Земля и луна двойная планета

Двойная планета

Систему Земля-Луна иногда предлагают классифицировать как «двойную планету»

Двойная планета — термин в астрономии, который используется для обозначения бинарной системы, состоящей из двух астрономических объектов, каждый из которых удовлетворяет определению планеты и является достаточно массивным, чтобы оказывать гравитационный эффект, превосходящий гравитационный эффект звезды, вокруг которой они вращаются.

По состоянию на 2015 год официально в Солнечной системе нет систем, классифицируемых как «двойная планета». Одно из неофициальных требований состоит в том, чтобы обе планеты вращались вокруг общего центра масс, именуемого также барицентром, который должен находиться над поверхностью этих планет.

В Солнечной системе обнаружено много двойных астероидов, такие как (90) Антиопа и двойных транснептуновых объектов пояса Койпера, в т.ч. такие, где компоненты примерно равны, например, (79360) Сила-Нунам и 1998 WW31. Европейское космическое агентство предлагает рассматривать систему Земля-Луна как двойную планету. В августе 2006 года XXVI Генеральной Ассамблеей Международного астрономического союза было рассмотрено предложение о том, чтобы переклассифицировать Плутон и Харон как двойную планету. Однако в дальнейшем этот вопрос не обсуждался.

Также известны системы из трёх компонентов (например, крупный астероид (87) Сильвия, астероид-аполлон (136617) 1994 CC, крупный транснептуновый объект (47171) 1999 TC36 и т.д.).

Определение двойной планеты

В последнее время велись споры о том, что считать двойной планетой, а что системой планеты и её спутника. В большинстве случаев это не составляет проблемы, так как спутник сильно уступает по массе планете, вокруг которой он вращается. Не считая систем Земля-Луна и Плутон-Харон, все спутники в Солнечной системе имеют массу, составляющую не более 0,00025 (1/4000) массы самой планеты. С другой стороны, отношение массы Луны к массе Земли составляет 0,01230 (≈ 1/81), а аналогичное соотношение для Харона и Плутона — 0,117 (≈ 1/9).

Существует точка зрения, что различия между двойной планетой и системой планеты и спутника заключаются в расположении центра масс системы. Если центр масс не располагается под поверхностью одного из объектов, то систему можно считать двойной планетой. В таком случае оба тела вращаются вокруг точки в пространстве, находящейся между ними. Согласно такому определению, Плутон и Харон являются двойной карликовой планетой, а Земля и Луна — системой планеты и спутника. Ввиду увеличивающегося расстояния между Землёй и Луной (из-за приливных сил, действующих на Луну, она постоянно удаляется от Земли со скоростью 3,74 см в год), центр масс, который на данный момент находится под поверхностью Земли, со временем переместится и окажется над поверхностью нашей планеты. Таким образом, согласно данному определению, через миллиарды лет систему Земля-Луна можно будет считать двойной планетой. В 2006 Международный астрономический союз рассмотрел определение, согласно которому Плутон и Харон следует считать двойной планетой, однако оно так и не было принято.

Также обсуждаются и дополнительные требования/критерии, например синхронность вращения обоих компонентов (т.е. приливной взаимозахват) или соотношении масс не более чем на порядок и примерно соответствующее ему трёхкратное соотношение размеров или считать пороговым — соотношение масс/размеров Земля-Луна.

Если использовать для сравнения определение системы двойных звёзд и в качестве критерия использовать расположение барицентра, то любое вращающееся вокруг звезды тело будет считаться планетой, если центр масс системы будет лежать под поверхностью звезды, в том случае, если центр масс лежит над поверхностью звезды, тело будет считаться звездой. В таком случае в Солнечной системе все планеты по определению будут являться планетами, кроме одной: Юпитер настолько массивен, что их общий с Солнцем центр масс лежит над поверхностью Солнца. Однако ввиду того, что Юпитер не является звездой, становится очевидно, что астрономы сталкиваются с некоторыми трудностями в научно обоснованном определении двойной планеты.

Плутон-Харон

Основные статьи: Плутон (карликовая планета) и Харон (спутник)Плутон и Харон — два ярких объекта в центре, правее — Никта и Гидра

Как было упомянуто выше, система Плутон-Харон удовлетворяет определению двойной планеты. На настоящий момент это единственная пара тел в Солнечной системе, которая может претендовать на такой статус.

С момента открытия Плутона в 1930 году и вплоть до 1978 года Плутон и Харон считались одним и тем же небесным телом. В 1978 году астроном Джеймс Кристи, изучая фотографии Плутона, обнаружил на диске планеты выпуклость. В дальнейшем было замечено, что её появление имеет определённую периодичность. Это давало основания считать, что причиной этого феномена является реальное физическое тело. Первые фотографии, на которых Плутон и Харон запечатлены отдельно, были получены космическим телескопом «Хаббл» в 1990 году. При помощи современных телескопов это можно видеть даже с Земли.

Расстояние между Плутоном и Хароном около 19 570 километров (для сравнения — среднее расстояние между Землёй и Луной ~ 384 400 километров). Диаметр Плутона равен 2390 км, диаметр Харона — 1212±16 км. Из этих данных видно, что Плутон и Харон сопоставимы по размерам. Кроме того, весомым доводом в пользу того, что систему Плутон-Харон следует считать двойной планетой, является тот факт, что центр масс системы лежит за пределами более крупного тела — Плутона.

Согласно проекту Резолюции 5 XXVI Генеральной ассамблеи МАС (2006) Харону предполагалось присвоить статус планеты. В примечаниях к проекту резолюции указывалось, что в таком случае Плутон—Харон будет считаться двойной планетой. Основанием для этого служил тот факт, что каждый из объектов может считаться карликовой планетой, а их общий центр масс лежит в открытом пространстве. Однако на этой же ассамблее МАС ввёл определение понятий «Планета» и «Карликовая планета». Согласно введённым определениям Плутон классифицируется как карликовая планета, а Харон — его спутник, хотя в дальнейшем такое решение может быть пересмотрено.

