الفلك

لماذا يدور مدار بلوتو تحت مدار نبتون

لماذا يدور مدار بلوتو تحت مدار نبتون


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لماذا يدور مدار بلوتو داخل مدار نبتون. من الواضح أن مدار نبتون لا يتداخل مع مدار بلوتو. ومع ذلك ، فقد فشلوا في الحفاظ على مظهر النطاقات المتماثل الذي تحافظ عليه جميع الكواكب الأخرى ، على غرار مسار ربع ميل الذي تشاهده غالبًا حول ملاعب كرة القدم.


هناك بعض الخصائص المميزة لمدار بلوتو. هؤلاء هم:

  • يتسبب الانحراف المداري المرتفع (e = 0.25) في أن يكون الحضيض الشمسي لبلوتو أصغر قليلاً من الحضيض الشمسي لنبتون.

  • بلوتو له صدى مداري مع نبتون. الفترة المدارية لها بالضبط 3/2 من نبتون. هذا الرنين المداري هو سبب الانحراف المداري الذي تسأل عنه.

  • يبلغ ميل بلوتو المداري 17 درجة لمسير الشمس. لا احد يعرف لماذا ، لا يسعنا إلا أن نخمن.

أوضح أصل غرابة بلوتو:

خلال المراحل اللاحقة من تكوين الكواكب ، في هذا النظام الشمسي المبكر ، كانت الكواكب لا تزال تتشكل. تبادل نبتون الزخم الزاوي مع الكواكب الصغيرة المتبقية ، وتوسع مداره إلى الخارج. إذا كان بلوتو في مدار شبه دائري أكبر من مدار نبتون (حوالي 33 وحدة فلكية) ، فهناك احتمال كبير أن يتمكن نبتون من التقاط بلوتو وإغلاقه في صدى مداري (ربما حدث هذا عندما كان نبتون في حوالي 25 وحدة فلكية). مع استمرار مدار نبتون في التوسع إلى الخارج ، أدى هذا التوسع إلى إخراج اللامركزية لمدار بلوتو.

المصدر وقراءة أخرى: أصل مدار بلوتو: الآثار المترتبة على النظام الشمسي خارج نبتون


لماذا لم يصطدم نبتون وبلوتو؟

عندما كنت طفلاً ، كان هناك شيء ما أزعجني حقًا بشأن النظام الشمسي. إذا كان مدار بلوتو يعبر مدار نبتون ، فلماذا لا يصطدم الكوكبان (كان بلوتو لا يزال يعتبر كوكبًا في ذلك الوقت) مع بعضهما البعض؟

وفقًا لأحد أساتذتي في العلوم ، كان بلوتو محظوظًا حتى الآن. قال أستاذي ، لكن عاجلاً أم آجلاً ، سيحدث تصادم.

سيعرف قراء Planet Pailly العاديون أنني أشتكي أحيانًا من تعليم العلوم الذي تلقيته عندما كنت طفلاً. كان علي أن أتخلص من الكثير من الأشياء التي قيلت لي ، وهذا مثال آخر على ذلك.

من المحتمل أن تكون هناك كواكب قزمة أخرى عبرت مدار نبتون. ربما الكثير منهم. لقد ذهبوا الآن ، إما لأنهم اصطدموا بنبتون أو (على الأرجح) طردوا من النظام الشمسي بواسطة جاذبية نبتون.

تم إخراج كوكب قزم سابق واحد على الأقل من مداره الأصلي وأصبح أكبر أقمار نبتون. سيكون ذلك صديقنا القديم تريتون. الذي يشبه الشمام.

نجا بلوتو فقط لأنه كان له صدى مداري مع نبتون. يُكمل بلوتو مدارين بالضبط لكل ثلاثة مدارات لنبتون. تم إجراء الرياضيات بحيث لم يلتقيا بلوتو ونبتون. إنهم يفتقدون بعضهم البعض في كل مرة يعبر أحدهم مدار الآخر.

لذا أعتقد أن مدرس العلوم القديم لدي كان محقًا بشأن شيء واحد. بلوتو محظوظ. من حسن حظه أن مداره يتهرب من نبتون.

ملاحظة: بلوتو ليس المحظوظ الوحيد. العديد من الأجسام الأخرى لها صدى مداري 2: 3 مع نبتون ، مما يسمح لها بعبور المسار المداري لنبتون بأمان. والأكثر جدارة بالملاحظة هو Orcus ، الذي يُنظر إليه على أنه كوكب قزم آخر.

مشاركة اليوم هي جزء من شهر حزام بلوتو / كويبر لبعثة 2015 إلى النظام الشمسي. انقر هنا لمعرفة المزيد عن هذه السلسلة.


الجواب البسيط ل لماذا يعبر مدار بلوتو مدار نبتون هو أن أقول فقط أن هذا هو ما هو عليه. بالنسبة لأي جسم يدور في مجال قانون التربيع العكسي المركزي ، مثل مجال الجاذبية للشمس ، فإن المدارات المستقرة عبارة عن قطع ناقص مع الشمس عند بؤرة واحدة. يمكن أن تكون الأشكال البيضاوية دائرية تقريبًا مثل مدار الأرض أو غريب الأطوار مثل مدار مذنب هالي: كلاهما مدارات مستقرة في الجاذبية النيوتونية. لذلك يمكن أن يكون لبلوتو أي مدار إهليلجي وسيكون حلاً جيدًا تمامًا لقوانين نيوتن.

ومع ذلك ، هناك ما هو أكثر من هذا. لا تشعر الأجسام المدارية بجاذبية الشمس فحسب ، بل تشعر أيضًا بمجالات الجاذبية لجميع الكواكب وجميع الأجسام الضخمة الأخرى في النظام الشمسي. بشكل عام ، إذا وضعت جسمًا في مدار تم اختياره عشوائيًا ويعبر مدارات أخرى ، فسوف يقترب في النهاية بما يكفي من أحد الأجسام الضخمة للتفاعل بقوة ويتم طرده من النظام الشمسي. إذا كنت تلعب بمحاكاة الجاذبية (نظامي الشمسي هو أحد ما أحبه) وأضفت جسمًا خفيفًا إلى نظام به عدة كواكب ، فربما تفاجأ بمدى عدم استقرار معظم المدارات.

