134340 Pluton

Z Wikipedii

(134340) Pluton

Powiększony wizerunek Plutona stworzony przez zespół składający się z Eliota Younga, Richarda Binzela i Keenan Crane przy pomocy Teleskopu Hubble'a.
Historia odkrycia
Odkrywca	Clyde W. Tombaugh
Data odkrycia	18 lutego 1930
Charekterystyka orbity
Średnia odległość od Słońca	5 906 376 272 km 39,481 686 77 AU
Długość orbity	36,530 Tm 244,186 AU
Mimośród	0,248 807 66
Peryhelium	4 436 824 613 km 29,658 340 67 AU
Aphelium	7 375 927 931 km 49,305 032 87 AU
Okres orbitalny	90 613,306 dni (248,09 lat)
Okres synodyczny	366,74 dni
Prędkość orbitalna	min - 3,676 km/s średnia - 4,666 km/s max - 6,112 km/s
Inklinacja	17,142°
Satelity naturalne	3
Fizyczne właściwości
Średnica	2274 km
Powierzchnia	1,795×107 km²
Objętość	7,15×107 km3
Masa	1,25×1022 kg
Gęstość	1,75 g/cm3
Przyspieszenie	0,58 m/s2 (0,059 g)
Prędkość ucieczki	1,2 km/s
Okres rotacji	6dni 9h 17min 36s (6,387 dnia)
Prędkość obrotu na równiku	47,18 km/h
Nachylenie osi	122,54°
Deklinacja	-9,09°
Albedo	0,3
Temperatura powierzchni	min - 33 K średnia - 44 K max - 55 K
Budowa atmosfery
Ciśnienie	0,15-0,30 Pa
Skład	azot, metan

Pluton (oznaczenie oficjalne: 134340 Pluton) to planeta karłowata, najjaśniejszy obiekt pasa Kuipera. Został odkryty w 1930 roku przez amerykańskiego astronoma Clyde'a Tombaugha. Od odkrycia aż do 24 sierpnia 2006 r. Pluton był uznawany za dziewiątą planetę Układu Słonecznego. Tego dnia astronomowie na Zgromadzeniu Ogólnym Międzynarodowej Unii Astronomicznej w Pradze odebrali Plutonowi status planety.

Pluton należy do szerszej grupy obiektów transneptunowych. Płaszczyzna po której się porusza jest mocno nachylona do płaszczyzny ekliptyki, z silnie ekscentryczną orbitą, która częściowo przebiega wewnątrz orbity Neptuna. Pluton posiada trzy obiegające go księżyce, z których jeden, Charon, jest tylko o połowę mniejszy od niego. Nazwa została zapożyczona od rzymskiego boga Plutona, zaś jego symbol - złożenie liter P i L - pochodzi od inicjałów Percivala Lowella, amerykańskiego astronoma.

Spis treści 1 Odkrycie i nazwanie Plutona 2 Obserwacje 3 Właściwości fizyczne 3.1 Masa i rozmiar 3.2 Ekscentryczność orbity 3.3 Atmosfera 4 Satelity Plutona 4.1 Księżyce zewnętrzne 5 Eksploracja Plutona 5.1 Parametry misji 6 Dyskusje na temat Plutona 6.1 Planeta X? 6.2 Pluton - planeta czy nie? 7 Przypisy 8 Zobacz też 9 Linki zewnętrzne

[edytuj] Odkrycie i nazwanie Plutona

Pluton został odkryty 18 lutego 1930 r. przez amerykańskiego astronoma Clyde'a Tombaugha pracującego w Lowell Observatory w Arizonie. O istnieniu obiektu dowiedział się przeglądając zdjęcia zrobione między 23 a 29 stycznia tegoż roku. Po tym jak uzyskał fotograficzne potwierdzenie, 13 marca wysłał telegraficzną wiadomość do Obserwatorium Harvard College. W późniejszym czasie zdjęcia jeszcze z 1915 roku potwierdziły istnienie tego obiektu.

Jeszcze na długo przed odkryciem samego Plutona, astronomowie przewidywali istnienie transneptunowego obiektu (Planety X). Postawiono tezę, że za zaburzenia w ruchu Neptuna odpowiada jakiś inny obiekt. W jego istnienie wierzono na długo przed jego odkryciem.

