Сколько существует карликовых планет?

В литературе

• В романе Артура Кларка «2001: Космическая одиссея» на Япете располагались построенные другой цивилизацией Звёздные врата, через которые главный герой попал в совершенно другую точку Вселенной.
• Действия второй части романа советского и российского писателя-фантаста Сергея Павлова «Лунная радуга» происходят на орбите спутника Сатурна Япет и на самом спутнике.
• Действие романа Джека Макдевита «Двигатели Бога» начинается на Япете.
• Д.Вебер «Унаследованный армагеддон» цивилизация Аку Ултан пытается нанести Япетом удар по Земле.
• Рассказ «Дети комедианта» Т. Старджона начинается с экспедиции на Япет, после которой распространяется болезнь, делающая лицо больных детей двухцветным.
• Действие рассказа «Ручей на Япете» советского и российского писателя-фантаста Владимира Михайлова происходит на Япете.
• Ким Стенли Робинсон упоминает Япет и другие спутники Сатурна в своём романе «2312», вышедшем в 2012 году.

Осколки

Основная статья: Семейство Хаумеа

Возможно, Хаумеа родилась в результате столкновения двух небесных тел. Бо́льшая часть лёгких компонентов (метан и азот) после удара частично испарилась, частично была выброшена в окружающее пространство и впоследствии образовала два спутника (возможно, будут открыты ещё спутники). Гипотеза столкновения косвенно подтверждается тем, что на похожих орбитах обращаются ещё как минимум три ТНО меньшего размера с аналогичными Хаумеа спектрам, которые, возможно, являются «осколками» Хаумеа и разрушившегося после удара объекта диаметром около 1600 км. Два других ТНО-«попутчика», которые ранее считались «осколками», имеют красноватый цвет и поэтому не относятся к участникам этого катаклизма. Поиск «осколков» продолжается.

Горное кольцо

Основная статья: Стена Япета

Карта спутника (по снимкам КА «Кассини»

В декабре 2004 года космический аппарат «Кассини» передал новые снимки Япета, на которых виден уникальный горный хребет, кольцом опоясывающий экватор спутника. Его высота достигает 13 км, ширина 20 км, протяжённость — около 1300 км. Из-за этого хребта Япет напоминает грецкий орех или целлулоидный мячик, склеенный из двух одинаковых половинок.

Происхождение хребта — настоящая загадка. Учёные считают, что он мог появиться в результате сжатия пород или прорыва материала из глубин луны на её поверхность. В любом случае — это должен был быть очень необычный процесс, возможно, как-то связанный с неоднородной окраской Япета.

По одной из гипотез, хребет на Япете мог появиться в результате сжатия пород. Изначально период обращения Япета вокруг оси мог составлять менее десяти часов, а диаметр спутника в экваториальной области был примерно в полтора раза больше расстояния между его полюсами. Впоследствии скорость вращения Япета сильно уменьшилась, и он приобрёл более сферическую форму. В результате площадь поверхности Япета сократилась, а «выдавленные» породы скопились вдоль экватора.

По другой версии горное кольцо появилось при прохождении Япета через кольца Сатурна.

Кассини получил изображения участка хребта, проходящего по тёмной области. Также американский аппарат открыл очень необычный (высота 15 км, ширина 60 км) обрыв (сброс) на краю одного из кратеров Япета.

По мнению астронома Эндрю Домбарда (англ. Andrew Dombard) из Университета Иллинойса в Чикаго, причиной возникновения экваториального хребта могли быть кольца, которые, в свою очередь, образовались из ледяного космического объекта (sub-moon), обращавшегося в течение продолжительного периода на орбите Япета. Сближение тел продолжалось до тех пор, пока приливные силы не разорвали гипотетический спутник Япета на множество фрагментов, из которых сформировались кольца. Дальнейшее гравитационное взаимодействие этих объектов (спутника и его колец) привело к падению колец на поверхность Япета, что привело к появлению кольцевой горной гряды.

