Материал из РУВИКИ — свободной энциклопедии

Харон (спутник)

Не следует путать с Хироном — астероидом из класса кентавров.
У этого термина существуют и другие значения, см. Харон (значения).
Харон ⯕
Спутник Плутона
Фотография Харона в естественных цветах, сделанная космическим аппаратом «Новые горизонты» во время его максимального сближения с Плутоном (и Хароном) 14 июля 2015 года.
Фотография Харона в естественных цветах, сделанная космическим аппаратом «Новые горизонты» во время его максимального сближения с Плутоном (и Хароном) 14 июля 2015 года.
Первооткрыватель Джеймс У. Кристи,
Роберт С. Харрингтон
Дата открытия 22 июня 1978
Орбитальные характеристики
Большая полуось 19 595,764 км[1][2] (относительно центра Плутона)
Эксцентриситет 0,00005[3]
Период обращения 6,387222 суток
(6 сут. 9 ч 17 мин. 36 с)[1]
Наклонение орбиты 0,001° (к плоскости экватора Плутона)
57,5° (к плоскости орбиты центра масс системы «Плутон — Харон»)
64° (к плоскости эклиптики)[4]
Физические характеристики
Диаметр 1212 ± 1 км[5][6][2][7]
Площадь поверхности 4,61⋅106 км²
Масса (1,586 ± 0,015)⋅1021 кг[6][2]
Плотность 1,705 ± 0,006 г/см³[1]
Ускорение свободного падения 0,29 м/с²[6]
Период вращения вокруг оси синхронизирован (равен периоду обращения)
Альбедо 0,372
Абсолютная звёздная величина 1[8]
Видимая звёздная величина 16,8
Температура поверхности −220 °C (53 K)
Атмосфера практически отсутствует (давление меньше 0,11 мкбар, или 11 мПа)
Логотип РУВИКИ.Медиа Медиафайлы на РУВИКИ.Медиа
Логотип Рувики.Данных Информация в Рувики.Данных ?

Харо́н (греч. Χάρων; также (134340) Плутон I) — самый крупный и массивный из 5 спутников Плутона. Также является ближайшим к нему спутником[1][2].

Диаметр Харона всего в 2 раза меньше диаметра Плутона, а масса — в 8,2 раза меньше[9]. Кроме того, их общий центр масс лежит вне обоих тел[7]. По этим причинам систему «Плутон — Харон» иногда рассматривают как двойную карликовую планету[10] (хотя Международный астрономический союз официально не вводил такое понятие). Оба компонента этой системы обращаются вокруг их общего центра масс и синхронно вращаются вокруг своих осей, т. е. так, что период вращения каждого из них вокруг своей оси равен периоду их обращения вокруг центра масс, вследствие чего каждый из них всегда повёрнут к своему партнёру одной и той же стороной[10][11].

Средняя плотность Харона указывает на то, что он представляет собой каменно-ледяное тело в пропорции примерно 1 : 1[12]; его поверхность покрыта в основном водяным льдом с примесью аммиачного[13]. Предполагается, что система «Плутон — Харон» возникла в результате столкновения независимо образовавшихся Плутона и прото-Харона, после чего современный Харон сформировался из осколков, выброшенных на орбиту вокруг Плутона[14][15].

Харон открыт летом 1978 года американскими астрономами Джеймсом У. Кристи и Робертом С. Харрингтоном при изучении фотопластинок с изображением Плутона. Спутник назван в честь персонажа древнегреческой мифологии Харона — перевозчика душ мёртвых через реку Стикс. Данное название было официально утверждено Международным астрономическим союзом в 1986 году. С открытием в 2005 году двух других спутников Плутона — Гидры и Никты — Харон стали также именовать как Плутон I.

В июле 2015 года американская автоматическая межпланетная станция «Новые горизонты» впервые в истории достигла Плутона и Харона и исследовала их с пролётной траектории, передав на Землю ценные снимки поверхностей обоих тел. На основе этих снимков были составлены карты поверхностей Плутона и Харона[16][17]. Эти карты показали, что Харон обладает весьма разнообразным рельефом, с горами и долинами, который свидетельствует о геологической активности в прошлом[7]. Объекты поверхности Харона получают наименования в основном в честь имён авторов и персонажей научной фантастики и фэнтези, а также названий вымышленных природных или рукотворных объектов, фигурирующих в их сюжетах.

История открытия и исследований

[править | править код]

Открытие[править | править код]

Харон был открыт 22 июня 1978 года американским астрономом Джеймсом У. Кристи, работавшим в Военно-морской обсерватории США. Пытаясь уточнить параметры орбиты Плутона, он просматривал его фотографии, сделанные в апреле и мае 1978 года с помощью 1,55-метрового астрометрического телескопа-рефлектора имени Кая Стрэнда на станции Флагстафф[18]. В силу большой удалённости от Земли Плутон на фотопластинках выглядел примерно так же, как звёзды, имея вид кружка с неровными краями[19] (рис. 2, справа). Кристи заметил, что на некоторых фотографиях Плутон имел выпуклость (удлинение, «горб»), т. е. обладал слегка продолговатой формой, в то время как звёзды, присутствовавшие на той же фотографии, были запечатлены без искажений (рис. 2, слева)[20][21].