مدارات الكواكب التي نراها اليوم مستقرة لأنها تلك التي استمرت 4.5 مليار سنة ، وقد تم طرد جميع الأجسام الأخرى التي تدور حولها. ومع ذلك ، فإن المدارات أقل استقرارًا مما تعتقد. على سبيل المثال ، يتغير اهليلج مدار الأرض بشكل مستمر في دورة من 96600 سنة بسبب التفاعلات مع الكواكب الأخرى (معظمها كوكب المشتري).

على أي حال ، نعود إلى بلوتو. لا يمكننا أن نقول لماذا يمتلك مدار بلوتو الشكل الذي يتخذه بالضبط. ومع ذلك ، لم يتم اختيار مدار بلوتو عشوائيًا - له صدى مع مدار نبتون: لكل مدارين يصنعهما بلوتو حول الشمس ، يصنع نبتون ثلاثة. بدون هذا الرنين ، من المحتمل أن يقترب بلوتو في النهاية من نبتون بدرجة كافية لأن مداره يكون مضطربًا بشكل كبير ويمكن حتى طرده من النظام الشمسي. النقطة المهمة هي أننا لا نستطيع أن نقول لماذا يعبر بلوتو مدار نبتون ، لكن قوانين نيوتن تخبرنا أنه إذا كان لديه مدار متقاطع ، فيجب أن يكون المدار خاصًا أو لن يكون مستقرًا.


هل يمكن أن يصطدم نبتون وبلوتو ، حيث يتقاطع مداريهما؟

استحوذت New Horizons على خيال الجمهور بصور جديدة مذهلة لبلوتو. هل يمكن أن نفقد هذا الكوكب القزم لجاره نبتون؟

طلب: جوش ديفيدسون ، جلوستر

تعطي الرسوم البيانية للنظام الشمسي الانطباع بأن مداري نبتون وبلوتو يتقاطعان مع بعضهما البعض ، وتشير الكتب المدرسية إلى أن بلوتو عبر مدار نبتون في فبراير 1999. ومع ذلك ، في الواقع ، لا يمكن للكوكبين الاقتراب من الاصطدام ، لأن سببان.

أولاً ، نقاط العبور الظاهرة هي أوهام بصرية ناتجة عن حقيقة أن المدارين يميلان بشدة إلى بعضهما البعض. السبب الثاني لعدم تمكن نبتون وبلوتو من الاصطدام هو أن الفترة المدارية لنبتون البالغة 164.8 سنة تعني أنه يصنع ثلاثة مدارات مقابل كل مدارين صنعهما بلوتو ، مع فترة مداره البالغة 248.8 سنة. هذا يضعهم في ما يسمى بالرنين الثقالي ، حيث تتسارع كل كوكب أو يتباطأ مع اقتراب الآخر ، مما يغير مساراتهم ويمنعهم من الاقتراب من حوالي 2600 مليون كيلومتر من بعضهم البعض.

الإشتراك إلى مجلة BBC Focus للحصول على أسئلة وأجوبة جديدة رائعة كل شهر ومتابعةsciencefocusQA على Twitter للحصول على جرعتك اليومية من الحقائق العلمية الممتعة.


لماذا يدور مدار بلوتو تحت مدار نبتون - علم الفلك

بلوتو محبوس في صدى 3: 2 مع نبتون. لكل 3 مدارات للشمس أكملها نبتون ، يكمل بلوتو مدارين. ومع ذلك ، في أي لحظة ، فإن النسبة ليست بالضبط 3: 2. في بعض الأحيان تكون فترة بلوتو أسرع قليلاً من متوسط ​​قيمتها. في بعض الأحيان يكون أبطأ.

عندما تكون فترة بلوتو أسرع قليلاً من المتوسط ​​، فإن النقاط التي يتقاطع فيها مداره مع مدار نبتون تتقدم مع كل مدار. ولكن عندما يقترب هذا التقاطع كثيرًا من نبتون ، يتم تسريع بلوتو بواسطة جاذبية نبتون. هذا يجعل بلوتو يرتفع إلى مدار أعلى مع فترة أطول. الآن تدور حول الشمس مع فترة أبطأ قليلاً من متوسط ​​قيمتها ، تتراجع النقاط التي يتقاطع فيها مدار بلوتو مع مدار نبتون مع كل مدار. في النهاية ، يقترب من نبتون من الاتجاه الآخر ، مما يسمح لجاذبية نبتون بسحب بلوتو إلى مدار منخفض بفترة أقصر. يتكرر هذا بشكل غير محدد ، مما يضمن ألا يقترب بلوتو ونبتون من بعضهما البعض.

تُظهر محاكاة PlutoResonance.gsim مدار بلوتو في إطار دوار تتطابق فترته مع فترة نبتون. هذا يجعل نبتون يبدو ثابتًا ، ويعرض هذا الرنين 3: 2. تظهر أيضًا مدارات كوكب المشتري (الأرجواني) وزحل (الأصفر) وأورانوس (الأخضر).

تم الحصول على شروط البدء لهذه المحاكاة بواسطة خدمة حساب Horizons Ephemeris في JPL.

(يجب أن يكون لديك البرنامج محاكي الجاذبية مثبتًا على جهاز الكمبيوتر الخاص بك أولاً. إضغط هنا للتحميل محاكي الجاذبية.)


لماذا يدور مدار بلوتو تحت مدار نبتون - علم الفلك

هذا سؤال وجيه، لأنه يسلط الضوء على الفرق بين الأنواع المختلفة من "قوانين" الفيزياء. هناك نوعان من القوانين ، تقريبًا. القوانين التجريبية هي ببساطة قواعد رياضية توصلنا إليها لمحاولة شرح الأنماط التي نراها في الطبيعة والتي غالبًا ما تكون خاصة فقط بأنواع معينة من الأنظمة ، ويمكن إثبات أنها خاطئة عند اكتشاف المزيد من المعلومات والأدلة. هناك أيضًا قوانين أساسية (أو نظريات علمية) تصف فهمنا للطريقة التي تعمل بها الطبيعة والكون على أعمق مستوى نعرفه حاليًا. على سبيل المثال ، القانون الذي يقول "ما يصعد يجب أن ينزل" هو قانون تجريبي إنه "قانون" يصف ما نلاحظه. نظرية النسبية العامة لأينشتاين (هذه هي نظرية أينشتاين في الجاذبية ، إذا لم تكن قد سمعت عنها) ، من ناحية أخرى ، هي قانون أساسي للفيزياء ، إنها وصف أساسي للجاذبية. في كثير من الأحيان ، يمكننا تتبع القوانين التجريبية إلى قوانين أكثر أساسية على سبيل المثال ، يمكن اشتقاق قانون "ما يرتفع يجب أن ينخفض" من نظرية أينشتاين في الجاذبية.