W sprawie nazewnictwa obiektu pierwszeństwo miał jego odkrywca. Jego przełożeni poganiali Tombaugha do zaproponowania nazwy, zanim ktoś inny go w tym uprzedzi. Wkrótce propozycje zaczęły nabiegać niemal z całego świata. Constance Lowell, wdowa po Percivalu (założycielu obserwatorium, w którym odkryto Plutona), zaproponowała nazwę Zeus. Ostatecznie, w wyniku impasu w tej sprawie, wdowa Lowell zaproponowała na nazwę swoje pierwsze imię, co spotkało się z dużą dezaprobatą środowisk astronomicznych. Pewne młode małżeństwo nawet napisało list, w którym zaproponowało imię swojego nowonarodzonego dziecka. Wśród propozycji dominowały imiona mitologicznych postaci: Kronos, Minerwa (zaproponowane przez gazetę New York Times) jako jedne z głównych propozycji. Dalej wymieniano także: Artemis, Atena, Atlas, Kosmos, Hera, Herkules, Ikar, Idana, Odyn, Pax, Persefona, Perseusz, Prometeusz, Tantal, Wulkan, Zymal i wiele innych. Wiele z tych mitologicznych postaci zostało zarezerwowanych dla numeracji asteroid.

W końcu obiekt nazwano od rzymskiego boga Plutona, a oznaczono go symbolem P-L na cześć Percivala Lowella, który wyliczył dwa możliwe położenia tego obiektu, obserwując ruch Neptuna. Pomysłodawczynią tego nazewnictwa była 11-letnia wówczas Venetia Burney mieszkająca w Oxfordzie. Swoja nazwę tłumaczyła tym, że skoro znajduje się on bardzo daleko i panuje tam bardzo duży mróz, to niech przyjmie imię od rzymskiego boga zaświatów - Plutona. Profesor Herbert Hall Turner poinformował o pomyśle swych znajomych z amerykańskiego obserwatorium, którzy jednomyślnie przyjęli nazwę. Oficjalnie została ona przyjęta i ogłoszona 1 maja 1930.

24 sierpnia 2006 r. decyzją Międzynarodowej Unii Astronomicznej podjętą w Pradze Pluton został zdegradowany do statusu planety karłowatej. Jednocześnie Unia podjęła decyzję o uznaniu Plutona za prototyp nowej kategorii obiektów transneptunowych. Decyzja wzbudziła wiele kontrowersji wśród astronomów przyzwyczajonych do dawnej nomenklatury.

Dwa tygodnie później Centrum Małych Planet na Harvardzie, które spisuje drobne obiekty Układu Słonecznego, nadało Plutonowi numer 134340 w swoim katalogu, ignorując głosy aby uhonorować byłą planetę okrągłym numerem (200000 lub 0)^[1]

[edytuj] Obserwacje

Jasność Plutona obserwowanego z ziemi oscyluje w granicach 14 mag. W takim wypadku trzeba korzystać przynajmniej z 30 centymetrowych teleskopów (12 cali) aby go dostrzec. Wygląda wówczas, dzięki swojej żółtawej barwie jak gwiazda. Jego średnica kątowa wynosi 0,15.

[edytuj] Właściwości fizyczne

[edytuj] Masa i rozmiar

Pluton został zaliczony do planet karłowatych ponieważ jest znacznie mniejszy i mniej masywny od planet Układu Słonecznego. Masywniejsze od niego są nawet niektóre satelity innych planet: Kallisto, Ganimedes, Europa, Io, Tytan, Tryton i Księżyc. Z drugiej strony Pluton jest znacznie większy od typowych obiektów transneptunowych i innych planetoid. Do 31 lipca 2005 był największym znanym obiektem Pasa Kuipera, kiedy to świat dowiedział się o istnieniu 136199 Eris.

Rozmiar i masę Plutona próbowano wielokrotnie wyznaczyć za pomocą ziemskich obserwacji. Odkrycie w 1978 jego satelity Charona umożliwiło łatwe wyznaczenie masy tych dwóch grawitacyjnie związanych ciał dzięki (sprecyzowanemu przez Newtona) III prawu Keplera. W ostatecznym ustaleniu rozmiarów Plutona bardzo pomogło obserwowane przez ziemskie teleskopy zakrycie tarczy Plutona przez jego satelitę. Uważa się, że Pluton zbudowany jest głównie z lodów i niewielkich ilości skał oraz metalu.