См. также

В Викисловаре есть статья «двойная планета»

  • Двойной астероид
  • XXVI Ассамблея Международного астрономического союза
  • Определение планеты
  • Сфера Хилла
  • Естественный спутник

Примечания

  1. Welcome to the double planet. ESA (5 октября 2003). Дата обращения 12 ноября 2009. Архивировано 2 июля 2012 года.
  2. The IAU draft definition of «planet» and «plutons». International Astronomical Union (16 августа 2006). Дата обращения 17 мая 2008. Архивировано 2 июля 2012 года.
  3. Asteroids with Satellites by Wm. Robert Johnston. Дата обращения 4 октября 2008. Архивировано 19 марта 2012 года. (англ.)
  4. Robert Roy Britt. Earth’s moon could become a planet. CNN Science & Space (18 августа 2006). Дата обращения 25 ноября 2009. Архивировано 2 июля 2012 года.
  5. Элементы — новости науки: Покрытие звезды Хароном позволило уточнить его размер
  6. Draft Resolution 5 for GA-XXVI: Definition of a Planet. Архивировано 7 марта 2008 года.
  7. Planet Definition Questions & Answers Sheet. Архивировано 15 марта 2012 года.
  8. Pluto and the Developing Landscape of Our Solar System.

> Литература

Ссылки

  • Двойная планета или две планеты?

.Замедление скорости вращения Земли Луной

Вернемся к паре Земля-Луна и проиллюстрируем некоторые их взаимодействия нижеследующим рисунком. Для наглядности все масштабы на нем нарушены, а рассматриваемые расстояния, силы, скорости, детали и процессы многократно гипертрофированы. Однако качественная сторона явлений, суть дела от этого не страдает.

Гипотетический наблюдатель находиться на большой высоте, примерно над северным полюсом Земли* (голубой шар слева). Точка О1 — это и центр Земли, и проекция полюса (точнее, обоих полюсов) на плоскость чертежа. Желтый шар справа — Луна.

*Примечание (для любителей точности). Из-за наклона земной оси, наблюдателю лучше находиться не над самим полюсом, а в любой удаленной точке перпендикуляра, установленного с центра Земли по отношению к плоскости орбиты Луны (которая сама немного, примерно на 5 градусов, не совпадает с плоскостью земной орбиты — эклиптикой). А еще точнее, проведенного через точку ОЦМ (см. ниже), а не через сам центр Земли. Однако, ни одно из этих трех уточнений ничего не меняет в рассматриваемом механизме приловов (а только осложняет понимание вопроса). Он никак не зависит от местонахождения (или самого наличия) наблюдателя.

Оба этих космических тела совместно вращаются (с периодичностью около 29 дней) вокруг их общего центра масс ОЦМ, а он сам движется по т.н. «орбите Земли» вокруг Солнца. (Из-за большого ее радиуса условно показана отрезком прямой). Вращение и самой Земли вокруг ОЦМ с лунным (почти месячным) циклом замечать как-то не принято. Правда, к проблеме приливов это почти никакого отношения не имеет. (Но важна справедливость).

Под воздействием силы притяжения Луны земной шар (и расплавленные недра, и земная кора с океанами, и атмосфера) превращается в эллипсоид, вытянутый в направлении Луны (обозначен красным цветом, слева). Ближайшая к Луне точка земной поверхности 1 перемещается в позицию 2.

Отметим, что эта вытянутость в среднем составляет меньше одного метра. Большая разница уровня воды при морских приливах и отливах (в некоторых местах планеты — больше 10 метров) объясняется значительными океанскими массами воды, собранными с расстояний в тысячи километров на относительно небольших по площадям мелководьям.

Правое (по чертежу) возвышение уровня поверхности Земли (т. 2) вызвано непосредственно силой притяжения Луны. Противоположное, левое возвышение вызвано, возможно, спецификой сил поверхностного натяжения шарообразного расплава планеты, на который действует боковая сила. (Твердой уверенности в правильности такого объяснения у автора нет). В случае толстого слоя коры (или полностью остывшего ядра) картина была бы аналогичной уже за счет сил упругости твердых пород планеты.

Другие интерпретаторы объясняют левое возвышение разницей сил тяжести в разных местах деформированного земного шара. В направлении, перпендикулярном линии Земля-Луна, в зоне отлива, поперечник Земли меньше (из-за неизменности общего объема планеты), значит, там сила тяжести наибольшая. А поскольку в среднем по Земле она неизменная, значит, слева — несколько меньшая. Вот поэтому там и образуется левое возвышение (Может быть, верно именно это объяснение).

Так или иначе, в реальной жизни приливы и отливы на Земле чередуются через каждые 6 часов, так что уж картина эллипсоида, вытянутого в обе стороны, не подлежит никакому сомнению.

Из-за сравнительно быстрого вращения Земли вокруг своей оси (линейная скорость движения поверхности вблизи экватора равна примерно 460 м/с) накапливаемая в точке 2 вершина приливного возвышения (не важно, воды или суши!) постоянно уносится с этой скоростью на восток, в точку 3. В точке 2 поверхность вновь несколько приподнимается силой притяжения Луны, но и эта приподнятость вновь уносится в точку 3. Таким образом, реальное положение вершины приливной возвышенности, точка 3, всегда смещена в направлении вращения Земли на угол, равный примерно 2 градусам (на рисунке обозначен красной дугой идущей от т. 2 к т. 3).

Аналогичное приливное возвышение от действия силы притяжения Земли имеется и на твердой Луне. По расчетным данным точка 5 приподнята над уровнем стандартной сферы Луны (точка 4) на 13 метров. Поскольку Луна всегда повернута к земле одной стороной, то положение т. 5 неизменно и для земного наблюдателя, и для наблюдателя, находящегося на самой Луне. (То есть, это фиксированная точка на карте видимой части Луны).

Далее начинается самое интересное.