Рис. 1. Первооткрыватели Харона Джеймс У. Кристи (слева) и Роберт С. Харрингтон в 1978 году.

Кристи вместе с другим астрономом той же обсерватории, Робертом С. Харрингтоном, проверили архивные изображения Плутона, сделанные с 1965 года, и снова обнаружили на некоторых из них выпуклости, которые к тому же меняли своё положение относительно звёзд[22][23]. Максимальный угловой размер удлинений составлял около 0,9″[18]. Подсчёты показали, что фотографии с выпуклостью появлялись с определённым периодом, равным 6,39 суток, который соответствовал известному на тот момент периоду вращения Плутона[23]. Исключив возможность того, что выпуклости были связаны с фоновыми звёздами или представляли собой дефекты изображения, Кристи и Харрингтон пришли к выводу, что у Плутона есть естественный спутник, обращающийся вокруг него на расстоянии около 19 600 км с периодом 6,3867 суток и находящийся столь близко к Плутону, что разрешения телескопа не хватало, чтобы увидеть их раздельно[20]. Для проверки этого вывода, Кристи и Харрингтон рассчитали и предсказали появление очередной выпуклости Плутона 2 июля 1978 года. Новые снимки, сделанные телескопом в этот день, показали присутствие выпуклости именно там, где она и должна была быть[24]. После этого Кристи и Харрингтон объявили об открытии первого спутника Плутона, и соответствующее сообщение было опубликовано Международным астрономическим союзом 7 июля 1978 года[18][20].

В 1977 году советский планетолог Р. И. Киладзе математически исследовал модель ранней эволюции планет Солнечной системы, из которой следовало, что в эпоху формирования большинство планет, кроме Меркурия и Венеры, были окружены роями мелких частиц, имеющими радиусы, в несколько десятков раз превосходящие радиусы самих планет. Выпадение этих частиц на планету приводило к росту последней и появлению у неё суточного вращения (собственного момента импульса). Из остатков этих роёв сформировались спутники планет. Из модели вытекало, что роем мелких частиц был окружён и Плутон, у которого, следовательно, должен иметься «неизвестный в настоящее время спутник, ждущий своего открытия»[25]. Таким образом, существование спутника Плутона было предсказано Киладзе ещё за год до открытия Харона[26].

Рис. 2. Фотографии Плутона, сделанные с помощью 1,55-метрового астрометрического телескопа-рефлектора имени Кая Стрэнда на станции Флагстафф Военно-морской обсерватории США.

До открытия Харона существовала гипотеза, что Плутон ранее был спутником Нептуна, каким-то образом покинувшим его орбиту. Это предположение основывалось на сходстве размеров Плутона и Тритона, а также близости орбитального периода Тритона (5,9 суток) и периода вращения Плутона (6,4 суток). Высказывалось предположение, что тесное сближение этих двух тел, когда они оба были спутниками Нептуна, привело к выбросу Плутона из системы Нептуна и заставило Тритон занять ретроградную орбиту, которая наблюдается в настоящее время[4][27]. Открытие и исследование Харона помогло уточнить массу Плутона, которая составила всего 0,6 массы Тритона. Следовательно, Плутон не мог «перевернуть» орбиту Тритона. Само по себе наличие у Плутона большого собственного спутника, сравнимого с ним по размеру, также делает гипотезу «побега» неправдоподобной[27].

Дальнейшее изучение[править | править код]

Радиус Харона впервые удалось измерить благодаря затмению им звезды, которое было случайно замечено 7 апреля 1980 года с помощью 1-метрового телескопа Южноафриканской астрономической обсерватории. Длительность затмения составила 50 с. На основании этого наблюдения была получена нижняя оценка радиуса Харона, равная 600 км[28][29]. Дальнейшая обработка этих данных, выполненная в 1991 году, позволила вычислить более точное значение минимальной границы, составившее 601,5 ± 0,8 км[29][30]. Впоследствии на основе данных об этом затмении для радиуса Харона было вычислено значение 605 ± 20 км, а наблюдения новых звёздных затмений Хароном позволили уточнить эту величину до 603,5 ± 3 км[21].