[edytuj] Ekscentryczność orbity

Pluton obiega Słońce w tym samym kierunku, co planety klasyczne, ale obraca się przeciwnie niż one (z wyjątkiem Wenus i Urana). Średnia odległość Plutona od Słońca wynosi 39,5 AU, jednak silnie ekscentryczna orbita o mimośrodzie 0,248 sprawia, że podczas największego zbliżenia planeta znajduje się w odległości 29,7 AU od rodzimej gwiazdy, czyli bliżej niż Neptun. Ostatnio takie zbliżenie miało miejsce od 7 lutego 1979 do 11 lutego 1999. Wynikać może stąd przekonanie, że orbity obu planet przecinają się, jednak jest ono błędne, jako że opiera się na wyobrażeniu ruchu tych ciał w jednej płaszczyźnie. W rzeczywistości orbita Plutona jest nachylona 17° do ekliptyki. Pluton pozostaje z Neptunem w rezonansie orbitalnym 3:2, co oznacza że na 2 obiegi Plutona przypadają 3 Neptuna. Prędkość obiegu planety podlega bardzo dużej amplitudzie: w czasie gdy znajduje się on najbliżej Słońca (peryhelium), jest prawie dwa razy większa niż w aphelium.

Rozmiar obiektu i jego charakterystyczna orbita powodowały wiele dyskusji na temat wykreślenia Plutona z listy planet. Z kinematycznego i najpewniej genetycznego punktu widzenia Pluton należy do szerszej grupy obiektów transneptunowych, zwanych plutonkami. Informacja z 31 lipca 2005 o odkryciu odleglejszego i większego ciała od Plutona, osłabia jego pozycję jako planety. Na mocy uchwały przyjętej 24 sierpnia 2006 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna uznała Plutona za planetę karłowatą.

Charakterystyka orbity Plutona i jego wsteczny obrót oraz wsteczny obieg największego satelity Neptuna, Trytona, skłoniły astronomów do wysunięcia pewnej katastroficznej hipotezy. Według niej w odległej przeszłości jakiś masywny obiekt mijający Neptuna wyrwał ze strefy przyciągania tej planety Plutona, który przedtem miał być księżycem Neptuna. W tym samym zdarzeniu orbita Trytona miałaby ulec dramatycznej zmianie. Obecnie jednak, po odkryciu wielu obiektów pasa Kuipera, ta hipoteza straciła na wartości. Orbita Plutona jest bowiem naturalna dla obiektu pasa Kuipera. Sam Tryton jest prawdopodobnie przechwyconym przez grawitację Neptuna byłym obiektem tego pasa.

[edytuj] Atmosfera

Pluton posiada atmosferę o ciekawych właściwościach. Uwidacznia się ona tym bardziej im znajduje się bliżej peryhelium; będąc bliżej Słońca bardziej poddaje się jego energii, dzięki której znajdujący się na powierzchni lód sublimuje do postaci pary wodnej(przy temp.-170°C), będącej głównym składnikiem jego rzadkiej atmosfery. Zaś panująca na dalszych odległościach niższa temperatura(-230 do -220°C) powoduje zamrożenie składników atmosfery do ciała stałego. Sugeruje się, że Pluton może uczestniczyć w aktywnej cyrkulacji atmosfery ze swoim księżycem Charonem. O istnieniu rzadkiej atmosfery, przekonało w 1988 obserwowane z Ziemi zakrycie przez Plutona jasnej gwiazdy. Kiedy planeta lub inny obiekt (np. planetoida) nie posiadający atmosfery zaczyna zakrywać gwiazdę, to staje się ona zupełnie niewidoczna. Jednak w przypadku Plutona, gwiazda "ciemniała" powoli, co świadczyło o istnieniu na tej planecie atmosfery. Na podstawie stopnia zaćmienia gwiazdy ustalono ciśnienie atmosfery na 0,15 paskala.