Сила притяжения Луны воздействует не только на всю Землю, но и, в частности, на оба приливные возвышения на Земле. Поскольку левое находится существенно, почти на 13000 км, дальше, то главное воздействие происходит именно на правое возвышение, центр которого находится в т. 3. (Это воздействие преобладающее и решающее, поэтому дальше будем рассматривать только его). Условно оно обозначено силой F1. Так как ее направление не совпадает с направлением на центр Земли, то оно действует на т. 3 таким образом, чтобы вернуть ее в т. 2 (или хотя бы поближе к ней).

В действительности эту работу (в буквальном смысле слова!) проделывает сила, равная F1, но противоположно ей направленная и приложенная к т. 3. Эта сила имеет вертикальную (на чертеже!) составляющую (Fт), направленную от т.3 к т.2 .

И эта составляющая конкретно и реально тормозит вращение Земли! За счет этого продолжительность земных суток ежегодно увеличивается на 2.10^(-5) сек. Вроде бы, совсем немного. Но что будет, например, через миллион лет? Сутки увеличатся на 20 сек.

А через несколько миллиардов лет?

masterok

Открытие Плутона случилось в 1930 году. Но спустя 76 лет МАС лишил этот объект права называться планетой и перевёл его в ранг планет-карликов. Теперь считается, что Плутон, подобно Эриде, лишь один из наиболее крупных нептуноидов, населяющих пояс Койпера.

А в 1978 году был определён и главный его спутник – Харон. Открыли его при изучении фотопластинок, изображающих Плутон. На одной из пластинок у планеты появился горб, оказавшийся при рассмотрении планетой.

Первоначально Харон был наименован спутником Плутона, но теперь считается, что это двойная планета. Их общий центр тяжести расположен вне главной планеты. Это уникальный вид взаимодействия. Также необычно, что они обращены к визави всегда одной стороной.

Но на самом деле это еще не утверждено …

Двойная планета — термин в астрономии, который используется для обозначения бинарной системы, состоящей из двух астрономических объектов, каждый из которых удовлетворяет определению планеты и является достаточно массивным, чтобы оказывать гравитационный эффект, превосходящий гравитационный эффект звезды, вокруг которой они вращаются.

По состоянию на 2010 год, официально в Солнечной системе нет систем, классифицируемых как «двойная планета». Одно из неофициальных требований состоит в том, чтобы обе планеты вращались вокруг общего центра масс, именуемого также барицентром, который должен находиться над поверхностью этих планет.

Харон

Диаметр Харона – 1205 км – немногим более половины плутонианского, а массы их соотносятся как 1: 8. Это самыйкрупный спутник в Солнечной системе в сопоставлении со своей планетой. Расстояние между объектами очень маленькое – 19,6 тысяч км., а период обращения сателлита – около недели.

С 1985 по 1990 годы наблюдались достаточно нечастые явления: затмения. Они были попеременны: вначале одна планета затмевает другую, потом наоборот. Такие затмения имеют цикличность 124 года.

Анализ отраженного света позволяет заключить, что на поверхности Харона – слой водного льда, в отличие от метаново-азотного у Плутона. По данным обсерватории Джемини, на Хароне найдены гидрат аммиака и водяные кристаллы. Это делает вероятным существование криогейзеров.

Необычные, по сравнению с другими планетами Солнечной системы, параметры орбит планетарной пары и их скромные размеры рождают у учёных гипотезы об их происхождении. Считается, что планеты образовались в поясе Койпера, и уже оттуда были вырваны гравитацией планет-гигантов.

Другая гипотеза предполагает образование системы после столкновения уже состоявшегося Плутона с прото-Хароном. Из выброшенных обломков и образовался нынешний спутник. И теперь они вместе, Плутон и Харон — далёкая окраина Солнечной системы.

Как было упомянуто выше, система Плутон-Харон удовлетворяет определению двойной планеты. На настоящий момент это единственные тела в Солнечной системе, которые могут претендовать на такой статус.

Согласно проекту Резолюции 5 XXVI Генеральной ассамблеи МАС (2006) Харону предполагалось присвоить статус планеты. В примечаниях к проекту резолюции указывалось, что в таком случае Плутон—Харонбудет считаться двойной планетой. Основанием для этого служил тот факт, что каждый из объектов может считаться карликовой планетой, а их общий центр масс лежит в открытом пространстве. Однако на этой же ассамблее МАС ввёл определение понятий «Планета» и «Карликовая планета». Согласно введённым определениям Плутон классифицируется как карликовая планета, а Харон — его спутник, хотя в дальнейшем такое решение может быть пересмотрено

По мере того, как космический аппарат New Horizons продолжает свое путешествие к внешней границе Солнечной Системы, его цель – которая находится в поясе Койпера – становится ярче и четче. Новые снимки, сделанные благодаря камере LORRI (Long Range Reconnaissance Imager), ясно показывают Плутон и самый большой из его спутников – Харон – связанными в тесном орбитальном танце. Два объекта разделяет расстояние всего чуть более 18 000 километров.

Эти снимки, на которых показано, как Харон вращается вокруг Плутона, являются рекордсменами в смысле расстояния, с которого они сделаны: в 10 раз меньшего, чем расстояние от Плутона до Земли.

Мы уже видели снимки Плутона и Харона, однако, на этой анимации можно увидеть кое-что еще.

За 5 дней LORRI сделал 12 снимков системы Плутон-Харон, за это время Харон почти полностью совершил 1 оборот вокруг Плутона. Однако, по мере того, как Харон вращается по орбите, можно наблюдать отчетливые колебания позиции Плутона. Масса Харона (примерно 12 процентов от массы Плутона) оказывает сильное гравитационное влияние на Плутон, очень отчетливо оттягивая его “от центра” . Следовательно, оба объекта вращаются вокруг воображаемой точки над поверхностью Плутона. Эта точка называется центром тяжести системы Плутон-Харон.

Сравнительные размеры транснептуновых объектов по сравнению с Землей.

Это совершенно нетипичная ситуация для планет Солнечной Системы – лишь двойные системы астероидов могут иметь барицентры (центры тяжести) вне самих объектов. В результате, многие ученые пришли к выводу, что Харон нужно признать самостоятельной планетой, или же обозначить систему «Плутон-Харон» как двойную планету.