نظرًا لأن القوانين التجريبية لا تمثل حقًا فهمًا عميقًا للطريقة التي تعمل بها الطبيعة ، فإننا نحاول عادةً أن نبني فهمنا وتفسيراتنا للكون بقدر ما نستطيع على القوانين الأساسية والنظريات العلمية. هذا هو سبب فشل قانون Bode في مدار نبتون: كان قانون Bode قانونًا تجريبيًا يستند إلى ملاحظات الكواكب التي عرفناها ، لكنه لم يكن مبنيًا على أي قوانين فيزيائية أساسية مما يعني أنه لا يوجد سبب أساسي حقًا أن قانون بود يجب أن يكون صحيحًا. وبالفعل ، فإن اكتشاف نبتون دحض صحة قانون بودي. باختصار ، السبب في فشل قانون بودي في مدار نبتون هو ببساطة أنه لا يوجد سبب لتوقع أنه يجب أن يكون صحيحًا: فهو لا يعتمد على أي فهم أساسي لكيفية عمل الطبيعة.

هذا لا يعني أن القوانين التجريبية سيئة أو غير مجدية ، على الرغم من ذلك: في بعض الأحيان ، يمكن للقوانين التجريبية أن تساعدنا في اكتشاف المزيد من القوانين الأساسية. على سبيل المثال ، قوانين كبلر للجاذبية هي قوانين تجريبية حول أشكال مدارات الكواكب التي توصل إليها كبلر من خلال النظر إلى أنماط في الكثير من البيانات الفلكية (ربما سمعت عن أحدها: قانون كبلر الأول يقول أن مدارات الكواكب هي قطع ناقص). لكن بعد مائة عام ، عندما حل نيوتن لحركة الكواكب باستخدام الجاذبية النيوتونية ، اكتشف أن قوانين كبلر هي نتائج لميكانيكا نيوتن والجاذبية النيوتونية. ثم بعد مائتي عام ، أظهر أينشتاين أن قانون نيوتن للجاذبية هو نتيجة لنظرية النسبية العامة.

لذلك ، عندما يكون هناك نمط في الطبيعة يمكن وصفه بقانون ، فإن السؤال المثير للاهتمام هو أن نسأل ما هي القوانين والمبادئ الأساسية التي تسبب القانون المرصود.

قانون بود هو مثال رائع لكيفية قيامنا بالعلم اليوم (وبعد ذلك). لاحظ شخصان (حقًا Titius فقط وفقًا لصفحة ويكيبيديا) أنه إذا قمت بتدوين طول المحور الرئيسي لمدار كل كوكب حول الشمس (طول المحور الرئيسي بالنسبة للقطع الناقص هو نصف قطر الدائرة) ثم يكون كل طول أكبر بمرتين من الطول السابق. هذا مثال لقانون القوة (على سبيل المثال ، يناسب الشكل f = a + b * c d). إليكم حقيقة بديهية عامة أصبحنا نقدرها في الفيزياء: الفيزياء الأساسية تملي "الشكل الوظيفي" للمعادلة التي تصفها. نظرًا لأننا لاحظنا أن حجم مدارات الكواكب يتبع قانون القوة ، فيجب أن نبحث عن تفسير يتضمن قانون القوة. أفضل تفكير استطعت اكتشافه بعد البحث قليلاً هو شيء يسمى "الرنين المداري". على نحو فعال ، إذا كان لديك 3 أجسام تتأرجح حول بعضها البعض وفقًا لقوانين نيوتن ، فيمكنك أن تظهر رياضيًا (آسف ، لشرح هذا بشكل ملموس يتطلب صفحات ، وليس فقرة!) أن المدارات غير مستقرة (أي التغيير في الوقت المناسب) حتى وقت معين التباعد بينهما. يحافظ هذا التباعد على نمط منتظم (أي أن حجم المدارات يتبع 1: 1.5: 3: 6. أو 1: 2: 4: 8.). هذا يمكن أن يفسر قانون القوة ، وبالتالي ، لماذا يعمل قانون بود بشكل جيد مع الكواكب القريبة. من المهم أن نتذكر ، مع ذلك ، أن هذا "القانون" هو مجرد نمط غريب لاحظناه. حقيقة أن المعلومات الإضافية تعرض للخيانة (معرفة نبتون ، إلخ) تعني أنها غير مكتملة. لقد سألت لماذا لا يتبع نبتون قانون بودي. هذا لأن قانون Bode ليس قانونًا أساسيًا ، وفقًا لكيفية فهمنا للفيزياء ، يجب على كل شيء الالتزام به. إنها مجرد ملاحظة. من المهم أن تضع في اعتبارك أنه إذا كنت تعرف شكل المعادلة (على سبيل المثال ، قانون القوة مثل f = a + b * cd) ، فيمكنك فقط العبث بالأرقام حتى تتطابق مع بياناتك (نحن نفعل هذا كل الوقت - يطلق عليه "المناسب" ويمكن أن يكون مضللًا تمامًا إذا تم تقديمه بشكل خاطئ). من المحتمل أن يفسر الرنين المداري سبب ملاحظة تباعد قانون القوة في مدارات الكواكب. وهذا يفسر سبب اتباع الكواكب الداخلية لنمط مثل ذلك الذي لوحظ. نظرًا لأن تأثير الكواكب الداخلية على الكواكب الخارجية ضعيف إلى حد ما ، فليس من المستغرب أن نبتون لم يُجبر على إحداث صدى. من المحتمل أنه إذا درسنا مدار نبتون على مدى فترة طويلة من الزمن ، فسنلاحظ أنه يقترب من المسافة التي توقعها القانون (ولكن من المحتمل أن تكون المقاييس الزمنية لذلك طويلة جدًا جدًا). حقيقة أن بلوتو يتبع القانون إذا أهملت نبتون هي بالتأكيد مصادفة.