Kolejne pomiary atmosfery Plutona przeprowadzono w 2003, podczas kolejnego tranzytu planety na tle jasnej gwiazdy. O dziwo, badania wówczas wykazały większe ciśnienie w atmosferze, mimo że planeta znajdowała się dalej od Słońca. Sugeruje się, że może to być wywołane dotarciem światła do południowego bieguna planety (który wcześniej przez 120 lat tkwił w ciemnościach) i sublimacja znajdującego się na tamtejszej powierzchni azotu.

[edytuj] Satelity Plutona

Pluton posiada trzy naturalne satelity. Największy z nich, Charon, po raz pierwszy został zaobserwowany w 1978 roku. Jego odkrywcą był James Christy. Jest on stosunkowo dużych rozmiarów, przez co układ Pluton-Charon bywa nazywany planetą podwójną. Charakterystyczną cechą tego układu jest to, że ciała te wirują wokół wspólnego środka masy znajdującego się ponad powierzchnią planety. Dlatego nie wszyscy twierdzą, że Charon jest księżycem Plutona, a raczej widzą w nich układ podwójny bez określania planety i jej księżyca. Pluton i jego satelita tworzą układ podwójnie synchroniczny, co oznacza, że są wobec siebie stale zwrócone tą samą stroną.

Odkrycie Charona miało przełomowe znaczenie dla wyznaczenia masy samego Plutona. Uwzględniając okres orbitalny satelity, oraz korzystając z III prawa Keplera udało się wyznaczyć masę na ok. 2% masy ziemskiej. Masa ta okazała się znacznie mniejszą od najmniejszej przypuszczalnej masy tej planety.

Innym następstwem jego odkrycia była wyznaczenie średnicy i rozmiarów Plutona. Pierwotnie zakładano, że planeta jest większa od Merkurego, ale mniejsza od Marsa, na co wskazywały wizualne obserwacje. Jednak dopiero później okazało się, że wszystkie obliczenia dotyczą dwóch obiektów, co automatycznie zmniejszyło domniemane rozmiary planety karłowatej. Obecnie, dzięki zaawansowanej aparaturze, jesteśmy w stanie dokładnie wyznaczyć wielkość i masę tak Plutona, jak i jego satelity. Współczesne informacje pokrywają się z danymi wynikającymi z III prawa Keplera.

O istnieniu Charona przekonały obserwacje Plutona i badania jego albedo. Regularne zwiększająca się i malejąca jasność wysunęły podejrzenia o krążącym wokół niego innym obiekcie.

Podzielone są zdania na temat pochodzenia Charona. Niektórzy wysnuwają teorie, że mógł on być niegdyś (podobnie jak sam Pluton) satelitą Neptuna, który wyrwał się z jego pola grawitacyjnego i osiadł na orbicie wokółsłonecznej o właściwościach zbliżonych do orbity Plutona. Następnie w wyniku różnic rozmiarów i prędkości oba obiekty zbliżały się do siebie, aż wreszcie związały się ze sobą grawitacyjnie tworząc znany dzisiaj układ. Inna teoria zakłada, że mógł on być przechwyconym przez Plutona obiektem transneptunowym. Pewne jest, że przez chociaż krótki czas swojego istnienia Charon bezpośrednio obiegał Słońce. Pluton i jego satelita wykazują podobieństwa geologiczne z Trytonem - największym księżycem Neptuna, który w swojej przeszłości również najprawdopodobniej orbitował wokół Słońca jako obiekt transneptunowy.

[edytuj] Księżyce zewnętrzne

31 października 2005 roku ogłoszono o odkryciu dwóch kolejnych niewielkich księżyców Plutona. Zostały one zaobserwowane na zdjęciach wykonanych przez teleskop Hubble'a w dniach 15 maja i 18 maja 2005. Księżyce otrzymały nazwy Hydra i Nix. Okrążają one Plutona odpowiednio w odległości około 64700 km (Hydra) i 49400 km (Nix) od planety w tej samej płaszczyźnie co Charon. Średnicę księżyców szacuje się na 100 do 160 km. Obserwowana wielkość gwiazdowa wynosi 23^m i jest 5000 razy mniejsza od Plutona. W dniu 15 lutego 2006 zespół astronomów pod kierownictwem Hal Weavera oraz Alana Sterna przeprowadził dalsze obserwacje nowoodkrytych księżyców przy użyciu teleskopu Hubble'a. Dalsze obserwacje przy użyciu teleskopu Hubble'a mają zostać przeprowadzone 3 marca.