В 2012 году была опубликована статья, в которой указывалось, что четыре других спутника Плутона на самом деле не вращаются вокруг него. Они следуют по орбите вокруг центра тяжести системы Плутон-Харон, то есть являются спутниками Плутона и Харона, а не одного Плутона!

Однако, международная организация, которая занимается классификацией небесных объектов, должна еще раз исследовать этот факт. Скорее всего, Международному Астрономическому Союзу необходимо будет провести повторное исследование системы Плутона и Харона, особенно после того, как в следующем году будут получены снимки с близкого расстояния.

  • Карликовая планета Плутон названа в честь римского бога подземного мира. В римской мифологии, Плутон был сыном Сатурна, который с тремя своими братьями правил миром: Юпитер контролировал небо, Нептун был владыкой морей, а Плутон управлял преисподней.
  • Атмосфера Плутона состоит из азота с некоторым количеством метана и окиси углерода.
  • Плутон –это единственная из известных карликовых планет, имеющая атмосферу. Атмосфера Плутона непригодна для человеческого дыхания и имеет небольшую высоту. Когда Плутон находится в перигелии (ближе всего к солнцу), его атмосфера принимает газообразное состояние. Когда Плутон в апогелии (дальше всего от солнца), его атмосфера замерзает и выпадает в осадок на поверхность планеты.
  • Для того чтобы сделать полный оборот вокруг солнца Плутону требуется 248 земных лет. Это самый длительный период обращения вокруг центра нашей системы из всех планет. Самой быстрой из планет в этом отношении является Меркурий, которому для полного оборота вокруг солнца требуется 88 земных дней.
  • Чтобы обернуться один раз вокруг собственной оси, Плутону требуется 6 дней, 9 часов и 17 минут, что делает ее второй по медленности вращения планетой солнечной системы. Медленнее всего вокруг своей оси вращается только Венера – за 243 земных дня. Юпитер, хотя он и самый большой из планет, вращается со скоростью один оборот менее, чем за 10 земных часов.
  • Плутон вращается в направлении противоположном вращению Земли. Это означает, что солнце там встает на западе, а закатывается на востоке. Только Венера, Уран и Плутон совершают вращение противоположное земному.
  • Так как спутник Плутона Харон только немного меньше по размерам самой планеты, астрономы называют их вместе двойной планетой.
  • Солнечный свет достигает Плутона за пять часов, а чтобы достичь поверхности Земли солнечному лучу требуется всего восемь минут.
  • В астрологии Плутон ассоциируется и с началом (возрождением) и с разрушением (смертью).
  • Когда Плутон входил в разряд планет солнечной системы (сейчас его относят к малым планетам), он считался самой холодной из них. Его температура находится в пределах от -240° до -218° C. средняя температура здесь -229° C. Самая низкая температура, зарегистрированная на Земле, была зафиксирована в Антарктиде и равнялась -89.2° C, а больше всего наша планета раскалилась (до 70.7°) в иранской пустыне Лут.
  • Человек, весящий на Земле 45 кг, на Плутоне будет весить около 2кг 750г.
  • На Плутоне так темно, что человек имел бы возможность любоваться звездами с его поверхности целый день.
  • Попытаться увидеть Плутон с Земли – это то же самое, что стараться разглядеть грецкий орех с расстояния 50 километров.
  • Так как спутник Харон и сам Плутон вращаются взаимно вокруг друг друга, с поверхности Плутона Харон кажется застывшим в небе неподвижно. Кроме того, одни и те же стороны Плутона и Харона постоянно направлены друг к другу.
  • У Плутона обнаружено четыре спутника: Харон (назван в честь паромщика ада), Никс (в честь греческой богини ночи и тьмы), Гидра (по имени девятиглавой змеи, охраняющей ад) и пока еще безымянного спутника S/2011 P 1, который был открыт совсем недавно (в 2011 году).
  • Еще ни один искусственный летающий объект, запущенный с Земли, не посещал Плутон. Тем не менее, межпланетная станция New Horizons, запущенная в 2006 году, должна пролететь рядом с Плутоном в 2015 году.
  • В течение 76 лет Плутон считался планетой. Тем не менее, когда астрономы обнаружили, что это один из многих больших объектов в пределах пояса Кюйпера, Плутон с 2006 года называется «карликовой планетой».
  • Плутон является второй по величине карликовой планетой солнечной системы. Больше него только Эрис, который на 27% больше чем Плутон.
  • Плутон меньше, чем Меркурий и семь других спутников разных планет, включая Ганимед, Титан, Каллисто, Ио, Тритон и нашу Луну.
  • Когда в 1930 году Плутон был открыт, многие люди предлагали различные названия для него. Варианты были такие: Хронус, Персефона, Эребус, Атлас и Прометей. Одиннадцатилетняя Венеция Берни предложила название Плутон. Она считала, что это будет хорошим названием, так как планета была такой темной и находилась так далеко, как и бог преисподней. 1 мая 1930 года название планете было присвоено официально, и девочка получила вознаграждение в размере пяти фунтов стерлингов.
  • Многие ученые считают, что если бы Плутон был ближе к солнцу, его бы классифицировали как планету.
  • Сейчас официальным названием Плутона является «астероид номер 134340». Он был так назван после исключения из планет солнечной системы и перевод в ранг «планет-карликов». (Планеты- карлики в астрономических каталогах обозначаются как астероиды).
  • В то время как Плутон «понижен» в ранге до карликовой планеты, многие ученые пытаются причислить его и несколько других его собратьев к разряду планет снова, так как они имеют свою атмосферу, времена года, полярные шапки и собственные спутники.
  • Солнечный свет на Плутоне в 2 тысячи раз тусклее, чем на Земле, и с его поверхности солнце покажется только как небольшая точка на небе.
  • Официальным символом Плутона являются переплетающиеся буквы » P»и » L», которые не только символизируют название, но и являются инициалами Персиваля Лоуэлла, американского астронома, который инициировал поиски планеты, которая должна была располагаться дальше Нептуна, что и привело к открытию Нептуна. Одна из обсерваторий в американском штате Аризона названа именем Лоуэлла.
  • На Плутоне солнце всходит и заходит примерно раз в неделю.