Физические характеристики

Сравнительные размеры крупнейших ТНО и Земли.Изображения объектов — ссылки на статьи

Предполагаемая форма Хаумеа

Первые же фотометрические наблюдения, выполненные группой Брауна в 2005 году посредством телескопа в обсерватории Кека, выявили, что Хаумеа — необычная планета. Она крайне быстро вращается — её период оборота вокруг собственной оси составляет 3,9155±0,0002 часа.

Очень быстрое вращение Хаумеа должно искажать её форму. Это косвенно подтверждается тем, что у неё наблюдаются большие колебания яркости — их амплитуда достигает (0,28±0,04)m. Хотя причиной этих колебаний может быть неоднородность поверхности (как у Плутона, у которого отклонения в яркости достигают 35 %), для Хаумеа причиной изменения яркости является, скорее всего, её вытянутая форма. Исследователи провели моделирование формы объекта, установив, что наилучшее соответствие даёт модель в виде эллипсоида Якоби с размерами 1960×1518×996 км и альбедо 0,73. В этом случае размеры Хаумеа — примерно диаметр Плутона «вдоль» и в два раза меньше — «поперёк», и Хаумеа занимает третье или четвёртое место среди транснептуновых объектов после Эриды, Плутона и, возможно, Макемаке.

В 2007 году были опубликованы результаты измерения диаметра и альбедо Хаумеа, выполненные при помощи инфракрасного космического телескопа Спитцер. Согласно этим измерениям, средний диаметр Хаумеа оказался равен 1150+250−100 км, а альбедо — 0,84+0,10−0,20.

Измерения размеров объекта, проведённые в 2009 году при помощи инфракрасной космической обсерватории Гершель, показали, что её средний диаметр лежит в диапазоне 1212—1491 км.

После того, как 21 января 2017 года Хаумеа покрыла звезду URAT1 533-182543, удалось уточнить параметры карликовой планеты. Измеренный при этом размер проекции Хаумеа составил 1704 × 1138 км. В сочетании с кривой блеска, это даёт размеры эллипсоида: (2322±60) × (1704±8) × (1026±32)  км, а геометрическое альбедо — 0,51±0,02.

Масса Хаумеа определена по орбитам спутников и равна (4,004±0,040)⋅1021 кг, что составляет 24 % от массы Эриды и 32 % массы Плутона, но в 4 раза превосходит массу Цереры. Исходя из расчётной формы объекта, его средняя плотность в 2006 году оценивалась в 2,6—3,34 г/см³. Таким образом, предполагалось, что плотность Хаумеа выше, чем у её соседей по поясу Койпера. В 2007, 2010 и 2014 годах плотность объекта была оценена в 2,5—2,6 г/см³. Однако, размеры Хаумеа, вычисленные с использованием данных покрытия 2017 года, дают гораздо меньшую плотность: 1,757—1,885 г/см³, но такое значение не соответствует модели однородного тела в гидростатическом равновесии. Это ставит под сомнение статус Хаумеи, как карликовой планеты. Такое несоответствие размеров и средней плотности можно объяснить, например, сильной дифференциацией состава объекта: возможно, она имеет очень плотное каменное ядро и крайне рыхлую ледяную мантию.

Наклон оси вращения Хаумеа к плоскости её орбиты неизвестен, что ещё сильнее затрудняет определение формы объекта.

Кольца

Симуляция вращения Хаумеа и кольца (нажмите чтобы увеличить)

Масштабная диаграмма, изображающая Хаумеа с кольцами и орбиты её спутников

В январе 2017 года стало известно об обнаружении колец у Хаумеи, а в октябре открытие было опубликовано. Их радиус составляет примерно 2287 км, с шириной примерно в 70 км и прозрачностью 0,5. Плоскость кольца приблизительно совпадает с экваториальной плоскостью Хаумеа и орбитальной плоскостью ее большей луны Хииака. Кольцо также близко к резонансу 3:1 с вращением Хаумеа (который находится в радиусе 2 288 ± 8 км). Кольцо составляет около 5% от общей яркости Хаумеа.

Хаумеа стала первым ТНО с системой колец.

История открытия

Открытие

Хаумеа была открыта независимо друг от друга двумя группами астрономов: американской и испанской.

Американская группа состояла из: Майкла Брауна (Калифорнийский технологический институт), Дэвида Рабиновица (Йельский университет) и Чедвика Трухильо (Обсерватория Джемини). Они обнаружили Хаумеа 28 декабря 2004 года на снимке, сделанном 6 мая 2004 года 122-сантиметровым телескопом имени Самуэля Ошина, который расположен в Паломарской обсерватории. Вместо того, чтобы сразу опубликовать своё открытие, Браун решил сперва подробно изучить природу объекта. К 7 июля 2005 года он подготовил документы для объявления об открытии, но из-за рождения дочери отложил его до съезда Американского Астрономического союза в сентябре 2005 года, опубликовав 20 июля 2005 года краткий обзор доклада.

Анимация из трёх снимков, сделанных 7, 9 и 10 марта 2003 года, на которых Хаумеа была открыта испанскими астрономами

В испанскую группу входили () и его студент Пабло Сантос-Санз. Они обнаружили Хаумеа 25 июля 2005 года на снимке, сделанном Франциско Асейтуно 7 марта 2003 года посредством 36-сантиметрового телескопа в обсерватории Сьерра-Невада. 28 июля открытие подтвердили в обсерватории Мальорки, обнаружив объект при помощи 30-сантиметрового телескопа.

Испанская группа официально объявила о своём открытии 29 июля 2005 года, став, таким образом, официальным первооткрывателем.

Браун, узнав о заявлении об открытии, немедленно направил свои данные для публикации и отправил Ортису по электронной почте поздравление. Однако, вскоре он заподозрил Ортиса в подлоге данных, поскольку за два дня до обнародования открытия испанцами, кто-то из Астрофизического института Андалузии просматривал снимки Хаумеа, сделанные группой Брауна, и 14 августа 2005 года подал жалобу в МАС. Позже Ортис подтвердил, что просматривал материалы Брауна, но исключительно для проверки своего открытия.

Название

При регистрации открытия объекту было присвоено обозначение 2003 EL₆₁, соответствующее дате снимка, на котором объект был открыт испанской группой.

До регистрации открытия испанской группой американские астрономы использовали для объекта технический код K40506A, но между собой дали ему прозвище «Санта» (англ. Santa), поскольку он был открыт сразу после Рождества 2004 года.

7 сентября 2006 года одновременно с Плутоном и Эридой он был включён в каталог малых планет под номером 136108.

Испанцы предлагали дать планете имя Атаэцина (лат. Ataecina) — в честь иберийской богини весны, которая считается аналогом римской Прозерпины. Однако этот вариант не был принят, так как имена подземных богов «зарезервированы» для объектов, орбиты которых, подобно орбите Плутона, гравитационно взаимодействуют с Нептуном. В соответствии с правилами МАС, классическим объектам пояса Койпера присваивается имя, связанное с сотворением. Дэвид Рабиновиц предложил назвать его в честь Хаумеа — гавайской богини плодородия и деторождения.

17 сентября 2008 года 2003 EL₆₁ было присвоено название Хаумеа (лат. Haumea). Одновременно с присвоением названия она была включена в число карликовых планет, став пятой по счёту карликовой планетой и четвёртым плутоидом, наряду с Плутоном, Эридой и Макемаке.

Осколки

Основная статья: Семейство Хаумеа

Возможно, Хаумеа родилась в результате столкновения двух небесных тел. Бо́льшая часть лёгких компонентов (метан и азот) после удара частично испарилась, частично была выброшена в окружающее пространство и впоследствии образовала два спутника (возможно, будут открыты ещё спутники). Гипотеза столкновения косвенно подтверждается тем, что на похожих орбитах обращаются ещё как минимум три ТНО меньшего размера с аналогичными Хаумеа спектрам, которые, возможно, являются «осколками» Хаумеа и разрушившегося после удара объекта диаметром около 1600 км. Два других ТНО-«попутчика», которые ранее считались «осколками», имеют красноватый цвет и поэтому не относятся к участникам этого катаклизма. Поиск «осколков» продолжается.

Спутники

Основная статья: Спутники Хаумеа

Хаумеа и её спутники (рисунок художника)

После открытия Хаумеа группа Брауна начала систематические наблюдения её посредством телескопа с адаптивной оптикой в обсерватории Кека и 26 января 2005 года они обнаружили у объекта спутник, которому дали прозвище Рудольф (англ. Rudolph) — в честь одного из оленей в упряжке Санта-Клауса. Второй спутник, получивший прозвище Блитцен (англ. Blitzen) был открыт таким же образом 30 июня 2005 года. 17 сентября 2008 года одновременно с присвоением имени Хаумеа её спутники также получили официальные названия: Хииака (обозначение (136108) Haumea I Hiʻiaka) и Намака (обозначение (136108) Haumea II Namaka) — в честь дочерей Хаумеа.

Диаметр Хииаки — около 350 км, период обращения — 48,9 суток, радиус орбиты — 49,9 тыс. км. Намака примерно вдвое меньше первого, обращается вокруг Хаумеа по орбите с большой полуосью 25,6 тыс. км с периодом 18 суток.

Поверхность

Основная статья: Список деталей рельефа Мимаса

Правила именования деталей рельефа Мимаса утверждены Международным астрономическим союзом в 1982 году. Детали рельефа получают имена, взятые главным образом из британских легенд о короле Артуре и рыцарях Круглого стола в изложении Томаса Мэлори (роман «Смерть Артура»). Это связано с тем, что первооткрыватель Мимаса, Уильям Гершель, был британским учёным. Кратеры называют именами персонажей легенд, а другие детали рельефа — именами упомянутых там географических объектов. Исключение составляет самый большой кратер — Гершель, названный в честь первооткрывателя спутника. Кроме того, некоторые каньоны получили имена географических объектов, фигурирующих в мифах о титанах. Это мотивируется тем, что сам спутник носит имя гиганта Миманта.

По состоянию на май 2017 года собственные названия имеют 42 детали поверхности Мимаса. Это 35 кратеров, 6 каньонов: Пангея (длина 150 км), Камелот (150 км), Авалон (120 км), Эта (110 км), Пелион (100 км), Осса (95 км) и одна цепочка кратеров — Тинтагиль (длина 55 км).

Кратеры

На освещённой стороне Мимаса отчётливо видны кратеры различных размеров

Мимас примечателен огромным ударным кратером, который получил название Гершель в честь первооткрывателя спутника. Его диаметр — 130-140 км (треть диаметра спутника), высота стен — почти 5 км, а наибольшая глубина — 10 км. Центральная горка возвышается надо дном кратера на 6 км. Если бы кратер пропорциональных размеров был на Земле, его диаметр составил бы более 4000 км, что почти равно протяжённости территории России с севера на юг. Удар, от которого образовался кратер Гершель, по всей видимости, чуть не расколол Мимас. Трещины, заметные на противоположной стороне спутника, вероятно, образованы ударными волнами, прошедшими сквозь его тело. Поверхность Мимаса усеяна более мелкими ударными кратерами, ни один из которых не сопоставим по масштабам с Гершелем.

8 августа 2008 года, благодаря снимкам «Кассини», Международный астрономический союз утвердил наименования 6 новых обнаруженных кратеров на поверхности Мимаса: Dagonet (диаметр 28 км), Lucas (40 км), Marhaus (34 км), Melyodas (40 км), Nero (22 км) и Royns (22,1 км).

Химический состав

В 2005 году было проведено исследование спектра Хаумеи в диапазоне 1,0—2,4 мкм посредством телескопов в обсерваториях Джемини и Кека. В результате было обнаружено, что её поверхность, как и поверхность Харона, покрыта преимущественно водяным льдом в виде зёрен диаметром 25 или 50 мкм. Но спектр объекта отличается от спектра чистого льда — в нём присутствуют особенности, которые исследователи склонны объяснять присутствием на поверхности циановодорода (до 27 %) и филлосиликатных пород, таких как каолинит. Также в спектре Хаумеи обнаружен необычный для кристаллического льда спад после 2,35 мкм, который может быть связан с наличием в её снегу цианистого калия, либо таких углеродистых минералов, как асфальтит, керит или вюрцилит.

В 2009 году Педро Ласерда из университета Королевы в Белфасте сообщил об обнаружении на поверхности Хаумеи цветовой аномалии — крупного пятна, обладающего красным оттенком в видимом диапазоне. Природа и происхождение данного объекта точно не установлены. Предположительно, это может быть область скопления неких минералов или органических соединений. По другой гипотезе, «красное пятно» представляет собой след от столкновения Хаумеи с другим небесным телом.

Характеристики

Хииака — внешний, диаметром около 310 км, больший и ярчайший из двух спутников. Орбита Хииаки почти круговая с периодом обращения 49 дней. Наблюдаемое сильное поглощение в инфракрасном спектре (1,5 и 2 микрометра), согласуется с почти чистым кристаллизованным водяным льдом, покрывающим большую часть его поверхности. Необычный спектр, и его подобие спектральным линиям в спектре Хаумеа, позволили Брауну и его коллегам сделать вывод о маловероятности того, что спутниковая система была сформирована гравитационным захватом объектов пояса Койпера, проходивших по орбите около карликовой планеты, и высокой вероятности того, что спутники образовались из фрагментов непосредственно Хаумеа.

Размер обоих спутников рассчитан исходя из предположения, что у них такое же альбедо, как и у Хаумеа. Для карликовой планеты альбедо было измерено космическим телескопом «Спитцер», но для спутников оно не может быть измерено непосредственно, поскольку они слишком маленькие и близкие к Хаумеа, чтобы наблюдаться независимо. Основываясь на этом альбедо, диаметр внутреннего спутника, Намаки, приблизительно 170 км.

Масса Намаки составляет десятую часть массы Хииаки. Орбита эллиптическая с периодом обращения вокруг Хаумеа 18 дней. Наклонение 13° (на 2008 год) от большего спутника, который имеет сильное влияние на орбиту. Так как столкновение, которое создало спутники Хаумеа, как предполагают, произошло в ранней истории Солнечной системы, за следующие миллиарды лет орбита должно постепенно перейти в более круглую орбиту. Текущие исследования наводят на мысль, что орбита Намаки возмущена орбитальным резонансом с более массивной Хииакой. Оба спутника постепенно удаляются от Хаумеа на своих орбитах из-за приливного ускорения. Спутники, возможно, входили и затем выходили из орбитального резонанса несколько раз; в настоящий момент они находятся или по крайней мере близки к резонансу 8:3. Этот резонанс интенсивно влияет на орбиту Намаки, у которой текущая прецессия составляет ~20°.

Спутники Хаумеа слишком тусклые, чтобы их можно было наблюдать в телескопы с апертурой меньше двух метров, хотя у самой Хаумеа звёздная величина 17,5m, что делает её третьим по яркости объектом пояса Койпера после Плутона и Макемаке, и легко заметной в большой любительский телескоп.

В настоящее время[когда?] орбиты спутников Хаумеа наблюдаются с Земли почти точно в позиции, когда они потенциально проходят Хаумеа. Наблюдение за такими прохождениями предоставило бы точную информацию о размере и форме Хаумеа и его спутников, как это случилось в конце 1980-х с Плутоном и Хароном. Для обнаружения крошечных изменений яркости системы во время этих прохождений потребуется по крайней мере профессиональный телескоп средней апертуры. Хииака последний раз проходила Хаумеа в 1999 году, за несколько лет до открытия, следующее прохождение должно произойти приблизительно через 130 лет. Однако в ситуации, уникальной для регулярных спутников, большое закручивание орбиты Намаки Хаумеа сохранит угол рассмотрения транзитов Намака — Хаумеа в течение нескольких лет.

Физические характеристики

Низкая плотность Мимаса (1,15 г/см³) показывает, что он состоит в основном из водяного льда с небольшими вкраплениями камней. Никаких веществ, кроме льда, на его поверхности не обнаружено (по состоянию на 2014 год). Из-за действия приливных сил Сатурна Мимас существенно вытянут: его длинная ось на 9 % превышает короткую (размеры спутника —  ×  ×  км). Вытянутость спутника хорошо заметна на снимках, переданных автоматической межпланетной станцией «Кассини».

Амплитуда либрации Мимаса, происходящей с периодом 0,945 суток (аномалистический период обращения), оказалась почти вдвое больше ожидаемой. Это может объясняться наличием плотного продолговатого ядра или глобального подповерхностного океана. Последнее маловероятно, так как энергии от распада радиоактивных элементов в недрах Мимаса не хватило бы для плавления льда; кроме того, на поверхности спутника нет признаков какой-либо геологической активности его недр. Но авторы открытия не исключают, что существование океана может поддерживаться приливным нагревом, обеспечиваемым эксцентричностью орбиты.

Примечания

1. ↑ >
2. ↑
3. ↑ (look Table 1)
4. В. С. Уральская. . ГАИШ МГУ. Дата обращения 25 января 2012.
5. Е. М. Мелетинский. Хаумеа // Мифологический словарь / гл. ред. Е. М. Мелетинский. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — С.  (стб. 1). — 672 с. — 115 000 экз. — ISBN 5-85270-032-0.
6. С. А. Язев. Лекции о Солнечной системе: Учебное пособие. — СПб.: Лань, 2011. — С. 306—308. — ISBN 978-5-8114-1253-2.
7.  (англ.). IAU Minor Planet Center. Дата обращения 12 февраля 2012.
8. ↑ International Astronomical Union (News Release — IAU0807) (2008-09-17).. Пресс-релиз. Проверено 2012-02-18.
9. ↑
10. . International Astronomical Union (29 июля 2005). Дата обращения 20 февраля 2012.
11. ↑ Mike Brown. . California Institute of Technology (2008). Дата обращения 16 февраля 2012.
12. ↑ Michael E. Brown. . Caltech.
13. . International Astronomical Union (29 июля 2005). Дата обращения 13 февраля 2012.
14. . The New York Times (13 сентября 2005). Дата обращения 8 марта 2012.
15. . New Scientist (21 сентября 2005). Дата обращения 8 марта 2012.
16. Международный астрономический союз.  (англ.). Центр Малых планет (7 September 2006). Дата обращения 14 января 2012.
17. Pablo Santos Sanz.  (исп.). infoastro.com (26 de septiembre de 2008). Дата обращения 18 февраля 2012.
18. ↑  (англ.). IAU. Дата обращения 27 января 2012.
19. . Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). U.S. Geological Survey (7 ноября 2008). Дата обращения 13 июля 2008.
20. Международный астрономический союз.  (англ.). Центр Малых планет (17 September 2008). Дата обращения 18 февраля 2012.
21. ↑
22. . IAU Minor Planet Center (21 декабря 2006). Дата обращения 18 февраля 2012.
23. . IAU Minor Planet Center (12 августа 2010). Дата обращения 4 марта 2012.
24. ↑ . HORIZONS Web-Interface. JPL Solar System Dynamics. Дата обращения 16 февраля 2012.
25. . Department of Mathematics, University of Pisa, Italy. Дата обращения 29 сентября 2019.
26. R. McGranaghan, B. Sagan, G. Dove, A. Tullos, J. E. Lyne, J. P. Emery. A Survey of Mission Opportunities to Trans-Neptunian Objects // Journal of the British Interplanetary Society. — 2011. — Vol. 64. — P. 296–303. — .
27. ↑ Дмитрий Целиков.  (недоступная ссылка). Компьюлента (16 сентября 2009). Дата обращения 21 февраля 2012.
28. ↑
    arXiv:0903.4213
29. Randy Russell.  (англ.). Windows to the Universe (9 June 2009). Дата обращения 19 февраля 2012.
30. . tass.ru. ТАСС (12 октября 2017). Дата обращения 10 января 2018.
31. Agence France-Presse.  (недоступная ссылка). European Planetary Science Congress in Potsdam. News Limited (16 сентября 2009). Дата обращения 16 сентября 2009.
32. ↑
    Kenneth Chang.  (англ.). New York Times (20 March 2007). Дата обращения 15 февраля 2009.

Орбита и размеры

Харон в небе Плутона в представлении художника.

Система Плутон—Харон в реальных пропорциях. Плутон и Харон обращаются вокруг общего центра тяжести

К середине 1980-х годов наземными методами, в первую очередь с применением спекл-интерферометрии, удалось довольно точно оценить радиус орбиты Харона; последующие наблюдения орбитального телескопа «Хаббл» не сильно изменили ту оценку, установив, что он — в пределах 19 628—19 644 км. Орбита наклонена на 55° к эклиптике. Один оборот Харона вокруг Плутона занимает 6,387 суток, и вследствие приливного взаимозахвата такому же промежутку времени равны периоды вращения Харона и Плутона. Поэтому Плутон и Харон постоянно обращены друг к другу одной и той же стороной; Харон на небе Плутона неподвижен, как и Плутон на небе Харона.

Плутон и Харон часто рассматриваются как двойная планета, поскольку барицентр их системы находится вне обоих объектов.

Открытие Харона позволило астрономам точно вычислить массу Плутона. Особенности орбит внешних спутников показывают, что масса Харона составляет приблизительно 11,65 % массы Плутона.

Наблюдения покрытия звезды Хароном 7 апреля 1980 года позволили получить нижнюю оценку диаметра Харона — 1200 км. В 2005 году произошло ещё одно покрытие (звезды 2UCAC 2625 7135); наблюдения, проведённые несколькими группами исследователей, позволили оценить диаметр Харона в 1207,2 ± 5 км, а его плотность — в 1,71 ± 0,08 г/см³.

В период с февраля 1985 года по октябрь 1990 года наблюдались чрезвычайно редкие явления: попеременные затмения Плутона Хароном и Харона Плутоном. Они происходят, когда восходящая либо нисходящая ветвь орбиты Харона оказывается между Плутоном и Солнцем, а такое случается примерно каждые 124 года. Поскольку период обращения Харона — чуть меньше недели, затмения повторялись примерно каждые трое земных суток, и за пять лет произошла большая серия этих событий. Эти затмения позволили составить «карты яркости» и получить хорошие оценки радиуса Плутона (1150—1200 км).

В результате обработки данных, переданных АМС «Новые горизонты», к 16 октября 2015 года для диаметра Харона получена оценка 1212 ± 6 км, а для его плотности — 1,702 ± 0,021 г/см³.

Примечания

1. ↑  (англ.) (недоступная ссылка). NASA. Дата обращения 23 сентября 2015.

2. ↑  (англ.). NASA. Дата обращения 30 сентября 2015.

3. ↑
4. Рассчитано по среднему радиусу.
5. ↑  (англ.) (недоступная ссылка). NASA. Дата обращения 30 сентября 2015.
6. ↑
7. ↑  (англ.) (недоступная ссылка). NASA. Дата обращения 23 сентября 2015.
8. ↑
9.  (англ.). Prof. Richard Pogge. Дата обращения 30 сентября 2015.
10. 185 539 км * 0,0196 * 2 ≈ 7273 км
11. Разница в расстоянии получена путём вычитания среднего расстояния системы Эгеон-Сатурн минус среднее расстояние системы Мимас-Сатурн.
12. ↑  (англ.) (недоступная ссылка). INTERNATIONAL ASTRONOMICAL UNION. Дата обращения 30 сентября 2014.
13. ↑
14. ↑  (англ.). International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). Дата обращения 14 октября 2015.
15. ↑  (англ.). International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). Дата обращения 4 мая 2017.
16. См:
17.  (англ.). РИА Новости. Наука и технологии. Дата обращения 30 сентября 2015.
18.  (англ.). Русская служба BBC. Дата обращения 30 сентября 2015.
19.  (англ.) (недоступная ссылка). Dmuller.net. Дата обращения 1 октября 2015.
20.  (англ.) (недоступная ссылка). Dmuller.net. Дата обращения 1 октября 2015.
21.  (англ.) (недоступная ссылка). Dmuller.net. Дата обращения 1 октября 2015.
22.  (англ.) (недоступная ссылка). Calvin J. Hamilton. Дата обращения 30 сентября 2014.

Двуликость

Центры светлой и тёмной областей Япета очень точно совпадают с центрами ведомого и ведущего полушарий соответственно. Но граница между ними проходит не точно по меридиану: она изогнута наподобие линии на теннисном мяче. Яркая область (занимающая главным образом ведомое полушарие) заходит на ведущее в районе полюсов, а тёмная заходит на ведомое в районе экватора. Площадь яркой области больше, чем тёмной: около 60 % поверхности Япета. И ту, и другую делит пополам стена Япета — ряд горных хребтов и отдельных вершин, который тянется вдоль его экватора (но в яркой области этот ряд сильно прерывистый).

На снимках с высоким разрешением видно, что граница светлых и тёмных участков очень резкая, но сильно разорванная. Отдельные светлые участки есть и внутри тёмной области, а отдельные тёмные — и внутри светлой. Такими отдельными тёмными участками около экватора являются углубления, а на высоких широтах — обращённые к экватору склоны. Аналогично, в тёмной области возвышенности и обращённые к полюсам склоны могут быть яркими.

Яркая область Япета превосходит по альбедо тёмную примерно в 10 раз. Аналогичное различие между полушариями есть и у многих других синхронных спутников планет-гигантов, но у них оно намного слабее. Самое большое после Япета оно у Дионы и Европы: у них ведомое полушарие ярче ведущего в 1,45 и 1,33 раза соответственно. Кроме того, у этих полушарий может отличаться цвет: на ведущем полушарии Япета и яркие, и тёмные участки заметно краснее, чем на ведомом.

По всей видимости, цвет яркой области Япета — ледяного спутника — близок к его изначальному цвету. Тёмный цвет другого полушария, по современным представлениям, вторичен: его создаёт пылевой покров толщиной порядка десятков сантиметров. Это видно по ярким мелким кратерам в этой области и по результатам радарных наблюдений.

Различие альбедо полушарий Япета оставалось загадкой в течение трёх веков. Объяснение, которое ныне считается самым правдоподобным, было предложено (но не замечено) в 1974 году, а детально разработано в 2010-м. Согласно этой версии, первопричина различий альбедо — тёмная пыль, которая оседает главным образом на ведущем полушарии Япета (берётся эта пыль, скорее всего, с ретроградно движущихся удалённых спутников Сатурна, в частности, Фебы). Но одно только оседание пыли не может объяснить резкий переход от светлых участков к тёмным и изогнутость границы между светлой и тёмной областью. Объяснение этих фактов связано с тем, что запылённость поверхности приводит к миграции льда. Температура, до которой нагревается поверхность днём, зависит от альбедо: запылённое ведущее полушарие прогревается лучше чистого ведомого (до 129 K против 113 K). Как следствие, лёд испаряется с более тёплых участков и конденсируется на более холодных — ведомой стороне и околополярных областях. Получается положительная обратная связь: изначально тёмные участки темнеют, а изначально светлые — светлеют ещё сильнее. На Япете этот процесс идёт эффективней, чем на других синхронных спутниках Сатурна, потому что большой радиус его орбиты приводит к большому периоду обращения вокруг планеты и, соответственно, большой длительности местных суток. Поэтому за «япетский» день поверхность ведущего полушария успевает прогреться относительно сильно. Кроме того, миграцию льда на Япете облегчает очень большая (сравнимая с его размером) длина свободного пробега молекул воды. На галилеевых спутниках Юпитера разница яркости полушарий небольшая, вероятно, именно из-за малости этой величины около их поверхности. Таким образом, уникальная окраска Япета в конечном счёте объясняется сочетанием значений его размера, расстояния до Сатурна и расстояния до Солнца.