A busca centenária das fronteiras do sistema solar redesenhou repetidamente a imagem harmoniosa do universo, forçando os cientistas a oferecer novas hipóteses de por que o sol tem tantos satélites e planetas. Primeiro, os astrônomos descobriram que, além de grandes planetas, existem milhares de pequenos corpos cósmicos no sistema solar. Eles formam um cinturão de asteróides localizado dentro da órbita de Júpiter. Então Plutão, Sedna, Orc, Kvaoar, Varuna e muitos outros objetos orbitando o Sol a distâncias dezenas e centenas de vezes maiores do que Júpiter foram descobertos.
O chamado cinturão de Kuiper, no qual estão localizados os corpos celestes acima mencionados, descoberto no final do século 20, destruiu o sistema de visões existente, como resultado, vários astrônomos chegaram a propor privar Plutão da condição de planeta. Lembre-se, recentemente discutimos a disputa sobre Plutão: é um planeta, um planeta anão ou um planeta duplo?
Vamos relembrar a história dessas descobertas …
Os planetas são corpos celestes que giram em torno do Sol, têm peso e tamanho suficientes, uma forma esférica e são capazes de limpar sua órbita de pequenos corpos cósmicos. Em 2006, membros da União Astronômica Internacional decidiram que existem oito planetas no sistema solar: Vênus, Mercúrio, Terra, Júpiter, Marte, Saturno, Netuno e Urano.
Em contraposição a esse conceito, existe o termo “planeta anão”, que é entendido como um corpo celeste que também gira em torno do Sol, tem peso e forma para assumir a forma de uma bola, mas não consegue sair de sua órbita e não é um satélite.
Os cientistas, após a pesquisa, chegaram à conclusão de que na antiguidade, nos primeiros estágios da existência do sistema solar, havia planetas anões nele. Os primeiros objetos do sistema foram formados há pouco mais de 4,5 bilhões de anos a partir de uma nuvem de gás e poeira. Então, durante os primeiros três milhões de anos, pequenos objetos giraram em torno do sol, colidindo uns com os outros e entrando em colapso. Os restos desses objetos hoje são apresentados na forma de asteróides antigos.
Uma equipe internacional de cientistas pesquisadores usou um magnetômetro supersensível para estudar amostras de meteoritos antigos. Os cientistas estabeleceram a origem do campo magnético desses objetos: como se viu, ele surgiu como resultado da magnetização em um campo mais poderoso. De tudo isso, podemos concluir que os primeiros corpos do sistema solar, sob a camada externa, possuíam um núcleo de metal quente, pois é o metal líquido em movimento que cria o campo magnético do planeta.
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Os primeiros objetos tinham aproximadamente 160 quilômetros de diâmetro. Assim, para que surja um campo magnético suficiente para magnetizar os minerais da camada externa, o metal precisa se mover rapidamente. Ou seja, descobriu-se que os planetas antigos do sistema solar eram muito mais parecidos com os planetas modernos do que se pensava anteriormente.
Além de Plutão, existem muitos outros pequenos planetas anões no sistema solar, que são chamados de asteróides, ou planetas menores.
O mais significativo desses pequenos planetas é Ceres, com um diâmetro de 770 quilômetros. É menor em tamanho que a Lua tanto quanto a Lua é menor que o planeta Terra.
Ceres foi descoberto em 1º de janeiro de 1801. O astrônomo italiano Giuseppe Piazzi descobriu uma estrela que estava se comportando de maneira estranha. No decorrer de sua pesquisa, ele descobriu que essa estrela se move lentamente em relação a outras estrelas. O astrônomo concluiu que havia descoberto um novo planeta. Um pouco mais tarde, o astrônomo e matemático alemão Karl Gauss calculou a órbita de Ceres. Descobriu-se que ele está localizado entre as órbitas de Júpiter e Marte, exatamente no lugar onde outro planeta deveria estar. Claro, esta foi uma grande vitória, porque os cientistas finalmente conseguiram encontrar o planeta há muito previsto.
