Математика, інформатика, фізика: наука та освіта

Електронний науковий журнал

Том 2 № 1 (2025)
АКТУАЛЬНІ ПРОБЛЕМИ ФІЗИКИ ТА АСТРОНОМІЇ

Про внутрішню будову карликової планети Плутон

pdf
  • Анатолій Відьмаченко,
  • Олександр Мозговий,
  • Юлія Божок
Анатолій Відьмаченко
Національний університет біоресурсів і природокористування України; Головна астрономічна обсерваторія НАН України
Біографія
Олександр Мозговий
Національний транспортний університет
Біографія
Юлія Божок
Національний транспортний університет
Біографія

Опубліковано 2025-05-21

Ключові слова

  • Плутон,
  • карликова планета,
  • водяний лід,
  • внутрішня будова,
  • припливні деформації

Авторське право (c) 2025 Анатолій Відьмаченко, Олександр Мозговий, Юлія Божок

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Як цитувати

Про внутрішню будову карликової планети Плутон. (2025). Математика, інформатика, фізика: наука та освіта, 2(1), 73-82. https://doi.org/10.31652/3041-1955-2025-02-01-02
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC

Анотація

Температура на поверхні Плутона змінюється від 33 К до майже 60 К. Своїми розмірами й масою Плутон є значно меншим від усіх великих планет у Сонячній системі та ще й від семи супутників навколо цих планетних тіл. Хоча ця віднедавна карликова планета у 2.5 рази більша та майже у 14 разів масивніша від найбільшого тіла у Головному поясі астероїдів – іншої карликової планети – Церери. Доволі точне значення діаметра Плутона у 2376±32 км вдалося отримати у 2015 році, ґрунтуючись на даних, отриманих апаратурою космічного апарата «New Horizons». Але про будову надр Плутона відомо все ще дуже мало. Певні висновки щодо їхнього складу зроблено із значення середньої густини карликової планети, яке становить 1.86±0.01 г/см3. Тому можна вважати, що внутрішня структура Плутона повинна бути диференційованою, й на близько 65% складатися з каменю та льоду; здебільшого це повинен бути азотний та водяний лід. Ядро у Плутона повинне бути щільним  і складатися із скелястого матеріалу. Діаметр цього ядра повинне бути близьким до 1700 км. Його може оточувати льодяна мантія товщиною від 100 до понад 200 км. На початку свого утворення, під дією розпаду радіоактивних елементів у ядрі, льоди могли розтанути. І в ті часи між мантією і скелястим ядром Плутона міг утворитися океан з рідкої води. Джерелами тепла могла бути акреція речовини на початку його утворення, розпад радіоактивних елементів та припливні деформації з боку його супутника Харона. Припускають, що на початку свого існування Плутон міг зіткнутися з деяким тілом порівняних розмірів. Це могло привести до утворення навколо Плутона існуючої системи супутників. Недавно припустили, що гори Піккар Монс та Райт Монс можуть бути злиттям багатьох сучасних кріовулканів. Це може вказувати на сучасне досить потужне джерело тепла на Плутоні.

pdf

Завантаження

Дані завантажень поки не доступні.

