Различия между планетами и астероидами
Эта страница является первой в серии, написанной для ответов на некоторые вопросы, которые я слышу во время своих туров. Поскольку об открытии новых планет в нашей Солнечной системе было сделано много рекламы, здесь другая точка зрения.
Что такое планета?
Не существует официального определения или даже общепризнанного определения того, что такое планета. Инстинктивно планета представляет собой большое тело, вращающееся вокруг Солнца (или, в более общем смысле, вокруг звезды) в плоскости эклиптики. Крупные объекты — это планеты, малые тела — это астероиды. Планеты приурочены к этой плоскости, а астероиды могут иметь довольно большие наклонения по сравнению с этой плоскостью. Хотя долгое время существовал огромный разрыв между самой маленькой планетой и самым большим астероидом, Меркурий имеет диаметр 5000 км, а самый большой астероид того времени, Церера, имеет диаметр около 900 км, этот разрыв теперь меньше, но все еще существует и легко видимый, что дает нам солнечную систему с 8 планетами, миллионами астероидов и большим количеством ненужной рекламы.
Визуально планета похожа на звезду, только не мерцает и со временем меняет положение на небе. Звезды неподвижны или почти неподвижны, звезды движутся, но очень медленно. Самая быстрая звезда перемещается примерно на диаметр Луны за 500 лет. Если бы вы увидели небо таким, каким оно было 2000 лет назад, вы бы узнали те же самые созвездия, за исключением нескольких звезд, которые были бы немного смещены. Планеты, напротив, имеют движение, которое можно оценить за несколько дней или несколько недель для самых медленных. Более того, быстро было замечено, что все эти «планеты» движутся в одной и той же плоскости, в полосе неба, которую мы называем эклиптикой или зодиаком, которая разделена на 13 созвездий: 12 «классических» зодиакальных созвездий плюс Змееносца. Планеты проводят фактически больше времени, чем в соседнем скорпионе.
Этимологическое происхождение планет происходит от греческого слова Planes (planetos в форме родительного падежа), которое является прилагательным «блуждающий».С другой стороны, «плоскость» — это planis (как в Chrysia planitia на Марсе). Планеты в современном греческом языке — Планитис.
Плутон и транснептуновые астероиды:
Было много дискуссий о планетах и астероидах, в основном после открытия транснептуновых астероидов. Первым, конечно, был Плутон, но с тем предлогом, что очень долгое время никто не имел точного представления о его размерах. Взяв его величину и среднее альбедо астероида (процент света, отраженного астероидом), мы получили диаметр в том же диапазоне, что и у Меркурия. Известный планетолог Джерард Койпер пытался оценить ее видимый диаметр, нашел 0,23 угловых секунды, что привело к диаметру 5800 км. Позже инфракрасные измерения и звездное затмение привели к точному диаметру около 2280 км. Открытие его первого спутника в 1975 году привело к правильной оценке его массы. Совсем недавно были открыты некоторые более крупные транснептуновые астероиды, и не прошло и года с момента открытия «десятой планеты». Подробнее об этом позже.
Вот вид Солнечной системы сверху с 4 крупнейшими планетами (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) и всеми астероидами, большая полуось которых превышает 6 астрономических единиц. Другими словами, все астероиды, орбита которых превышает расстояние от Солнца до Земли более чем в 6 раз.
Плутон входит в число этих астероидов. Какой именно, я это знаю, но трудно узнать иначе. Он похож на любой другой из этих астероидов. Седна и 2003UB313 находятся за пределами этого поля зрения.
Определение в начале этого текста указывает на правильные параметры. Масса и наклонение орбиты. Масса, потому что планета должна динамически управлять более мелкими объектами вокруг нее. Например, Плутон вращается в 3/2 раза быстрее, чем Нептун, потому что Нептун с его большой массой заставляет орбиту Плутона (и многих других астероидов в транснептуновом поясе) вращаться так.
Итак, вот Солнечная система, какой мы ее знали в прошлом, с большой ошибкой в реальной массе Плутона:
В то время Плутон предположительно имел тот же порядок массы, что и Меркурий, будучи далек от астероидной группы, но с такой же массой, что и самая маленькая планета, которую можно было бы назвать планетой. На этой диаграмме я экстраполировал известную массу Плутона, но с диаметром 5800 км вместо 2280. Между маленькой планетой и большим астероидом была разница на 2 порядка, тогда все было просто. 🙂
Если построить диаграмму зависимости массы от наклона по текущим данным, то, думаю, будет достаточно ясно, к какой группе принадлежит данный объект. Я нарисовал здесь логарифм массы, чтобы иметь возможность лучше видеть такой широкий диапазон масс. Я использовал либо опубликованные оценки массы, и для 3 больших TNA, имеющих тот же тип свойств поверхности, что и Плутон, я использовал ту же плотность, что и Плутон, экстраполированную до наилучшего оценочного размера.