Развитие астрономического приборостроения привело к возникновению в 1970 году нового метода исследований — спекл-интерферометрии[31]. С его помощью к 1985 году удалось весьма точно определить орбиту Харона, которая практически не отличается от окружности, а её плоскость почти перпендикулярна плоскости земного экватора. Радиус орбиты оценивался в 19 130 км[19]. Уже в 1978 году шведский астроном Лейф Андерссон (1943—1979) понял, что в процессе орбитального движения системы «Плутон — Харон» вокруг Солнца через каждую половину оборота (т. е. примерно через каждые 124 года) плоскость орбиты Харона должна проходить через Землю. Во время каждого такого прохождения с Земли на протяжении нескольких лет должна наблюдаться последовательность попеременных взаимных затмений Плутона и Харона, при которых один их объектов покрывает другой либо отбрасывает на него тень, заслоняя солнечный свет[21]. В течение этого периода затмения должны происходить каждые пол-оборота Харона (т. е. примерно каждые 3,2 суток) и длиться до 5 часов, приводя к периодическим изменениям наблюдаемого суммарного блеска системы примерно на 0,7m, которые можно измерить с высокой точностью астрофотометрическими средствами[19]. Зная характеристики орбиты Харона, в течение нескольких лет после его открытия Роберт Харрингтон рассчитал, что ближайший цикл подобных затмений должен стартовать в начале 1985 года[20]. 17 февраля 1985 года с помощью 0,9-метрового рефлектора обсерватории Мак-Доналд было сделано первое успешное наблюдение одного из таких затмений в рамках 40-минутного интервала времени, предсказанного Харрингтоном[20]. Международный астрономический союз объявил об этом 22 февраля 1985 года[20].

Рис. 3. Первый снимок Плутона и Харона как отдельных объектов, полученный космическим телескопом «Хаббл» в 1994 году.

Попадание Земли в плоскость орбиты Харона, позволяющее видеть эти затмения, происходит лишь дважды на протяжении 248-летнего орбитального периода Плутона, и, к счастью, это событие произошло вскоре после открытия спутника. Поскольку период обращения Харона вокруг Плутона составляет около 6,4 суток, затмения повторялись примерно каждые 3,2 суток и всего с февраля 1985 года по октябрь 1990 года наблюдалась целая серия таких событий[21]. Успешное наблюдение взаимных затмений Плутона и Харона, предсказанных на основании точных математических расчётов, подтвердило тот факт, что Харон является спутником Плутона, а не какой-либо чрезвычайно большой возвышенностью на его поверхности. Кроме того, исследование кривых блеска системы во время затмений позволило составить «карты яркости» данных тел и измерить некоторые их физические характеристики, включая альбедо, средние плотности и радиусы. В частности, для радиусов Плутона и Харона были получены значения 1122 и 600 км соответственно, а их средняя плотность была оценена как 1,84 г/см3[19].

Первое изображение Плутона и Харона в виде отдельных дисков было получено Камерой тусклых объектов космического телескопа «Хаббл» 21 февраля 1994 года (рис. 3). Это позволило астрономам напрямую (с точностью до 1%) оценить диаметры Плутона (получив значение 2320 км) и Харона (1270 км)[32]. К 2000 году, с развитием адаптивной оптики, появилась возможность увидеть отдельные диски Плутона и Харона с использованием и наземных телескопов[23][33]. Но даже лучшие фотографии с Земли или «Хаббла» не позволяли подробно исследовать поверхности этих тел. Для этого требовалась автоматическая межпланетная станция, способная посетить их и сделать несколько фотографий крупным планом[23].

Система Плутона, включая Харон, была подробно исследована с близкого расстояния американским космическим аппаратом «Новые горизонты» (англ. New Horizons) в 2015 году. У обоих объектов была снята как видимая при максимальном сближении сторона, так и обратная (её снимки были сделаны перед сближением и поэтому имеют более низкое разрешение). Высокие чувствительность и угловое разрешение камеры LORRI позволили зарегистрировать Харон точно в предсказанном положении относительно Плутона спустя 35 лет после его открытия Джеймсом Кристи. Камера сделала снимки Плутона и Харона при гораздо большем фазовом угле (угле между Солнцем, Плутоном и космическим аппаратом), чем можно достигнуть с Земли или околоземной орбиты.

Рис. 4. Последовательность снимков, демонстрирующая обращение двойной системы «Плутон — Харон» вокруг центра масс. Получена камерой LORRI межпланетной станции «Новые горизонты» в июле 2014 года с расстояния около 423 млн км.

Название[править | править код]

Сразу после открытия временным обозначением открытого спутника стало 1978 P 1[18][20]. Военно-морская обсерватория США предлагала название «Персефона» в честь супруги Аида — греческого аналога Плутона. Сам Джеймс Кристи ещё 24 июня 1978 года (через 2 дня после открытия) выбрал для спутника название Charon в честь свой жены Шарлин (англ. Charlene), которую называли «Шар», с добавлением частицы «-он», по аналогии со словами «электрон», «нейтрон» и «протон». В английском языке это название совпадает с именем персонажа древнегреческой мифологии Харона — перевозчика душ умерших через реку Стикс. После того как существование спутника Плутона было подтверждено успешным наблюдением предсказанных затмений, 3 января 1986 года Международный астрономический союз утвердил название Харон[34]. По-английски спутник называют также «Шарон»[35].

