Αναμείνατε ολίγον τι
Επιστήμες

89η επέτειος της ανακάλυψης του Πλούτωνα

Πλούτωνας

Ο Πλούτωνας είναι ένας πλανήτης νάνος του Ηλιακού μας συστήματος και το μεγαλύτερο αντικείμενο στη Ζώνη του Κάιπερ (Kuiper belt). Όπως και άλλα αντικείμενα της Ζώνης του Κάιπερ, ο Πλούτωνας αποτελείται κατά κύριο λόγο από πετρώματα και πάγο και η μάζα του είναι σχετικά μικρή – περίπου το 1/6 της μάζας της Σελήνης και έχει το 1/3 του όγκου της. Βρίσκεται στα εξωτερικά τμήματα του συστήματος και χαρακτηρίζεται από πολύ χαμηλές θερμοκρασίες.

Ας πάρουμε όμως την ιστορία του από την αρχή…

Η ανακάλυψη του Πλούτωνα

Το 1930, ο Πλούτωνας διακρινόταν σαν μία μικρή κουκκίδα στα πιο ισχυρά τηλεσκόπια της εποχής. Ήταν στις 18 Φεβρουαρίου 1930, τότε που ο Κλάιντ Τόμπω (Clyde William Tombaugh) ανακάλυψε ένα πιθανό κινούμενο αντικείμενο σε φωτογραφικές πλάκες που τραβήχτηκαν στις 23 και 29 Ιανουαρίου.

Μια χαμηλότερης ποιότητας πλάκα από τις 21 Ιανουαρίου χρησιμοποιήθηκε για να επιβεβαιωθεί η κίνηση. Μετά από επιπλέον φωτογραφίες για την επιβεβαίωση, στάλθηκε τηλεγράφημα στο Αστεροσκοπείο του Χάρβαρντ στις 13 Μαρτίου 1930 με τα νέα της ανακάλυψης.

Στη συνέχεια βρέθηκε ότι ο πλανήτης είχε φωτογραφηθεί χωρίς να έχει αναγνωριστεί ως πλανήτης, από τον Πέρσιβαλ Λόουελ (Percival Lawrence Lowell) στις 19 Μαρτίου 1915, ενώ η παλαιότερη φωτογραφία του Πλούτωνα χρονολογείται από τις 20 Αυγούστου 1909 και λήφθηκε από το Αστεροσκοπείο Γιέρκς.

 

Οι εικόνες του Clyde Tombaugh που ταυτοποιούν τον Πλούτωνα το 1930. Η μικροσκοπική, αχνή κουκκίδα κινείται ελάχιστα σε σχέση με τα αστέρια του φόντου, αλλά αρκούντως ώστε να μπορέσουμε να αναγνωρίσουμε με επιτυχία την τροχιά του. LOWELL OBSERVATORY ARCHIVES.

Ο προσδιορισμός της τροχιάς του

Η τροχιά του Πλούτωνα απασχόλησε τους αστρονόμους για πολλά χρόνια καθώς παρουσιάζει τη μεγαλύτερη κλίση ως προς την εκλειπτική. Έτσι, όταν ο Πλούτωνας θεωρούνταν ακόμα πλανήτης, η θέση του «τελευταίου» πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος εναλλασσόταν μεταξύ Ποσειδώνα και Πλούτωνα.

Η τροχιά του πρώτου περνά «μέσα» από την τροχιά του δεύτερου, χωρίς ωστόσο να υπάρχει πιθανότητα να συγκρουστούν ποτέ λόγω συγχρονισμού των τροχιών Ποσειδώνα και Πλούτωνα 3:2 – για κάθε τρεις περιστροφές του Ποσειδώνα ο Πλούτωνας πραγματοποιεί δύο.