которые я бы разделил на две группы: планеты в правом нижнем углу и астероиды в левой части диаграммы. Как это :
Между массой Меркурия и 2003UB313 все еще есть коэффициент 13 (по крайней мере, масса, которую я здесь оценил в 2,6·10+22 кг), и ясно, что она находится вне плоскости эклиптики. Сейчас, конечно, мы могли бы разделить на две группы вот так, не очень логично, но если кому-то это нравится, то почему бы и нет.
Дело в том, что пока люди верят, что мы все еще можем открывать планеты (т. е. крупные объекты в плоскости эклиптики, управляющие движением своих соседей, зона эклиптики была полностью обследована до весьма слабого предела (величина 22 или 23?), они должны быть довольно далеко, чтобы ускользнуть от этих обзоров.С другой стороны, довольно далеко от эклиптики, все еще могут быть обнаружены некоторые большие астероиды типа Плутона.Мы узнаем, я верю, в ближайшие десять лет.
Транснептуновые объекты или транснептуновые астероиды?
Об интересном факте уже можно спорить.В то время как небольшие тела между Марсом и Юпитером обычно называют астероидами, малые тела за пределами орбиты Нептуна обычно называют транснептуновыми «объектами», хотя физически и динамически они являются астероидами. Причина этого не очень научна, а связана с тем, что в астрономии есть моды. Один из них заключается в том, что открытие астероидов — это старомодная деятельность, которая не приводит к настоящей науке. Ясно, что использовать ценное телескопическое время для поиска астероидов не модно. Было время, когда астероиды жили длинными полосами на длинных фотографических экспозициях, сделанных астрономами. Тогда их называли паразитами неба, что говорит о том, насколько их считают «настоящие астрономы». Я помню, как видел документ о том, как обрабатывались спутниковые снимки IRAS. Было сказано что-то вроде «затем мы проводим пост-обработку, чтобы удалить все нежелательные особенности на изображениях: космические лучи, астероиды и т. д.».
Иными словами, если для ТНО не будут построены специальные телескопы, люди верят (возможно, справедливо), что открытие одного или десяти новых астероидов не изменит в основном наши знания о Солнечной системе. Сейчас существует большое давление, чтобы использовать большое время телескопа, и нужно объяснить, что ваши исследования действительно фундаментальны. Возможно, вы читали этот тип «информации», не зная таких вещей. Хорошим примером является недавнее возвращение капсулы Stardust. Он захватил кометную пыль и позволит астрономам изучать кометы. Научит ли она нас глубоким вещам о сотворении Солнечной системы, как было сказано? Я сомневаюсь в этом ! Про образование Вселенной явно нет, хотя это то, что я слышал по телевизору. Так что из-за этого очень сильного давления астрономы должны показать, что их исследования важны, даже если это приводит к некоторым глупым утверждениям.Поэтому важно уметь читать между строк и пытаться понять, что правда, а что бесполезна в превосходной степени.
Тем не менее факт состоит в том, что если бы TNO (объекты) назывались TNA (астероидами), то мы знали бы сейчас меньше сотни.
Является ли нынешнее уменьшение количества открытых транснептуновых астероидов прямым следствием того факта, что астрофизики, возглавляющие комитеты по распределению времени, поняли, что их соблазнили дать драгоценное время телескопу для открытия нелепых астероидов?
Если бы мы хотели не принимать во внимание этот эффект, мы могли бы сказать, что в 2006 г. мы должны открыть около 25 ОТК и прийти к ложным выводам, что в поясе ОТК всего 1000 ОТК. 🙂 Дело в том, что времена расцвета открытий TNO прошли, и нам придется ждать появления более крупных специализированных телескопов, чтобы узнать больше о транснептуновом поясе.
Эти астероиды в основном были обнаружены в нескольких крупных обсерваториях, таких как Мауна-Кеа, Китт-Пик и Серро-Тололо, как показано на следующем рисунке. Самая важная программа, Deep Ecliptic Survey, проведенная в Серро-Тололо и Китт-Пик, к настоящему времени обнаружила большинство TNA.
Еще один важный момент, который нужно понять, это то, что практически половина транснептуновых объектов в настоящее время потеряна. Их наблюдали по очень короткой дуге очень давно. Некоторым людям нужны специальные телескопы.