Статус

[править | править код]

Исторически Харон считается спутником Плутона. Однако, поскольку диаметры и массы этих двух тел достаточно близки друг к другу (Харон всего 2 раза меньше и в 8,2 раза легче Плутона), центр масс системы находится вне обоих тел, а их орбитальное движение и собственные вращения взаимно синхронизированы (они всегда повёрнуты друг к другу одними и теми же сторонами), Плутон и Харон могут рассматриваться в качестве двойной системы[36].

Согласно проекту Резолюции 5 XXVI Генеральной ассамблеи Международного астрономического союза (МАС) 2006 года, Харону, наряду с Церерой и Эридой (ранее известной как объект 2003 UB313), предполагалось присвоить статус планеты. В примечаниях к проекту резолюции указывалось, что в таком случае система «Плутон — Харон» будет считаться двойной планетой[37]. Однако в окончательном варианте резолюции содержалось иное решение: было введено понятие «карликовая планета». К этому новому классу объектов были отнесены Плутон, Церера и Эрида. Харон не был включён в число карликовых планет[38]. МАС заявил о намерении дать формальное определение для двойных карликовых планет, а до этого момента Харон классифицируется как спутник Плутона[39][40].

Орбита

[править | править код]

Плутон и Харон обращаются вокруг общего центра масс, который лежит между ними, за пределами обоих тел, вследствие чего следует считать Харон не спутником Плутона, а компонентом двойной карликовой планеты «Плутон — Харон»[36][41][7][10] (рис. 5). Сам центр масс обращается вокруг Солнца по орбите, которая обладает большой полуосью 39,48 а. е. и наклонена к плоскости земной орбиты под углом 17,14°. Период обращения центра масс вокруг Солнца составляет 247,9 лет[2][42].

Рис. 5. Система «Плутон — Харон» в реальных пропорциях. Оба тела обращаются вокруг общего центра масс, который лежит вне каждого из них.

В течение первых нескольких месяцев после открытия Харона Джеймс Кристи и Роберт Харрингтон установили, что его орбита лежит практически в экваториальной плоскости Плутона и сильно наклонена к плоскости орбиты Земли. Также стало ясно, что Плутон и Харон находятся в двойном синхронном вращении: период вращения каждого из них вокруг своей оси равен периоду их обращения вокруг общего центра масс, вследствие чего каждый из них всегда повёрнут к своему партнёру одной и той же стороной (рис. 5)[21][23][11]. Следовательно, Харон на небе Плутона неподвижен, как и Плутон на небе Харона.

Ось вращения Плутона наклонена относительно перпендикуляра к плоскости орбиты центра масс системы «Плутон — Харон» на угол 119,51°[2][43]. То, что этот угол больше 90°, означает, что Плутон вращается вокруг своей оси в обратном направлении по сравнению с большинством других планет Солнечной системы (кроме Венеры и Урана) и по сравнению с направлением их орбитального движения вокруг Солнца[44]. Следовательно, и Харон обращается вокруг Плутона в направлении, противоположном тому, в котором обращаются регулярные спутники вокруг своих планет (хотя относительно Плутона Харон обращается в прямом направлении, а не ретроградном). Экватор Плутона, а вместе с ним и плоскость орбиты Харона наклонены к плоскости орбиты центра масс системы под углом 57,5°[2][43][44][42]. Угол между осью вращения Плутона (и, следовательно, осью вращения Харона, а также перпендикуляром к плоскости его орбиты) и плоскостью орбиты центра масс составляет около 32°. Следовательно, Плутон со своими спутниками похож на Уран, вращающийся «лёжа на боку»[10]. Из-за столь большого наклона оси вращения и долгого периода обращения вокруг Солнца (почти 248 лет) в области северного и южного полюсов Харона происходят долгие и холодные «полярные ночи»[45].

Рис. 6. Харон в небе Плутона в представлении художника.

Орбита Харона обладает очень малым эксцентриситетом — около 0,00005[3], т. е. её форма близка к круговой. К середине 1980-х годов наземными методами, в первую очередь с применением спекл-интерферометрии[19], удалось довольно точно оценить её радиус. Последующие наблюдения орбитального телескопа «Хаббл» не сильно изменили эту оценку, установив, что радиус лежит в пределах между 19 628 и 19 644 км[21]. Современная оценка составляет 19 596 км[3][2][1]. Период обращения Плутона и Харона вокруг их общего центра масс, равный периоду вращения каждого из них вокруг своей оси, составляет 6,3872 суток[3][2].

Физические характеристики и происхождение

[править | править код]

Открытие Харона позволило астрономам точно вычислить массу Плутона. Совокупность астрометрических наблюдательных данных о движении спутников Плутона показывает, что массы Плутона и Харона равны соответственно (1,303 ± 0,003)⋅1022 кг и (1,586 ± 0,015)⋅1021 кг[6][1]. Таким образом, масса Харона всего в 8,2 раза меньше массы Плутона[46], или составляет примерно 12,2% от неё[7].