Οι πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος, μαζί με τους αστεροειδείς στη ζώνη των αστεροειδών. Οι τροχιές όλων βρίσκονται σχεδόν στο ίδιο επίπεδο, καθώς πραγματοποιούν ελλειπτικές – σχεδόν κυκλικές τροχιές. Πέρα από τον Ποσειδώνα, τα πράγματα είναι κάπως διαφορετικά. Ο Πλούτωνας για δεκαετίες, υπήρξε κάτι το περίεργο λόγω των εξαιρετικά εκκεντρικών τροχιακών παραμέτρων του. SPACE TELESCOPE SCIENCE INSTITUTE, GRAPHICS DEPT.

Η ανακάλυψη του Χάροντα

Στις 22 Ιουνίου του 1978, ο αστρονόμος Τζέιμς Κρίστι του Ναυτικού Παρατηρητηρίου των ΗΠΑ, εξετάζοντας μεγενθυμένες εικόνες του Πλούτωνα σε φωτογραφικές πλάκες παρατήρησε μια μικρή διόγκωση να εμφανίζεται περιοδικά.

Αργότερα, η παρατήρησή του επιβεβαιώθηκε σε πλάκες που χρονολογούνταν από τις 29 Απριλίου του 1965. Οι επόμενες παρατηρήσεις του Πλούτωνα οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι η διόγκωση οφείλεται σε ένα μικρότερο συνοδευτικό αντικείμενο.

Η εικόνα ανακάλυψης του Χάροντα. Ο Χάροντας φαίνεται στην αριστερή εικόνα (πάνω δεξιά) αλλά όχι στη δεξιά. Η διάμετρος του Χάροντα είναι περίπου 2274 χλμ. (1413 μίλια) και η μάζα του είναι το 0,25% της μάζας της Γης. Ο Χάρων έχει διάμετρο περίπου 1172 χιλιομέτρων και μάζα περίπου 22% του Πλούτωνα. Και οι δύο περιφέρονται γύρω από το κοινό κέντρο μάζας τους με περίοδο 6.387 ημερών. NAVAL OBSERVATORY

Αυτό ήταν το μεγαλύτερο φεγγάρι του, το οποίο οι αστρονόμοι ονόμασαν Χάροντα. Στην πραγματικότητα,  ο Χάρων είναι μεγάλος για δορυφόρος σε σχέση με τον Πλούτωνα, καθώς έχει σχεδόν το μισό μέγεθός του και το 11,6% της μάζας του.

Επιπλέον,ουσιαστικά δεν περιφέρεται γύρω από τον Πλούτωνα, αλλά και αυτός και ο Πλούτωνας περιφέρονται γύρω από το κοινό κέντρο μάζας τους. Αξίζει ίσως να σημειωθεί ότι για αυτούς τους λόγους, πολλοί αστρονόμοι θεωρούν ότι ο Πλούτωνας και ο Χάροντας αποτελούν έναν διπλό πλανήτη ή ακόμα και ότι ο Χάροντας θα έπρεπε να θεωρείται από μόνος του ένας πλανήτης-νάνος.

Ο Πλούτωνας, εμφανίζεται στην παραπάνω εικόνα ως το πιο φωτεινό σημείο. Στα τέλη της δεκαετίας του 1980 και στις αρχές του 1990, ανακαλύφθηκε ότι είναι ένας πλανήτης πλούσιος σε άζωτο. JAY M. PASACHOFF, BRYCE BABCOCK, DAVID TICEHURST, JAMES ELLIOT ET AL. / WILLIAMS COLLEGE

Η ατμόσφαιρα

Ο Πλούτωνας έχει μία εξαιρετικά αραιή ατμόσφαιρα, με εμφάνιση πιθανώς σαν παγωμένη ομίχλη και με επιφανειακή ατμοσφαιρική πίεση 0,3 Ρascal – μόλις το 1/350.000 της γήινης. Αποτελείται από άζωτο, μεθάνιο και μονοξείδιο του άνθρακα, τα οποία προέρχονται από την εξάχνωση μέρους του παγωμένου στρώματος που καλύπτει τον πλανήτη.