Было высказано много забавных идей о том, что такое планета. Очень интересна планета культур. т.е. «Плутон следует называть планетой, потому что он назывался планетой в течение 70 лет и известен как таковой широкой публике». Проблема в том, что астрономия — это не религия, а наука. Никаких догм, вещи должны развиваться по мере того, как мы лучше понимаем вселенную. Если у нас есть правильное понимание, ничего не изменится, но если наше знание неполное (и мы никогда не узнаем, насколько хорошим или реалистичным является наше объяснение), все может измениться.Грубо говоря, то, что ближе к нам, обычно лучше известно, чем то, что дальше. Мы, скорее всего, не будем пересматривать значение расстояния до Земли и Луны (мы знаем его в данный момент с точностью до нескольких миллиметров), но никто не будет делать слишком большие ставки на расстояние до далеких галактик.
Первые астероиды назывались планетами, а позже, когда стало ясно, что между Марсом и Юпитером много мелких объектов, их стали называть астероидами. Первый транснептуновый астероид был назван планетой, и мы знаем, что в этой зоне Солнечной системы должно быть миллиардная подобных объектов, теперь он называется астероидом, ничего страшного. Более глубокие изменения произошли, когда мы обнаружили, что Земля не является центром Солнечной системы и что планеты вращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам. Мы признали, что более 1400 лет астрономы ошибались и забыли об эпициклах. Мы не продолжали притворяться, что планеты вращаются вокруг Земли, образуя эпициклы, потому что это было культурным явлением или потому, что более 1400 лет детей в школе учили, что планеты образуют эпициклы (или их учили?). Это очень глубокая вещь, и этот глупый аргумент не должен использоваться, на самом деле мы должны воспользоваться случаем, чтобы объяснить публике, что в науке есть прогресс, и иногда мы меняем свою точку зрения, а иногда очень глубоко. так.
Возьмем, к примеру, расширение Вселенной. Прямым следствием расширения Вселенной, которое является наблюдаемым фактом, является то, что в прошлом Вселенная была меньше, чем сейчас, и, в конце концов, она могла быть сконцентрирована в одной «точке». Это не совсем так, но давайте упростим. Затем, приняв расширение Вселенной как факт, над этим работали теоретики и строили модели того, что происходило в первые секунды Вселенной, описывая эволюцию Вселенной до 10-43 секунд «после Большого Взрыва».Теперь, после 1998 года, мы поняли, что расширение Вселенной со временем ускоряется. Значит, должна существовать сила отталкивания, которую называют темной энергией, потому что большая часть того, что мы должны знать об этой силе, остается во тьме :). На самом деле это не так, она называется темной энергией, потому что мы также знаем, что должна быть составляющая массы Вселенной, которая не излучает никакого излучения, которую мы называем темной материей. Вместе с темной энергией темная материя составляет 95% массы (или энергии) Вселенной. Теперь, какова вероятность того, что модели Большого взрыва 1970-х годов, описывающие эволюцию Вселенной, используя только 5% ее содержимого Вселенной, все еще верны? Должны ли мы забыть о возможных новых открытиях по «культурным причинам»? Я не знаю, будет ли Большой взрыв актуален для нас через 50 лет, мы просто знаем, что на данный момент это лучшая теория для описания Вселенной, но мы также знаем, что это может измениться. Очень важно передать идею о том, что в науке нет ничего окончательного. Если мы не сможем сделать это для такой очевидной вещи, как Плутон, который теперь считается астероидом, я думаю, нам будет гораздо труднее, когда дело дойдет до более глубоких вещей, таких как происхождение Вселенной. Этот культурный аргумент действительно хромает.
Мы знаем много разных звезд, от больших красных сверхгигантов до маленьких коричневых карликов, которые настолько холодны, что излучают в основном в инфракрасном диапазоне. Таких «цветовых» различий у планет нет. При ближайшем рассмотрении каждая планета отличается от других. Мы обычно делим планеты на газовых гигантов (хотя Уран и Нептун отличаются от Юпитера и Сатурна), на теллурические планеты, а более мелкие объекты обычно называют астероидами. Существует главный пояс астероидов между Марсом и Юпитером, астероидов, пересекающих Землю, кентавров (между Юпитером и Нептуном) и транснептуновых объектов. Недавно у нас было 3 планеты другого типа.Их называют коричневыми планетами не из-за их температуры, как у коричневых карликов, а из-за их первооткрывателя.
