История открытия Плутона

Солнечная система

Предпосылки к поиску транснептуновой планеты

Открытие Плутона произошло не случайно. Существование неизвестной далекой планеты было заподозрено еще в XIX веке, вскоре после открытия Нептуна. Изучая орбиты Урана и Нептуна, астрономы обнаружили, что планеты немного выбиваются из расписания. Они явно отклонялись от теоретически предсказанных положений на небе.

Как такое может быть? Возможно, газовые гиганты притягивает неизвестная планета, находящаяся за орбитой Нептуна? Такое предположение лежало на поверхности. Совсем недавно, в середине XIX века по таким же отклонениям в орбите Урана было математически предсказано, а затем блестяще подтверждено на практике существование Нептуна.

Новая планета, Нептун, прекрасно объяснила почти все невязки в движении Урана. Но кое-какие отклонения все же остались. Наблюдались отклонения и в движении самого Нептуна, которые астрономы не могли объяснить притяжением Урана, Юпитера и других планет Солнечной системы. Значит, существовала неизвестная планета!

Персиваль Лоуэлл

Горячим сторонником существования новой планеты был Персиваль Лоуэлл, американский бизнесмен и любитель астрономии (тот самый, который страстно наблюдал Марс и марсианские каналы). Он начал поиски в 1906 году, а параллельно пытался как можно точнее вычислить положение неизвестного тела. Лоуэлл назвал его планетой Х. Работа предстояла колоссальная, ведь тогда в распоряжении ученых не было компьютеров. Лоуэллу понадобилось десять лет, чтобы вычислить возможные положения планеты Х на небе. Свои результаты астроном опубликовал в 1915 году, в год своей смерти.

После себя Лоуэлл оставил богатое наследство. Прежде всего обсерваторию, которая располагалась во Флагстаффе (штат Аризона, США), в месте с отличным астроклиматом. Обсерватория изначально была укомплектована для наблюдения Марса, но вполне подходила и для поиска новой планеты. Именно на ней и произойдет открытие Плутона!

обсерватория Лоуэлла во Флагстаффе
Историческая фотография одного из куполов обсерватории во Флагстаффе, который сейчас называется Купол Плутона. Внутри находится тот самый телескоп-астрограф, на снимках которого была обнаружена карликовая планета. Источник: Library of Congress

Астроном Пикеринг, возглавивший Лоуэлловскую обсерваторию после смерти основателя, был очень заинтересован в поисках объекта за орбитой Нептуна. Он сам неоднократно проводил вычисления с целью указать местоположение планеты Х. В 1929 году стараниями Пикеринга в обсерваторию поступил новый фотографический телескоп, который имел большую светосилу и одновременно большое поле зрение. Это был идеальный инструмент для систематических поисков новой планеты.

Клайд Томбо

Первооткрыватель Плутона — астроном-самоучка Клайд Томбо (Clyde William Tombaugh).

Томбо, астроном, который открыл Плутон
Клайд Томбо, первооткрыватель планеты Плутон. Фото: NASA

Он был нанят в обсерваторию Лоуэлла незадолго до начала работ по поиску транснептуновой планеты. Томбо поручили самую неблагодарную работу — искать планету на фотопластинках, полученных на новом астрографе. Но молодой сотрудник с энтузиазмом взялся за дело.

Как искали Плутон?

Почти целый год — с апреля 1929 по февраль 1930 года — Томбо искал новую планету. Метод поиска был простой, но очень энергозатратный. Астрономы получали снимок одного из участков неба, где предположительно могла находиться планета, проявляли фотопластинку и откладывали. Через два дня тот же участок фотографировался повторно. А еще через два дня — в третий раз. Затем фотопластинки помещались в специальный инструмент — блинк-компаратор. Этот инструмент позволял рассматривать снимки под микроскопом и, самое главное, быстро переключаться с одной фотопластинки на другую. Если на фотографиях была искомая планета, то за двое суток она бы сместилась на фоне звезд. Быстро переключая фотопластинки, ее можно было бы обнаружить как «прыгающую» звезду.