источники

http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=6377

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B2%D0%BE%D0%B9%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B0

Давайте продолжим разговор на космические темы: вот тут например мы с вами разбирались Почему нельзя наступить на Сатурн ?, а вот Шесть альтернатив теории Большого взрыва. А знаете ли вы Куда пропали лунные камни ? или например вот теория Происхождение пространства и времени и вот такой Эффект Иисуса Навина Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия — http://infoglaz.ru/?p=69465Tags: Космос Subscribe to Telegram channel masterok

Солнечная система > Планеты Солнечной системы > Двойная планета

Двойной планетой астрономы называют бинарную систему астрономических объектов. Бинарная — двойная, или состоящая из 2-х частей. Оба эти астрономических объекта достаточно массивны и могут считаться полноценными планетами. Вдвоем они оказывают на окружающие объекты настолько мощный гравитационный эффект, что по силе воздействия он превосходит гравитационный эффект той звезды, вокруг которой, как и всякие схожие космические объекты, они вращаются.

Важным признаком (хоть и не официальным) такого астрономического объекта является то, что обе планеты, входящие в систему двойной планеты, должны обязательно вращаться вокруг некоего общего барицентра. Этим термином называется общий центр масс, расположенный над поверхностью объектов двойной планеты.

Художественное представление 1998 WW31

По данным 2015 года в нашей Солнечной системе вообще нет двойных звезд, но есть при этом много двойных астероидов. Один из них — Антиопа. Этот двойной астероид темного спектрального класса С принадлежит к главному Поясу астероидов. К двойным астероидам относятся и такие двойные транснептуновые объекты, как (79360) Сила-Нунам из Пояса Койпера. По массе объекты такой двойной системы могут различаться (как в случае с Антиопой) или быть приблизительно равными (как у (79360) Сила-Нунан).

Исходя из этих характеристик, Европейское космическое агентство недавно предложило и нашу систему Земля-Луна назвать двойной планетой. Подобная попытка в отношении другой схожей системы — Плутона и его массивного спутника Харона — была предпринята в 2006. Тогда на XXVI Генеральной Ассамблеей Международного астрономического союза рассматривался вопрос о присвоении Плутону и Харону статуса двойной планеты. Но попытка так и осталась попыткой, поскольку дальше нее дело не пошло. Тем не менее, определение, согласно которому эти 2 небесных тела могут считаться двойной планетой, рассмотрено было.

Интересно, что существуют схожие системы не только с двумя, а даже с тремя объектами. Яркий тому пример — массивный тройной астероид из семейства Кибелы (87) Сильвия. Другие схожие тройные объекты — (136617) 1994 CC и (47171) 1999 TC36.

Терминология «двойная планета»

Больше всего споров вызывало само определение этого термина. Ученые существенно разошлись во мнениях, что же является двойной планетой, а что — обычной планетой со спутником, вращающимся вокруг нее. Все спутники, существующие в Солнечной системе, за исключением Луны (спутника Земли) и Харона (спутника Плутона), по массе равны 0,00025 части и менее своих «родных» планет. Это приблизительно 1/4000 массы планеты. Масса Луны при этом соотносится с массой Земли приблизительно как 1/81. Харон тоже «весит» достаточно много — приблизительно 1/9 часть массы Плутона.

Другая точка зрения основывается на том, что двойная планета имеет отличный от системы «спутник-планета» центр масс. Если он расположен под поверхностью одного из 2-х объектов такой системы, то эта система является ничем иным, как планетой со спутником. В противном случае, когда центр масс расположен между объектами, а они вращаются как бы вокруг него, мы имеем дело с двойной планетой.

Если брать за определение двойной планеты именно эту характеристику, то Земля является как раз планетой, а Луна — ее спутником, что совпадает с традиционным определением. В случае же с Плутоном и Хароном дело обстоит с точностью до наоборот. Эти космические тела — несомненно, двойная карликовая планета, поскольку вращаются вокруг общего барицентра (центра масс).

Однако, в будущем (через миллиарды лет) Земля и Луна вполне могут стать двойной планетой. Объясняется это тем, что Луна каждый год удаляется от нашей планеты на 3,74 см. Происходит это из-за приливного ускорения, воздействующего на спутник Земли. В результате действия этого фактора меняется и орбита Луна, и центр масс. Постепенно он смещается со своего прежнего места и удаляется от поверхности Земли в сторону Луны.

Дополнительные характеристики двойной планеты:

  • Синхронность вращения обоих объектов (приливной взаимозахват);
  • Соотношение масс объектов не критичнее, чем у Луны и Земли;

Расположение барицентра только с большими оговорками можно считать характеристикой двойной планеты. Ведь из него же вытекает, что любой астрономический объект в Солнечной системе, вращающийся вокруг своей звезды, является планетой, если их общий барицентр лежит под поверхностью звезды. Следовательно, если барицентр лежит над поверхностью Солнца, рассматриваемый астрономический объект автоматически превращается в звезду.

Но Юпитер не соответствует этой «планетарной» характеристике. Он такой массивный, то их общий с Солнцем барицентр лежит не под, а над поверхностью последнего. Однако, Юпитер — уж никак не звезда. Это ставит под вопрос возможность определения двойной планеты по расположению ее центра масс.

Плутон-Харон

Система «Плутон-Харон» более других удовлетворяет требованиям, которые астрономы предъявляют к двойной планете. До некоторого времени оба объекта даже считались одним небесным телом. Переломный момент наступил в 1978 году. Тогда астроном Джеймс Кристи заметил на диске Плутона некую выпуклость, которая появлялась и исчезала с определенной периодичностью.

