Charon (satelit)

Charon
Měsíc Pluta

Přirozená barevná fotografie Charona pořízená během největšího přiblížení automatizované meziplanetární stanice New Horizons dne 14. července 2015.
Objevitel J.W. Christie
datum otevření 22. června 1978
Orbitální charakteristiky
Hlavní osa 19 591,4 km
Excentricita 0,00005 [1]
Období oběhu 6,387230(1) dnů
( 6 dnů 9 h 17 m 36,7 ± 0,1 s )
Orbitální sklon 112,78 ± 0,02 ° (směrem k rovině ekliptiky)
fyzikální vlastnosti
Průměr 1212 ± 6 km [1]
Plocha povrchu 4,58⋅10 6  km²
Hmotnost (1,52 ± 0,06)⋅10 21  kg
Hustota 1,702 ± 0,021 g/cm³ [1]
Gravitační zrychlení 0,278 m/s²
Perioda rotace kolem osy synchronizovaný (stejný jako doba oběhu)
Albedo 0,372
Absolutní velikost jeden
Zdánlivá velikost 16.8
Povrchová teplota -220 °C ( 53 K )
Atmosféra prakticky chybí (tlak menší než 0,11 μ bar nebo 11 m Pa )
 Mediální soubory na Wikimedia Commons
Informace ve Wikidatech  ?

Charon (z řeckého Χάρων ; také (134340) Pluto I ) je satelit Pluta objevený v roce 1978 (v jiné interpretaci menší složka dvojitého planetárního systému Pluto-Charon ). S objevem v roce 2005 dvou dalších satelitů - Hydra a Nikta -  byl Charon také označován jako Pluto I. Pojmenován po postavě starověké řecké mytologie Charonovi  , nositeli duší mrtvých přes řeku Styx . V červenci 2015 americká sonda New Horizons poprvé v historii dosáhla Pluta a Charonu a prozkoumala je z trajektorie průletu.

Prozkoumávání

Objev

Charon objevil americký astrofyzik James Christie 22. června 1978 na snímku pořízeném na United States Naval Observatory , Flagstaff , Arizona . Pluto na výsledném snímku mělo mírně podlouhlý tvar, zatímco hvězdy, které byly na stejné fotografii, byly otištěny bez zkreslení. Ještě rok před tím však existenci Charonu teoreticky předpověděl sovětský astrofyzik Rolan Iljič Kiladze [2] .

Oznámení o objevu prvního měsíce Pluta Jamesem Christie zveřejnila Mezinárodní astronomická unie 7. července 1978.

Po kontrole archivů observatoře se ukázalo, že některé snímky Pluta pořízené v podmínkách vynikající viditelnosti jsou také mírně protáhlé, zatímco snímky hvězd nikoli. To by se dalo vysvětlit přítomností družice Pluta, která je k němu tak blízko, že rozlišení dalekohledu nestačilo na to, aby je bylo možné vidět odděleně.

Po objevu Charona byla vyvrácena teorie, že Pluto bylo kdysi satelitem Neptunu .

Název

Dočasné označení otevřené družice bylo 1978 P 1 [3] . Americká námořní observatoř navrhla jméno " Persephone " - jméno manželky Háda / Pluta . 24. června 1978 sám objevitel zvolil pro satelit jméno „Charon“ na počest své manželky Charlene ( eng.  Charlene ), které se říkalo „Kulička“ a částice „-on“, analogicky se slovy „elektron ““, „neutron“ a „proton“. A v angličtině se toto jméno shoduje se jménem Charona  - nositele duší mrtvých prostřednictvím Styxů . 3. ledna 1986 IAU schválila jméno Charon [4] . V angličtině se satelit nazývá také „Sharon“ [5] .

Následný výzkum

Christie pokračoval ve svém výzkumu a zjistil, že tato pozorování lze vysvětlit, pokud je oběžná doba satelitu 6,387 dne a maximální úhlová vzdálenost od planety je asi 1  oblouková sekunda .

Tyto závěry se potvrdily v období od února 1985 do října 1990, kdy byly ze Země pozorovány extrémně vzácné jevy : střídavá vzájemná zatmění Pluta a Charonu. K dopadu Země v rovině Charonovy oběžné dráhy, umožňující pozorování těchto zatmění, dochází během 248leté oběžné doby Pluta pouze dvakrát a naštěstí k této události došlo krátce po objevu družice. Protože Charonova oběžná doba je o něco méně než týden, zatmění se opakovala každé tři dny a během pěti let se odehrála velká série těchto událostí [7] . Tato zatmění umožnila sestavit „mapy jasu“ a získat dobré odhady poloměru Pluta (1150-1200 km) a Charonu [8] .