Χάρη στο διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, τόσο ο Πλούτωνας όσο και ο Χάρoντας μπορούσαν να απεικονιστούν σαφώς και ευδιάκριτα ως ξεχωριστοί δίσκοι. Να σημειωθεί εδώ πως το φωτεινότερο χρώμα του Πλούτωνα, αντιστοιχεί στη μεγαλύτερη ανακλαστικότητα του (με συντελεστή περίπου 3) λόγω των τεράστιων ποσοτήτων πάγου στην επιφάνεια του. DR. R. ALBRECHT, ESA/ESO SPACE TELESCOPE EUROPEAN COORDINATING FACILITY; NASA

Τα στιγμιότυπα σχεδόν ολόκληρης της επιφάνειας του Πλούτωνα από το τηλεσκόπιο Hubble, που ελήφθησαν από την ESA καθώς ο πλανήτης περιστρέφεται με περίοδο 6.4 ημερών, έδειξαν ότι ο Πλούτωνας είναι ένα σύνθετο αντικείμενο με αντίθεση πολύ μεγαλύτερης κλίμακας από οποιοδήποτε άλλον πλανήτη – πέρα από τη Γη.

Οι δορυφόροι του Πλούτωνα

Μέχρι το 1996, οι παρατηρήσεις του Πλούτωνα οδήγησαν στη δημιουργία του πρώτου χάρτη για τον μακρινό αυτόν πλανήτη νάνο στη Ζώνη του Κάιπερ.

Εκτός από τον Χάροντα, το 2006 ανακαλύφθηκαν κι άλλοι δύο μικροί δορυφόροι σε τροχιά γύρω από τον Πλούτωνα. Τον Ιούνιο του 2006, οι δύο αυτοί δορυφόροι ονομάστηκαν Νύχτα, από τη μυθολογική οντότητα Νύχτα, μητέρα του Πλούτωνα και Ύδρα, από το εννιακέφαλο τέρας, φύλακα του Κάτω Κόσμου. Επειδή όμως υπάρχει ήδη αστεροειδής ονόματι Νυξ (δηλαδή Νύχτα), αποφάσισαν να χρησιμοποιούν την λίγο διαφορετική ορθογραφία Nix στα αγγλικά για το δορυφόρο του Πλούτωνα.

Τον Ιούλιο του 2011, το Διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble ανακάλυψε άλλον ένα δορυφόρο, ο οποίος έχει διάμετρο μόλις 13 με 34 χιλιόμετρα. Είναι γνωστός ως Κέρβερος ή Ρ4, από το ομώνυμο σκύλο με τα τρία κεφάλια της Ελληνικής μυθολογίας που φύλαγε τις Πύλες του Άδη στο Νεκρομαντείο Αχέροντα.

Τέλος, η Στύγα ή P5 είναι ο πέμπτος κατά σειρά ανακάλυψης και μικρότερος σε μέγεθος δορυφόρος του Πλούτωνα. Ανακαλύφθηκε από το Διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble στις 26 Ιουνίου του 2012 και ανακοινώθηκε στις 11 Ιουλίου του ίδιου έτους, σχεδόν ένα χρόνο μετά την ανακάλυψη του Κέρβερου.

Ο Πλούτωνας, που εδώ απεικονίζεται ως μια σύνθεση εικόνων που θυμίζει ψηφιδωτό από το τηλεσκόπιο Hubble, μαζί με τα πέντε φεγγάρια του. Ο Χάρων (το μεγαλύτερο φεγγάρι του), με τον Πλούτωνα, απεικονίζονται με τη χρήση εντελώς διαφορετικού φίλτρου λόγω των φωτεινών του χαρακτηριστικών. Τα τέσσερα μικρότερα φεγγάρια περιστρέφονται γύρω από αυτό το δυαδικό σύστημα. Το Nix / Νυξ (δηλαδή Νύχτα) και η Ύδρα ανακαλύφθηκαν το 2005, ο Κέρβερος ανακαλύφθηκε το 2011 και η Στύγα το 2012.NASA / M. SHOWALTER

Με την εξέλιξη των τηλεσκοπίων οι παρατηρήσεις συνέχισαν να βελτιώνονται, αλλά περιορίζονταν και πάλι σε πολύ μεγάλο βαθμό από τις μεγάλες διαπλανητικές αποστάσεις.

