Карликовые планеты

Определения и обозначения

Карликовая планета — тело, которое обращается вокруг Солнца, имеет почти шарообразную форму из-за собственной гравитации, не очистило окрестности орбиты и не является спутником. Это определение помогает выделить тела, похожие на планеты по форме, но не господствующие в своей орбитальной области.

Планета — тело, которое обращается вокруг Солнца, имеет почти шарообразную форму и очистило окрестности своей орбиты от других тел. Такое определение показывает, что для этой категории важны не только форма, но и влияние тела на пространство вокруг его орбиты.

Малое тело Солнечной системы — тело, которое обращается вокруг Солнца, но не относится к планетам или карликовым планетам и не является их спутником. Понятие объединяет множество объектов, не подходящих под критерии двух крупных категорий.

Транснептуновый объект — тело Солнечной системы, орбита которого проходит за орбитой Нептуна. Этот термин описывает прежде всего расположение объекта и помогает говорить о телах во внешней части Солнечной системы.

Как это устроено

Размер сам по себе не определяет, будет ли тело планетой или карликовой планетой. Даже сравнительно крупное тело может делить область своей орбиты со множеством других объектов, тогда как решающим признаком планеты считается способность очистить эту область. Поэтому классификация учитывает не только физические свойства тела, но и его положение среди соседей.

Собственная гравитация притягивает вещество к центру тела. Если масса достаточно велика, сила тяжести постепенно сглаживает крупные неровности, и тело приобретает почти шарообразную форму. У небольших объектов гравитации обычно недостаточно, чтобы преодолеть прочность их материала, поэтому они могут сохранять неправильные очертания. Форма показывает, что гравитация существенно повлияла на тело, но сама по себе не определяет его категорию.

В определении сказано, что карликовая планета обращается вокруг Солнца. Это отличает её от спутника, который движется вокруг планеты или другого тела. Спутник может быть крупным и почти шарообразным, но этих признаков недостаточно: его непосредственная орбита проходит вокруг планеты, а не вокруг Солнца как самостоятельного объекта. Поэтому для классификации проверяют не только форму, но и характер движения.

«Очистить окрестности орбиты» не означает буквально убрать из космоса каждую пылинку. Речь о том, что тело стало главным в своей орбитальной области: оно поглотило или рассеяло многие соседние объекты либо подчинило их движение своему влиянию. Карликовая планета не достигла такого доминирования, и рядом с её орбитой остаются другие тела. Именно этот критерий отличает её от планеты, даже если форма у них похожа.

С появлением новых наблюдений астрономы обнаружили за орбитой Нептуна множество объектов, в том числе тела, сопоставимые с Плутоном по некоторым свойствам. Это поставило вопрос: считать ли каждый такой объект планетой или нужна более точная система категорий? В результате определения уточнили, и Плутон отнесли к карликовым планетам, поскольку он не очистил окрестности своей орбиты. Так развитие наблюдений привело к пересмотру классификации, а не к изменению самого Плутона.

Сравнение планеты, карликовой планеты и малого тела Солнечной системы

Сначала сравните движение и статус тела: планеты и карликовые планеты обращаются вокруг Солнца и не являются спутниками. Затем проверьте форму и способность очистить окрестности орбиты. Признаки рассматривают вместе: только их сочетание позволяет уверенно определить категорию.

Разбор задач

Задача 1

Тело обращается вокруг Солнца, имеет почти шарообразную форму, но не очистило окрестности орбиты. К какой группе его отнести? Здесь уже указаны три признака, но полезно проверить каждый из них по определению. Так можно не перепутать карликовую планету с планетой или малым телом.

1. Обращение вокруг Солнца подходит под требование для карликовой планеты. Оно также отличает тело от спутника, если объект не движется вокруг планеты.

2. Почти шарообразная форма показывает, что собственная гравитация тела достаточно сильно изменила его очертания. Этот признак есть у карликовой планеты.

3. Окрестности орбиты не очищены, поэтому тело не соответствует критерию обычной планеты. Совпадение всех названных признаков указывает на карликовую планету.