První snímky Pluta a Charonu jako samostatných disků byly pořízeny Hubbleovým vesmírným dalekohledem v 90. letech 20. století . Později, s rozvojem adaptivní optiky , bylo možné vidět jednotlivé disky Pluta a Charonu také pomocí pozemských dalekohledů.

Systém Pluto, včetně Charonu, byl v roce 2015 podrobně studován zblízka americkou sondou New Horizons .  U Charona, stejně jako u Pluta, se fotila jak strana viditelná při největším přiblížení, tak i strana odvrácená (jeho snímky byly pořízeny před přiblížením a mají tedy nižší rozlišení). Vynikající citlivost a úhlové rozlišení LORRI ukázaly Charona přesně v předpovězené poloze vzhledem k Plutu, 35 let po jeho objevu Jamesem Christiem. Kamera pořídila snímky Pluta a Charonu pod mnohem větším fázovým úhlem (úhel mezi Sluncem, Plutem a kosmickou lodí), než jakého lze dosáhnout ze Země nebo oběžné dráhy Země.

Stav

Historicky je Charon považován za satelit Pluta. Poté se však rozšířil názor, že vzhledem k tomu, že těžiště systému Pluto-Charon je mimo Pluto a rotace systému je vzájemně synchronizována, je třeba Pluto a Charon považovat za binární planetární systém [9] .

Podle návrhu Rezoluce 5 XXVI. Valného shromáždění IAU (2006) měl být Charon spolu s Ceres a Eris (dříve známý jako objekt 2003 UB 313 ) přidělen status planety . Poznámky k návrhu usnesení naznačovaly, že v tomto případě bude systém Pluto-Charon považován za dvojitou planetu [10] .

Konečná verze rezoluce však obsahovala jiné řešení: byl představen koncept „ trpasličí planety “. Tato nová třída objektů zahrnovala Pluto, Ceres a Eris. Charon nebyl zařazen mezi trpasličí planety [11] .

Mezinárodní astronomická unie (IAU) oznámila svůj záměr dát formální definici binárních trpasličích planet a do té doby je Charon klasifikován jako satelit Pluta [12] [13] .

Orbita a rozměry

V polovině 80. let bylo pomocí pozemních metod, primárně využívajících spektrální interferometrii [7] , možné poměrně přesně odhadnout poloměr Charonovy dráhy; následná pozorování Hubble Orbiting Telescope tento odhad příliš nezměnila a zjistila, že se nachází ve vzdálenosti 19 628 - 19 644 km [8] . Dráha je vůči ekliptice skloněna o 55°. Jedna rotace Charonu kolem Pluta trvá 6,387 dne a díky slapovému propojení se periody rotace Charonu a Pluta rovnají stejnému časovému období. Proto jsou Pluto a Charon neustále otočeni k sobě stejnou stranou; Charon na obloze Pluto je nehybný, stejně jako Pluto na obloze Charon.

Pluto a Charon jsou často považovány za dvojitou planetu , protože barycentrum jejich systému je mimo oba objekty [14] .

Charonův objev umožnil astronomům přesně vypočítat hmotnost Pluta. Vlastnosti drah vnějších satelitů ukazují, že hmotnost Charonu je přibližně 11,65 % hmotnosti Pluta.

Pozorování zákrytu hvězdy Charonem 7. dubna 1980 umožnilo získat nižší odhad průměru Charonu - 1200 km [15] . V roce 2005 došlo k dalšímu zákrytu (hvězdy 2UCAC 2625 7135 ); pozorování několika skupin výzkumníků umožnila odhadnout průměr Charonu na 1207,2 ± 5 km a jeho hustotu na 1,71 ± 0,08 g/cm³ [16] [17] .

Mezi únorem 1985 a říjnem 1990 byly pozorovány extrémně vzácné jevy: střídavé zatmění Pluta Charonem a Charon Pluto. Objevují se, když je vzestupná nebo sestupná větev Charonovy dráhy mezi Plutem a Sluncem, a to se děje přibližně každých 124 let . Protože Charonova oběžná doba je o něco méně než týden, zatmění se opakovala přibližně každé tři pozemské dny a během pěti let se odehrála velká série těchto událostí [7] . Tato zatmění umožnila sestavit "mapy jasu" a získat dobré odhady poloměru Pluta ( 1150 - 1200 km ) [8] .

