22 июня 1978 г. астроном Джеймс Кристи (James Christy) изучал фотопластинки Плутона, сделанные 1,61-метровым телескопом Военно-морской обсерватории США, Флагстафф, Аризона. Он обратил внимание, что на них Плутон имел слегка продолговатую форму, в то время как фоновые звезды запечатлелись без искажений. Кристи пересмотрел ряд архивных изображений и тоже обнаружил удлинение, подтвердив, что это реальный объект, а не дефект фотопластинки. При этом, с течением времени образование меняло свою позицию, появляясь то на одной, то на другой стороне Плутона.
Фрагменты фотопластинок 1978 г., где можно увидеть «выпуклость» на Плутоне. Источник: U.S. Naval Observatory
Кристи предположил, что либо на Плутоне есть горная гряда высотой свыше 1000 км (что было практически невозможно), либо же что он обладает крупным спутником, обладающим периодом обращения около 6 дней. Коллега астронома Роберт Харрингтон (Robert Harrington) провел вычисление предполагаемой орбиты спутника. 2 июля 1978 г. обсерватория Флагстафф сделала новые снимки Плутона. Выпуклость находилась в точке, соответствующей расчетам Харрингтона. 7 июля Кристи и Харрингтон официально объявили об открытии спутника Плутона.
Джеймс Кристи изучает фотопластинки с помощью микроскопа. Источник: U.S. Naval Observatory
Роберт Харрингтон. Источник: U.S. Naval Observatory
По традиции, первооткрыватель небесного тела может предложить его имя. Коллеги Кристи настаивали на варианте Персефона. Но астроном хотел увековечить имя своей жены Шарлин (Charlene). Друзья и коллеги часто называли ее Шар (Char). Кристи решил добавить к нему окончание -on — по аналогии со словами «электрон», «нейтрон» и «протон». В результате у него получилось название Charon. Правда, сам Кристи не особо верил в то, что Международный астрономический союз (МАС) утвердит подобный вариант. Но когда астроном открыл энциклопедию, его ждало потрясение. Оказалось, что в древнегреческой мифологии Charon (Харон) — это перевозчик душ умерших через реку Стикс.
Джеймс Кристи с фотопластинкой, на которой он обнаружил Харон (1978 г.). Источник: U.S. Naval Observatory
В 1985 г. МАС официально утвердил Харон (Charon) в качестве названия для спутника Плутона. Что интересно, многие англоязычные астрономы специально произносят название луны через Ш (т.е. как Шарон), отдавая дань уважения Кристи. Этот же вариант предписывает своим сотрудникам NASA.
Джеймс Кристи и его жена Шарлин. Источник: James Christy
Джеймс Кристи и его жена Шарлин. Источник: James Christy
Джеймс Кристи с изображениями Плутона, на которых он нашел Харон (2018 г.). Источник: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Art Howard/GHSPi
Открытие Харона стало важной вехой в истории изучения дальних рубежей Солнечной системы. Оно опровергло популярную теорию о том, что сам Плутон некогда был спутником Нептуна. Используя орбиту Харона астрономы, наконец, сумели точно определить массу Плутона. Оказалось, что она в 500 раз меньше массы Земли. Это означало, что Плутон не может оказать никакого гравитационного воздействия на орбиту Урана и, следовательно, никак не может быть Планетой X. Гипотеза о существовании последней была опровергнута в 1992 г., а в 2006 г. МАС принял решение лишить Плутон статуса планеты.
Но смена официального статуса не делает Плутон и Харон менее интересными объектами. По многим параметрам их система является уникальной. Диаметр Харона всего вдвое, а масса — в 8 раз меньше массы Плутона. Поэтому барицентр системы лежит за пределами поверхности Плутона. Оба тела вращаются вокруг одной и той же точки пространства и всегда повернуты друг к другу одинаковой стороной. Многие астрономы предлагают присвоить Плутону и Харону статус двойной системы.
Плутон и Харон. Источник: NASA-JHUAPL-SWRI
14 июня 2015 г. аппарат New Horizons совершил исторический визит в систему Плутона. Станция пролетела на расстоянии 29 тыс. км от поверхности Харона. На снимках New Horizons хорошо просматривается главная достопримечательность спутника — тянущаяся вдоль ее экватора огромная система разломов. На некоторых участках ее глубина достигает 9 км — в шесть раз больше знаменитого Гранд-Каньона. По мнению планетологов, в прошлом под поверхностью Харона существовал океан жидкой воды. Когда он полностью замерз, недра спутника расширились, кора не выдержала увеличившегося напряжения и треснула, что привело к появлению разломов вдоль экватора.
Харон. Источник: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Другая интересная достопримечательность спутника — характерная темно-красная область на северном полюсе. Считается, что в ее возникновении «повинен» Плутон. Гравитационное поле Харона захватывает покидающие его атмосферу молекулы метана. Там они вымерзают и оседают на поверхность в районе полюсов. В дальнейшем под действием ультрафиолетового излучения Солнца из метана образовываются толины — органические соединения характерного красноватого цвета.
Характерная область на северном полюсе Харона. Источник: NASA-JHUAPL-SWRI
Собранные New Horizons данные также свидетельствуют в пользу того, что Плутон и Харон сформировались независимо друг от друга. Затем оба этих тела столкнулись. В результате столкновения, Плутон и Харон оказались навеки связаны, а из выброшенных во время удара обломков сформировались вращающиеся вокруг них небольшие ледяные луны Никта, Гидра, Кербер и Стикс.
По материалам: https://www.nasa.gov