40 років від дня відкриття Харона

Новини астрономії, астрофізики та космології

22 червня 1978 р. астроном Джеймс Крісті (James Christy) вивчав фотопластинки Плутона, зроблені 161-метровим телескопом Військово-морської обсерваторії США, Флагстафф, Арізона. Він звернув увагу, що на них Плутон мав трохи довгасту форму, тоді як фонові зорі зафіксувалися без спотворень. Крісті переглянув ряд архівних зображень і виявив подовження, підтвердивши, що це реальний об’єкт, а не дефект фотопластинки. При цьому з часом формування змінювало свою позицію, з’являючись то на одному, то на іншому боці Плутона.

Фрагменти фотопластинок 1978 р., де можна побачити “опуклість” на Плутоні. Джерело: U.S. Naval Observatory

Крісті припустив, що або на Плутоні є гірська гряда заввишки понад 1000 км (що було практично неможливо), або ж він має великий супутник, що володіє періодом обігу близько 6 днів. Колега астронома Роберт Харрінгтон (Robert Harrington) провів обчислення передбачуваної орбіти супутника. 2 липня 1978 р. обсерваторія Флагстафф зробила нові знімки Плутона. Опуклість перебувала у точці, що відповідає розрахункам Харрінгтона. 7 липня Крісті та Харрінгтон офіційно оголосили про відкриття супутника Плутона.

За традицією, першовідкривач небесного тіла може запропонувати його ім’я. Колеги Крісті наполягали на варіанті Персефона. Але астроном хотів увічнити ім’я своєї дружини Шарлін (Charlene). Друзі та колеги часто називали її Шар (Char). Крісті вирішив додати до нього закінчення -on – за аналогією зі словами “електрон”, “нейтрон” та “протон”. В результаті у нього вийшла назва Charon. Щоправда, сам Крісті не надто вірив у те, що Міжнародний астрономічний союз (МАС) затвердить подібний варіант. Але коли астроном відкрив енциклопедію, його чекало потрясіння. Виявилося, що у давньогрецькій міфології Charon (Харон) – це перевізник душ померлих через річку Стікс.

Джеймс Крісті з фотопластинкою, де він виявив Харон (1978 р.). Джерело: U.S. Naval Observatory

У 1985 р. МАС офіційно затвердив Харон (Charon) як назву для супутника Плутона. Що цікаво, багато англомовних астрономів спеціально вимовляють назву місяця через Ш (тобто Шарон), віддаючи данину поваги Крісті. Цей варіант пропонує своїм співробітникам NASA.

Відкриття Харона стало важливою віхою в історії вивчення далеких рубежів Сонячної системи. Воно спростувало популярну теорію у тому, що сам Плутон колись був супутником Нептуна. Використовуючи орбіту Харона астрономи, нарешті, змогли точно визначити масу Плутона. Виявилося, що вона в 500 разів менша за масу Землі. Це означало, що Плутон не може вплинути на орбіту Урана і, отже, ніяк не може бути Планетою X. Гіпотеза про існування останньої була спростована в 1992 р., а у 2006 р. МАС вирішив позбавити Плутон статусу планети.

Але зміна офіційного статусу не робить Плутон та Харон менш цікавими об’єктами. За багатьма параметрами їхня система є унікальною. Діаметр Харона всього вдвічі, а маса — у 8 разів менша за масу Плутона. Тому барицентр системи лежить поза межі поверхні Плутона. Обидва тіла обертаються навколо однієї і тієї ж точки простору і завжди повернені одне до одного однаковою стороною. Багато астрономів пропонують надати Плутону та Харону статус подвійної системи.

Плутон та Харон. Джерело: NASA-JHUAPL-SWRI

14 червня 2015 р. апарат New Horizons здійснив історичний візит до системи Плутона. Станція пролетіла з відривом 29 тис. км від поверхні Харона. На знімках New Horizons добре проглядається головна пам’ятка супутника – величезна система розломів, що тягнеться вздовж її екватора. На деяких ділянках її глибина досягає 9 км – у шість разів більше від знаменитого Гранд-Каньйону. На думку планетологів, у минулому під поверхнею Харона існував океан рідкої води. Коли він повністю замерз, надра супутника розширилися, кора що збільшилася, не витримала напруги та тріснула, що призвело до появи розломів уздовж екватора.

Харон. Джерело: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Інша цікава пам’ятка супутника – характерна темно-червона область на північному полюсі. Вважається, що у її виникненні «винний» Плутон. Гравітаційне поле Харона захоплює молекули метану, що залишають його атмосферу. Там вони вимерзають та осідають на поверхню в районі полюсів. Надалі під дією ультрафіолетового випромінювання Сонця з метану утворюються толини – органічні сполуки характерного червоного кольору.

Характерна область північному полюсі Харона. Джерело: NASA-JHUAPL-SWRI

Зібрані New Horizons дані також свідчать, що Плутон і Харон сформувалися незалежно один від одного. Потім обидва ці тіла зіткнулися. В результаті зіткнення, Плутон і Харон виявилися навіки пов’язані, а з викинутих під час удару уламків сформувалися невеликі крижані місяці Нікта, Гідра, Кербер і Стікс, що обертаються навколо них.

За матеріалами: https://www.nasa.gov