V důsledku zpracování dat předávaných AMS "New Horizons" byl do 16. října 2015 získán odhad 1212 ± 6 km pro průměr Charonu a 1,702 ± 0,021 g/cm³ pro jeho hustotu [1] .

Povrch a složení

Charon je znatelně tmavší než Pluto. Zdá se, že tyto objekty se výrazně liší složením. Zatímco Pluto má na svém povrchu hodně dusíkatého ledu, Charon je pokrytý vodním ledem a má neutrálnější (méně načervenalou) barvu. Nyní se věří, že systém Pluto-Charon byl vytvořen jako výsledek srážky nezávisle vytvořeného Pluta a proto-Charon; moderní Charon vznikl z úlomků vržených na oběžnou dráhu kolem Pluta; některé Kuiper pás objekty mohou také byli tvořeni v procesu .

Podle některých modelů může být Charon geologicky aktivní do té míry, že má pod povrchem kapalinu. To je odůvodněno tím, že spektrální analýza ukazuje přítomnost hydrátů amoniaku, zatímco působením slunečního a kosmického záření by se hydráty amoniaku na povrchu Charonu měly rozložit v astronomicky krátké době [18] . Od roku 2007 jsou na základě pozorování z observatoře Gemini předkládány hypotézy o kryovulkanismu na Charonu. V červnu 2014 tým vědců pod vedením Alice Roden po studiu tvaru Charonovy dráhy navrhl, že na Charonu byl v minulosti podzemní oceán.

14. července proletěla robotická meziplanetární sonda NASA New Horizons systémem Pluto-Charon. V rámci mise byly získány fotografie Charona z různých vzdáleností (nejmenší vzdálenost během letu byla asi 28 800 km ).

Na konci července 2015 zveřejnil štáb mise mapu Charonu a Pluta [19] . Objekty na povrchu Charonu byly neoficiálně pojmenovány podle vlastních jmen a autorů sci-fi a fantasy: Clark a Kubrick Mountains , Kirk, Spock, Uhura a Sulu Craters ( postavy ze Star Treku ), Darth Vader, Luke Skywalker a princezna Leia ( Star Trek postavy). Wars "), Ripley a Nostromo Canyon (postava a loď z Vetřelců ), Tardis Canyon a oblast Gallifrey (respektive přístroj a planeta z Doctora Who ), region Vulcan (planeta ze Star Treku) a Mordor ( země z " Pána prstenů ").

Například Mordor  je tmavá skvrna poblíž severního pólu Charonu, která vznikla díky extrémně nízkým teplotám, které se pravidelně vyskytují na povrchu satelitu [20] . Během polární zimy, která může trvat stovky let, klesnou povrchové teploty na -258 °C a molekuly metanu a dusíku zachycené Charonovou gravitací z atmosféry Pluta zamrznou. Když přijde „léto“ a teplota severního pólu opět stoupne na -213 °C, metan a dusík se vypařují a v oblasti Mordoru zůstávají jen těžké sloučeniny, které se vlivem ultrafialového záření mění v tholiny .

Charakteristiky povrchu Charonu by měly být pojmenovány podle čtyř témat schválených Mezinárodní astronomickou unií v únoru 2017 [21] :

Mezinárodní astronomická unie 11. dubna 2018 oficiálně schválila první názvy pro Charonovy reliéfní útvary: kaňony ( Argo Chasma [22] [23] , Caleuche Chasma, Mandjet Chasma), hory ( Butler Mons, Kubrick Mons , Clarke Montes) a krátery ( Dorothy , Nasreddin , Nemo , Pirx , Revati a Sadko ) [24] .