Наблюдения покрытия звезды Хароном 7 апреля 1980 года позволили получить нижнюю оценку его диаметра — около 1200 км[28][30][29]. В 2005 году произошло ещё одно покрытие звезды (2UCAC 2625 7135), наблюдения которого, проведённые несколькими группами исследователей, позволили оценить диаметр Харона в 1207,2 ± 10 км, а его плотность — в 1,71 ± 0,08 г/см³[47][48][12]. На основе анализа изображений, полученных космическим аппаратом «Новые горизонты» в 2015 году, для диаметров Плутона и Харона получены оценки соответственно 2376,6 ± 1,6 км и 1212 ± 1 км[6][5] (рис. 7). Следовательно, Харон всего лишь в 2 раза меньше Плутона по диаметру и в 7,5 раз по объёму (рис. 7, 8).

Рис. 7. Сравнение размеров Земли, Луны, Плутона и Харона (справа снизу).

Средняя плотность Плутона равна 1,854 ± 0,006 г/см³, а плотность Харона немного меньше — 1,702 ± 0,017 г/см³[6][5]. Следовательно, в составе Харона больше льдов и меньше каменистых пород, чем в составе Плутона[7]. Плотность Харона указывает на то, что он представляет собой каменно-ледяное тело в пропорции примерно 1 : 1[12].

В настоящее время предполагается, что система «Плутон — Харон» возникла в результате столкновения независимо образовавшихся Плутона и прото-Харона, после чего современный Харон сформировался из осколков, выброшенных на орбиту вокруг Плутона. При этом также могли образоваться некоторые объекты пояса Койпера[14][15]. Согласно более поздней, усовершенствованной версии этой модели, независимо образовавшиеся прото-Плутон и прото-Харон могли столкнуться и временно «слипнуться», вращаясь как единое тело. После этого Харон отделился от Плутона и был выброшен на орбиту, которая со временем постепенно расширялась, удаляясь от Плутона, и приобретала более круглую форму. При этом оба тела обменялись лишь небольшим количеством своего материала, без значительных потерь вещества в окружающее пространство. Более крупный Плутон в начале и конце события содержал более высокую долю каменистых пород, в то время как меньший Харон состоял примерно наполовину из камня и наполовину из льда[49][50].

Поверхность и состав

[править | править код]

Поверхность Харона на 30% темнее поверхности Плутона[10] и также покрыта немногочисленными следами ударных кратеров (как и Плутон)[51]. Похоже, что эти объекты существенно отличаются по составу. В то время как на поверхности Плутона много азотного и метанового льдов, Харон в основном покрыт менее летучим водяным льдом[7] с примесью аммиачного[13], и его поверхность имеет более нейтральный (менее красноватый) цвет.

14 июля 2015 года автоматическая межпланетная станция NASA «Новые горизонты» пролетела через систему «Плутон — Харон» на минимальном расстоянии 13 700 км от Плутона (11,5 его радиусов) и 29 400 км от Харона (48,6 его радиусов) со скоростью 13,8 км/с[6]. В рамках миссии были получены фотографии Плутона и Харона с различных расстояний. В конце июля того же года были опубликованы карты поверхностей обоих тел[16][17]. Эти карты показали, что Харон обладает весьма разнообразным рельефом, с горами и долинами, который свидетельствует о геологической активности в прошлом. Вероятно, внутреннее строение Харона является дифференцированным[7]. В частности, его экватор пересекает протяжённый каньон, внутри которого заметны извилистые трещины и утёсы. Обнаружен и другой каньон, глубиной около 8 км. Они свидетельствуют о том, что Харон, вероятно, испытал сильное сжатие на ранних этапах эволюции. Это могло произойти, например, в процессе его сближения с Плутоном, оказавшим на него сильное приливное воздействие[52].

Объекты поверхности Харона получили неофициальные наименования в честь имён авторов и персонажей научной фантастики и фэнтези, а также названий вымышленных природных или рукотворных объектов, фигурирующих в их сюжетах: горы Кларка и Кубрика, кратеры Кирка, Спока, Ухуры и Сулу (персонажи франшизы «Звёздный путь»), Дарта Вейдера, Люка Скайуокера и принцессы Леи (персонажи серии фильмов «Звёздные войны»), Рипли и каньон Ностромо (персонаж и корабль из серии фильмов «Чужой»), каньон Тардис и область Галлифрей (соответственно аппарат и планета из сериала «Доктор Кто»), области Вулкан (планета из «Звёздного пути») и Мордор (страна из серии книг «Властелин колец»).

