В 1840-е годы Урбен Леверье с помощью ньютоновой механики предсказал положение тогда ещё не открытой планеты Нептун на основе анализа возмущений орбиты Урана. Последующие наблюдения за Нептуном в конце XIX века заставили астрономов предположить, что, помимо Нептуна, влияние на орбиту Урана оказывает и другая планета. В 1906 году Персиваль Лоуэлл, состоятельный житель Бостона, основавший в 1894 году обсерваторию Лоуэлла, инициировал обширный проект по поиску девятой планеты Солнечной системы, которой он дал имя «Планета X». К 1909 году Лоуэлл и Уильям Генри Пикеринг выдвинули предположение о нескольких возможных небесных координатах для этой планеты. Лоуэлл и его обсерватория продолжали поиск планеты вплоть до его смерти в 1916 году, однако безуспешно. На самом деле 19 марта 1915 года в обсерватории Лоуэлла были получены два слабых изображения Плутона, однако он на них не был опознан.

Обсерватория Маунт-Вильсон также могла претендовать на открытие Плутона в 1919 году. В тот год Милтон Хьюмасон по поручению Уильяма Пикеринга проводил поиски девятой планеты, и изображение Плутона попало на фотопластинку. Однако изображение Плутона на одном из двух снимков совпало с небольшим браком эмульсии (оно даже казалось его частью), а на другой пластинке изображение планеты частично наложилось на звезду. Даже в 1930 году изображение Плутона на этих архивных снимках удалось выявить с немалым трудом.

Из-за десятилетней судебной тяжбы с Констанцией Лоуэлл - вдовой Персиваля Лоуэлла, которая пыталась получить от обсерватории миллион долларов как часть его наследия, - поиски планеты X не возобновлялись. И только в 1929 году директор обсерватории Весто Мелвин Слайфер без долгих раздумий поручил продолжение поисков Клайду Томбо, 23-летнему канзасцу, который только что был принят в обсерваторию после того, как на Слайфера произвели впечатление его астрономические рисунки.

Задачей Томбо стало систематическое получение изображений ночного неба в виде парных фотографий с интервалом между ними в две недели с последующим сравнением пар для нахождения объектов, изменивших своё положение. Для сравнения использовался блинк-компаратор, позволяющий быстро переключать показ двух пластинок, что создаёт иллюзию движения для любого объекта, который изменил позицию или видимость между фотографиями. 18 февраля 1930 года, после почти года работы, Томбо обнаружил возможно движущийся объект на снимках от 23 и 29 января. Менее качественная фотография от 21 января подтвердила движение. 13 марта 1930 года, после того, как обсерватория получила другие подтверждающие фотографии, новость об открытии была телеграфирована в обсерваторию Гарвардского колледжа. За это открытие в 1931 году Томбо был награждён золотой медалью Королевского Астрономического общества.

После открытия Урана астрономы в течение десятилетий считали, что это “крайняя” планета Солнечной системы. За движением Урана следили в телескопы из года в год и вычислили на основе этих наблюдений положение планеты на много лет вперед. Но оказалось, что вычисления не совпадали с наблюдениями. Были приняты во внимание притяжения всех других планет, но возникали еще какие-то непредвиденные возмущения в движении Урана.

И тогда астрономы предположили, что эта неправильность в движении Урана должна была зависеть от какой-нибудь другой планеты, вращающейся вокруг Солнца на еще большем расстоянии от него. Встала задача: по возмущению, которое производит неизвестная планета, найти ее положение в пространстве. Ученые Д. Адамс в Англии и У. Леверье во Франции независимо друг от друга решили эту задачу. Орбита восьмой планеты была рассчитана, на некоторый момент времени определены ее координаты и 23 сентября 1846 года астроном И. Галле в указанном месте обнаружил планету, которой не было на звездной карте. Восьмую планету Солнечной системы назвали Нептуном в честь бога морей по римской мифологии. Открытие этой планеты явилось триумфом небесной механики, торжеством гелиоцентрической системы.

Так как не все отклонения в движении Урана объяснялись влиянием со стороны планеты Нептун, то поиски источника возмущающей силы были продолжены и в 1930 году с помощью телескопа и изучения фотографий неизвестную планету обнаружили и присвоили ей имя Плутон (в римской мифологии бог подземного царства).

Открытие девятой планеты Солнечной системы принадлежит американскому астроному Клайду Томбо.

Воздушной “шубой” нашей Земли называют атмосферу. Без нее жизнь на Земле невозможна. На тех планетах, где нет атмосферы, нет жизни. Атмосфера защищает планету от переохлаждения и перегрева. Бесит она 5 миллионов миллиардов тонн. Ее кислородом мы дышим, углекислый газ поглощают растения. “Шуба” оберегает все живые существа от губительного града космических осколков, которые сгорают на пути…

Растительность пустынь весьма своеобразна и зависит от типа пустыни, от особенностей климата и наличия влаги. Во-первых, растительность нигде не образует сплошного покрова. Во-вторых, в пустыне нет ни лесов, ни подлеска, ни травы и, наконец, у крупных кустарников нет листьев. Наиболее богаты травянистой растительностью песчаные пустыни. В гипсовой и каменистой пустынях преобладают кустарники, полукустарники и полыни….