блинк-компаратор
Блинк-компаратор, с помощью которого Томбо открыл планету Плутон. Прибор был изготовлен в Германии на заводе «Карл-Цейсс». Источник: National Air and Space Museum

Томбо ежедневно просматривал такие снимки, пытаясь отыскать среди тысяч слабых звезд такую, которая не стояла бы на месте, а двигалась. Каждый день он находил движущиеся объекты. Но это были обычные астероиды, а в некоторых случаях просто дефекты фотоэмульсии.

Томбо продолжал искать дальше. Это утомительное, а для кого-то и скучное занятие продолжалось все лето и осень 1929 года. Были сфотографированы участки неба в созвездиях Водолея, Рыб и Овна. С началом зимы начались съемки созвездия Тельца, а затем и Близнецов. Звезд на снимках стало очень много, ведь через эти созвездия проходит Млечный Путь.

Наконец, 18 февраля 1930 года астроном обнаружил далекую тусклую звездочку, смещавшуюся на фоне звезд так медленно, что должна была находиться за орбитой Нептуна!

Следующей ночью Томбо получил четвертую пластинку, чтобы убедиться в наличии искомого объекта. И объект нашелся там, где и предполагалось!

первые фотографии Плутона
Снимки (позитивы), на которых был впервые обнаружен Плутон. Планета показана стрелками. Томбо нашел планеты, исследуя негативы. Источник: The Planetary Society

Сообщение об открытии

У сотрудников обсерватории все же оставались сомнения. Директор, уже упомянутый Уильям Пикеринг, и вовсе не поверил в новую планету. Да, объект, обнаруженный Томбо, без сомнения, существовал. Да, по характеру движения он был очень похож на транснептуновую планету. Но вдруг это просто необычная комета? Или далекий астероид?

На всевозможные проверки ушел почти месяц. Наконец 12 марта 1930 года была послана телеграмма попечителю обсерватории Лоуэлла с тем, чтобы тот переслал ее в Гарвард. Уже на следующий сообщение было разослано многим астрономам и обсерваториям по всему миру.

Телеграмма гласила:

«Многолетние систематические поиски, дополняющие исследования Лоуэлла по транснептуновой планете, привели к обнаружению объекта, который в течение 7 недель имел скорость и траекторию, согласующиеся с данными транснептунового тела на предписанном ему расстоянии. Пятнадцатая величина. Положение 12 марта в три часа Гринвичского среднего времени было 7 секунд к западу от дельты Близнецов в согласии с долготой, предвычисленной Лоуэллом».

Эта странная новая планета

Интересно, что Плутон (так назвали новую планету) тут же начал удивлять. Оказалось, что его размеры слишком малы для предсказанной Лоуэллом планеты. Вместо диска диаметром порядка 1 угловой секунды, астрономы поначалу не смогли обнаружить диска вообще! Позже стало ясно, что видимый диаметр Плутона не превышает 0,1″. Принимая во внимание, что диаметр Земли на расстоянии Плутона равен 0,43″, новая планета должна была быть по крайней мере в 4 раза меньше Земли! Значит и масса ее была меньше земной раз в 10.

Эти значения явно не соответствовали параметрам планеты, которую искал Лоуэлл и другие астрономы. Такое маленькое тело просто не могло серьезно отклонять орбиты Урана и Нептуна! Впоследствии оказалось, что для объяснения аномалий Урана и Нептуна вообще не нужно привлекать наличие неизвестной планеты. Достаточно было точнее учесть влияние Юпитера и Сатурна.

Таким образом, открытие Плутона явило собой пример счастливой случайности, когда неправильные предпосылки привели к нужному результату.

Часто задаваемые вопросы

Когда открыли Плутон?

Карликовая планета была открыта в XX веке. Точная дата открытия Плутона — 18 февраля 1930 года. Объявление о том, что в Солнечной системе найдена новая планета, было разослано 13 марта 1930 года, в 149-летнюю годовщину открытия планеты Уран.

Кто открыл Плутон?

Плутон открыл американский астроном Клайд Томбо (1906 — 1997). На момент обнаружения планеты ему едва исполнилось 24 года.

Оцените статью
Добавить комментарий