لكمة: إذا كانت هناك فيزياء أساسية تتطلب توزيع قانون القوة للعرض المداري (أي الرنين المداري) ، فإن قانون Bode هو مجرد عبث بالأرقام لتناسب هذا القانون ، والذي ينطبق فقط على الكواكب المجمعة معًا. كلما ابتعدت عن الشمس ، أصبح الاقتران بين الكواكب أضعف ، وتنتهي العلاقات المتبادلة (كيف تؤثر الكواكب على بعضها البعض لفرض النظام بعيد المدى). إذا كانت الكواكب أكثر كثافة بحيث كانت قوى جاذبيتها أقوى ، فإننا نتوقع أن يكون قانون بودي ساري المفعول أكثر (ربما يشمل نبتون / بلوتو / إلخ).

منذ مئات السنين ، كان قانون بودات يؤخذ على محمل الجد. الآن نحن نفهم أن "القانون" ينشأ كنتيجة للطريقة التي تشكلت بها الكواكب. أي أننا نفهم الآن أن الكواكب تشكلت من خلال عملية تسمى التراكم الاصطدام. تتصادم الجسيمات الصغيرة بشكل أساسي مع بعضها البعض وتندمج لتكوين جزيئات أكبر. عندما يحدث ذلك ، نلاحظ أن الجسيمات الأكبر تنمو بشكل أسرع من الجسيمات الأصغر بسبب جاذبيتها الذاتية ، وبالتالي تكتسح جميع الجسيمات القريبة مما يخلق مناطق فارغة. يرجع التباعد بين الكواكب إلى حد كبير إلى تجتاح الجسيمات القريبة مما يخلق مناطق فارغة.

نبتون أقرب إلى الشمس بنسبة 30٪ مما يتوقعه قانون بود. بلوتو وإيريس أسوأ من ذلك (يتخطى مدار بلوتو مدار نبتون!). لم يعد قانون بودي مقبولًا بشكل عام بعد الآن.


هل بلوتو كوكب قزم؟

يُعتبر كوكب بلوتو كوكبًا قزمًا لأنه لم يزيل الجوار حول مداره. يدور في منطقة تشبه القرص خارج مدار نبتون تسمى حزام كايبر ، وهي منطقة بعيدة مأهولة بأجسام متجمدة متبقية من تكوين النظام الشمسي. يقع الكوكب القزم على بعد 3.7 مليار ميل (5.9 مليار كيلومتر) من الشمس ، ومتوسط ​​درجة حرارته يحوم حول -356 درجة فهرنهايت (-215 درجة مئوية).

يتكون سطح بلوتو من خليط من النيتروجين والميثان وأول أكسيد الكربون المتجمد. يحتوي الكوكب القزم أيضًا على أغطية قطبية ومناطق من الميثان والنيتروجين المتجمد.

يمتلك بلوتو ثلاثة أقمار معروفة ، هيدرا ونيكس وشارون. يبلغ قطرها حوالي 737 ميلاً (1186 كيلومترًا) ، وهي أكبر أقمار بلوتو. تضعهم جاذبية الثنائي في مدار متزامن ، مما يعني أنهما يواجهان بعضهما البعض بنفس الجانب طوال الوقت.

في يناير 2006 ، أطلقت وكالة ناسا مركبة الفضاء نيو هورايزونز. لقد تأرجح بالقرب من كوكب المشتري لزيادة الجاذبية والدراسات العلمية في فبراير 2007 ، وأجرى دراسة طيران استكشافية لمدة ستة أشهر لبلوتو وأقماره في صيف 2015 ، وبلغت ذروتها مع اقتراب بلوتو الأقرب في 14 يوليو 2015. كجزء من مهمة ممتدة ، تتجه المركبة الفضائية إلى مسافة أبعد في حزام كايبر لفحص عوالم أخرى صغيرة مثلجة قديمة في تلك المنطقة الشاسعة ، على بعد مليار ميل على الأقل خارج مدار نبتون.


لماذا يدور مدار بلوتو تحت مدار نبتون - علم الفلك

يوضح الرسم البياني أدناه مدارات نبتون وبلوتو والأرض. عند نقطتين ، A و B ، يتقاطع مداري نبتون وبلوتو على بعضهما البعض. الرسم البياني هو ليس لتوسيع نطاق.

(أ) ما القوة التي تبقي الكواكب في مدار حول الشمس؟

جاذبية الشمس.

    • متوسط ​​سرعته أقل في معظم مداره
    • قوة شد الشمس أضعف لأنها أقل كتلة (قوة الجاذبية أقل)
    • مداره يعد مقبولاً - يسافر لمسافة أطول أو "المدار أكبر"
    • بالنسبة لمعظم مداره ، فإنه يقبل أيضًا "أنه بعيد عن الشمس" عن الشمس أو "بعيدًا"

    (ج)

    (ط) يستطيع توم رؤية الشمس لأنها مصدر ضوء. يعطي ضوءه الخاص. نبتون وبلوتو ليسا من مصادر الضوء ولكن توم يستطيع رؤيتهما عندما ينظر من خلال تلسكوبه. اشرح لماذا يستطيع توم رؤية نبتون وبلوتو على الرغم من أنهما ليسا من مصادر الضوء.

    نور من الشمس />ينعكس عن بلوتو ونبتون />

    • إنه أصغر من نبتون
    • يعكس ضوءًا أقل من نبتون
    • يمتص ضوءًا أكثر من نبتون

    هذا سؤال آخر تحتاج إلى المقارنة فيه - عليك أن تقول "أصغر" بدلاً من "صغير" إلخ.

    حد أقصى 6 درجات

    اتبعني.

    علم الفيزياء الحاسوبية - وسيلة تعليمية مساعدة على شبكة الإنترنت - لطلاب الفيزياء ومعلميهم وأولياء أمورهم.


    أسئلة شائعة حول بلوتو

    تم بالفعل التقاط عدد محدود من صور بلوتو باستخدام HST. تظهر هذه الصور أنماط البياض على السطح مع القليل جدًا من معالجة الكمبيوتر.