Земная кора — внешний слой Земного шара, та поверхность, на которой мы живем, — состоит примерно из 20 больших и малых плит, которые называются тектоническими. Плиты имеют толщину от 60 до 100 километров и как бы плавают на поверхности вязкого, пастообразного расплавленного вещества, которое называется магма. Слово “магма” и переводится с греческого как “тесто” или…

Полярное сияние — одно из самых красивых, грандиозных и величественных явлений природы. Некоторые люди думают, что оно возникает только на Севере, и называют его “северное сияние”. А это неправильно, ибо оно с равным успехом наблюдается как в северных, так и в южных полярных и приполярных районах. Вот как образно описывает его известный исследователь Северной Земли…

Время непрерывно течет, и все в мире изменяется со временем. Потребность измерять время у людей появилась очень давно, жизнь повседневная связана со сменой дня и ночи. В древности положение Солнца на небе служило человеку указателем времени. По Солнцу ориентировались и в пространстве и во времени. Видимое движение Солнца по небу позволило человеку отмерять почти равные…

Великий Ньютон интересовался историей разделения неба на созвездия. О своих исследованиях он написал книгу, в которой проанализировал труды античных авторов, сопоставляя их с астрономическими данными. И получил, что разделение небесной сферы на созвездия было произведено в связи с экспедицией аргонавтов (Ньютон был уверен, что плавание корабля Арго из Греции в Колхиду — действительно историческое событие,…

Первая постоянно действующая обсерватория возникла в Китае (XII век до н.э.). Это была башня с площадкой наверху, предназначенной для размещения переносных угломерных инструментов. Астрономы Древнего Китая ввели в употребление солнечные и лунные календари, составляли звездные каталоги, изготовили звездный глобус, аккуратно регистрировали появление комет, вспышки ярких звезд. Эти наблюдения, сведения о которых пришли из глубин веков,…

Кратеры — горные районы лунной поверхности, имеющие округлые очертания. Размеры кратеров от 1 м до 250 км. Крупные и средних размеров кратеры известны со времен первых телескопических наблюдений Луны. Они носят имена знаменитых ученых: Аристотель, Геродот, Гиппарх, Коперник, Кеплер и др. Многие крупные кратеры окружены пологими валами, имеют ровное дно, посредине которого возвышается центральная горка….

Солнце — единственная в нашей Солнечной системе звезда — устроено так, как и множество звезд. Это огромный массивный шар, представляющий собой сгусток раскаленного газа. Это мощный источник излучения света и теплоты, внутри которого постоянно движутся, перемещаются раскаленные газы, называемые плазмой. Ученые, наблюдая поверхность Солнца, исследуя все виды солнечного излучения, с помощью измерений и расчетов составили…

Самая близкая к Солнцу планета — это Меркурий, наименьшая из планет земной группы. Ее диаметр равен 4880 км, т.е. примерно 1/3 земного диаметра, масса в 20 раз меньше массы Земли. Фотографии Меркурия были получены в 1974 году американской межпланетной станцией “Маринер-10”. Они показали сходство этой планеты с Луной. Обилие мелких и крупных кратеров, иногда со…

Открытие Урана, Нептуна и Плутона

Уран и Нептун на небесной сфере

Уран . Третья по величине планета Солнечной системы, Уран виден с Земли как звезда 6 звездной величины. С 1690 года астрономы несколько раз отображали его в качестве звезды на своих картах. Однако открыт как планета он был лишь спустя почти два века после изобретения телескопа, музыкантом и любителем астрономии Уильямом Гершелем.

Гершель был выходцем из Германии, в возрасте 19 лет, спасаясь от набора в армию, эмигрировавшим в Англию. После многих невзгод и лишений он приобрел известность как музыкант-исполнитель, композитор и преподаватель музыки в приморском курортном городе Бате недалеко от Бристоля. Кроме музыки страстью Гершеля была астрономия.

Разочаровавшись в приобретенном в 1773 году небольшом рефлекторе с фокусным расстоянием 2,5 фута, он собственноручно изготовил рефлектор длиной почти 2 метра и диаметром главного зеркала в 20 см. И с помощью своего нового инструмента начал в 1775 году обзор всего неба, видимого из Бата. В перерывах между уроками музыки Гершель шлифовал металлические зеркала для телескопов, вечерами давал концерты, а ночи проводил за наблюдением звезд.

Телескоп Гершеля

Закончив обзор всего неба, Гершель решил повторить его. 13 марта 1781 года он изучал расположение звезд в районе созвездия Тельца. Одна из звезд в пр еделах этого участка показалась ему странной - вместо яркой точки она имела вид небольшого диска, поэтому в дневнике наблюдений он сделал такую запись: «необычного вида - либо звезда, окруженная туманностью, либо комета». Гершель посчитал, что открыл новую комету, и направил письмо в Королевское общество. Спустя 2 месяца петербургский академик Андрей Лексель вычислил параметры орбиты этого небесного тела, показавшие, что оно вращается вокруг Солнца по кругу, радиус которого в 19 раз превышает радиус орбиты Земли. Полученная орбита больше походила на планету, чем на комету. Стало ясно, что впервые с вавилонских жрецов в Солнечной системе была открыта новая планета.