V populární kultuře

Viz také

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 4 Stern, SA, et al. Systém Pluto: Počáteční výsledky z jeho průzkumu New Horizons  (anglicky)  // Science : journal. - 2015. - Sv. 350 , č. 6258 . - str. 249-352 . - doi : 10.1126/science.aad1815 .
  2. ↑ ASTRO CURIE R
  3. ↑ Oběžník č. 3241 . IAU (7. července 1978). Datum přístupu: 16. března 2015. Archivováno z originálu 16. března 2015.
  4. ↑ Oběžník č. 4157 . IAU (3. ledna 1986). Datum přístupu: 16. března 2015. Archivováno z originálu 16. března 2015.
  5. ↑ 40 let od objevu Charona (24. června 2018).
  6. ↑ Charon in Enhanced Color  (anglicky)  (odkaz není k dispozici) . APL (1. října 2015). Získáno 14. listopadu 2015. Archivováno z originálu 24. listopadu 2015.
  7. ↑ 1 2 3 Emelyanov, N. V. Vzácné jevy v systému Pluto // Země a vesmír . - M . : Nauka , 1989. - č. 4 . - S. 27-29 . — ISSN 0044-3948 .
  8. ↑ 1 2 3 Paul Robert Weissman, Torrence V. Johnson. Encyklopedie sluneční soustavy . - 2. vyd. - Academic Press, 2007. - S. 545. - ISBN 9780120885893 .
  9. ↑ C.B. Olkin, L.H. Wasserman, O.G. Franz. Hmotnostní poměr Charonu k Plutu z astrometrie Hubbleova vesmírného dalekohledu s jemnými naváděcími  senzory  // Icarus . - Elsevier , červenec 2003. - Sv. 164 , č. 1 . - str. 254-259 . - doi : 10.1016/S0019-1035(03)00136-2 . - .
  10. ↑ Návrh usnesení 5 pro GA-XXVI: Definice planety . Archivováno z originálu 2. února 2007.
  11. ↑ Valné shromáždění IAU 2006: Výsledek hlasování o rezoluci IAU .
  12. ↑ Pluto a vyvíjející se krajina naší sluneční soustavy  - MAC.
  13. ↑ O. Gingerich. Cesta k definování planet (2006). — Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics a předseda výboru IAU EC "Planet Definition". Datum přístupu: 5. prosince 2015. Archivováno z originálu 20. srpna 2011.
  14. ↑ C.B. Olkin, L.H. Wasserman, O.G. Franz. Hmotnostní poměr Charonu k Plutu z astrometrie Hubbleova vesmírného dalekohledu s jemnými naváděcími senzory  // Icarus . - Elsevier , červenec 2003. - Sv. 164 , č. 1 . - str. 254-259 . - doi : 10.1016/S0019-1035(03)00136-2 . - .  
  15. ↑ Alistair R. Walker. Zákryt Charonem  //  Pon. Ne. R. astr. soc. . - 1980. - Ne. 192 . - S. 47P-50P . - .
  16. ↑ The stelar occultation by Charon z 11. července 2005  (anglicky)  (odkaz není k dispozici) . Získáno 29. listopadu 2012. Archivováno z originálu 4. prosince 2012.
  17. ↑ B. Sicardy, A. Bellucci, E. Gendron, F. Lacombe, S. Lacour, J. Lecacheux, E. Lellouch, S. Renner, S. Pau, F. Roques, T. Widemann, F. Colas, F Vachier, N. Ageorges, O. Hainaut, O. Marco, W. Beisker, E. Hummel, C. Feinstein, H. Levato, A. Maury, E. Frappa, B. Gaillard, M. Lavayssière, M. Di Sora , F. Mallia11, G. Masi, R. Behrend, F. Carrier, O. Mousis, P. Rousselot, A. Alvarez-Candal, D. Lazzaro, C. Veiga, AH Andrei, M. Assafin, DN da Silva Neto , R. Vieira Martins, C. Jacques, E. Pimentel, D. Weaver, J.-F Lecampion, F. Doncel, T. Momiyama & G. Tancredi. Charonova velikost a horní hranice atmosféry ze  zákrytu hvězd  // Příroda . - 2006. - Ne. 439 . - str. 52-54 . - doi : 10.1038/nature04351 . Archivováno z originálu 31. března 2007.
  18. ↑ SJ Desch, JC Cook, W. Hawley a TC Doggett „Kryovulkanismus na Charonu a dalších objektech Kuiperova pásu“
  19. ↑ NASA odhalila mapy Pluta a Charonu (nepřístupný odkaz- historie ) . 
  20. ↑ Astronomové vysvětlují vzhled Mordoru na Charonu
  21. ↑ Oficiální pojmenování povrchových prvků na Plutu a jeho satelitech: První krok schválen . — Tisková zpráva IAU iau1702. — 23. února 2017.
  22. ↑ „Super Grand Canyon“ na Měsíci Charonu Pluta . NASA (24. června 2016).
  23. ↑ Alexandr Jarovičuk. Kaňon Argo na Charonu . Živly (20. července 2018).
  24. ↑ Křestní jména schválena pro Charona (12. dubna 2018).
  25. ↑ Kubrick Mons // Gazetteer of Planetary  Nomenclature

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
 Pluto
Zeměpis Snímek Pluta z vesmírné sondy New Horizons, 13. července 2015.
satelity
Klasifikace
Studie
Otevírací
jiný
Zrušené mise jsou vyznačeny kurzívou , neschválené názvy jsou označeny *