    الشيء الأكثر إثارة الذي سنحصل عليه من مجموعة صور بلوتو هو فرصة لاكتشاف التغييرات في علامات البياض هذه. هذه العلامات هي نتيجة لتوزيع الصقيع فوق المناطق المظلمة. إذا جابت الرياح منطقة خالية من الصقيع ستبدو أكثر قتامة. إذا تجمع الصقيع في منطقة سوف تصبح أكثر إشراقًا. أيضًا ، عندما يبتعد بلوتو عن الشمس ، يبدأ مدخلات الطاقة الشمسية في التقلص تاركًا إمكانية تجمد بعض الغلاف الجوي على السطح. لا يبتعد بلوتو عن الشمس فحسب ، بل يتجه أيضًا نحو الشتاء في نصف الكرة الجنوبي. بالفعل ، فإن 15 درجة من خط العرض الأقرب للقطب الجنوبي في ليلة دائمة ستستمر لمدة 120 عامًا تقريبًا. بدون جو ، يمكن أن يصبح القطب الجنوبي شديد البرودة. ومع ذلك ، يمكن أن يساعد الغلاف الجوي في نقل الطاقة من القطب المضاء إلى القطب غير المضاء وسيحافظ على القطب من أن يصبح أكثر برودة. سيكون التأثير الملحوظ لتدفق الغلاف الجوي هو ترسيب الصقيع بشكل منهجي على القطب البارد واستنفاد الصقيع من القطب المضاء ، مما يجعله أكثر قتامة. سيخبرنا معدل تغميق السطح عن معدلات دوران الغلاف الجوي العالمية على بلوتو.

    من بين المشاريع الأربعة ، يتمتع هذا المشروع بأكبر احتمالية لرؤية شيء لم يراه أي شخص آخر (تغييرات على السطح). هل سنراه بالتأكيد؟ لا أحد يعلم. يمكن أن تبدو كما كانت قبل 3 سنوات عندما نظرنا آخر مرة. يمكن أن تبدو مختلفة تمامًا (والتي ستكون مفاجأة كبيرة جدًا). يمكن أيضًا أن يكون مختلفًا قليلاً جدًا والذي سيظهر كتغييرات طفيفة من الصور الأخيرة.

    بغض النظر عن أي شيء ، ستظهر الصور بعض الهياكل على السطح ويمكن تحويل هذا الهيكل إلى خريطة. إذا نظرنا إلى بلوتو مرة واحدة فقط ، فسنحصل على جانب واحد فقط. إذا نظرنا إلى بلوتو مرتين (نصفي الكرة الأرضية المعاكسين) ، فسنحصل على معظم السطح. باستخدام صورتين ، سيتم تقصير أجزاء من السطح بشكل كبير على الأطراف ولن نتمكن من قول الكثير عن تلك المناطق. ثلاث صور هي الحد الأدنى المطلق للحصول على فسيفساء عالمية من الصور التي تغطي السطح بأكمله. المزيد دائمًا أفضل ولكن حتى جهودنا الاحترافية قبل 3 سنوات نجحت في الحصول على 4 صور فقط ، 90 درجة بعيدًا عن بعضها البعض. كما هو الحال دائمًا مع العلم ، يجب على المرء أن يتبادل الأهداف المختلفة. 3 مدارات منفصلة على بلوتو ستنتج أفضل البيانات عن بلوتو ولكن لا يمكنك النظر إلى أي شيء آخر. إذا قمت بقص صورتين (أو صورة واحدة) على بلوتو ، فلن تحصل على خريطة جيدة. لذلك ، يحتاج الجميع إلى تحديد ما إذا كانت صورة كوكب آخر لا تقل أهمية عن ملء خريطة كاملة لبلوتو.

    1. حجم بلوتو وشارون: نعرف أن هذه الأرقام في نطاق 20 كيلومترًا أو نحو ذلك.
    2. التركيب السطحي لبلوتو (الميثان والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون والمركبات العضوية الداكنة على الأرجح).
    3. التركيب السطحي لشارون (جليد مائي).
    4. الكثافات الضخمة لـ Pluto + Charon 2.0 g / cc (لا نعرف تمامًا الكثافات الفردية حتى الآن ، لا تزال هناك بعض النقاشات المحتدمة حول هذا).
    5. تكوين الغلاف الجوي وهيكل بلوتو. نيتروجين في الغالب مع أثر الميثان. الجو العلوي الدافئ (100 كلفن) ويبرد (

    1. هل الجو بارد جدًا بحيث لا توجد براكين؟ ليس الجو باردًا جدًا بالنسبة لقمر المشتري ، فلماذا لا يكون بلوتو؟
    2. وهل لها اي غيوم او رياح او اي جو اطلاقا؟
    3. أي نوع من الأرض هناك؟ هل سيكون هناك أي شيء مثير للاهتمام على الإطلاق؟ ربما لا توجد حياة لأنها شديدة البرودة ، لكنها ستكون رائعة إذا وجدنا شيئًا.

    قد يكون بلوتو باردًا ، لكن هذا لا يعني أنه لا يمكن أن تحدث أشياء على السطح. هل تتذكر صور مركبة فوييجر الفضائية لقمر نبتون ، تريتون؟ يجب أن يكون من الواضح جدًا وجود نبع ماء نشط أو عمود يتصاعد من السطح. هذا ليس دليلاً على وجود براكين مثل الأرض أو قمر المشتري آيو. إنه أشبه بـ "Old Faithful" في حديقة يلوستون الوطنية. ينتج Old Faithful عن التسخين الجوفي الحراري الذي يتسبب في تراكم ضغط البخار حتى ينطلق ويطرد من الأرض. في حالة Triton ، تقول إحدى النظريات أن هناك جليد نيتروجين يتم تسخينه تحت الأرض وأن الغاز المتصاعد يبني ضغطًا مرتفعًا بما يكفي للتحرر والتسبب في العمود الذي نراه. هل يمكن أن يحدث نفس الشيء على بلوتو؟ تأكد جيدا. إنها متشابهة في الحجم ، وتكوين السطح ، والمسافة من الشمس ، وكل شيء تقريبًا هو نفسه. هل يحدث ذلك؟ لا نعلم. هل يمكن أن نرى هذه الأعمدة من HST؟ لا ليس بشكل مباشر. هذه الأعمدة صغيرة جدًا جدًا وستكون صورنا خشنة جدًا. ومع ذلك ، إذا انفجر عمود ما ووضع مادة لزجة سوداء على السطح فوق مساحة كبيرة جدًا ، فيمكننا أن نرى أن تلك المنطقة قد أصبحت أكثر قتامة.