Согласно некоторым моделям, Харон может быть геологически активен вплоть до наличия жидкости под поверхностью. Это обосновывается тем, что спектральный анализ показывает наличие на его поверхности кристаллического водяного льда и гидратов аммиака[13], в то время как под действием ультрафиолетового солнечного излучения и космических лучей кристаллический лёд должен переходить в аморфное состояние в течение срока менее 105 лет, а гидраты аммиака должны распадаться менее чем за 107 лет[53]. С 2007 года на основании наблюдений обсерватории Джемини выдвигались гипотезы о криовулканизме на Хароне. Расчёты показывали, что в недрах Харона может существовать океан воды и аммиака, поддерживаемый в жидком состоянии за счёт энергии, выделяющейся при радиоактивном распаде нестабильных атомных ядер, и скрытой теплоты, выделяющейся при фазовых переходах. Поскольку при переходе из жидкой в твёрдую фазу вода расширяется (плотность льда меньше плотности жидкой воды), подобные процессы могут приводить к возникновению разломов в коре Харона. Через эти разломы может осуществляться извержение гейзеров, выбрасывающих на поверхность большие количества воды и аммиака, которые впоследствии замерзают и образуют кристаллический водяной лёд и гидраты аммиака[53]. Если верна описанная выше модель, согласно которой Харон сформировался при столкновении Плутона с другим телом, то на ранней стадии своей эволюции Харон мог располагаться ещё ближе к Плутону и обращаться вокруг него по более вытянутой орбите. В 2014 году было выдвинуто предположение, что если в прошлом эксцентриситет орбиты Харона был выше, то испытываемые им переменные приливные деформации со стороны Плутона также могли обеспечить достаточный нагрев его недр для поддержания существования подповерхностного океана жидкой воды[54].

Полярные области поверхности Харона значительно темнее экваториальных[7]. В окрестности северного полюса Харона обнаружено протяжённое тёмно-красное пятно (или макула), получившее название Мордор[7] и имеющее, вероятно, иной состав ледяных отложений по сравнению с остальной поверхностью[51]. Аналогичное потемнение есть и в области южного полюса[45]. Предполагается, что эти пятна образовались из-за воздействия атмосферы Плутона в сочетании со сверхнизкими температурами, периодически возникающими на поверхности спутника. Во время полярной ночи, которая может длиться около ста лет, температура в окрестности северного полюса Харона опускается до –258 °C и захваченные его гравитацией из атмосферы Плутона метан и азот замерзают, образуя «снег» в данной области. В это время под действием галактических космических лучей, солнечного ветра и ультрафиолетового излучения из данных молекул образуются более тяжёлые химические соединения. Когда данная область снова поворачивается к Солнцу и её температура возрастает (достигая в максимуме −213 °C), метан и азот сублимируются и в области Мордора остаются лишь образованные ранее тяжёлые соединения, которые под влиянием ультрафиолетового излучения превращаются в толины, придающие данной области красновато-коричневый цвет[45][7][55].

Детали поверхности Харона должны получать названия согласно четырём темам, утверждённым Международным астрономическим союзом в феврале 2017 года[56][57][58]:

  • цели и промежуточные этапы вымышленных космических и других путешествий;
  • вымышленные и мифологические корабли в космических и других путешествиях;
  • вымышленные и мифологические мореплаватели, путешественники и первопроходцы;
  • писатели и художники, ассоциированные с исследованием космоса, в частности Плутона и пояса Койпера.

11 апреля 2018 года Международный астрономический союз официально утвердил первые названия для деталей рельефа Харона: каньонов (Argo Chasma[59][60], Caleuche Chasma, Mandjet Chasma), гор (Butler Mons, Kubrick Mons, Clarke Montes) и кратеров (Dorothy, Nasreddin, Nemo, Pirx, Revati и Sadko)[61].

Осенью 2024 года пресс-служба американского Юго-западного исследовательского института (англ. Southwest Research Institute, SwRI) сообщила, что космический телескоп «Джеймс Уэбб» впервые обнаружил свидетельства присутствия на поверхности Харона запасов перекиси водорода и замороженного углекислого газа. Их наличие указывает на активные химические процессы в верхних слоях ледяной оболочки спутника, протекающие под действием ультрафиолетового излучения Солнца, а также космических лучей и заряженных частиц солнечного ветра[62].

Внешние видеофайлы
Видео NASA, изображающее пролёт над поверхностью Харона (компьютерная графика на основе данных, полученных «Новыми горизонтами»)

В массовой культуре

[править | править код]