Уильям Гершель

Вновь открытое небесное тело Гершель предложил назвать планетой Георга в честь правившего в то время в Англии короля Георга III. Однако это имя не прижилось, а общепринятым стало другое название - Уран, предложенное в год открытия планеты немецким астрономом Иоганном Боде , считавшим, что необходимо продолжить историческую традицию названий планет из древнеримской мифологии во внешних частях Солнечной Системы. Благодаря открытию Урана Уильям Гершель смог стать профессиональным астрономом, а затем и крупнейшим астрономом-наблюдателем в истории. В том же году, когда был открыт Уран, Гершель был избран членом Лондонского Королевского общества и получил степень доктора Оксфордского университета.

Спустя шесть лет, в 1787 году, Гершель открыл два крупнейших спутника Урана Оберон и Титанию - объекты 13-14 звездной величины. Еще два спутника были найдены в 1851-м преуспевающим ливерпульским пивоваром Уильямом Ласселлом - выдающимся британским астрономом-любителем Викторианской эпохи. Наконец, в 1948 году американский астроном Джерард Койпер нашел самый маленький из пяти главных спутников - Миранду .

Первые четырех спутника получили свои названия не от первооткрывателей. Имена им дал в XIX веке сын Уильяма Гершеля, Джон Гершель, который и сам являлся одним из виднейших астрономов мира. В нарушение астрономической традиции, требующей брать названия для планет и спутников из мифологических сюжетов разных народов, спутники получили имена персонажей из произведений английских литераторов - Шекспира и Попа. Самый яркий среди спутников Урана - Ариэль получил имя доброго, светлого духа воздуха - персонажа, встречающегося и в пьесе Шекспира «Буря», и в поэме Попа «Похищение локона». Соседний с ним спутник - Умбриэль , вдвое темнее, был назван именем злого, темного духа из той же поэмы Попа. Два наиболее крупных из спутников Урана - Титания и Оберон получили имена королевы фей и ее супруга, короля добрых духов из пьесы Шекспира «Сон в летнюю ночь».

Уран и его спутники

Когда в 1789 году был открыт новый химический элемент, оказавшийся самым тяжёлым из известных на тот момент элементов, он получил название «уран» в честь открытой планеты. Только спустя полтора века после открытия этого элемента он стал ключевым элементом в ядерной физике и технике. Когда из урана (атомный номер 92) в ХХ веке были получены новые элементы с атомными номерами 93 и 94, на тот момент последние в таблице Менделеева, они получил название в честь планет, следующих за ураном: нептуний (в честь планеты Нептун) и плутоний (в честь планеты Плутон).

Нептун . Вскоре после открытия Урана в 1781 году У. Гершелем в движении этой планеты стали выявляться непонятные аномалии - она то «отставала» от расчётного положения, то опережала его. Русский астроном академик Андрей Лексель , доказавший, что открытый Гершелем объект - планета, обратил внимание на аномалии движения Урана ещё в 1783 году. Изучив особенности движения планеты, Лексель предположил, что на Уран воздействует притяжение неизвестного космического тела, орбита которого расположена ещё дальше от Солнца.

В 1821 году французский астроном Алексис Бувар опубликовал таблицы положения Урана на много лет вперед. Но в течение последующих 10 лет данные непосредственных наблюдений Урана всё больше расходились с таблицами Бувара , что вызывало в научном сообществе необходимость объяснения этого феномена.

Этот вопрос сильно заинтересовал 22-летнего студента Кембриджского колледжа Джона Адамса (1819- 1892). И он предположил, что в этом повинна какая-то невидимая и еще не известная планета, находящаяся за Ураном. То, что она могла влиять на движение Урана, следовало из ньютоновского закона всемирного тяготения.

Увлеченный этой проблемой, Адамс решил по отклонениям Урана вычислить орбиту неизвестной планеты, определить ее массу и указать местоположение на небе. Так впервые в истории астрономии человек поставил перед собой труднейшую задачу: с помощью закона Ньютона и методов высшей математики открыть в Солнечной системе новую планету.

Задача была куда сложнее, чем казалось на первый взгляд. Трудности усугублялись еще и тем, что в те времена не только не было вычислительных машин, но недоставало вспомогательных математических таблиц. В течение 16 месяцев Адамс занимался вычислениями орбиты неизвестной планеты. Наконец, завершив свой кропотливый труд, он указал место в созвездии Водолея, где планета должна была находиться 1 октября 1845 года.

О результатах своих вычислений Адамс хотел доложить королевскому астроному Джорджу Эри (1801-1892). Но, к его огорчению, встреча с Эри, на которую он возлагал так много надежд, не состоялась. Вместо обстоятельного доклада пришлось ограничиться коротенькой запиской. Когда Эри прочел ее, у него возникли сомнения. Между тем результаты вычислений были на редкость точными: неизвестная планета находилась всего лишь в 2 градусах от места, указанного Адамсом. И если бы астрономы пожелали тогда заняться ее поисками, планета не осталась бы незамеченной. Но работа Адамса лежала в столе королевского астронома, и о ней никто не знал.

Параллельно с этим летом 1845 года Ф.Араго , директор Парижской обсерватории и глава французской астрономии того времени, предложил У. Леверье заняться «проблемой Урана». В это время ни он, ни Араго не знали, что ею уже два года занимается в Англии Адамс, и что он уже получил существенные результаты.