Орбита вращения Плутона и Харона

Такое явление могло вызвать только некое отдельное физическое тело, которое и было обнаружено в 1990 году при помощи известного телескопа «Хаббл». Сейчас то, что это разные небесные тела, можно увидеть при помощи любого современного телескопа.

Но оба объекта друг к другу расположены гораздо ближе, чем Луна и Земля. Харон удален от Плутона всего лишь на 19 570 км, тогда как Луна от Земли — на целых 384 400 км. Диаметры Плутона и Харона — 2390 и 1212±16 километров соответственно. Еще одна характеристика этой системы склоняет чашу весов в пользу того, что Плутон и Харон — это все-таки двойная планета. Барицентр этой двойной системы лежит за пределами Плутона, как более крупного астрономического объекта.

В том же 2006 году проектом Резолюции 5 XXVI Генеральной ассамблеи МАС Харон собирались признать планетой и лишить статуса спутника. Этим же документом система «Плутон-Харон» должна была быть признана самой настоящей двойной планетой (карликовой, с барицентром в открытом пространстве). Но до такого кардинального решения астрономы все же так и не дошли. Плутон в 2006 году был признан только карликовой планетой, а Харон так и остался его спутником. Есть предположения, что это решение не окончательное.

Научная фантастика

Тема двойных планет интриговала многих писателей-фантастов и режиссеров. Среди прочих она поднималась в таких литературных и кинематографических шедеврах: «Звездный путь», Д. Пурнель «Принц», Ч. Шеффилд «Летний прилив», «Лексс» и др.

Почему Землю и Луну называют двойной планетой

Термин “двойная (бинарная) планета” описывает один из видов взаимоотношений между двумя космическими телами. О том, что Земля и Луна — двойная планета, Европейское астрономическое сообщество впервые заговорило в конце прошлого века. Кроме того, астрономами описаны такие космические явления, как двойные астероиды, двойные звезды.

Понятие двойная планета можно применить к Земле и Луне. CREDIT: xn--80apbncz

Определение двойной планеты

Этим термином в среде астрономов принято обозначать бинарную систему из двух космических тел, каждое из которых обладает достаточной массой для оказания гравитационного эффекта. Гравитация астрономических тел должна превосходить гравитационный эффект звезды, являющийся центром их вращения.

Еще одно требование заключается в том, что обе части такой бинарной системы должны вращаться вокруг общего центра массы, находящегося над их поверхностями.

Это условная точка, являющаяся общим центром масс, называется также барицентром.

Общий центр масс, вокруг которого вращаются Земля и Луна, располагается под земной поверхностью. Однако, несмотря на это, Европейское астрономическое общество выдвинуло предложение рассматривать систему, состоящую из Земли и ее спутника, в качестве бинарной системы.

Такая инициатива обусловлена тем, что Луна резко отличается от остальных спутников в Солнечной системе:

  1. Она — один из самых крупных и тяжелых в Солнечной системе спутников по отношению к своему центральному космическому телу. Размеры космических тел, сопровождающих другие планеты Солнечной системы, составляют 1/10 долю диаметра центральных небесных тел, а то и менее. В свою очередь, поперечник Луны составляет четверть поперечника космического объекта, вокруг которого вращается данный спутник.
  2. Необычна для планетарного спутника и масса Луны. Она составляет 1/81 от масса центрального космического тела, тогда как спутники других планет Солнечной системы легче своих центров вращения в десятки тысяч раз.

Еще одна особенность, которая приводится в качестве аргумента в пользу двойной планеты Земля-Луна, — это близость данных космических объектов. С этой особенностью исследователи связывают следующий примечательный факт: путь Луны вокруг Солнца практически повторяет земной, отличаясь от него лишь незначительно.

Спутник Луна. CREDIT: xn--80apbncz.

Для наглядности приводится такой пример: для условного наблюдателя, помещенного на поверхность Солнца, траектория движения земного спутника представилась бы несколько волнистой линией, которая почти совпадала бы с земной орбитой.

Все эти аргументы кажутся сторонникам теории о бинарной планете «Земля-Луна» достаточно убедительными, несмотря на ряд различий двух небесных тел:

  1. Широкий диапазон температур на лунной поверхности: за ночь она остывает до -173°C, тогда как в течение дня нагревается до 130С. В свою очередь, земные температурные колебания намного менее выражены.
  2. Земное ядро обладает намного более выраженной гравитацией.
  3. На земном спутнике, в отличие от Земли, нет воды. Лунные моря представляют собой долины, заполненные окаменевшей лавой; сверху их покрывает слой пород, выброшенных когда-то вулканами. Их кратеры видны и сейчас: они достигают 200 км в диаметре, окружены возвышающимися в виде вала крутыми склонами.

В подобных взаимоотношениях находится еще одна пара астрономических объектов в Солнечной системе: Солнце и Юпитер. Однако, поскольку Юпитер звездой не является, классифицировать эту пару как бинарную планету или двойную звезду нельзя.

Земля и Луна — двойные планеты

Общий центр масс, вокруг которого вращаются Земля и Луна, располагается под земной поверхностью. Местоположение этой точки нестабильно. Она медленно движется по направлению к земной поверхности.

Это связано с постепенным увеличением расстояния между Землей и ее естественным спутником. Выход общего центра массы в пространство над земной поверхностью ознаменует превращение бинарной системы “Земля-Луна” в двойную планету.

Превращение пары космических тел, состоящей из Земли и ее спутника, в двойную планету прогнозируется на ближайшие несколько миллиардов лет.

Тогда Луна под действием приливных сил отдалится от сопровождаемой планеты настолько, что центр масс, вокруг которого объекты вместе вращаются, сместится из-под земной поверхности в пространство между этими астрономическими телами. Отдаление земного спутника от центра вращения происходит со скоростью 3 см 7,4 мм в год.

Рассчитать точный период времени, который понадобится для превращения пары Земля-Луна в двойную планету, пока затруднительно.

Пару астрономических объектов, состоящую из космического тела Плутон и его спутника под названием Харон, было предложено считать двойной планетой в 2006 г. Решение было принято Генеральной Ассамблеей международного астрономического Союза.