Um ano depois, em 1802, os cientistas ficaram ainda mais surpresos quando um astrônomo da Alemanha Heinrich Olbers descobriu o planeta Pallada mais ou menos no mesmo lugar. Dois anos depois, outro planeta foi descoberto - Juno, e em 1807 - Vesta. Então, por quarenta anos, os cientistas não conseguiram encontrar novos objetos espaciais, e apenas em 1845 o planeta Astrea foi descoberto, e em 1847 - Hebe, Iris e Flora. No final do século, os cientistas descobriram cerca de quatrocentos planetas menores.
Em 1920, os cientistas descobriram o asteróide Hidalgo, que se move através da órbita de Júpiter e passa relativamente perto da órbita de Saturno. Este asteróide também é notável pelo fato de que o único de todos os planetas conhecidos tem uma órbita muito alongada, que se inclina em relação ao plano da órbita da Terra em um ângulo de 43 graus. Este pequeno planeta foi batizado em homenagem ao famoso herói da revolução mexicana Gidalgo y Castilla, que morreu em 1811.
Em 1936, a zona dos planetas anões foi reabastecida com novos objetos. Em seguida, o asteróide Adonis foi descoberto. A peculiaridade deste pequeno planeta é que ele se afasta do Sol no ponto mais distante na distância de Júpiter, e no ponto mais próximo se aproxima da órbita de Mercúrio.
Em 1949, também foi descoberto Ícaro, um planeta menor, que se afasta do Sol em seu ponto máximo a uma distância igual a dois raios da órbita terrestre. A distância mínima de um planeta é igual a um quinto da distância do nosso planeta ao sol. É digno de nota que nenhum dos planetas conhecidos se aproxima do Sol a uma distância tão próxima. Na verdade, daí o nome (lembre-se da lenda de Ícaro).
Os cientistas estimam que existam atualmente cerca de 40-50 mil planetas menores no sistema solar. Mas de todo esse conjunto, apenas uma pequena parte pode ser explorada com a ajuda de instrumentos astronômicos.
Se falamos sobre os tamanhos dos pequenos planetas, eles são bastante diversos. Existem poucos planetas que são aproximadamente iguais em tamanho a Pallas ou Ceres (eles atingem aproximadamente 490 quilômetros de diâmetro). Aproximadamente setenta planetas têm um diâmetro de cerca de 100 quilômetros. A maioria dos anões tem 20-40 quilômetros de diâmetro, mas alguns têm cerca de 2-3 quilômetros de diâmetro. Apesar de longe de todos os asteróides terem sido descobertos e investigados, já podemos dizer que sua massa total é cerca de um milésimo da massa da Terra. Mas isso é apenas por enquanto, porque, como acreditam os cientistas, atualmente não foram descobertos mais de 5% do número total de asteróides disponíveis para pesquisa com equipamentos modernos.
Claro, pode-se supor que as características físicas dos asteróides são quase as mesmas, mas, na verdade, os cientistas se deparam com uma grande variedade. Em particular, durante o estudo da refletividade dos asteróides, foi descoberto que Pallas e Ceres refletem luz como rochas terrestres, Juno - como rochas leves e Vesta reflete luz como nuvens brancas. Isso é muito interessante, porque os asteróides são tão pequenos que não conseguem manter a atmosfera ao seu redor. Assim, os asteróides carecem de atmosfera e sua refletividade depende diretamente dos materiais que constituem a superfície desses planetas. E ainda - em alguns casos, há uma flutuação no brilho, o que pode indicar que esses planetas têm uma forma irregular e giram em torno de seu eixo.
No final do século passado, os astrônomos descobriram cerca de 20 mil planetas ou asteróides menores. Ao todo, leem os astrônomos, há cerca de um milhão de asteróides no espaço, cujo tamanho ultrapassa um quilômetro, e que podem ser de interesse para a ciência.