В ноябре 1845 года Леверье опубликовал первую статью, посвящённую Урану. Он заново построил всю теорию движения Урана с учётом возмущений от известных планет, уточнив всё, что было сделано Буваром . Его работа и характер самого изложения отличались тщательностью, учётом тончайших деталей, чёткостью. Возмущения орбиты Урана были вычислены двумя различными методами, что гарантировало отсутствие ошибок. Окончательно точность вычисляемых координат Урана составила 0»,1.

Оказалось, что Адамс и Леверье , ничего не зная друг о друге, приступили к математическим поискам неизвестной планеты почти одновременно. Летом 1846 года Леверье сделал доклад в Академии наук Франции о результатах изучения отклонений Урана. Он доказал, что причиной этих отклонений является не Юпитер и не Сатурн, а неизвестная планета, находящаяся за Ураном. Но самое интересное заключалось в том, что по части положения новой планеты на небе вычисления Леверье практически полностью совпадали с вычислениями Адамса.

Только теперь Джордж Эри понял, что зря отнесся с недоверием к работе Адамса. И он попросил обсерваторию Кембриджского университета обследовать участок звездного неба в созвездии Водолея, где, по данным математических расчетов, должна была «скрываться» неизвестная планета.

Нептун в созвездии Водолея

К несчастью, ни в Англии, ни во Франции еще не было подробной звездной карты исследуемой области неба, и это сильно затрудняло поиски далекой планеты.

Тогда Леверье написал письмо в Берлинскую обсерваторию Иоганну Галле (1812-1910) с просьбой немедленно начать поиски трансурановой планеты.

Галле, у которого была нужная звездная карта, решил не терять времени попусту. В ту же самую ночь - 23 сентября 1846 года - он приступил к наблюдениям. Поиски длились около полу часа. Наконец Галле увидел слабую звезду , которой на карте не было. При большом увеличении она представлялась в виде маленького диска. Следующей ночью Галле продолжил свои наблюдения. За сутки таинственный объект заметно переместился среди звезд. Теперь можно было не сомневаться: да, это была она - новая планета!

Открытие Нептуна имело исключительно важное значение , ибо оно окончательно подтвердило справедливость гелиоцентрической системы мира Николая Коперника. Одновременно была доказана справедливость и универсальность закона всемирного тяготения.

Плутон . Учет влияния Нептуна на Уран позволил уменьшить расхождения между теоретическим и наблюдаемым движением Урана в десятки раз, однако полной точности добиться не удалось. В 1848 году американский астроном Б. Пирс предположил существование девятой планеты. В 1874 году С. Ньком построил новую теорию движения Урана, учтя возмущения от Юпитера, Сатурна и Нептуна. Он также предполагал существование транснептуновой планеты.

Первым принялся за поиски транснептуновой (девятой) планеты знаменитый американский астроном Персивал Ловелл (1855-1916). Тщательно изучив возможное ее влияние на движение Урана, он вычислил орбиту предполагаемой планеты, определил ее массу и условно назвал планетой Икс.

«Девятая планета, - писал Ловелл ,- находится в 6 млрд км от Солнца, и ей требуется 282 года для полного оборота вокруг Солнца». Ловелл считал, что это сравнительно небольшая планета, которая видна с Земли как слабая телескопическая звезда . Судя по результатам вычислений, планета «пряталась» в зодиакальном созвездии Близнецов.

В начале 1905 года Ловелл с помощью 5-дюймового астрографа (специального телескопа, снабженного фотографической камерой) приступил к последовательному фотографированию участков звездного неба в Близнецах. Каждую пластинку он экспонировал в течение трех часов, а затем проявлял. На пластинках получались изображения звезд, включая звезды 16-й звездной величины. Блеск таких звезд в 10 тыс. раз слабее блеска самых слабых звезд, видимых невооруженным глазом. По прошествии нескольких ночей астроном производил повторное фотографирование тех же участков звездного неба.

Затем наступал самый ответственный этап исследований. Негативы, на которых были засняты одинаковые участки неба, Ловелл аккуратно накладывал друг на друга так, чтобы изображения звезд совпадали. Каждую пару совмещенных негативов он внимательно просматривал в лупу.

Поиски в последние годы жизни сильно ослабили здоровье астронома, он умер в 1916 году.

По иронии судьбы, через 15 лет на снимках Ловелла , полученных в 1914-1915 годах, «планета Х» все-таки была обнаружена. Астроном, ища объект с бл еском 12-13 звездных величин, просто не обратил внимание на звезду 15 звездной величины.

После этого интерес астрономов к поискам девятой планеты стал падать. Лишь на обсерватории Ловелла планировались дальнейшие поиски. В конце 20-х годов брат Ловелла , Аббот Лоуренс сделал дополнительный денежный вклад в фонд обсерватории. Часть этих денег пошла на новый широкоугольный 32,5-сантиметровый телескоп, способный в течение часа сфотографировать звезды до 17-ой звездой величины на площади 160 квадратных градусов, т.е. 1/260 часть всего видимого неба. Новая камера приступила к работе 1 апреля 1929 года.

