Харон

Снимок автоматической межпланетной станции «Новые горизонты» от 14 июля 2015 года, незадолго до максимального сближения с Хароном (частично искусственные цвета)

Харон (от греч. Χάρων; также (134340) Плутон I) — открытый в 1978 году спутник Плутона (в другой интерпретации — меньший компонент двойной планетной системы Плутон—Харон). С открытием в 2005 году двух других спутников — Гидры и Никты — Харон стали также именовать как Плутон I. Назван в честь персонажа древнегреческой мифологии Харона — перевозчика душ мёртвых через реку Стикс. В июле 2015 года американский зонд «Новые горизонты» впервые в истории достиг Плутона и Харона и исследовал их с пролётной траектории.

Харон был открыт американским астрофизиком Джеймсом Кристи 22 июня 1978 года на снимке, полученном в Военно-морской обсерватории США, Флагстафф, Аризона. Плутон на полученном снимке имел слегка продолговатую форму, в то время как звёзды, которые были на той же фотографии, запечатлелись без искажений.

Пролет над Хароном

После проверки архивов обсерватории выяснилось, что некоторые изображения, снятые в условиях прекрасной видимости, также слегка вытянуты, хотя на большинстве снимков этого не видно. Этот эффект мог быть объяснен, если бы существовал другой объект, периодически появляющийся на видимой с Земли орбите Плутона, который был бы настолько большим, чтобы угловое разрешение телескопа позволило его увидеть.

Кристи продолжил своё расследование и обнаружил, что эти наблюдения могут быть объяснены, если у объекта, о котором идет речь, орбитальный период 6,387 дня и максимальное угловое удаление от планеты на примерно 1 секунду дуги. Период вращения Плутона — 6,387 дня; поскольку было практически ясно, что у спутника аналогичный период вращения, Кристи заключил, что это единственная известная система «планета — спутник», в которой оба планетоида были почти одинаковыми.

Многие сомнения в существовании такой системы отпали, когда между 1985 и 1990 годами она вступила в пятилетний период затмений — орбиты Плутона и Харона вокруг их общего центра масс стали видны с ребра (глядя с Земли). Попадание Земли в плоскость орбиты Харона, позволяющее наблюдать ряд взаимных затмений Плутона и Харона, происходит лишь дважды на протяжении 248-летнего орбитального периода Плутона, и, к счастью, это событие произошло вскоре после открытия спутника.

Первые изображения Плутона и Харона в виде отдельных дисков были сняты космическим телескопом «Хаббл» в 1990-х годах. Позже, с развитием адаптивной оптики, появилась возможность видеть отдельные диски Плутона и Харона с использованием и наземных телескопов.

Важно отметить, что после открытия Харона была опровергнута теория, что Плутон был некогда спутником Нептуна.

220px-Pluto_hubble1-ru(2)[1] Традиционно Харон считается спутником Плутона. Однако существует мнение, что, поскольку центр масс системы «Плутон — Харон» находится вне Плутона, Плутон и Харон должны рассматриваться в качестве двойной планетной системы.

Согласно проекту Резолюции 5 XXVI Генеральной ассамблеи МАС (2006), 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.

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.

Последовательность снимков, демонстрирующая обращение двойной планетной системы Плутон — Харон. Получена космическим аппаратом «Новые горизонты» в июле 2014 года с расстояния около 423 млн км

К середине 1980-х годов наземными методами, в первую очередь с применением спекл-интерферометрии, удалось довольно точно оценить радиус орбиты Харона; последующие наблюдения орбитального телескопа «Хаббл» не сильно изменили ту оценку, установив, что он — в пределах 19 628—19 644 км. Орбита наклонена на 55° к эклиптике. Один оборот Харона вокруг Плутона занимает 6,387 суток, и вследствие приливного захвата такому же промежутку времени равны периоды вращения Харона и Плутона. Поэтому Плутон и Харон постоянно обращены друг к другу одной и той же стороной; Харон на небе Плутона виден как неподвижный объект, так же как Плутон — на небе Харона.

Открытие Харона позволило астрономам точно вычислить массу Плутона. Особенности орбит внешних спутников показывают, что масса Харона составляет приблизительно 11,65 % массы Плутона.

Наблюдения покрытия звезды Хароном 7 апреля 1980 года позволили получить нижнюю оценку диаметра Харона — 1200 км. В 2005 году произошло ещё одно покрытие (звезды 2UCAC 2625 7135); наблюдения, проведённые несколькими группами исследователей, позволили оценить диаметр Харона в 1207,2±5 км, а его плотность — в 1,71±0,08 г/см³.

Система Плутон—Харон в реальных пропорциях

В период с февраля 1985 года по октябрь 1990 года наблюдались чрезвычайно редкие явления: попеременные затмения Плутона Хароном и Харона Плутоном. Они происходят, когда восходящая либо нисходящая ветвь орбиты Харона оказывается между Плутоном и Солнцем, а такое случается примерно каждые 124 года. Поскольку период обращения Харона — чуть меньше недели, затмения повторялись примерно каждые трое земных суток, и за пять лет произошла большая серия этих событий. Эти затмения позволили составить «карты яркости» и получить хорошие оценки радиуса Плутона (1150—1200 км).

В результате обработки данных, переданных АМС «Новые горизонты», к 16 октября 2015 года для диаметра Харона получена оценка 1212±6 км, а для его плотности — 1,702±0,021 г/см³.

Харон в небе Плутона в представлении художника.

Харон заметно темнее Плутона. Похоже, что эти объекты существенно отличаются по составу. В то время как Плутон покрыт азотным льдом, Харон покрыт водяным льдом, и его поверхность имеет более нейтральный цвет. В настоящее время полагают, что система «Плутон — Харон» образовалась в результате столкновения независимо сформировавшихся Плутона и прото-Харона; современный Харон образовался из осколков, выброшенных на орбиту вокруг Плутона; при этом также могли образоваться некоторые объекты пояса Койпера.

1280px-NH-071315-PlutoCharon-FalseColorComposite-20150713[1]

Фотографии Плутона и Харона в псевдоцветах

1280px-NH-PlutoCharon-Color-NewHorizons-20150711[1]

Фотографии Плутона и Харона в в реальных цветах, сделанные АМС «Новые горизонты» в июле 2015 года

Согласно некоторым моделям, Харон может быть геологически активен вплоть до наличия жидкости под поверхностью. Это обосновывается тем, что спектральный анализ показывает наличие гидратов аммиака, в то время как под действием солнечных и космических лучей гидраты аммиака на поверхности Харона должны разлагаться за астрономически короткий срок. В июне 2014 года группа учёных под руководством Алисы Роден, изучив форму орбиты Харона, предположила, что в прошлом на Хароне имелся подземный океан. Кроме того, по мнению американских астрономов, Плутон и Харон имеют связанную атмосферу.

14 июля автоматическая межпланетная станция НАСА «Новые горизонты» пролетела через систему Плутон — Харон. В рамках миссии были получены фотографии Харона с различного расстояния (наименьшее расстояние при пролёте составило около 28 800 км).

В конце июля 2015 года сотрудники миссии опубликовали карту Харона и Плутона.

По материалам Wikipedia