Três tipos de planetas
A grande descoberta planetográfica - a descoberta do cinturão externo de asteróides localizado além da órbita de Netuno - mudou significativamente a ideia do sistema solar. Na escala do nosso planeta, tal evento corresponderia à descoberta de um continente até então desconhecido. Houve um novo olhar sobre a estrutura do sistema planetário, que antes não parecia muito harmonioso, já que possuía um planeta "estranho" - o mais distante, nono consecutivo do Sol - Plutão. Não se encaixava na alternância regular dos oito planetas anteriores. Os quatro planetas mais próximos do Sol (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte) pertencem ao chamado tipo terrestre - são relativamente pequenos, mas "pesados", compostos principalmente de rocha, e alguns até têm núcleo de ferro. Os próximos quatro planetas (Júpiter, Saturno,Urano e Netuno) são chamados de planetas gigantes - eles são muito grandes, várias vezes maiores que a Terra, e "leves", consistindo principalmente de gases. Ainda mais longe está Plutão, que não é como os planetas do primeiro e do segundo grupos. É muito menor que a Lua e consiste principalmente de gelo. Plutão também difere na natureza de seu movimento: se os primeiros oito planetas se movem em torno do Sol em órbitas quase circulares localizadas no mesmo plano, então este planeta tem uma órbita muito alongada e fortemente inclinada.se os primeiros oito planetas se movem em torno do Sol em órbitas quase circulares localizadas no mesmo plano, então a órbita deste planeta é muito alongada e fortemente inclinada.se os primeiros oito planetas se movem em torno do Sol em órbitas quase circulares localizadas no mesmo plano, então a órbita deste planeta é muito alongada e fortemente inclinada.
Portanto, Plutão teria sido o "pária" do sistema solar, se nos últimos cinco anos uma empresa digna não tivesse escolhido para ele: um terceiro tipo completamente novo de corpos planetários - planetóides de gelo. Como resultado, ele se tornou apenas um dos objetos no cinturão de asteróides externo. Assim, o cinturão de asteróides interno, ou principal, localizado entre Marte e Júpiter, deixou de ser uma formação única e passou a ter um “irmão de gelo”, o chamado cinturão de Kuiper. Essa estrutura do sistema solar está de acordo com as idéias modernas sobre a formação de planetas a partir de uma nuvem protoplanetária de matéria. Na região mais quente perto do Sol, permaneceram materiais refratários - metais e rochas, a partir dos quais os planetas terrestres foram formados. Os gases escaparam para uma área mais fria e remota, onde se condensaram em planetas gigantes. Parte dos gasesque acabou ficando bem na borda, na região mais fria, se transformou em gelo, formando muitos planetóides minúsculos, já que havia pouca substância na periferia da nuvem protoplanetária. Além dos planetas, formaram-se cometas a partir dessa nuvem, cujas trajetórias penetram nas três regiões, bem como satélites orbitando os planetas, poeira cósmica e pequenas pedras - fragmentos de asteróides que aram o espaço sem ar e às vezes caem na Terra na forma de meteoritos.lavrando espaço sem ar e às vezes caindo na Terra na forma de meteoritos.lavrando espaço sem ar e às vezes caindo na Terra na forma de meteoritos.
Cinto de gelo
Em 1930, quando Plutão foi descoberto, a órbita deste planeta passou a ser considerada a fronteira do sistema solar, uma vez que apenas cometas errantes voam para fora dela. Acreditava-se que Plutão realizava seu serviço de fronteira sozinho. Isso foi pensado até 1992, quando o asteróide 1992 QB1 foi descoberto além da órbita de Plutão, mas não muito longe dela. Este evento foi o início de descobertas subsequentes. A criação de novos telescópios poderosos na Terra e o lançamento de vários telescópios espaciais contribuíram para a identificação de muitos pequenos objetos na periferia do sistema solar que antes não eram possíveis de ver. O "Plano de Impacto de Cinco Anos" foi o período de 1999 a 2003, durante o qual cerca de 800 asteróides até então desconhecidos foram descobertos. Tornou-se aparente que Plutão tem uma enorme família de milhares de pequenos corpos celestes.
O cinturão de asteróides externo, localizado além da órbita de Netuno, é mais frequentemente chamado de cinturão de Kuiper em homenagem ao astrônomo americano Gerard Peter Kuiper (1905-1973), que estudou a Lua e os planetas do sistema solar. No entanto, a atribuição de seu nome ao cinturão de asteróides externo parece muito estranho. O fato é que Kuiper apenas acreditava que todos os pequenos planetas, se algum já estiveram perto da órbita de Plutão, deveriam ter mudado para regiões muito distantes, e o espaço imediatamente adjacente a Plutão deveria estar livre de corpos cósmicos. Quanto à suposição da existência de numerosos pequenos asteróides gelados além da órbita de Netuno (indistinguíveis em telescópios da época), ela foi repetidamente expressa de 1930 a 1980 por outros astrônomos - americanos Leonard e Whipple, irlandês Edgeworth, uruguaio Fernandez. No entanto, o nome de Kuiper, que negava a própria possibilidade de sua existência, de alguma forma "agarrou-se" firmemente a esse cinturão de asteróides. A União Astronômica Internacional recomenda denominar os asteroides do cinturão externo simplesmente objetos transnetunianos, ou seja, localizados além da órbita do oitavo planeta - Netuno. Esta designação corresponde à geografia do sistema solar e nada tem a ver com quaisquer hipóteses científicas do passado. Esta designação corresponde à geografia do sistema solar e nada tem a ver com quaisquer hipóteses científicas do passado. Esta designação corresponde à geografia do sistema solar e nada tem a ver com quaisquer hipóteses científicas do passado.