Активное участие в работе на телескопе принимал участие молодой сотрудник обсерватории Клайд Вильям Томбо (1906-1997). В начале апреля 1929 года Клайд Томбо с помощью 13-дюймового астрографа приступил к фотографированию звезд в созвездии Близнецов, где, по вычислениям Ловелла , должна была находиться планета Икс. Каждую ясную ночь он снимал определенный участок звездного неба, а две-три ночи спустя получал вторую пластинку с изображением этого же участка. Чтобы ничто не осталось незамеченным, Клайд применил почти безупречную методику поисков: все участки звездного неба снимал по три раза.

Клайд Томбо

Уже были запечатлены сотни тысяч, нет, миллионы звезд! И в этом звездном океане надо было обнаружить едва заметную планету. Для этого Клайд сравнивал парные негативы на специальном приборе - блинк-микроскопе . Прибор был устроен так, что позволял поочередно просматривать две пластинки, на которых был заснят один и тот же участок звездного неба. Если на пластинках был сфотографирован движущийся объект, то при быстрой смене изображений он как бы перепрыгивал с одного места на другое, в то время как «неподвижные» звезды смещений не испытывают. Благодаря этому способу (способу «миганий») Томбо надеялся отыскать затерявшуюся среди миллионов звезд маленькую точку - планету Икс.

Клайд целиком ушел в поиски. С присущей ему энергией он работал по 14 часов в сутки: в ночные часы фотографировал звездное небо, а днем сравнивал пластинки, тщательно исследуя каждое «подозрительное» изображение. Уже просмотрены изображения миллионов звезд. Обнаружены новые астероиды, переменные звезды, галактики... И никаких признаков планеты Икс! Когда же наконец он найдет ее? А может быть, он действительно попусту тратит время? Но Клайд всякий раз прогонял сомнения и с еще большей настойчивостью принимался за поиски.

18 февраля 1930 года Клайд Томбо , как всегда, исследовал очередную пару пластинок, заснятых в последней декаде января. Неожиданно вблизи звезды дельты Близнецов одна из слабых точек запрыгала. Он уже не раз наблюдал сдвиги астероидов, но этот сдвиг не был похож на все предыдущие - он был очень мал. Судя по величине сдвига, неизвестный объект находился очень далеко от Земли и от Солнца. У Клайда сильно забилось сердце, и он закричал: «Вот она! Это должна быть планета Икс!»

Более 100 тысяч предполагаемых изображений планеты оказались на самом деле фотографическими дефектами, и каждый такой «брак» приходилось перепроверять на третьем снимке. Наконец, на снимках окрестности звезды дельта Близнецов, сделанных 21, 23, 29 января 1930 года Томбо обнаружил медленно перемещающийся «звездоподобный » объект. Последующие наблюдения подтвердили, что это не комета или астероид. 13 марта директор Ловелловской обсерватории В. М. Слайфер объявил об открытии новой планеты. Эта новость тут же облетела по радио весь мир.

Открытие Плутона

Даже в большой телескоп объект, открытый Томбо , выглядел слабой звездой 15-й звездной величины без малейших признаков планетного диска. И, чтобы убедиться в том, что это действительно транснептуновая планета, астрономы стали внимательно следить за ее движением. Прошло несколько недель. Наблюдения показали, что она движется именно так, как и подобает двигаться планете, находящейся за Нептуном.

13 марта 1930 года, в день 75-летия со дня рождения Ловелла , положившего начало поискам планеты Икс, мир узнал о ее открытии.

Открытие Плутона было новым торжеством научного предвидения. Границы планетной системы были отодвинуты от Солнца сразу на 1,5 млрд км!

Плутон и его спутники (фотография с космического телескопа "Хаббл")

Многие считали, что планету следует назвать «Ловелл », но, в конце концов, Ловелловская обсерватория остановилась на имени Плутон, предложенном 11-летней дочкой оксфордского профессора астрономии Венешей Берни . Согласно греко-римской мифологии Плутон (Аид) был правителем темного подземного царства, и вполне уместно было присвоить его имя планете из царства тьмы на периферии Солнечной системы. Это название получило новое символическое значение после того, как в 1945 году химический элемент плутоний, названный в честь недавно открытой планеты, стал основой для первых атомных бомб.

Возможный вид поверхности Плутона

В течение 76 лет после своего открытия Плутон считался девятой планетой Солнечной системы. На рубеже XX и XXI веков за орбитой Плутона было открыто множество других планет, некоторые из которых по размерам оказались даже больше Плутона. В связи с этим на конгрессе Международного астрономического союза в 2006 году Плутон был признан одним из объектов пояса Койпера и получил статус «карликовой планеты».

Вопросы и задания

1. Как были открыты Уран, Нептун и Плутон? Назовите имена их первооткрывателей. Откуда взялись их названия?

2. Откуда взялось название химических элементов – уран, нептуний, плутоний?

3. Почему Уран удалось открыть только в XVIII веке, хотя его можно видеть невооружённым глазом?

4. Почему открытие Нептуна считается окончательным подтверждением гелиоцентрической системы Коперника?

5. В чём заключалась основная трудность в обнаружении Плутона?



Нептун.

Нептун - восьмая и самая дальняя планета Солнечной системы. Впервые был замечен Галилео Галилеем 28 декабря 1612 года, а затем 29 января 1613 года. Но Галилей не считается первооткрывателем планеты, так как принял Нептун за неподвижную звезду в соединении с Юпитером на ночном небе.