Плутон-Харон. CREDIT: xn--80apbncz.

Из всех спутников Солнечной системы Харон более всех приблизился по размеру и массе к космическому объекту, который сопровождает, — он всего вдвое меньше его.

>Земля и Луна – двойная планета

1. ЗЕМЛЯ И ЛУНА – ДВОЙНАЯ ПЛАНЕТА

1. Ответы на вопросы высылать на почту

ОБЯЗАТЕЛЬНО указать ФИ и класс
К каждой презентации 5 вопросов
Ответы в электронном виде на почту
СРОК СДАЧИ ОТВЕТОВ ПО ДАННОЙ
ПРЕЗЕНТАЦИИ 8 ФЕВРАЛЯ!!!!

3.

Вопросы к презентации
1) Какое уникальное явление есть на Земле? (Отличает
ее от всех планет Солнечной системы).
2) Где и как возникают полярные сияния на Земле?
3) Сила тяжести, действующая на человека массой 70 кг
на Земле равна около 700 Н. Сколько она составит на
Луне?
4) В чем отличие морей на поверхности Земли и Луны?
5) Почему Луну называют геологическим заповедником?
Что это дает для понимания эволюции Земли, как
планеты?
СРОК СДАЧИ ОТВЕТОВ ПО ДАННОЙ ПРЕЗЕНТАЦИИ 8
ФЕВРАЛЯ!!!!

4.

Землю с её спутником Луной называют двойной планетой.
Масса Луны составляет 1/81 массы Земли.
Луна образовалась примерно в то же время, что и Земля.
Расстояние между ними было в несколько раз меньше, чем теперь.
Луна постепенно удаляется от нашей планеты со скоростью около 4 см за год.
>5.Земля

6.

Строение
Основные оболочки земного шара: атмосфера, гидросфера и литосфера.
Гидросфера — водная оболочка
Земли.
Гидросфера — уникальное
явление в Солнечной системе,
никакая другая из известных
планет ею не располагает.
Вода на других телах Солнечной
системы встречается главным
образом в твердой фазе: в виде
снега, инея и льда.

7.

Литосфера
На протяжении миллиардов лет
существования Земли в твердом теле
планеты происходили процессы,
существенно изменившие
первоначальный состав вещества и его
распределение в литосфере.
Легкие соединения, в основном
силикаты, оказались наверху и
образовали кору Земли, а более
тяжелые остались в центральной части
– ядре.
Толщина коры: от 4-10 км под
океанами, до 30-70 км под материками.
Радиус ядра – примерно половина
радиуса планеты.
Во внутренней части ядра вещество
находится в твердом состоянии, во
внешней – в жидком.
Между ядром и корой располагается
промежуточная оболочка – мантия.

8.

Литосфера
Кора
Мантия
Ядро
Марс
Земля
Результаты исследований,
выполненных с помощью
космических аппаратов, показали,
что внутреннее строение планет
земной группы и Луны в общих

чертах схожи, лишь твёрдое ядро
у Луны практически отсутствует.
Луна
Венера

9.

Атмосфера
Атмосфера рассеивает и поглощает солнечное излучение, она во многом
определяет тепловой баланс планеты благодаря так называемому
парниковому эффекту.
На протяжении миллионов лет существования Земли установилось
равновесие между потоком энергии, поступающей от Солнца, и потоком
энергии, излучаемой планетой обратно в космическое пространство.
На Земле равновесие установилось при средней температуре около +15°С,
а на Венере – при значительно более высокой – около +470°С.

10.

Атмосфера
Из самого внешнего слоя атмосферы –
экзосферы – атомы и молекулы могут
беспрепятственно ускользать в космическое
пространство.
В термосфере (80-800 км) состав атмосферы
существенно меняется. Основными ее
компонентами становятся гелий и водород. За
счет поглощения ультрафиолетового излучения
Солнца температура значительно возрастает
(до 1500°С на высоте 600 км).
В мезосфере температура снова уменьшается
и на высоте около 75 км достигает абсолютного
минимума -90°С, а местами иногда и -150°С.
В стратосфере, начиная с высоты около 25 км,
температура атмосферы растет за счет
поглощения озоном ультрафиолетового
излучения Солнца.
Нижний слой атмосферы – тропосфера –
содержится более 90% всей массы атмосферы
и практически все водяные пары. На её
верхней границе температура составляет
примерно -50 °С.

11.

Магнитосфера Земли
На высотах более 1000 км поведение и распределение заряженных частиц
неразрывно связано с магнитным полем Земли.
В околоземном космическом пространстве существует область, которую
называют магнитосферой, хотя по своей форме она вовсе не является сферой.
Из-за солнечного ветра
структура геомагнитного поля
на дневной и ночной стороне
Земли существенно
отличается.
Магнитосфера сжата с
дневной стороны и вытянута
в виде сигарообразного
шлейфа с ночной.
Шлейф диаметром немногим
менее 250 тыс. км
простирается за Землей
на 5,6 млн км.
Деформация магнитосферы планеты звездным ветром

12.

Магнитосфера Земли
Небольшая часть захваченных геомагнитным полем заряженных частиц
образует вокруг нашей планеты пояс радиации. Здесь находятся обладающие
наиболее высокой энергией ионы (в основном протоны) и электроны.
Эти частицы, попадая из радиационного пояса в верхние слои атмосферы в
районе полюсов, заставляют светиться ее основные составляющие – азот и
кислород, вызывая полярные сияния.
> 13. Луна

14.

Луна относится к телам планетного типа.
Радиус Луны: около 1700 км.
Масса в 81 раз меньше земной.
Средняя плотность: 3300 кг/м.
Сила тяжести на поверхности
Луны в 6 раз меньше, чем на
поверхности Земли.
На Луне нет ни гидросферы, ни
атмосферы.
Луна не имеет заметного
магнитного поля.
Из-за медленного вращения Луны
вокруг оси её поверхность в
течение дня нагревается до
+130°С, а в течение ночи остывает
до -170°С.
Луна покрыта слоем мелкораздробленного вещества – реголита. Из-за его
низкой теплопроводность уже на глубине нескольких десятков сантиметров
колебания температуры практически отсутствуют.

