О фигурах Плутона и Харона

Abstract

Using NASA’s spacecraft New Horizons, a lot of valuable information on the physical characteristics of the Pluto system was received. In particular: the sizes of the main bodies. There were hopes for determining the polar and equatorial oblateness of the figures of Pluto and Charon, and the second harmonic of their gravitational potential. However, the accuracy of the devices was not sufficient to determine these values: the errors of the measurements exceeded them. In this paper we show theoretical estimates of the oblateness, and the second and the fourth zonal harmonics under the assumption that the figures of Pluto and Charon are in hydrostatic equilibrium and are not subject to the action of external forces. It turned out that with all plausible assumptions about the internal structure of bodies, these quantities are of the order of 10−4. For the successful assignment of oblateness and nonsphericity of the gravitational field of bodies the devices must have the appropriate accuracy. In the future, we will take into account the interaction of Pluto and Charon, and the influence of the Sun and other celestial bodies. Most likely, the order of the quantities considered will not change.

С борта космического аппарата NASA “New Horizons” получено много ценной информации о физических характеристиках системы Плутона. В частности, уточнены размеры главных тел. Возлагались надежды на определение полярного и экваториального сжатия фигур Плутона и Харона и второй гармоники их гравитационного потенциала. Однако точности приборов не хватило для определения этих величин: погрешности измерений их превосходили. Здесь мы даем теоретические оценки сжатия, второй и четвертой зональной гармоники в предположении, что фигуры Плутона и Харона находятся в гидростатическом равновесии и не подвержены действию внешних сил. Оказалось, что при всех правдоподобных предположениях о внутреннем строении тел указанные величины имеют порядок 10−4. Для успешного определения сжатия и несферичности гравитационного поля тел приборы должны иметь соответствующую точность. В дальнейшем мы предполагаем учесть взаимодействие Плутона и Харона и действие Солнца и других небесных тел. Скорее всего, порядок рассмотренных величин не изменится.