[edytuj] Eksploracja Plutona

Obecna wiedza na temat Plutona nie jest zbyt obszerna, a to przede wszystkim za sprawą jego odległości od Ziemi. Do tej pory planety tej nie badała bezpośrednio żadna sonda kosmiczna. W 2001 NASA rozpoczęła przygotowania do wyprawy sondy New Horizons, z zamiarem bezpośredniej obserwacji planety. Plan ogłoszono oficjalnie w listopadzie 2003. Start misji nastąpił 19 stycznia 2006. Przed dotarciem do Plutona, pojazd ma minąć Jowisza i skorzystać z jego grawitacyjnej wyrzutni. Dotarcie do celu zakładane jest na 2015.

Misja New Horizons ma zastąpić wyprawę Pluto Kuiper Express, anulowaną w 2000 z powodu nieprzewidzianych problemów technicznych i rosnących kosztów. Wcześniej Pluton miał być badany docelowo przez sondę Voyager 1, jednak z powodu ograniczonego budżetu i braku zainteresowania, pojazd skierowano na satelitę Saturna - Tytana.

[edytuj] Parametry misji

Sonda New Horizons waży pół tony. W przestrzeni porusza się z prędkością dochodzącą do 77 000 km/h. Wyposażona w najnowszą aparaturę sonda badać będzie aktywność geologiczną Plutona i jego satelity, sporządzi komputerową mapę powierzchni oraz podda badaniom jego atmosferę. W planie misji przewidziano również obserwacje innych obiektów Pasa Kuipera. Zgodnie z planem sonda ma zakończyć działanie w 2022.

[edytuj] Dyskusje na temat Plutona

[edytuj] Planeta X?

Odkrycie planety w 1930 potwierdziło hipotezy o istnieniu zewnętrznego obiektu odpowiedzialnego za zaburzenia w ruchu Neptuna i Urana. Percival Lowell W 1915 dzięki badaniom ruchów tychże planet dokładnie przewidział położenie owego "za-neptunowego" obiektu, nazywanego wówczas Planetą X. Jego obliczenia okazały się nadzwyczaj trafne, gdy 15 lat później odkryto taki obiekt.

Poprzez kolejne dekady pojawiały się wielorakie rozbieżności dotyczące jego właściwości. Ówczesne możliwości techniczne nie umożliwiały dokładnego oszacowania jego masy i rozmiaru, choć wówczas nawet to w żaden sposób nie podważało jego rangi.

Pierwsze hipotezy zakładały, zaproponowane na podstawie albedo oraz prędkości obiegu, że Pluton jest znacznie większą planetą niż to się później (w 1978 po odkryciu Charona) okazało. To przemawiało za tym, że jest on poszukiwaną Planetą X, odpowiedzialną za zaburzenia w orbitach zewnętrznych planet.

Jednak wszystkie te hipotezy zostały definitywnie obalone kiedy odkryto satelitę Plutona. Zostało to wykorzystane do dokładnego określenia jego rozmiarów i masy (która, jak na obiekt tego rozmiaru, okazała się być dosyć wielka, ze względu na dużą gęstość). Stwierdzono, że obiekt mniejszy od ziemskiego Księżyca nie jest w stanie samodzielnie tak znacząco wpłynąć na ruch nieporównywalnie większych gazowych olbrzymów - Urana i Neptuna.

I choć pozycja Plutona (przewidziana obliczeniami Lowella) pokrywała się z odkształceniami ruchu owych planet, to w rzeczywistości okazała się mieć ona niewiele ze sobą wspólnego. W 1951 Gerard Kuiper zasugerował, że wpływ na owe anomalie może mieć nie jeden obiekt (jak to zakładano Pluton), a większa liczba obiektów krążących w podobnej odległości od Słońca. Z czasem zostało to potwierdzone, zaczęto odkrywać coraz więcej takich obiektów krążących w nazwanym na jego cześć tzw. pasie Kuipera, których dziś znanych jest ponad 800. W świetle tych faktów ranga Plutona znacznie osłabła, a temat planety X pojawił się ponownie.