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 Brozović M., Jacobson R. A. (2024). “Post-New-Horizons orbits and masses for the satellites of Pluto”. The Astronomical Journal [англ.]. 167 (6): 256. Bibcode:2024AJ....167..256B. DOI:10.3847/1538-3881/ad39f0.
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Pluto Fact Sheet. NASA. Дата обращения: 15 апреля 2025.
  3. ↑ 1 2 3 4 Stern S. A. et al. (2015). “The Pluto system: Initial results from its exploration by New Horizons”. Science [англ.]. 350 (6258): 249—352. arXiv:1510.07704. Bibcode:2015Sci...350.1815S. DOI:10.1126/science.aad1815.
  4. ↑ 1 2 Солнечная система, 2018, с. 297.
  5. ↑ 1 2 3 Nimmo F. et al. (2017). “Mean radius and shape of Pluto and Charon from New Horizons images”. Icarus [англ.]. 287: 12—29. arXiv:1603.00821. Bibcode:2017Icar..287...12N. DOI:10.1016/j.icarus.2016.06.027.
  6. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Stern S. A. et al. (2018). “The Pluto system after New Horizons”. Annual Review of Astronomy and Astrophysics [англ.]. 56: 357—392. arXiv:1712.05669. Bibcode:2018ARA&A..56..357S. DOI:10.48550/arXiv.1712.05669.
  7. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Солнечная система, 2018, с. 306.
  8. ↑ Jewitt D. The 1000 km Scale KBOs. University of California, Los Angeles (2008). Дата обращения: 21 апреля 2025. Архивировано 11 февраля 2025 года.
  9. ↑ Солнечная система, 2018, с. 306, 343.
  10. ↑ 1 2 3 4 5 Астрономия: век XXI / ред.-сост. В. Г. Сурдин. — 5-е изд.. — М.: ДМК-Пресс, 2022. — С. 86–87. — 622 с. — ISBN 978-5-93700-172-6.
  11. ↑ 1 2 Бурба Г. А. Предводитель холодных миров // Вокруг света. — Молодая гвардия, 2006. — № 1 (2784).
  12. ↑ 1 2 3 Солнечная система, 2018, с. 345.
  13. ↑ 1 2 3 Brown M. E., Calvin W. M. (2000). “Evidence for crystalline water and ammonia ices on Pluto's satellite Charon”. Science [англ.]. 287 (5450): 107—109. Bibcode:2000Sci...287..107B. DOI:10.1126/science.287.5450.107.
  14. ↑ 1 2 Солнечная система, 2018, с. 307–308.
  15. ↑ 1 2 Canup R. M. (2005). “A giant impact origin of Pluto–Charon”. Science [англ.]. 307 (5709): 546—550. Bibcode:2005Sci...307..546C. DOI:10.1126/science.1106818.
  16. ↑ 1 2 Карты поверхностей Плутона и Харона, основанные на данных New Horizons. NASA.
  17. ↑ 1 2 NASA представило карты Плутона и Харона. Новости про космос (6 августа 2015).
  18. ↑ 1 2 3 4 Marsden B. G. Circular No. 3241. IAU. Central Bureau for Astronomical Telegrams (7 июля 1978). Дата обращения: 15 апреля 2025. Архивировано 16 марта 2015 года.
  19. ↑ 1 2 3 4 5 Емельянов Н. В. Редкие явления в системе Плутона // Земля и Вселенная. — М.: Наука, 1989. — № 4. — С. 27–29. — ISSN 0044-3948.
  20. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Charon Discovery Image. NASA. Дата обращения: 15 апреля 2025.
  21. ↑ 1 2 3 4 5 6 Stern S. A. Pluto // Encyclopedia of the Solar System / McFadden L.-A., Johnson T. V. Weissman P. R.. — Academic Press, 2007. — С. 543–545. — 992 с. — ISBN 978-0-1208-8589-3. Архивная копия от 29 апреля 2022 на Wayback Machine
  22. ↑ Солнечная система, 2018, с. 342–343.
  23. ↑ 1 2 3 4 5 Uri J. 45 years ago: Astronomers discover Pluto’s moon Charon. NASA (23 июня 2023). Дата обращения: 15 апреля 2025.
  24. ↑ Pluto. Лаборатория прикладной физики Университет Джонса Хопкинса. Дата обращения: 16 апреля 2025.
  25. ↑ Р. И. Киладзе. О роли околопланетного роя частиц в возникновении суточного вращения // Бюллетень Абастуманской астрофизической обсерватории. — 1977. — № 48. — С. 191–212.
  26. ↑ Ушел из жизни Ролан Ильич Киладзе. Астрокурьер. Мемориальный выпуск (6 декабря 2010). Дата обращения: 15 апреля 2025.
  27. ↑ 1 2 Owen T. C. Origin of Pluto and its moons. Britannica. Дата обращения: 16 апреля 2025. Архивировано 6 февраля 2025 года.
  28. ↑ 1 2 Walker A. R. (1980). “An occultation by Charon”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society [англ.]. 192: 47P—50P. Bibcode:1980MNRAS.192P..47W. DOI:10.1093/mnras/192.1.47P.
  29. ↑ 1 2 3 Stern S. A. (1992). “The Pluto–Charon system”. Annual Review of Astronomy and Astrophysics [англ.]. 30: 185—233. Bibcode:1992ARA&A..30..185S. DOI:10.1146/annurev.aa.30.090192.001153.