В 1821 году Алексис Бувар опубликовал астрономические таблицы орбиты Урана. Позднее было замечено, что наблюдаемая орбита движения Урана отличается от таблиц. Относительно этих аномалий были высказаны гипотезы о наличии внешней планеты. Но поисками этой планеты никто не занимался.

В 1843 Джон Куч Адамс вычислил орбиту гипотетической восьмой планеты для объяснения изменения в орбите Урана. Однако в дальнейшем не настаивал на серьезной работе по данному вопросу.

Урбен Леверье независимо от Адамса в 1845–1846 годы провёл свои собственные расчёты, но астрономическое сообщество не разделяло его энтузиазма и проводить поиски предполагаемой планеты не стало.

Ознакомившись с первой опубликованной Леверье оценкой долготы планеты и убедившись в её схожести с оценкой Адамса, Эйри убедил Д. Чэллиса начать поиски планеты, которые безуспешно продолжались в течение двух месяцев. Чэллис дважды наблюдал Нептун, но, отложив обработку результатов наблюдений на более поздний срок, ему не удалось своевременно идентифицировать искомую планету.

Тем временем Леверье удалось убедить Иоганна Готтфрида Галле заняться поисками планеты. Планета была обнаружена в первую же ночь примерно после одного часа поисков путем сравнения недавно нарисованной карты неба с видом неба на текущий момент. Нептун был обнаружен 23 сентября 1846 года благодаря наблюдениям участка неба, где находилась планета, для подтверждения, что это действительно новая планета.

Адамса и Леверье считаются сооткрывателями, но, найденные в 1998 году так называемые «бумаги Нептуна», которые были незаконно присвоены астрономом Олином Дж. Эггеном, хранились у него в течение почти трёх десятилетий и были найдены в его владении только после его смерти, дали основание полагать, что Адамс не заслуживает прав на открытие Нептуна. Так что первооткрывателем считается Леверье.

Плутон.

Плутон-крупнейшая известная карликовая планета Солнечной системы и транснептуновый объект, входит в пояс Койпера.

В 1840-е годы Урбен Леверье с помощью ньютоновой механики предсказал положение тогда ещё не открытой планеты Нептун на основе анализа аномальной орбиты Урана. Последующие наблюдения за Нептуном в конце XIX века заставили астрономов предположить, что на орбиту Урана влияет и другая планета.

В 1906 году Персиваль Лоуэлл создал обширный проект по поиску девятой планеты Солнечной системы, которой дал имя «Планета X». Поиски планеты продолжались до его смерти, но безуспешно. За все время поисков были получены два слабых изображения Плутона, однако он на них не был опознан.

Плутон мог быть открыт в 1919 году Милтоном Хьюмасоном, который проводил поиски девятой планеты. Плутон попал на 4 фотопластинки, но был слишком далек от области, близкой к эклиптике, чтобы распознать его.

В 1929 году поиски Планеты X были поручены Клайду Томбо. 18 февраля 1930 года, после почти года работы, Томбо обнаружил движущийся объект на снимках от 23 и 29 января путем фотографирования каждого участка ночного неба с интервалом в несколько дней и поиска объектов, изменивших свое положение. Менее качественная фотография от 21 января лишь подтвердила его существование. Именно Томбо и считается первооткрывателем Плутона.

Позже, после тщательного изучения Плутона, появились сомнения о том, что он является лоуэлловской «Планетой X». Плутон оказался слишком мал и легок, чтобы быть причиной несоответствий в орбите Урана.

Последующие поиски альтернативной Планеты X не увенчались успехом. Полученные снимки Нептуна, полученные от «Вояджера-2», помогли пересмотреть его массу и сделать перевычисления гравитационного воздействия Нептуна на Уран. В результате несоответствия в орбите Урана исчезли, а с ними - и надобность в Планете X.

До сегодняшнего дня подавляющее большинство астрономов было согласно с тем, что лоуэлловская Планета X не существует. Но открытие, сделанное сравнительно недавно, подтверждает существование Планеты Х.

Планета 9.

Девятая планета, или Планета 9 - гипотетическая массивная транснептуновая планета Солнечной системы, находящаяся за пределами орбиты Плутона.

22 января 2016 ученые из Калифорнийского университетаМайкл Браун и Константин Батыгин объявили о крупнейшем открытии в астрономии за последние десятилетия. Они опубликовали работу, в которой доказывается, чтов Солнечной системе существует по крайней мере еще одна полноценная планета.

Астроном Константин Батыгин, родился в Советском Союзе и жил в России до 1994 года, где окончил первый класс школы. Затем он вместе с родителями уехал в Японию. В1999 году семья перебралась в США. Здесь Батыгин завершил среднее образование, а затем поступил в Калифорнийский технологический университет. Окончив курс обучения, а затем и аспирантуру, молодой астроном занялся научными исследованиями.

Подобно предыдущим гипотезам о планете X, гипотеза Батыгина - Брауна позволяет объяснить результаты математического моделирования особенностей движения некоторых наиболее удалённых объектов в поясе Койпера. Обнаружить планету непосредственно пока не удалось.

В 2004 году астрономы Чедвик Трухильо и Скотт Шеппард обнаружили, что некоторые далёкие объекты пояса Койпера имеют аргумент перигелия, близкий к нулю, то есть они пересекают плоскость эклиптики с юга на север примерно во время прохождения перигелия. Они предположили, что такое может быть возможным, если в облаке Оорта существует массивная планета. В том же году испанские астрономы из Мадридского университета подтвердили, что такое совпадение маловероятно.