15.

Лунные моря и материки
На Луне есть светлые области –
материки и более темные – моря.
Луна является единым материковым
щитом, на котором в виде отдельных
вкраплений располагаются
пониженные участки поверхности,
покрытые застывшей лавой, – моря.
Моря занимают примерно 40%
площади видимой стороны Луны.

16.

Лунные моря и материки
Самая крупная равнина получила
название Океан Бурь, следом идет
Море Дождей, Море Холода, Море
Спокойствия и др.
Море Дождей окружают горные
хребты высотой 3-5 км, получившие
такие же названия, как и земные
горные массивы, – Кавказ, Альпы,
Апеннины и т. п.
В различных частях Луны заметны
такие формы рельефа, как борозды и
трещины, по которым происходило
смещение отдельных участков лунной
коры по вертикали и горизонтали.
Море дождей

17.

Лунные кратеры
Наиболее характерными формами
рельефа Луны являются кратеры
самого различного размера. Они
получили имена в честь известных
ученых – Коперника, Кеплера,
Птолемея и др.
При наблюдениях с Земли в телескоп
можно различить кратеры диаметром
не менее 1 км. Их насчитывается
около 300 тыс.
Кратер Коперник
(фото с борта «Аполлона-17»)

18.

Кратер Архимед. Диаметр около 80 км.
Самые крупные кратеры (100 км и
более в диаметре) окружены
возвышающимся на 2–3 км над
окружающей местностью валом с
пологими склонами.
Глубина кратера обычно в 5–10 раз
меньше его диаметра и немногим
больше высоты вала.
Дно крупных кратеров бывает частично
или полностью затоплено лавой, над
которой возвышается центральная горка.
Кратер Тихо

19.

Аполлон-17: большие камни на Луне
На поверхности Луны повсюду
видны выброшенные при
образовании кратеров камни
различных размеров и форм.
Некоторые из них при падении на
Луну также образуют кратеры,
которые называют вторичными.

20.

Исследования Луны с помощью космических аппаратов
«Луна-3»
7 октября 1959 года советская автоматическая лунная
станция (АЛС) «Луна-3» впервые в мире
сфотографировала невидимую с Земли сторону Луны.
По традиции находящиеся на ней кратеры получили
имена ученых – Джордано Бруно, Ломоносова, ЖолиоКюри, Королёва и др., а также космонавтов – Гагарина,
Комарова и др.
Практически все моря находятся на видимой стороне
Луны, а впадины, которые есть на ее обратной
стороне, в большинстве своем не заполнены лавой.
Видимая
сторона
Луны
Обратная
сторона
Луны

21.

«Луна-9»
3 февраля 1966 года впервые в истории
освоения космоса была осуществлена
мягкая посадка на поверхность Луны.
АЛС «Луна-9» села западнее кратеров
Рейнер и Мариус в Океане Бурь, открыв
новый этап в развитии космонавтики.

22.

Луна стала первым и пока единственным
небесным телом, на которое в 1969 году
ступила нога человека, американского
астронавта Нейла Армстронга.
В ходе реализации американской
программы «Аполлон» на Луне побывало
12 астронавтов, которые пробыли там в
общей сложности 300 ч.

23.

Длительное время работали на Луне
советские самоходные аппараты «Луноход-1»
и «Луноход-2», которые обследовали лунную
поверхность на площади свыше 100 км2.
Покрывающий всю лунную поверхность
реголит по своим физико-механическим
свойствам (размеры частиц, прочность и т. п.)
похож на влажный песок.
Он представляет собой смесь мелких
обломков горных пород, остеклованных и
оплавленных частиц, возникающих при
образовании кратеров.
Средний размер частиц реголита около 1 мм.

24.

Доставленные на поверхность Луны
сейсмометры позволили зарегистрировать
большое число лунотрясений – до 3000 за
год. Однако все они очень слабы – их
сейсмическая энергия в миллиард раз
меньше, чем на Земле.
Регистрация сейсмических колебаний
позволила уточнить внутреннее строение
Луны. Лунная кора значительно толще
земной: от 60 км на видимом с Земли
полушарии до 100 км на обратной стороне.
Под реголитом лежит слой пород,
выброшенных при образовании крупных
кратеров. Его толщина меняется от
нескольких десятков до сотен метров.
Еще ниже до глубины примерно 1 км
располагаются растрескавшиеся от
многочисленных ударов базальтовые
породы.
Определенный различными методами возраст пород,
доставленных с Луны близок к возрасту Земли,
что свидетельствует об их совместном происхождении.

25.

Отсутствие на Луне процессов размывания и выветривания позволяет считать ее
своеобразным геологическим заповедником, где на протяжении миллионов и миллиардов
лет сохраняются все возникавшие за это время формы рельефа.
Изучение Луны дает возможность понять геологические процессы, происходившие на
Земле в далеком прошлом, от которого на нашей планете не осталось никаких следов.

26.

В настоящее время существуют детально разработанные проекты создания на Луне
крупной обитаемой базы, где смогут длительное время находиться участники экспедиций.
Наличие такой базы позволит постоянно проводить наблюдения за нашей планетой,
объектами ближнего и дальнего космоса, а также другие исследования,
которые трудно осуществить на Земле или на орбитальных станциях.

27.

Вопросы к презентации
1) Какое уникальное явление есть на Земле? (Отличает
ее от всех планет Солнечной системы).
2) Где и как возникают полярные сияния на Земле?
3) Сила тяжести, действующая на человека массой 70 кг
на Земле равна 700 н. Сколько она составит на Луне?
4) Почему Луну называют геологическим заповедником?
Что это дает для понимания эволюции Земли, как
планеты?
5) Назовите две наиболее характерные формы
рельефа для Луны (приведите примеры названий каждой
формы)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *