Харон (супутник)

Відкриття

Харон був відкритий американським астрофізиком Джеймсом Крісті 22 червня 1978 року на знімку, отриманому у Військово-морській обсерваторії США, Флегстафф, Аризона. Плутон на отриманому знімку мав дещо видовжену форму, в той час як зорі, які були на цій самій фотографії, не мали спотворень. Повідомлення про це відкриття було опубліковано Міжнародним астрономічним союзом 7 липня 1978 року.

Після перевірки архівів обсерваторії виявилося, що деякі зображення Плутона, зняті в умовах хорошої видимості, також дещо витягнуті, в той час як зображення зір — ні. Це можна було пояснити наявністю у Плутона супутника, який розташовувався настільки близько до нього, що роздільності телескопа не вистачало для того, щоб побачити їх окремо.

Назва

Тимчасовим позначенням відкритого супутника стало 1978 P 1^[5]. Військово-морська обсерваторія США пропонувала назву «Персефона» — ім'я дружини Аїда / Плутона. Однак сам першовідкривач ще 24 червня 1978 року вибрав для супутника ім'я Харона — перевізника душ померлих через Стікс. Не останню роль відіграло і те, що перші чотири літери Char відповідали імені дружини Крісті, Шарлін. 3 січня 1986 року МАС затвердив назву Харон^[6].

Подальші дослідження

Крісті продовжив дослідження і виявив, що ці спостереження можуть бути пояснені, якщо орбітальний період супутника становить 6,387 днів, а максимальне кутове віддалення від планети — близько 1 секунду дуги.

Ці висновки підтвердилися в період з лютого 1985 року по жовтень 1990 року, коли з Землі спостерігалися надзвичайно рідкісні явища: навперемінні взаємні затемнення Плутона й Харона. Потрапляння Землі у площину орбіти Харона, яке дозволяло спостерігати ці затемнення, відбувається лише двічі протягом 248-літнього орбітального періоду Плутона, і, на щастя, ця подія відбулася невдовзі після відкриття супутника. Оскільки період обертання Харона — трохи менше тижня, затемнення повторювалися через кожні три доби, і за п'ять років відбулася велика серія цих подій^[8]. Ці затемнення дозволили скласти «карти яскравості» й отримати хороші оцінки радіуса Плутона (1150—1200 км) і Харона^[9].

Перші зображення Плутона і Харона у вигляді окремих дисків були зняті космічним телескопом «Габбл» у 1990-х роках. Пізніше, з розвитком адаптивної оптики, з'явилася можливість бачити окремі диски Плутона й Харона з використанням і наземних телескопів.

Система Плутона, включаючи Харон, була детально досліджена з близької відстані американським космічним апаратом «Нові обрії» 2015 року. Для Харона, як і для Плутона, була знята як видима при максимальному зближенні сторона, так і обернена (її знімки були зроблені перед зближенням і тому мають нижчу роздільність). Хороша чутливість і кутова роздільність LORRI показала Харон точно у передбаченому положенні відносно Плутона, через 35 років після його відкриття Джеймсом Крісті. Камера зробила знімки Плутона й Харона при набагато більшому фазовому куті (кут між Сонцем, Плутоном і космічним апаратом), ніж можна досягнути з Землі чи навколоземної орбіти.

Розмір Харона становить половину розміру Плутона, а маса — 1/8 маси Плутона. Це дуже великі співвідношення: у всіх супутників великих планет Сонячної системи вони значно менші.

Харон розташований на відстані 19 596 км від центру Плутона^[10]; орбіта лежить приблизно в екваторіальній площині Плутона й нахилена на 122,5° до екліптики^[3]. Діаметр Харона, за даними апарата New Horizons, складає 1212±6 км, маса — 1,586× 10²¹ кг, густина — 1,70 г/см³. Один оберт Харона займає 6,387 доби (внаслідок припливного захоплення збігається з періодом обертання Плутона), тобто Плутон і Харон постійно обернені один до одного одним боком.

Традиційно Харон вважається супутником Плутона. Іноді систему Плутон — Харон називають подвійною планетою, оскільки її центр мас знаходиться поза Плутоном.

Згідно з проектом Резолюції 5 XXVI Генеральної асамблеї МАС (2006) Харону, разом із Церерою й Еридою (раніше відомою як об'єкт 2003 UB₃₁₃), передбачалося присвоїти статус планети. У примітках до проекту резолюції вказувалось, що в такому випадку система «Плутон — Харон» буде вважатися подвійною планетою.

Однак, в остаточному варіанті резолюції містилося інше рішення: було введено поняття «карликова планета». До цього нового класу об'єктів були віднесені Плутон, Церера й Ерида. Харон не було включено в число карликових планет^[11][12].

Харон більш темний і менш червонуватий за Плутон. Він вкритий переважно водяним льодом, тоді як Плутон — азотним^[13][14]. Найімовірніше, система Плутон — Харон утворилася в результаті «ковзного» зіткнення незалежно сформованих Плутона і прото-Харона. Можливо, останній лишився малоушкодженим, а можливо, сучасний Харон сформувався з уламків, викинутих на орбіту довкола Плутона. З них же, ймовірно, утворилися й інші супутники Плутона^[15][13].

Згідно з деякими моделями, Харон може бути геологічно активний аж до наявності підповерхневого океану рідкої води. Це обґрунтовується тим, що спектральний аналіз показує наявність кристалічного водяного льоду та гідратів аміаку, хоча під дією сонячних і космічних променів лід повинен аморфізуватися, а гідрати аміаку — розпастися за короткий термін (<10⁵ та <10⁷ років відповідно)^[16][17]. У зв'язку з цим висувалися припущення про наявність на Хароні кріогейзерів — можливо, пов'язаних із океаном^[14][18].

У червні 2015 року камери New Horizons виявили велику червону полярну область на Хароні. На думку вчених газ метан виходить з атмосфери Плутона і захоплюється силою тяжіння і замерзає на холодній, крижаній поверхні на полюсі Харона. Після цього газ зазнає хімічної обробки ультрафіолетовим світлом від Сонця, який перетворює метан у більш важкі вуглеводні, а зрештою — в червонуваті органічні матеріали під назвою толіни^[19].

• Супутники Плутона
• Список геологічних об'єктів Харона