Журнал "Вокруг Света" №1 за 2006 год

Новая планета получила свое имя 1 мая 1930 года. Из множества вариантов астрономы Лоуэлловской обсерватории выбрали предложенное 11-летней английской девочкой из Оксфорда имя бога подземного мира, в котором так же темно, как и на самой дальней из планет. В греческой и римской мифологиях Плутон считается братом Зевса-Юпитера и ПосейдонаНептуна, сыном Кроноса-Сатурна, так что рядом с соседними планетами это имя оказалось вполне в «своем кругу» (и к тому же перекликается с инициалами Персиваля Лоуэлла). Впоследствии выяснилось, что еще в 1919 году французский астроном Рейно предлагал назвать еще не открытую в то время девятую планету Плутоном, но к 1930 году о его предложении забыли. Несмотря на громкое имя, новичок выглядел в компании планет-гигантов чужеродным телом. Размер Плутона был явно меньше, чем у Земли, и в десятки раз меньше, чем у четырех крупных газово-ледяных планет, расположенных, как и Плутон, во внешней части Солнечной системы. Сейчас диаметр Плутона определен довольно точно, он равен 2 390 км, что составляет 2/3 диаметра Луны. Это не только самая дальняя, но и самая маленькая из планет. Даже среди спутников других планет Плутон оказался лишь на восьмом месте после Ганимеда, Титана, Каллисто, Ио, Луны, Европы и Тритона. Правда, он в 2,5 раза больше Цереры — самого крупного объекта из главного пояса астероидов, расположенного между Марсом и Юпитером. Площадь поверхности Плутона 17,9 млн. км2 , что сравнимо с территорией России. Необычной оказалась и орбита Плутона — она очень сильно вытянута, поэтому расстояние от Плутона до Солнца изменяется почти в два раза — от 30 до 50 астрономических единиц (1 а. е. равна расстоянию от Земли до Солнца, примерно 150 млн. км), тогда как у остальных восьми планет орбиты почти круговые. Кроме того, орбита Плутона расположена под значительным углом (17°) к плоскости орбит остальных планет. Получается, что девятая планета ни по каким параметрам не вписывается в довольно стройную картину остальной части Солнечной системы, поэтому Плутон даже предлагают считать не планетой, а астероидом. Сутки на Плутоне в 6,4 раза длиннее земных, а сила тяжести в 15 раз меньше, чем на Земле. Масса этой планеты-крошки в 480 раз меньше массы Земли.

Чем Плутон отличается от других планет, так это самыми сильными холодами — на его поверхности постоянно чрезвычайно низкая температура: от –220 до –240°С. В таких условиях затвердевает даже азот. Если когда-нибудь космический путешественник ступит на поверхность Плутона, то перед ним должен открыться пейзаж, напоминающий Антарктиду во время полярной ночи, освещенную лунным светом. Однако на Плутоне такому мраку соответствует дневное время суток. Солнце выглядит на небе как большая звезда с еле заметным диском, в 20 млн. раз более яркая, чем Сириус. Здесь днем в 900 раз темнее, чем на Земле в ясный полдень, тем не менее в 600 раз светлее, чем в полнолуние ночью, поэтому в полдень на Плутоне намного темнее, чем в облачные дождливые сумерки на Земле. Отсутствие облаков позволяет видеть на небе тысячи звезд даже в дневное время, а само небо всегда черное, поскольку атмосфера крайне разреженная. Вся поверхность планеты покрыта льдом, который совсем не похож на земной. Это не привычный нам водный лед, а замороженный азот, который образует крупные прозрачные кристаллы, имеющие несколько сантиметров в поперечнике — этакое ледяное сказочное царство. Внутри этих кристаллов заморожено в виде некоего «твердого раствора» небольшое количество метана (обычно его называют природным газом — это тот газ, который вместе с пропаном и бутаном горит у нас на кухне). В некоторых районах Плутона на поверхность выходит водный лед и даже немного льда монооксида углерода (угарного газа). В целом поверхность планеты имеет желтовато-розоватый оттенок, который придают ей оседающие из атмосферы частички сложных органических соединений, образующиеся из атомов углерода, азота, водорода и кислорода под воздействием солнечного света.