Ответ: это карликовая планета, если тело не является спутником планеты. Условие о спутниковом статусе следует проверять отдельно, поскольку он также входит в определение.

Задача 2

Сравните Цереру и Плутон: укажите, какие признаки позволяют относить оба тела к карликовым планетам, и где они находятся. Не нужно считать, что эти объекты принадлежат к одной области только потому, что имеют одинаковую категорию. Сначала применим к каждому общие критерии, а затем сравним расположение.

1. Оба тела обращаются вокруг Солнца и имеют почти шарообразную форму. Это два обязательных признака карликовой планеты.

2. Окрестности орбит Цереры и Плутона не очищены, поэтому ни одно из них не отвечает критерию планеты. Также карликовые планеты не являются спутниками.

3. Церера находится в главном поясе астероидов, между орбитами Марса и Юпитера. Плутон расположен за орбитой Нептуна и относится к транснептуновым объектам.

Ответ: Церера и Плутон относятся к карликовым планетам по сочетанию общих признаков, но находятся в разных частях Солнечной системы. Одинаковая категория не означает одинаковое расположение.

Задача 3

Определите категории трёх тел: первое обращается вокруг Солнца, почти шарообразно и очистило окрестности орбиты; второе обращается вокруг Солнца, почти шарообразно, но не очистило окрестности; третье является спутником планеты. Сравним описания с определениями, а не будем судить только по форме. Так удастся избежать ошибки при определении третьего тела.

1. У первого тела есть солнечная орбита и почти шарообразная форма. Поскольку оно очистило окрестности орбиты, его относят к планетам.

2. Второе тело тоже обращается вокруг Солнца и почти шарообразно, но не очистило окрестности. Если оно не спутник, это карликовая планета.

3. Третье тело движется вокруг планеты, то есть является её спутником. Спутник не может быть карликовой планетой по определению, даже если он почти шарообразен.

Ответ: первое тело — планета, второе — карликовая планета, третье — спутник планеты. Для третьего тела данных недостаточно, чтобы назвать его малым телом Солнечной системы: нужно знать и остальные признаки.

Типичные ошибки

Считать карликовую планету просто маленькой планетой — значит подменять критерий орбиты размером. Так думают из-за слова «карликовая», но решает не размер, а отсутствие очищенной окрестности. Проверьте себя вопросом: господствует ли тело в своей орбитальной области? Если нет, оно не соответствует определению планеты.

Почти шарообразная форма сама по себе не делает объект карликовой планетой. Её принимают за достаточный признак, потому что она заметна и связана с гравитацией. Но нужно также выяснить, обращается ли тело вокруг Солнца, не является ли спутником и очищена ли его орбита. Проверка всех условий предотвращает ошибку.

Шарообразный спутник нельзя автоматически относить к карликовым планетам. Путаница возникает, когда внимание сосредоточено на форме, а не на движении тела. Проверьте, вокруг чего проходит его непосредственная орбита: если вокруг планеты, это спутник. Карликовая планета должна обращаться вокруг Солнца и не быть спутником.

После изменения статуса Плутона иногда ошибочно считают малым телом Солнечной системы. Однако Плутон сохранил почти шарообразную форму и обращается вокруг Солнца, а его орбита не очищена от других тел. Эти признаки соответствуют карликовой планете, поэтому следует запомнить его действующую категорию, а не относить к малым телам.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать, что Солнечная система включает Солнце, планеты, их спутники и малые тела, движущиеся по орбитам. Карликовые планеты связывают изучение планет с темами астероидов и комет: все эти объекты важно различать по признакам, а не только по внешнему виду. Критерии классификации особенно пригодятся при изучении тел за орбитой Нептуна. Новые открытия в этой области могут расширить знания о составе и устройстве Солнечной системы.

Что запомнить

• Карликовая планета обращается вокруг Солнца и не является спутником.

• Её собственная гравитация придала ей почти шарообразную форму.

• Карликовая планета не очистила окрестности своей орбиты.

• Плутон и Церера относятся к карликовым планетам.

• Плутон находится за орбитой Нептуна, а Церера — в главном поясе астероидов.

• Почти шарообразная форма — необходимый, но не единственный признак карликовой планеты.