  30. ↑ 1 2 Elliot J. L., Young L. A. (1991). “Limits on the radius and a possible atmosphere of Charon from its 1980 stellar occultation”. Icarus [англ.]. 89 (2): 244—254. Bibcode:1991Icar...89..244E. DOI:10.1016/0019-1035(91)90176-T.
  31. ↑ Вибе Д. З. Спекл-интерферометрия. Большая российская энциклопедия: научно-образовательный портал (14 августа 2023). Дата обращения: 15 апреля 2015. Архивировано 26 декабря 2024 года.
  32. ↑ Pluto and Its Moon, Charon. NASA Science (16 мая 1994). Дата обращения: 16 апреля 2025.
  33. ↑ Солнечная система, 2018, с. 299.
  34. ↑ Circular No. 4157. IAU (3 января 1986). Дата обращения: 16 марта 2015. Архивировано 16 марта 2015 года.
  35. ↑ 40 лет со дня открытия Харона (24 июня 2018).
  36. ↑ 1 2 Olkin C. B., Wasserman L. H., Franz O. G. The mass ratio of Charon to Pluto from Hubble Space Telescope astrometry with the Fine Guidance Sensors (англ.) // Icarus. — Elsevier, 2003. — Vol. 164, no. 1. — P. 254–259. — doi:10.1016/S0019-1035(03)00136-2. — Bibcode: 2003Icar..164..254O.
  37. ↑ Draft Resolution 5 for GA-XXVI: Definition of a Planet. Архивировано 2 февраля 2007 года.
  38. ↑ IAU 2006 General Assembly: Result of the IAU Resolution votes.
  39. ↑ Pluto and the Developing Landscape of Our Solar System. IAU. Архивировано из оригинала 2 июля 2013 года.
  40. ↑ Gingerich O. The path to defining planets (недоступная ссылка — история) (2006). — Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and IAU EC "Planet Definition" Committee chair. Дата обращения: 5 декабря 2015. Архивировано 20 августа 2011 года.
  41. ↑ Маров, 2021, с. 236.
  42. ↑ 1 2 Солнечная система, 2018, с. 296.
  43. ↑ 1 2 Notes on the Fact Sheets. NASA. Дата обращения: 17 апреля 2025.
  44. ↑ 1 2 Маров, 2021, с. 235.
  45. ↑ 1 2 3 Grundy W. M. et al. (2016). “The formation of Charon's red poles from seasonally cold-trapped volatiles”. Nature [англ.]. 539 (7627): 65—68. arXiv:1903.03724. Bibcode:2016Natur.539...65G. DOI:10.1038/nature19340.
  46. ↑ Солнечная система, 2018, с. 343.
  47. ↑ The stellar occultation by Charon of 11 July 2005 (англ.). Observatoire de Paris (1 декабря 2005). Дата обращения: 17 апреля 2025. Архивировано 14 января 2024 года.
  48. ↑ Sicardy B. et al. Charon’s size and upper limit on the atmosphere from a stellar occultation (англ.) // Nature. — 2006. — Vol. 439. — P. 52–54. — doi:10.1038/nature04351. Архивировано 31 марта 2007 года.
  49. ↑ Denton C. A. et al. (2025). “Capture of an ancient Charon around Pluto”. Nature Geoscience [англ.]. 18: 37—43. DOI:10.1038/s41561-024-01612-0.
  50. ↑ SwRI models Pluto-Charon formation scenario that mimics Earth-Moon system (англ.). Southwest Research Institute (27 января 2025). Дата обращения: 18 апреля 2025.
  51. ↑ 1 2 Маров, 2021, с. 240.
  52. ↑ Маров, 2021, с. 241.
  53. ↑ 1 2 Desch S. J. et al. Cryovolcanism on Charon and other Kuiper Belt objects (англ.) // Proceedings of the 38th Lunar and Planetary Science Conference. — 2007. (русский перевод).
  54. ↑ Steigerwald B. Cracks in Pluto’s Moon Could Indicate it Once Had an Underground Ocean. NASA (13 июня 2014). Дата обращения: 17 апреля 2025.
  55. ↑ Уласович К. Астрономы объяснили появление Мордора на Хароне. N + 1 (15 сентября 2016). Дата обращения: 18 апреля 2025.
  56. ↑ Official naming of surface features on Pluto and its satellites: First step approved. IAU Press Release (23 февраля 2017). Архивировано из оригинала 11 февраля 2025 года.
  57. ↑ Official naming of surface features on Pluto and its satellites: First step approved. ScienceDaily (23 февраля 2017). Дата обращения: 18 апреля 2025. Архивировано 25 января 2025 года.
  58. ↑ Official naming of surface features on Pluto and its satellites: First step approved. SpaceNews (23 февраля 2017). Дата обращения: 18 апреля 2025.
  59. ↑ A ‘Super Grand Canyon’ on Pluto’s Moon Charon. NASA (24 июня 2016).
  60. ↑ Александр Яровитчук. Каньон Арго на Хароне. Элементы (20 июля 2018).
  61. ↑ First Names Approved for Charon (12 апреля 2018).
  62. ↑ На Хароне впервые обнаружили перекись водорода и углекислый газ. ТАСС Наука (1 октября 2024). Дата обращения: 18 апреля 2025.

Литература

[править | править код]

Ссылки

[править | править код]
Источник — https://ru.ruwiki.ru/w/index.php?title=Харон_(спутник)&oldid=1205768041