис. 1) был назван Tombaugh Regio/Томбо Реджио в честь Клайда Томбо, который открыл Плутон. Темные области на поверхности кажутся более старыми, поскольку они обладают большим количеством ударных кратеров.

Но большая часть поверхности показывает очень мало кратеров, что опять же подразумевает геологическую активность или некоторые явления всплытия. В регионе на краю пояса Койпера с рядом небольших объектов в его окрестностях, включая пять известных спутников Плутона, Плутон, как ожидается, будет иметь больше кратеров. Слои льда на поверхности также могут двигаться. Есть также круглые или многоугольные структуры на поверхности, которые, по-видимому, были заполнены льдом. «Полигональные особенности» были замечены на других телах в Солнечной системе, таких как полярные шапки Марса. Геологи активно обсуждают происхождение этих структур. Они, вероятно, не являются ударными структурами, но могут предполагать подъем снизу, или, возможно, сжатие блоков льда, или, возможно, даже конвекционные явления под поверхностью.

Выводы

Когда что-то новое открыто или замечено впервые, например, фотографии Плутона с New Horizons, естественно, что есть некоторые предположения от ученых о последствиях новой информации. И эволюционисты, и креационисты склонны интерпретировать вещи в рамках своего собственного мировоззрения. Таким образом, светские ученые смотрят на поверхность объекта в нашей Солнечной системе, такого как Плутон, с несколькими кратерами, и они могут сказать, что у него «молодая» поверхность.

Для человека со светской эволюционной точкой зрения слово «молодой» может означать несколько сотен миллионов лет, основываясь, например, на моделях кратеров. Но для креациониста слово «молодой» означает всего несколько тысяч лет. Светские ученые могут не предполагать, что Плутон сформировался, когда сформировалась Солнечная система, но они будут предполагать гораздо более старый возраст, чем с точки зрения молодого возраста. Для ученого возрастные предположения определяют тип процессов, которые считаются вероятными для объяснения объекта. По моему опыту, если есть данные хорошего качества, в течение многих лет исследования имеют тенденцию выявлять проблемы с эволюционными научными моделями.

Таким образом, для Плутона креационисты должны наблюдать за исследованиями в течение следующих нескольких лет и видеть, куда они ведут. Мы не должны делать поспешных выводов, основываясь на слишком малом количестве информации. Но мы можем провести аналогии между Плутоном и другими подобными объектами в нашей Солнечной системе, такими как спутники внешних планет.

Космический аппарат New Horizons будет продолжать отправлять данные на землю в течение многих месяцев. Атмосферные и геологические явления на Плутоне, вероятно, бросят вызов существующим теориям. Плутон, очевидно, активный и интересный мир, который был частично возрожден различными процессами. В моих собственных исследованиях различных объектов Солнечной системы взгляд на создание в молодом возрасте часто имеет преимущества в объяснении удивительных наблюдений.9,10 Источники энергии, такие как радиоактивное нагревание, экзотермические химические реакции, такие как серпентинизация, и электрические токи, рассматривались для различных спутников во внешней Солнечной системе.

Они часто считались недостаточными источниками энергии для объяснения активных процессов, происходящих на таких спутниках, как Европа (Юпитер), Энцелад (Сатурн) и Ариэль (Уран).Если бы Солнечная система была создана всего несколько тысяч лет назад, атмосферные и геологические процессы все еще могли бы быть «активными» от сотворения мира. Но за миллиарды лет некоторые процессы, по сути, «сбегают» и, следовательно, не должны оставаться активными. Этот подход может быть применим к Плутону. Однако сначала мы должны лучше понять периодические сезонные процессы, которые могут повлиять на Плутон. Ученые и другие комментируют «молодость» поверхности Плутона. Она может быть даже моложе, чем большинство ученых себе представляют. Интересно, что для нас все еще есть сюрпризы в том, что создал Бог.

 

 

Автор: Уэйн Спенсер

Дата публикации: декабрь 2015

Источник: Creation

 

Перевод: Недоступ А.

Редактор: Недоступ А.

 

Ссылки и примечания к статье Урок от Плутона

  1. Абель, Г. А., Моррисон Д. Вольф, С. С., Исследование Вселенной, 6-е издание, Сондерс колледжа издание, Филадельфия, США. 186, 1993. Вернуться к тексту.
  2. Ссылка. 1, стр. 185. Вернуться к тексту.
  3. Ссылка. 1. Имя от классической мифологии и было предложено Венецией Берни, 11-летней школьницей из Оксфорда, Англия. Вернуться к тексту.
  4. Используя ньютоновскую формулировку третьего закона Кеплера. Вернуться к тексту.
  5. Ссылка. 1, стр.288-289 Вернуться к тексту.

 

 

Ссылки и примечания к статье Повторное открытие Плутона

  1. Филлипс, Т. (Изд.), New Horizons становится ближайшим космическим аппаратом для сближения с Плутоном, декабрь 2011 года, science.nasa.gov, дата обращения июль 2015 года. Вернуться к тексту.
  2. Williams, D. R., Pluto Fact Sheet, nssdc.gsfc.nasa.gov, дата обращения июль 2015 года. Вернуться к тексту.
  3. «Хьюстон, у нас есть геология», июль 2015 новости из НАСА, Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса и Юго-Западного научно-исследовательского института, pluto.jhuapl.edu, дата обращения июль 2015 года. Вернуться к тексту.
  4. Spencer, W., Planet Definitions and the Creator, 10 November 2006; creation.com/planet-definitions. Вернуться к тексту.
  5. Насколько велик Плутон? New Horizons решает многолетние дебаты, июль 2006 новости из НАСА, Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса и Юго-Западного научно-исследовательского института, pluto.jhuapl.edu, дата обращения июль 2015 года. Вернуться к тексту.
  6. Первое обнаружение внеземного твердого этана, июнь 1999 года пресс-релиз, Национальная астрономическая обсерватория Японии, naoj.org, дата обращения июль 2015 года. Вернуться к тексту.
  7. Браун, Майкл, Э., Плутон и Харон: формирование, сезоны, состав, Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 30: 307-345, 2002 / doi: 10.1146/annurev.земля.30.090401.095213. Вернуться к тексту.
  8. Талберт, Т. (Изд.), Потрясающее изображение ночной стороны показывает туманное небо Плутона, новости июля 2015 года из НАСА, Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса и Юго-Западного научно-исследовательского института, nasa.gov, дата обращения июль 2015 года. Вернуться к тексту.
  9. Spencer, W., Warm icy moons, J. Creation 29(3):53-59, 2015. Вернуться к тексту.
  10. Спенсер, У., Приливная диссипация и эпоха Ио, Труды пятой Международной конференции по креационизму, Роберт Л. Айви-младший (Изд.), Creation Science Fellowship Inc., 2003, стр.585-595 Вернуться к тексту.

Написать коментарий