    تتوافق الخرائط الجديدة لبلوتو مع خرائط الأحداث المشتركة القديمة بشكل جيد. هناك اختلافات بالطبع ، لكن معظم الاختلافات مفهومة. لا أتوقع أن تكون المباراة مثالية لعدة أسباب. أولاً ، تستند خرائط الأحداث المشتركة إلى قياسات استغرقت 6 سنوات لجمعها. إذا كان بلوتو يتغير خلال تلك الفترة ، فسنجد صعوبة في رؤية التغيير. تعتمد خريطة HST على البيانات التي تم التقاطها على مدى 10 أيام. نحن على يقين من أن التغييرات لا تحدث بهذه السرعة ، لذا لن تتأثر هذه الخريطة بأي تغييرات.

    أيضًا ، توفر خرائط الأحداث المشتركة معلومات مفصلة فقط عن جانب بلوتو الذي يواجه شارون دائمًا. الجانب الآخر غير معروف بدرجة كبيرة. عندما تأخذ هذا الاختلاف في الاعتبار ، فإن الخرائط تتفق على المكان الذي أتوقع أن يتفقوا فيه وتبدو مختلفة حيث لا يكون للأحداث المشتركة رأي في الأمر. ربما يكون الاختلاف الأكبر هو موضع ألمع منطقة على بلوتو. في خريطة الأحداث المشتركة ، توجد منطقة شديدة السطوع تُرى على خط طول 180 درجة تقريبًا (مقابل شارون) وفي المنطقة القطبية الجنوبية. في خريطة HST ، تكون هذه المنطقة المضيئة أقرب بكثير إلى خط استواء بلوتو. يرجع هذا الاختلاف إلى كيفية جمع البيانات (والخرائط) ولا يشير إلى أن بلوتو قد تغير بالفعل.

    على الاطلاق! في الواقع ، العمل الذي قمنا به بالفعل مع HST فعل هذا بالضبط. التقطنا صورًا في الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية. تم اختيار الضوء المرئي ليتوافق مع لون درسناه بالتفصيل على مدار الأربعين عامًا الماضية. تم اختيار الضوء فوق البنفسجي ليكون حساسًا لعمر الجليد الذي نعرف أنه موجود على السطح. يميل الطقس على سطح بلوتو أولاً إلى تغيير سطوع الأشعة فوق البنفسجية لذلك يمكن إرجاع الاختلافات بين الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي إلى مدى نضارة الجليد على السطح. تمكنا من جمع بعض المعلومات المحيرة حول هذا من ملاحظات HST لعام 1994. لسوء الحظ ، لم يكن لدينا الوقت الكافي على التلسكوب للحصول على بيانات كافية في الأشعة فوق البنفسجية للقيام بهذه المهمة بشكل صحيح. في المرة القادمة آمل أن نتمكن من القيام بعمل أفضل.

    دراسة بلوتو أصعب بكثير مما تتصور. ماذا يعني ذلك؟ حسنًا ، هذا يعني أننا حصلنا على الكثير من القرائن الصغيرة على اللغز وهو بلوتو. بعد أن نجمع ما يكفي من القرائن الصغيرة ، بدأنا في رؤية ما يدور حوله بلوتو. هل سبق لك أن حاولت عمل أحجية الصور بدون استخدام الصورة الموجودة على غطاء الصندوق؟ إنها صعبة جدًا. سؤالك يشبه إلى حد ما قول أي واحدة من 1000 قطعة أخبرك أكثر عن الصورة التي كنت تجمعها.

    هذا بالضبط ما يشبه العمل على بلوتو. أولئك منا الذين يدرسون بلوتو يجربون الكثير من التجارب للمساعدة في فهم بلوتو. كل من هذه التجارب تعطينا قطعة صغيرة واحدة من اللغز الأكبر. أود أن أقول إننا وصلنا أخيرًا إلى نقطة الحصول على فكرة معقولة عما يدور حوله بلوتو ولكن لم تصلنا أي من هذه الصور الفردية إلى هناك من تلقاء نفسها. الآن ، إذا تمكنا من إرسال مركبة فضائية لالتقاط بعض الصور الجميلة عن قرب ، فقد أتمكن من الإجابة على سؤالك بشكل مختلف. آمل أن نتمكن من القيام بذلك يومًا ما. أنا متأكد من أن بلوتو سيكون موقعًا رائعًا عندما نجعله هناك يومًا ما.

    نقل كوكب ما هو شيء قد لا نتعلم كيف نفعله أبدًا. على الرغم من صغر حجم بلوتو ، إلا أن تحريكه ولو قليلاً يتطلب قدراً هائلاً من الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، إذا جعلنا بلوتو قريبًا من الشمس ، فسوف يسخن وسيذوب كل الجليد المائي على سطحه. يتكون حوالي نصف كوكب بلوتو من جليد مائي وبعد ذوبانه سيخلق محيطًا واسعًا على مستوى الكوكب دون أن يبقى مكان يقف فيه.

    الآن ، ربما في الألف عام القادمة قد نتعلم كيفية تحريك الكويكبات الصغيرة حولها. بعض هذه الكويكبات تقترب بالفعل من الأرض. لن يستغرق هؤلاء الجيران المقربون سوى قدر ضئيل نسبيًا من الإقناع لوضعهم في مدار مفيد بالقرب من الأرض. لن تكون هذه الكائنات صالحة للسكن أكثر من قمرنا ، لذا ربما لن يكون الأمر يستحق العناء. بعد كل شيء ، لدينا بالفعل القمر في متناول اليد ، أليس كذلك؟

    إذا كان كل ما كان علينا دراسته هو الصور من HST ، كل ما يمكننا قوله هو أن بعض الأشياء على السطح ساطعة وبعض الأشياء مظلمة. يمكن أن تخبرنا صور HST بمكان الأشياء ولكن ليس ما هي مصنوعة منها. لمعرفة التكوين ، نحتاج إلى أنواع أخرى من الملاحظات. لمعرفة المزيد عن التركيب ننتقل عادة إلى التحليل الطيفي. تتيح لنا هذه الأداة البحث عن "بصمات أصابع" مميزة تكشف عن وجود جزيئات مختلفة على سطح بلوتو.

    منذ عام 1976 ، عرفنا أن هناك ميثان صلب (CH4) على بلوتو. اكتشفنا مؤخرًا كميات كبيرة من النيتروجين الصلب (N2) وأول أكسيد الكربون الصلب (CO). يجب أن تكون كل هذه المواد صقيعًا طازجًا نسبيًا مما يعني أيضًا أنها مشرقة. لذا ، فإن الافتراض المعقول هو القول إن المناطق المضيئة غنية بهذه الصقيع. ليس من السهل فهم تكوين المناطق المظلمة حيث ينعكس ضوء أقل بكثير من تلك المناطق. ومع ذلك ، نتوقع أن تحتوي المناطق المظلمة على بقايا عضوية تُترك بعد أن تمزق الأشعة فوق البنفسجية الشمسية جزيئات الميثان.

    تمامًا مثل السؤال عن المواد السطحية ، لا تعطينا صور HST الجديدة لبلوتو الكثير من المعلومات حول تكوين بلوتو. ستكون الصور مفيدة لمساعدتنا على فهم الملاحظات الأخرى التي تخبرنا بدورها عن تكوين بلوتو.

    على سبيل المثال ، أحد الأدلة المهمة للتكوين هو معرفة التركيب الأكبر لبلوتو. نعلم أن السطح مغطى بـ N2 و CH4 و CO ، لكن هذا يخبرنا فقط بما هو موجود على السطح. تحتوي الأرض على لب حديدي منصهر ، لكننا بالتأكيد لم نتعلم ذلك من خلال التقاط الصخور على السطح ودراستها. بقياس الكتلة الكلية لبلوتو ثم دمجها مع حجمها ، نقيس الكثافة الظاهرية. تشير كثافة بلوتو إلى أن حوالي نصف الحجم عبارة عن جليد مائي بينما الباقي عبارة عن صخور. لقد لعبت هذه المعلومات التركيبية بالفعل دورًا مهمًا في تحسين النظريات حول ما يحدث عندما تتشكل الكواكب في النظام الشمسي الخارجي.

    أجد هذا السؤال رائعًا ولكن ربما ليس للسبب الذي تعتقده.

    أولا ، للإجابة على سؤالك. لا ، بلوتو ليس قمرًا سابقًا لنبتون. درس زميلي ويليام ماكينون في جامعة واشنطن هذا السؤال منذ حوالي 10 سنوات. وجد أن إبعاد بلوتو عن نبتون ووضعه حيث نرى الأشياء الآن يتطلب "نجمًا مظلمًا" يمر عبر نظامنا الشمسي. يجب أن يكون الظلام (ربما ميتًا) حتى لا يقلى كل الأشياء الباردة في النظام الشمسي. الآن من الممكن أن يمر نجم بالقرب منا لكن بيل وجد شيئًا آخر مطلوبًا. كان لابد أن يأتي النجم في الوقت الذي كان فيه نبتون قريبًا من النجم ، وكان يتعين على جميع الكواكب الأخرى أن تكون على الجانب الآخر من شمسنا حتى لا يتم العبث بها أيضًا.

    هناك مبدأ نستخدمه في العلم ، في الواقع يشبه إلى حد كبير المبادئ التوجيهية ، يسمى أوكام الحلاقة. ينص هذا المبدأ التوجيهي على أنه إذا كان لديك تفسيران مختلفان (أو أكثر) لنفس الشيء ، فستكون على حق عادةً إذا اخترت التفسير الأبسط. في هذه الحالة ، يمكن أن يحدث أن بلوتو قد انفصل عن نبتون لكنها طريقة معقدة حقًا. لدينا تفسير آخر أبسط لنبتون وبلوتو.

    كيف هذا؟ تشكل بلوتو ونبتون بمفردهما في النظام الشمسي. هذا بسيط جدًا ، فعلت بقية الكواكب هذا أيضًا. ربما كان هناك الكثير والكثير من بلوتو منذ وقت طويل. ثم مع نمو النظام الشمسي وتطوره ، التهم نبتون تلك بلوتو الأخرى أو طردها من النظام الشمسي. ربما تم الاستيلاء على أحد تلك بلوتو بواسطة نبتون. قد يكون هذا هو Triton - والذي يمكن أن يفسر سبب دورانه حول نبتون للخلف. ما نعرفه الآن باسم بلوتو هو الشيء الوحيد من بين هذه الأشياء التي نجت من ابتلاعها من قبل نبتون. هذا محتمل جدًا لأننا نعرف أن المسار الذي يسلكه بلوتو لا يقترب أبدًا من نبتون. الآن ، أدركت أن هذا التفسير يبدو طويلًا ومعقدًا بعض الشيء بدلاً من أن يكون بسيطًا. لكن في تطبيق شفرة أوكام ، يفوز هذا التفسير لأنه يعتمد على الأشياء التي نعرف أنها تحدث بينما تدعو نظرية الهروب إلى هذا المرور الغريب للنجم.

    لم أصل إلى الجزء المثير للاهتمام حقًا بعد. I find this question interesting not for what it tells us about the solar system but for what it tells us about the human race and how knowledge gets passed around and what gets remembered. This "theory" about Pluto escaping Neptune is the result of a casual comment made by a scientist in the 1950's. Someone asked him (he was just about the only planet expert at the time) where Pluto came from. Without doing any serious thinking about the question, he tossed out the idea that Pluto and Triton got tangled up somehow and Pluto got thrown out and Triton's orbit got reversed. It sounded good but he didn't do the work required to prove this idea. Unfortunately, people that were listening didn't know any better and what ever a planet expert said must be right. So, other people that write textbooks heard of this and began to pass the idea around as if it were fact. You STILL see this in today's textbook and just about everyone thinks they know this is what happened. I've been working 10 years now trying to undo this incorrect knowledge and it hardly seems like I've made a dent. Everyone still knows Pluto is escaped from Neptune and they don't know it's WRONG!

    So my question is: what else have we been taught in school (or elsewhere) that is wrong like this? I keep this story in mind all the time when I hear an explanation for something. If it's right, then when you check the story from every possible direction it will still make sense. I think this is the essence of what it means to be a scientist. Unfortunately, everyone needs to have this questioning attitude, not just people that do science.