Habitantes de Kuiper
Cerca de 1.000 asteróides do cinturão de Kuiper são agora conhecidos, a maioria dos quais com várias centenas de quilômetros de diâmetro, e dez dos maiores têm um diâmetro superior a 1.000 km. No entanto, a massa total desses corpos é pequena - se uma bola for "cega" para eles, então será igual em volume a 2/3 da lua. Pequenos satélites giram em torno de 14 asteróides. Presume-se que existam cerca de 500 mil asteróides no cinturão de Kuiper, com mais de 30 km de tamanho. Em área, o cinturão de Kuiper é uma vez e meia maior do que a parte do sistema solar em torno da qual está localizado, ou seja, limitado pela órbita de Netuno. Ainda não se sabe do que são feitos os asteróides no cinturão de Kuiper, mas está claro que gelo de vários tipos (água, nitrogênio, metano, amônia, metanol - álcool, dióxido de carbono - "gelo seco", etc.) deve desempenhar o papel principal em sua estrutura.porque a temperatura nesta região extremamente distante do Sol é muito baixa. Em tal "freezer" natural, a substância da qual os planetas do sistema solar foram formados no passado distante pode permanecer inalterada.
Mais de 90% dos novos objetos se movem em órbitas "clássicas" quase circulares localizadas a distâncias de 30 a 50 unidades astronômicas do sol. Muitas das órbitas são fortemente inclinadas em relação ao plano do sistema solar, 20 asteróides têm uma inclinação de mais de 40 °, e alguns chegam a 90 °. Portanto, os contornos do cinturão de Kuiper parecem uma rosquinha grossa, dentro da qual se movem milhares de pequenos corpos celestes. O limite externo da cintura está a uma distância de 47 UA. Ou seja, do Sol é expresso de forma muito nítida, então havia uma suposição sobre a presença lá de um objeto planetário bastante grande, possivelmente até mesmo do tamanho de Marte (ou seja, metade do tamanho da Terra), cujo efeito gravitacional não permite que os asteróides "se dispersem". A busca por este planeta hipotético está em andamento. No entanto, o limite externo da correia não serve como uma barreira intransponível,e 43 asteróides (4% de seu número conhecido) vão além de seus limites em uma área de frio e escuridão quase absolutos, seguindo órbitas fortemente alongadas que se estendem por mais de 100 unidades astronômicas (15 bilhões de km) do sol.
Ano após ano, a ideia do papel de Plutão no sistema solar mudou, e agora ele é considerado o líder dos planetas anões gelados do cinturão de Kuiper. Um grupo de duzentos asteróides, cujo arranjo orbital e velocidades de movimento praticamente coincidem com as mesmas características de Plutão, foram até mesmo separados em uma família especial denominada "plutinos", isto é, "plútons".
A borda externa do cinturão de Kuiper, nitidamente delineada a uma distância de 47 UA. do Sol, poderia muito bem ser chamado de nova fronteira do sistema solar. No entanto, alguns dos asteróides de gelo estão se movendo além desse limite. Além disso, existe um campo magnético em torno do Sol, que se estende até cerca de 100 UA. e. Esta área é chamada de heliosfera - a esfera do campo magnético do Sol.
Um planeta anão ou um asteróide gigante?