Батыгин и Браун, пытаясь опровергнуть эти гипотезы, заметили, что у всех шести известных на 2015 год обособленных транснептуновых объектов не только аргумент перигелия практически совпадает, но и их орбиты ориентированы приблизительно одинаково в пространстве. Такое совпадение особенно странно из-за того, что перигелии небесных тел смещаются со временем с разной скоростью. Эти наблюдения позволили Майклу Брауну оценить вероятность того, что эта планета реально существует, как 90 %.

Батыгин и Браун, используя аналитическую теорию возмущений и компьютерное моделирование, показали, что подобное выравнивание орбит может быть объяснено наличием одной массивной планеты массой порядка 10 земных. Также, эта модель планеты позволила объяснить другие особенности орбит объектов пояса Койпера. После такого громкого предположения учёные со всего мира пытаются уточнить или доказать эту теорию.

История открытия Нептуна доказывает, что нынешние предположения Брауна и Батыгина могут иметь под собой весьма серьезные основания.

Планета 9 имеет эллиптическую орбиту и может удаляться и подходить к Солнцу на расстояния от 1200 а. е. до 200 а.е. Предполагается, что она удалена от Солнца примерно в 20 раз дальше, чем Нептун, и делает оборот вокруг Солнца за 10 000–20 000 лет. Планета предположительно имеет диаметр в 2–4 раза больше земного и массу, составляющую порядка 10 земных. Это ставит её по этому показателю между планетами земной группы и планетами-гигантами. Высказываются предположения, что эта планета является плотным газово-ледяным гигантом, выглядит как Нептун и имеет похожее альбедо.

По мнению Кристофа Мордасини и Эстера Линдера, планета является существенно уменьшенной копией ледяных гигантов Урана и Нептуна, и окружена атмосферой из водорода и гелия. Радиус планеты всего в 3,7 раза больше земного, а ее температура составляет примерно -226 градусов Цельсия.

Формирование Девятой планеты зависело от её строения. Если она похожа на газовую планету, то это означает, что она наращивала газовую оболочку на твёрдом скалистом ядре. В другом случае, если эта планета - суперземля, то она слипалась из мелких осколков, астероидов и планетеземалей, постепенно обретая массу.

Согласно моделированию миграции планет, Юпитер должен находиться намного ближе к Солнцу, чем сейчас. Его сегодняшнее положение может объяснить лишь теория, согласно которой он вытолкнул возможную пятую планету на вытянутую орбиту в окраинах Солнечной системы, причем планета должна была быть массивной. Уран или Нептун, имеющие устойчивую орбиту, не могли послужить толчком для Юпитера, следовательно, чтобы встать на сегодняшнею орбиту, Юпитер мог вытолкнуть ранее неизвестную планету, возможно, Планету 9.

В настоящее время существование планеты является лишь гипотезой. Подтвердить её может визуальное обнаружение. Но найти планету очень сложно, так как она движется очень медленно и находится очень далеко от Земли. Можно лишь предположить место нахождения этой планеты.

Для поиска планеты М.Браун и К.Батыгин зарезервировали время на японском телескопе Субару в обсерватории на Гавайях. К поискам присоединились Шеппард и Трухильо. По оценкам, поиски займут около пяти лет. Почему именно пять лет? Потому что для обнаружения нужны огромные приборы, телескопы большого диаметра. Они могут видеть лишь небольшой участок неба. Поэтому потребуется много времени для изучения участка неба, где предположительно находится Планета 9.

Используя компьютерное моделирование, группа ученых рассчитала влияние Планеты 9 на газовые гиганты, изучив их траекторию в Солнечной системе. Согласно результатом исследования самой вероятной областью её нахождения оказалась область орбиты на полпути к перигелию. Поскольку планета находится слишком далеко от солнца, жизнь на планете вряд ли существует из-за низких температур и ряда других факторов.

Для человечества это открытие ничего не значит, но для ученых это очень важное событие, ведь если существование планеты подтвердится, может быть подтверждена динамическая гипотеза о попадании таких планет на периферию, могут быть получены данные о ранней Солнечной системе, которая продолжает меняться на протяжении всей своей жизни.

Литература:

1. В 10 раз больше Земли. Подтвердится ли открытие девятой планеты? http://www.aif.ru/society/science/v_10_raz_bolshe_zemli_podtverditsya_li_otkrytie_devyatoy_planety
2. Нептун - https://ru.wikipedia.org/wiki/Нептун
3. Нечто за Нептуном. Астрономы открыли 9-ю планету Солнечной системы? http://www.aif.ru/society/science/nechto_za_neptunom_astronomy_otkryli_9-yu_planetu_solnechnoy_sistemy
4. Планета 9- https://ru.wikipedia.org/wiki/Девятая_планета_(гипотеза_Батыгина_-_Брауна)
5. Плутон - https://ru.wikipedia.org/wiki/Плутон

В XVIII веке планетная система была изучена ещё только до планеты Сатурн. Хотя учёные предполагали, что существуют ещё более удалённые планеты, ещё не были известны такие планеты как Уран, Нептун и Плутон . Знаменитый британский астроном Уильям Гершель в 1781 году, наблюдая в телескоп звёзды, заметил новое светило, незамеченное ранее невооружённым глазом. Через некоторое время наблюдений он понял, что открыл новую планету. Новую планету назвали Уран.