Do lat dziewięćdziesiątych XX w. kwestia Plutona jako planety nie była do podważenia. Dopiero pod koniec wieku odkrycie wielu tego typu obiektów transneptunowych (wchodzących w skład pasa Kuipera), spowodowało, że wielu zaczęło ten fakt kwestionować. W 2006 roku Pluton został ostatecznie skreślony z listy planet.

Obecnie tylko hipotetyczna dziewiąta planeta Układu Słonecznego mogłaby być autentyczną planetą X, odpowiedzialną za anomalie orbit Urana, Neptuna, a także Plutona.

[edytuj] Pluton - planeta czy nie?

Z początkiem ostatniej dekady ubiegłego stulecia odkrywano coraz więcej obiektów transneptunowych. Pierwszym takim obiektem, po Plutonie i jego satelicie, był (15760) 1992 QB₁. Liczba znanych plutonków wzrasta z każdym rokiem. Tempo odkrywania tych obiektów stawia pytanie: czy Pluton jest najmniejszą planetą, czy największym transneptunem?

Kolejne obserwacje dowodziły istnieniu wielu obiektów, jednak za każdym razem były to ciała wielokrotnie mniejsze od Plutona, co utwierdzało jego pozycję. Największa znana wówczas planetoida - Ceres - posiadała średnicę 950 km. Przełom nastąpił w 2002 - wtedy to odkryto 50000 Quaoar ze 1240 km średnicą, stanowiącą ponad połowę średnicy Plutona. Inne ważne odkrycie - 90482 Orcus, ze średnicą większą od Quaoara poddało w wyraźną wątpliwość rangę dziewiątej planety. W 2004 odkryto obiekt niesłychanie daleki naszej gwieździe o niebywałych rozmiarach. 90377 Sedna, bo tak go później nazwano, posiada średnicę 1800 km. Wszystkie te obiekty swoimi rozmiarami dorównywały Plutonowi i znacznie osłabiały jego pozycję.

Zdecydowanie największe znaczenie dla klasyfikacji planet miało odkrycie z 29 lipca 2005, kiedy to ogłoszono istnienie obiektu 2003UB₃₁₃ nazwanego później 136199 Eris. Na podstawie jego albedo natychmiastowo określono jego rozmiar na większy od Plutona. To zaś z jednej strony spowodowało, że niektórzy włączyli go w poczet planet, inni zaś na podstawie jego rozmiaru zdegradowali Plutona do obiektu pasa Kuipera. Jest to największe zaobserwowane ciało Układu Słonecznego od odkrycia Neptuna w 1846. Jednak cechą Plutona odróżniającą go od innych transneptunów są jego księżyce i atmosfera. Bo co prawda, wiele tych oddalonych obiektów (z wyjątkiem Sedny) posiada swoje satelity, jednak zawsze są to ciała znacznie mniejsze. Wstępne badania wykazują podobieństwo geologiczne nowo odkrytego obiektu z (formalnie) ostatnią planetą.

Ten precedens stawia pytanie o definicję planety. W XIX w. każdą odkrytą asteroidę (1 Ceres, 2 Pallas, 3 Juno oraz 4 Westa) ówcześni ludzie automatycznie uznawali za planetę, głównie za sprawą braku możliwości dokładnego pomiaru wielkości obiektu). To samo tyczyło się asteroidy 5 Astraea odkrytej w 1845 (na rok przed odkryciem Neptuna), którą również potraktowano jako planetę. Jednak w kolejnych latach odkrywanie coraz większej ilości asteroid (krążących między orbitami Ziemi i Jowisza) spowodowało, że określanie ich planetami stało się nieaktualne i błędne. Owe obiekty po prostu przypisano do szerszego grona pasa planetoid.

24 sierpnia 2006 r. Międzynarodowa Unia Astronomiczna uznała, że zgodnie z nową definicją, Pluton nie jest planetą. Dla określenia statusu Plutona i innych spornych obiektów stworzono pojęcie planety karłowatej.

[edytuj] Zobacz też

• New Horizons
• Pluton (bóg)
• Pluton (pierwiastek)

[edytuj] Linki zewnętrzne

• Astronomia dla każdego – PLUTON (pl)
• Księżyce układu Słonecznego - PLUTON (pl)
• Nineplanets.pl - Pluton (pl)
• Astronomia.boo.pl – PLUTON (pl)
• Petycja na rzecz przywrócenia Plutonowi statusu planety (en)