Desde 1992, o número de asteróides descobertos na periferia do sistema solar aumentou e tornou-se gradualmente mais claro que Plutão não é um planeta independente, mas apenas o maior representante do cinturão de asteróides externo. O trovão aconteceu em 1999, quando foi proposto atribuir a Plutão um número de série, que cada asteróide possui. Um motivo adequado também foi encontrado - o número de objetos numerados estava se aproximando de dez mil, então eles queriam transferir Plutão de planetas para asteróides com honra, atribuindo-lhe o "notável" número 10.000. A discussão explodiu imediatamente - alguns astrônomos eram a favor desta proposta, outros se opunham fortemente. Como resultado, Plutão foi deixado sozinho por um tempo, e o número "honorário" foi para o próximo asteróide comum. No entanto, em 2005, as discussões sobre o status de Plutão explodiram com vigor renovado. A descoberta de outro asteróide no cinturão de Kuiper, no Observatório Palomar, nos Estados Unidos, aumentou o fogo. Este objeto, que recebeu a designação de 2003 UB313, acabou por não ser comum, mas sim grande. É agora considerado o mais provável que o novo objeto tenha 2.800 km de diâmetro, enquanto Plutão tem 2.390 km de diâmetro. No entanto, os dados sobre o novo asteróide ainda precisam ser refinados de maneiras mais confiáveis. Por exemplo, espere até que passe contra o fundo de uma estrela distante e obscureça sua luz. No tempo entre o desaparecimento e o aparecimento da estrela, será possível saber o diâmetro do asteróide com muita precisão. É verdade que esses eventos astronômicos raramente acontecem, e tudo o que resta é esperar o momento certo.acabou por ser não comum, mas bastante grande. É agora considerado o mais provável que o novo objeto tenha 2.800 km de diâmetro, enquanto Plutão tem 2.390 km de diâmetro. No entanto, os dados sobre o novo asteróide ainda precisam ser refinados de maneiras mais confiáveis. Por exemplo, espere até que passe contra o fundo de uma estrela distante e obscureça sua luz. A partir do tempo entre o desaparecimento e o aparecimento da estrela, será possível saber o diâmetro do asteróide com muita precisão. É verdade que esses eventos astronômicos raramente acontecem, e resta apenas esperar o momento certo.acabou por ser não comum, mas bastante grande. É agora considerado o mais provável que o novo objeto tenha 2.800 km de diâmetro, enquanto Plutão tem 2.390 km de diâmetro. No entanto, os dados sobre o novo asteróide ainda precisam ser refinados de maneiras mais confiáveis. Por exemplo, espere até que passe contra o fundo de uma estrela distante e obscureça sua luz. A partir do tempo entre o desaparecimento e o aparecimento da estrela, será possível saber o diâmetro do asteróide com muita precisão. É verdade que esses eventos astronômicos raramente acontecem, e tudo o que resta é esperar o momento certo. A partir do tempo entre o desaparecimento e o aparecimento da estrela, será possível saber o diâmetro do asteróide com muita precisão. É verdade que esses eventos astronômicos raramente acontecem, e tudo o que resta é esperar o momento certo. A partir do tempo entre o desaparecimento e o aparecimento da estrela, será possível saber o diâmetro do asteróide com muita precisão. É verdade que esses eventos astronômicos raramente acontecem, e tudo o que resta é esperar o momento certo.
Os descobridores disseram que se um novo asteróide é maior que o planeta Plutão, então também deve ser considerado um planeta. Ao mesmo tempo, eles disseram que se Plutão tivesse sido descoberto não em 1930, mas agora, a questão de sua classificação nem teria surgido - ele certamente teria sido classificado como um asteróide. No entanto, a história é história, e o fato de Plutão pertencer aos planetas tornou-se não tanto um fenômeno astronômico quanto cultural geral, portanto, a questão de transferir Plutão para asteróides está encontrando uma resistência bastante forte.
Um novo objeto grande teve que receber seu próprio nome, e foi aqui que os descobridores tiveram uma séria dificuldade. Se for um planeta, então de acordo com as regras da União Astronômica Internacional (IAS) e de acordo com a tradição, ele deve receber o nome de uma divindade da mitologia clássica greco-romana, e se for um asteróide, então deve ser chamado o nome de um personagem mitológico associado ao submundo governado por Plutão … É verdade que o grupo de Brown encontrou uma maneira inteligente de sair dessa situação, propondo o nome do novo "asteróide gigante" Perséfone - o nome da esposa de Plutão na mitologia grega. Este nome cumpre todas as regras. Mas aqui surgiu um obstáculo puramente burocrático: os planetas são administrados por um grupo de trabalho da IAU e os asteróides por outro. A polêmica atingiu tal intensidade que um comitê especial de 19 astrônomos de diferentes países foi formado,projetado para decidir se o 2003 UB313 é ou não considerado um planeta.