Уран - седьмая планета, удалённая от Солнца немного меньше, чем на 2900 млн км. Уран обращается вокруг Солнца за 84 земных года. Скорость вращения Урана вокруг Солнца составляет 7 км/сек, в то время, как Земля вращается вокруг Солнца со скоростью 30 км/сек.

Уран достаточно яркая планета и, если точно знать, куда смотреть, то его можно увидеть невооружённым глазом. Он меняет своё положение среди звёзд и, несмотря на то, что не мерцает, выглядит, как звезда. Уран единственная планета, которая вращается "лёжа на боку". Считается, что такое его положение определилось миллионы лет назад в результате столкновения с крупным телом.

Уран меньше Сатурна, но гораздо больше Земли. Температура на Уране составляет минус 200 градусов и ниже. В Центре планеты имеется маленькое каменное ядро. Облачная атмосфера Урана в основном водородно-гелиевая, также содержит метан. Из-за наличия в верхних слоях атмосферы большого количества гелия Уран имеет сине-зелёный цвет. В 1977 году было открыто, что Уран имеет кольца, состоящие из пыли. Полный оборот вокруг своей оси Уран делает быстрее, чем Земля, за 18 часов.

В 1846 году немецкий астроном Иоганн Готфрид Галле открыл восьмую планету Солнечной системы Нептун. Своё открытие он сделал, направив телескоп точно в то место, которое указали по результатам своих расчётов французский астроном Леверье и английский учёный Адамс.
Это открытие подтверждало правильность системы мира Коперника и законов движения и притяжения Ньютона, на которых основаны все расчёты, выполняемые в небесной механике.

Нептун удалён от Солнца более, чем на 4500 млн км. Один оборот вокруг Солнца он совершает за 165 земных лет.
Температура на поверхности Нептуна также менее минус 200 градусов.

Нептун является планетой - газовым гигантом, но по размерам он немного меньше Урана. Полный оборот вокруг своей оси Нептун совершает за 16 часов. Учёные считают, что Нептун состоит из смеси воды, камней, жидкого аммиака и метана.
В толстой облачной атмосфере Нептуна кроме водорода, гелия и воды, содержится газ метан, благодаря которому Нептун имеет голубой цвет и его называют "Голубая планета".

В атмосфере Нептуна бушуют свирепые бури. Над Нептуном мчатся длинные тонкие облака. Их гонят такие неистовые ветры, каких нет ни на одной другой планете Солнечной системы. Скорость ветра может достигать 2000 км/ час. Поэтому Нептун называют также "Планетой бурь".
Невооружённым глазом Нептун не виден, в бинокль его можно различить лишь как маленькую звезду.

Резко отличается от планет-гигантов Плутон. Он был открыт в 1930 году американским астрономом Клайдом Тимбо. Масса Плутона примерно такая же, как масса Земли. Из всех планет Плутон почти всегда наиболее удалён от Солнца. Он вращается вокруг Солнца по сильно вытянутой овальной орбите. Поэтому расстояние Плутона от Солнца изменяется очень сильно: от 4425 до 7375 млн км. Из каждых 249 лет лишь 20 лет Плутон находится ближе к Солнцу, чем Нептун.

Диаметр Плутона около 2300 км. Даже в самые сильные наземные телескопы Плутон выглядит звездой. Рассмотреть его поверхность пока невозможно. Судя по фотографиям поверхность Плутона покрыта замёрзшими метаном и азотом. Возможно имеется и тонкий слой атмосферы.

Циклы планет Уран, Нептун и Плутон продолжительны, и в астрологии считается, что они влияют на целые поколения людей, животных и на рост многолетних растений: деревьев и кустарников. Человек, родившийся в один из циклов этих планет, вполне возможно станет гением.

Уран получил название в честь древнеримского Бога небес. В астрологии Уран считается планетой будущего, неожиданных событий, необычных явлений. Он покровительствует всему новому, оригинальным мыслям и изобретениям, человеческому гению, создающему эти изобретения, новым возможностям для новых открытий.
Уран влияет на нашу творческую индивидуальность и личностное "Я", на стремление к дружбе, свободе и независимости. Уран направляет в творчестве целые коллективы.

Планету Нептун связывают в астрологии с мировым океаном. Нептун по мифологии - Бог морей и океанов. Он управляет всеми водными просторами, а также всеми скрытыми под водой процессами и явлениями. Нептун влияет на погоду, регулируя количество осадков по своему усмотрению.
Астрологи считают, что Нептун влияет на наследственность, на мир подсознания, воображения, на духовную составляющую личности.

Плутон получил свое название в честь древнеримского Бога подземного царства и душ умерших людей.
В астрологии Плутон символизирует смерть и возрождение. Считается также, что Плутон осуществляет связь с Мировым Разумом.
Плутон оказывает мощное воздействие на поколения, оказывая экстремальное воздействие на коллективы, сообщества и отдельную личность, возбуждая в них взрыв неуправляемой энергии. Плутон способствует разрушительным процессам, однако всегда после этого создаёт условия для нового возрождения.