Поверхность Плутона очень яркая и отражает 60% падающего на нее солнечного света, поэтому первые оценки его диаметра оказались завышенными. При этом на Плутоне встречаются наиболее сильные перепады яркости. Здесь можно встретить районы темнее, чем уголь, и районы белее снега. О внутреннем строении планеты пока можно судить только по величине ее средней плотности, которая составляет 1,7 г/см3, что вдвое меньше, чем у Луны, и втрое, чем у Земли. Такая плотность указывает, что Плутон состоит на 1/3 из каменных горных пород и на 2/3 из водного льда. Если материал разделен на оболочки (что наиболее вероятно), то у Плутона должно быть большое каменное ядро диаметром 1 600 км, окруженное слоем водного льда толщиной 400 км. На поверхности планеты — кора из льдов различного химического состава, главная роль в которой отведена азотному льду. Не исключено, что между каменным ядром и его ледяной оболочкой существует слой жидкой воды — глубинный океан, подобный тем, которые вероятнее всего имеются на трех больших спутниках Юпитера — Европе, Ганимеде и Каллисто.

Атмосферу вокруг Плутона обнаружили сравнительно недавно — в 1988 году, когда планета в процессе своего движения закрыла одну из далеких звезд и заслонила собой идущий от нее свет. Атмосферное давление на Плутоне ничтожное — 0,3 паскаля, что в три сотни тысяч раз меньше, чем на Земле. Тем не менее даже в такой разреженной атмосфере могут дуть ветры, возникать дымки и происходить химические реакции. Не исключено, что имеется и ионосфера — слой электрически заряженных частиц в верхней части атмосферы. Предполагается, что газовая оболочка Плутона состоит из азота с примесью метана и угарного газа, поскольку льды этих веществ обнаружены на поверхности планеты путем спектроскопических наблюдений. Слабое гравитационное поле планеты-малютки не в состоянии удерживать атмосферу, и она постоянно улетучивается в космос, а на место улетевших молекул приходят новые, испаряющиеся с ледяной поверхности. Таким образом, атмосфера Плутона напоминает кометную, которая «убегает» от ядра кометы. Ни на одной из планет такого не происходит, во всяком случае, в столь значимых масштабах, как на Плутоне, где атмосфера, по сути, постоянно обновляется.

На Плутоне очень холодно, средняя температура там –230°С. На ночной стороне планеты существенно холоднее, чем на дневной, поэтому атмосферный газ там охлаждается и конденсируется на поверхности в виде инея. Самые же крупные изменения атмосферы Плутона происходят при смене времен года. Увеличение температуры азотного льда на поверхности планеты всего на два градуса приводит к возрастанию массы атмосферы в два раза. Сейчас на Плутоне как раз «летний» период: планета прошла наиболее близкую к Солнцу точку своей орбиты в 1989 году и все еще находится в «теплой» части орбиты. Правда, из-за удаленности и большого коэффициента отражения Плутон получает на единицу поверхности в 1 500 раз меньше солнечного тепла, чем Земля. Когда же Плутон передвинется по своей сильно вытянутой орбите на более далекое расстояние, то нагрев Солнцем уменьшится почти в три раза, температура существенно упадет и наступит глобальная зима, сезонный ледниковый период. Газы сконденсируются и выпадут на поверхность Плутона в виде кристаллов льда. Атмосфера на длительное время исчезнет. Такое не происходит больше ни на одной из планет. В 2015 году, во время пролета автоматической станции New Horizons, на планете по плутоновым меркам все еще будет тепло. В Южном полушарии наступит полярный день, а половина Северного полушария погрузится во тьму полярной ночи. Поэтому можно ожидать, что атмосфера еще не вымерзнет и космическому аппарату будет что изучать не только на поверхности Плутона, но и в его газовой оболочке.