Os membros deste comitê não conseguem chegar a um consenso há vários meses. No final, o desesperado presidente do conselho, o astrônomo britânico Ivan Williams (que, aliás, afirma que seu nome é tipicamente galês, característico de um nativo do País de Gales), encontrou uma saída simples para o impasse, dizendo que se uma conclusão acordada não pudesse ser alcançada em breve, então ele não seguirá o caminho científico, mas terá a votação mais ordinária, e a questão será decidida por maioria simples de votos.
O planetóide mais distante
A nova ideia de Plutão pertencer não tanto aos planetas quanto aos asteróides ainda não teve tempo de se estabelecer, mas já encontrou muitos adeptos. Parece que a harmonia foi encontrada na disposição dos planetas, que não é prejudicada pela presença do nono planeta "extra". No entanto, as descobertas de novos planetóides continuaram e em 15 de março de 2004 levou a outra ruptura da harmonia entre os planetas. Neste dia, um grupo de astrônomos americanos, liderado por Michael Brown, anunciou que durante observações no Observatório Palomar (Califórnia) em novembro de 2003, eles descobriram o objeto mais distante do sistema solar. Ele acabou sendo localizado 90 vezes mais longe do Sol do que a Terra, e 3 vezes mais longe do que o planeta "mais distante" Plutão. E essa distância gigante acabou sendo apenas a parte de sua órbita mais próxima do sol. O diâmetro deste asteróide é menor,do que Plutão - cerca de 1.500 km. Ele recebeu o nome de Sedna em homenagem à sereia do mar, a governante das profundezas frias e escuras dos mares do norte nos mitos dos esquimós (Inuit). Tal personagem não foi escolhido por acaso - afinal, esse planetóide "mergulha" na região mais escura e fria do sistema solar, afastando-se do Sol 928 vezes mais do que a Terra, e 19 vezes - do que Plutão. Nenhum asteróide conhecido vai tão longe. Sedna imediatamente tomou o lugar do "planeta rebelde" que antes pertencera a Plutão. Sua órbita altamente alongada mais uma vez violou o entendimento estabelecido do sistema solar.afastando-se do Sol 928 vezes mais longe do que a Terra e 19 vezes - do que Plutão. Nenhum asteróide conhecido vai tão longe. Sedna imediatamente tomou o lugar do "planeta rebelde" que anteriormente pertencera a Plutão. Sua órbita altamente alongada mais uma vez violou o entendimento estabelecido do sistema solar.afastando-se do Sol 928 vezes mais longe do que a Terra e 19 vezes - do que Plutão. Nenhum asteróide conhecido vai tão longe. Sedna imediatamente tomou o lugar do "planeta rebelde" que anteriormente pertencera a Plutão. Sua órbita altamente alongada mais uma vez violou o entendimento estabelecido do sistema solar.
Ele dá uma volta ao redor do Sol em um tempo monstruoso - 10.500 anos! Este planetóide não é mais considerado como estando no cinturão de Kuiper, já que mesmo com a abordagem mais próxima, Sedna está 1,5 vezes mais distante do Sol do que o limite externo deste cinturão. O asteróide tornou-se uma espécie de "Plutão do século XXI" - um objeto cujo papel não está claro. Está constantemente em completa escuridão, e o Sol parece uma pequena estrela em sua superfície. O frio eterno reina sobre ele. Neste caso, o planetóide acabou por ser pintado em uma cor vermelha bastante intensa e é inferior em "vermelhidão" apenas a Marte. Não está claro se Sedna está sozinho ou se existem outros planetóides a uma distância tão grande - afinal, as capacidades dos telescópios permitem detectar um objeto com uma órbita semelhante apenas durante 1% de sua revolução ao redor do Sol, quando ele está na parte mais próxima de sua trajetória. Para Sedna, esse período dura cerca de 100 anos e depois vai para uma região distante por mais de 10.000 anos, e lá é impossível ver um objeto de seu tamanho em telescópios modernos.