Посилання

  1. Barr A. C., Collins G. C. Tectonic activity on Pluto after the Charon-forming impact. Icarus. 2015. Vol. 246. P. 146–155. DOI: https://doi.org/10.1016/j.icarus.2014.03.042
  2. Bierson C., Nimmo F., Stern S. A. Evidence for a hot start and early ocean formation on Pluto. Nature Geoscience/ 2020. Vol. 769, № 7. P. 468–472. DOI: https://www.nature.com/articles/s41561-020-0595-0
  3. Cruikshank D. P., Grundy W. M., DeMeo F. E. et al. The surface compositions of Pluto and Charon. Icarus. 2015. Vol. 246. P. 82–92. DOI: https://doi.org/10.1016/j.icarus.2014.05.023
  4. Grundy W. M., Binzel R. P., Buratti B. J., et al. Surface compositions across Pluto and Charon. Science. 2016. Vol. 351 (6279). P. aad9189. DOI: http://dx.doi.org/10.1126/science.aad9189
  5. Grundy W. M., Olkin C. B., Young L. A., et al. Near-infrared spectral monitoring of Pluto's ices: Spatial distribution and secular evolution. Icarus. 2013. Vol. 223, № 2. P. 710–721. DOI: https://doi.org/10.1016/j.icarus.2013.01.019
  6. Hand E. Late harvest from Pluto reveals a complex world. Science. 2015. Vol. 350 (6258). P. 260–261. DOI: https://doi.org/10.1126/science.350.6258.260
  7. Holler B. J., Young L. A., Grundy W. M., et al. Evidence for longitudinal variability of ethane ice on the surface of Pluto. Icarus. 2014. Vol. 243. P. 104–110. DOI: https://doi.org/10.1016/j.icarus.2014.09.013
  8. Lellouch E., de Bergh C., Sicardy B., et al. Exploring the spatial, temporal, and vertical distribution of methane in Pluto's atmosphere. Icarus. 2015. Vol. 246. P. 268–278. DOI: https://doi.org/10.1016/j.icarus.2014.03.027
  9. Moore J. M., McKinnon W. B., Spencer J. R., et al. The geology of Pluto and Charon through the eyes of New Horizons. Science. 2016. Vol. 351 (6279). P. 1284–1293. DOI: http://dx.doi.org/10.1126/science.aad7055
  10. Morozhenko A.V., Ovsak A. S., Vid’machenko A. P., Teifel V. G., Lysenko P.G. Imaginary part of the refractive index of aerosol in latitudinal belts of Jupiter’s disc. Kinematics and Physics of Celestial Bodies. 2016. Vol. 32. P. 30–37. DOI: http://dx.doi.org/10.3103/S0884591316010062
  11. Morozhenko A.V., Vid’machenko A. P. Polarimetry and Physics of Solar System Bodies Photopolarimetry in Remote Sensing. Proceedings of the NATO Advanced Study Institute (Yalta, Ukraine. 20 September - 4 October 2003). P. 369–384.
  12. Nimmo F., Umurhan O., Lisse C. M., et al. Mean radius and shape of Pluto and Charon from New Horizons images. Icarus. 2017. Vol. 287. P. 12–29. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.icarus.2016.06.027
  13. Sicardy B., Ortiz J. L., Assafin M., et al. Size, density, albedo and atmosphere limit of dwarf planet Eris from a stellar occultation. European Planetary Science Congress Abstracts: journal. 2011. P. 137.
  14. Singer K. N. Large-scale cryovolcanic resurfacing on Pluto. Nature Communications. 2022. Vol. 13, № 1. P. 1542. DOI: http://dx.doi.org/10.48550/arXiv.2207.06557
  15. Steklov A. F., Vidmachenko A. P., Miniailo N. F. Seasonal variations in the atmosphere of Saturn. Soviet Astronomy Letters. 1983. Vol. 9 (Mar.-Apr.). P. 135–136.
  16. Stern S. A., Bagenal F., Ennico K., et al. The Pluto system: Initial results from its exploration by New Horizons. Science. 2015. Vol. 350 (6258). P. id.aad1815. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aad1815
  17. Stern S. A., Grundy W., McKinnon W. B., et al. The Pluto System After New Horizons. Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 2018. Vol. 56. P. 357–392. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1712.05669
  18. Tegler S. C., Cornelison D. M., Grundy W. M., et al. Methane and Nitrogen Abundances on Eris and Pluto. Bulletin of the American Astronomical Society. 2010. Vol. 42. P. 984. DOI: https://10.1088/0004-637X/725/1/1296
  19. Vid’Machenko A. P. Giant planets – Theoretical and observational aspects. Astronomicheskii Vestnik. 1991.Vol. 25, № 3. P. 277–292.
  20. Vidmachenko A. P. Seasonal variations in the optical characteristics of Saturn's atmosphere. Kinematics and Physics of Celestial Bodies. 1999. Vol. 15, № 5. P. 320–331.
  21. Vidmachenko A. P. Sedna: the history of the discovery and its features. Astronomical almanac. 2005. Vol. 52. P. 201–212.
  22. Vidmachenko A. P. Dwarf planets (to the 10th anniversary of the introduction of the new class of planets). Astronomical almanac. 2015. Vol. 62. P. 228–249.
  23. Vidmachenko A. P. Features of surface topography and the geological activity of Pluto. 18 International scientific conference Astronomical School of Young Scientists (National Aviation University, Kyiv, Ukraine, May, 26-27, 2016). P. 12–14.
  24. Vidmachenko A. P. The floating ices on the surface of Pluto. 18 International scientific conference Astronomical School of Young Scientists (National Aviation University, Kyiv, Ukraine, May 26-27 2016). P. 10–12.
  25. Vidmachenko A. P. Modern volcanic activity on the Moon. 20 International scientific conference Astronomical School of Young Scientists (May 23-24, 2018, Uman, Ukraine). P. 5–7.
  26. Vidmachenko A. P. Pluto (to the 90th anniversary of the discovery of the planet). Astronomical almanac. 2019. Vol. 66. P. 217–229.
  27. Vidmachenko A. P. Features of seasonal changes on Pluto. Proceedings of the 8th International scientific and practical conference, Science, innovations and education: problems and prospects (March 9-11, 2022, Tokyo, Japan). Chapter 17. P. 108–116.
  28. Vidmachenko A. P. About discovering and getting of all new information about the now dwarf planet Pluto. Proceedings of the XIII International Scientific and Practical Conference «Modern science: fundamental and applied aspects» (December 30-31, 2024, Beijing. China). P. 20–26.
  29. Vidmachenko A. P. Features of Pluto’s rotation around its axis and around the Sun. Sciences of Europe. 2025. Vol. 156. P. 24–28.
  30. Vidmachenko A. P. Physical parameters of Pluto according to the results of remote observations and the earliest data from the flyby trajectory. Proceedings of the 6th International scientific and practical conference “Scientific achievements of contemporary society” (January 10-12, 2025, London, United Kingdom). Chapter 60. P. 312–320.
  31. Vidmachenko A. P. The chemical composition of Pluto’s atmosphere. The Proceedings of the 1st International Scientific and Practical Conference «Modern problems of science and technology» (January 20-22, 2025, Tallinn, Estonia). Section: Physical and mathematical sciences. P. 62–68.
  32. Vidmachenko A. P. The earliest data on the general characteristics of Pluto's topography. Proceedings of the 5th International scientific and practical conference “Science in the modern world: innovations and challenges” (January 23-25, 2025, Toronto, Canada). Chapter 35. P. 202–211.
  33. Vidmachenko A. P., Steklov A. F. Features of volcanic structures on Venus. Proceedings of the 9th International scientific and practical conference “Modern directions of scientific research development”, 2022. P. 195–204.
  34. Vidmachenko A. P., Vidmachenko H. A. Is it dangerous asteroids? Astronomical almanac. 2007. Vol. 53. P. 195–207.