Когда астероид обнаружен, обычная процедура состоит в том, чтобы сообщить о двух ночных наблюдениях в Центр малых планет, который проверяет данные (среди прочего, чтобы увидеть, не известны ли они еще, выглядят ли позиции правильными и т. д.) и дает ему временное обозначение, публикует его, чтобы другие наблюдатели могли следить за ним и в конечном итоге сделать некоторые физические наблюдения. Обычно, намного позже, когда орбита определена с хорошим качеством, объекту присваивается номер, и первооткрыватель (или группа первооткрывателей) имеет право представить имя и ссылку на объект в комитет по номенклатуре малых тел. (CSBN) IAU, который обычно принимается в течение нескольких месяцев. Если вы прочтете на веб-странице что-то вроде: «Таким образом, UB313 2003 года можно расшифровать, чтобы сообщить вам, что данные, из которых был обнаружен объект, были получены во второй половине октября 2003 года. Затем первооткрыватели предлагают постоянное имя», вы можете поймите, что либо автор страницы ничего не знает о текущей процедуре (которая объясняется здесь), либо он хочет, чтобы вы поверили в нечто, отличающееся от обычной процедуры. "Проклятая планета до сих пор не имеет настоящего имени. :)."
Когда был открыт Уран, Уильям Гершелл подумал, что открыл комету, и объявил об этом. Только когда была рассчитана орбита, стало ясно, что объект был планетой (см. выше, крупный объект, вращающийся в плоскости планет).
Когда добрый доктор Браун и его команда открыли ТНО, именуемую теперь 50000 Квавар, которую сейчас никто не назовет планетой (это всего лишь 8-й по величине транснептуновый объект), она не была объявлена астероидом Центром малых планет, а через пресс-релизе Калифорнийского технологического института, мы узнали, что у объекта уже было имя, и только несколько месяцев спустя, когда орбита была достаточно хорошо известна, МАС присвоил ему номер и принял предложение первооткрывателя Квавара. Я, как и многие другие астрономы, был озадачен несоблюдением общепризнанных процедур объявления об открытии или называния его от людей, которые должны знать.
Несколько месяцев спустя та же команда обнаружила Седну, очень интересный астероид, так как это наш фактический предел в Солнечной системе. Опять же, вместо того, чтобы следовать обычной процедуре, мы провели пресс-конференцию в Калифорнийском технологическом институте (хотя были утечки об открытии "объекта планетарного размера", ну, 1500 км, планетарного ли это размера каждый решит.), затем несколько несколько месяцев спустя число, а затем CSBN снова признал имя Калифорнийского технологического института. По этому поводу мы начали видеть пресс-релизы крупных информационных агентств, в которых говорилось об открытии десятой планеты в Солнечной системе.
Затем в прошлом году, в июле 2005 года, 2003UB313, который очень похож на название астероида, но который был объявлен десятой планетой (ну, вторая десятая планета? или нет?). Объявление 2003UB313 связано с объявлением другого довольно крупного транснептунового астероида под названием 2003EL61. Группа Брауна обнаружила 3 больших транснептуновых астероида и держала их в секрете, чтобы провести последующие наблюдения и своевременно объявить об открытиях. Однако 2003EL61 была обнаружена группой испанских астрономов и доложена в MPC раньше группы Брауна.Настолько прижало испанское открытие, и дурацкая история со "взломом" которого не было (ну когда ты умеешь делать и даже путать астероид с планетой, ты можешь также путать доступ в интернет к ссылка на сайт в гугле и взлом). Так или иначе, 2003UB313 был объявлен как астероид, как и должно было быть задолго до этого, но позже была организована кампания в прессе, чтобы объявить об открытии десятой планеты. опять таки. Итак, здесь у нас явно есть новое определение планеты, планета — это любой астероид, обнаруженный группой Брауна.
Самое смешное, что на веб-странице доктора Брауна мы читаем оба заголовка: «Открытие 2003 года UB313, 10-й планеты». Например, если ОН решал, что такое планета для остальных из нас (высокомерие Калифорнийского технологического института?), то позже мы читаем: «Совершенно ясно, что Плутон, безусловно, не следует ставить в одну категорию с другими планетами» или даже «Нет никакой хороший научный способ сохранить Плутон планетой, не оказывая серьезной медвежьей услуги остальной части Солнечной системы». Мне потребовалось некоторое время, чтобы понять это. Потом я понял: забудьте о Плутоне, 9-я и 10-я планеты — это Седна и 2003UB313. 🙂
В заключение, говоря о научных путях, я думаю, что пренебрегать наукой ради рекламного трюка — плохой поступок. Эти открытия, как бы мы их ни называли, замечательны сами по себе. Объекты, обнаруженные командой Брауна, коренным образом изменили наши представления о транснептуновом поясе. Что человек получает от использования СМИ в своих интересах? Не следует путать собственную публичность (она действительно нужна?) и научные факты. Научный факт строится на рецензируемых публикациях, а важные открытия говорят сами за себя, без необходимости измерять толщину пресс-книги. Близость Пасадены к Голливуду? Новые способы заниматься наукой?
А если серьезно, я думаю, что взгляд на приведенную выше диаграмму дает четкое представление о том, что следует называть планетой, а что следует называть астероидом. То, что сообщает пресса, не всегда может быть правдой.