    Pluto's weather is very different from that of the Earth. On the Earth the weather changes minute by minute and we need lots of detailed pictures to keep track of things. Pluto is not like that at all. Things happen very slowly and there aren't big storm systems to look for. Pluto's weather patterns are controlled more by how much sunlight is hitting the atmosphere and surface and this changes very slowly over the course of its 250 year orbit. As Pluto moves away from the Sun, it's atmosphere begins to slowly freeze out on the surface. Where does it freeze out? We don't know. It might be at the south pole which is in permanent night now. It might be in other cooler areas (low or high regions). These changes are probably very slow and small. By taking pictures with HST, we can look for these changes but we'd don't need to do it every day. All we need to do is look once every year or so and see if the bright or dark areas on the surface change in their brightness.

    The surface and atmosphere of Pluto is pretty complicated. We don't know the exact surface temperature but we have an idea of the range. For the temperature and atmospheric pressure on Pluto, most everything is frozen out. Even at those cold temperatures, some gas can exist above the surface. The amount of gas depends on the temperature of the frost. If you pump energy (heat) into the frost, you will create more gas. The really neat thing about this balance is that as long as you have gas and frost together, the temperature doesn't change as you add heat. The extra heat goes into making more gas, not into warming the surface unless you got rid of all the frost. So, the simplest expectation is for the atmosphere to begin to slowly collapse as Pluto moves away from the Sun, it's only source of warmth.

    We now expect the surface of Pluto to be quite a bit more complicated. The amount of heat that Pluto gets from the Sun is very, very small. That means that the rocks and ice below the surface could store enough heat to smooth out the temperature changes during an orbit. Depending on how important this reservoir of heat is, we could see the atmosphere collapse completely, or, we could see a nearly constant atmosphere. It's going to take quite a few year to answer this question, maybe as long as 250 years!

    If you count the planets in order of their distance from the Sun, right now, then yes, Pluto would be the 8th closest planet to the Sun. However, out of Pluto's 250 year long orbit, it is the 8th planet only 20 years out of that time. Another way of counting the planets is to look at their average distance from the Sun. On average, Pluto is further from the Sun than Neptune so with that definition we'd still say that Pluto is the 9th planet. My own preference is to call Pluto the 9th planet even now but either way is just fine.

    This is a pretty hard question to answer. It's easy to say when we first saw Pluto in pictures taken in 1930. The bright spot on Pluto is more complicated. Back in 1954, Pluto was first seen to change in brightness. This change is caused by Pluto's rotation. When Pluto's is at it's brightest we know that that part of Pluto's surface must be brighter than all the rest. So at that time we knew that there was a bright spot on Pluto's surface. We didn't really see it until the new Hubble Space Telescope pictures were taken of Pluto, but we've known it was there all along.

    Pluto may be slightly warmer now that it's closer to the Sun. More importantly, its atmosphere is thicker now that it's closer to the Sun. As Pluto moves away from the Sun over the next 120 years, the atmosphere will get thinner and thinner. If it collapses completely, the surface will get much colder.

    Well, I suppose that might be possible. We don't really know about that many planets and we've got a lot to learn yet. However, if I had to guess based on what we DO know, I'd say that Pluto probably doesn't have crustal plates or earthquakes like we have on the Earth. One of the things a planet needs to have plate tectonics is a hot molten core with the crust floating on top. Pluto's core is probably completely frozen and there would be no way for plates to form and move around.

    Any planet whose rotation axis is tipped relative to its orbit will have four seasons. Mercury, Venus, Jupiter don't really have seasons. Earth, Mars, Saturn, Uranus, Neptune, and Pluto all will have four seasons.

    I have a separate page describing the temperature of Pluto.

    Here also is a quick summary. Pluto is about 35-45 K (degrees above absolute zero). On a Farenheit scale that would be -378 to -396 F, very cold indeed. The coldest spot on the Earth was measured in Antarctica at 184 K or -128 F. If you were in Antarctica you'd be very cold but that's very warm compared to Pluto. If you were on Pluto, you'd have to live in a very well insulated shelter or you'd freeze to death almost instantly.

    The Earth is 12756 km in diameter, Pluto is 2300 km in diameter. If you superposed Pluto over the USA, Pluto would cover from the California coast to the Mississipi River. Check out this picture to see for yourself.

    I think people are clever enough to build homes just about anywhere, even Pluto. Right now the hard part seems to be getting people to these other places. Despite that, there isn't any place in our solar system that is as nice a place to live than the Earth. Sure, there'd be spectacular scenery and lots of neat things to explore, but living any where else would be a challenge. Every where else we could go would require a great deal of technology just to survive. Just keeping warm (on Pluto) or cool (on Venus) would require a power source (like electricity) that would NEVER fail. If your power got knocked out for a day, you'd freeze (or fry). We really need to keep on exploring and pushing out beyond Earth but we'd be wise to take care of this planet. It may be a long, long time before we find another one like it.


    Naming of the 9 th Planet

    The news on the new planet discovered made headlines worldwide. Lowell Observatory embarked on a task to name the planet. Several names were suggested from all over the world. Although the object was named Planet X, a proper name was needed that matched the other planets in the Solar System. Some of the names that were suggested included Zeus and Percival but they were all disregarded.

    An 11-year old girl from England named Venetia Burney suggested the name “Pluto.” She had interest in classical mythology and she thought Pluto would make a good name. Venetia suggested the name in a conversation with her grandfather who was a former librarian at the University of Oxford. Her grandfather passed the name to an astronomy professor at the university, Herbert H Turner, who passed it to the colleges in the US.

    At the Lowell Observatory, members were allowed to vote on the three names that had been short-listed. The three names included Minerva, Cronus, and Pluto. All the members voted for Pluto, rejecting the other two. Minerva was rejected because it was already a name for an asteroid while Cronus was rejected because it had been suggested by an unpopular astronomer Thomas Jackson See. The name “Pluto” was published on May 1, 1930. Venetia was awarded five pounds for providing the name.

    The name Pluto has been used by several languages to refer to mythological god of the underworld. In fact, when Venetia suggested the name, she thought that Hades, the Greek god of the underworld, made a good name. However, the name Pluto matched the names of the Roman gods given to other planets in the solar system.


    شاهد الفيديو: ما الفرق بين اورانوس و نبتون الكواكب الغامضة!! (ديسمبر 2022).