Το New Horizons ήταν περίπου 3,7 εκατομμύρια μίλια (6 εκατομμύρια χιλιόμετρα) από τον Πλούτωνα και τον Χάρωντα όταν έλαβε αυτό το πορτρέτο αργά το βράδυ στις 8 Ιουλίου 2015. Τα περισσότερα από τα φωτεινά χαρακτηριστικά γύρω από την άκρη του Πλούτωνα είναι αποτέλεσμα επεξεργασίας εικόνας. Ωστόσο, η φωτεινή λουρίδα κάτω από τη σκοτεινή «φάλαινα», η οποία είναι επίσης ορατή σε μη επεξεργασμένες εικόνες, είναι πραγματική. NASA / JPL

Η αποστολή «New Horizons»

Η αποστολή «New Horizons» στον Πλούτωνα το 2015, άλλαξε τα πάντα, καθώς αποκάλυψε έναν πλανήτη με απρόσμενα ανώμαλη επιφάνεια και μυστηριώδεις τεράστιες σκουρόχρωμες κηλίδες στην περιοχή του ισημερινού του.

Τα πέντε φεγγάρια του Πλούτωνα που εδώ απεικονίζονται σε πολύ υψηλή ανάλυση και σε πραγματικό σχετικό μέγεθος. NASA/JHUAPL/SWRI

Μεταξύ άλλων, έχουν αποκαλυφθεί μια σχεδόν τέλεια «καρδιά» πάνω στον Πλούτωνα και ένας άλλος περίεργος γεωλογικός σχηματισμός στον οποίο έχει δοθεί το όνομα «η φάλαινα».

Επίσης, έχουν εντοπισθεί πολλοί κρατήρες (ένας φθάνει τα 100 χλμ διάμετρο) και φαράγγια στον μεγαλύτερο δορυφόρο του Πλούτωνα – τον Χάροντα – ο οποίος έχει διάμετρο 1.200 χιλιόμετρα. Ένα από τα φαράγγια φαίνεται να είναι μακρύτερο και βαθύτερο ακόμη και από το Μεγάλο Φαράγγι στην Αριζόνα.

Προσομοίωση του ταξιδιού του New Horizons κατά το πέρασμά του από τον Πλούτωνα μέσω υπολογιστή. NASA

Για το τέλος αφήσαμε ένα animation στο οποίο παρουσιάζεται ένας συνδυασμός από διάφορες παρατηρήσεις του Πλούτωνα κατά τη διάρκεια των τελευταίων δεκαετιών.

NASA / JPL / LOWELL OBSERVATORY ARCHIVES / HUBBLE SPACE TELESCOPE / NEW HORIZONS

Μπορείτε να δείτε και το video του National Geographic σχετικά με τον Πλούτωνα:

Πηγές

 

Μοιραστείτε το άρθρο

The following two tabs change content below.
Γιώτα Ζώτου

Γιώτα Ζώτου

Είμαι απόφοιτος του Τμήματος Εφαρμοσμένων Μαθηματικών του Πανεπιστημίου Κρήτης και κάθε προσπάθεια για περαιτέρω βελτίωση, που έχει σαν στόχο την διευκόλυνση της καθημερινότητας του ανθρώπου άπτεται των ενδιαφερόντων μου. Μέσα από αυτό το site λοιπόν θα μοιραζόμαστε ερευνητικά δεδομένα και εξελίξεις που αφορούν στις επιστήμες και την τεχνολογία, τα οποία έμμεσα ή άμεσα μας αφορούν και αξίζει να γνωρίζουμε.

Αφήστε ένα σχόλιο

Επιλογές της ομάδας
σκίτσο του Άλμπερτ Αϊνστάιν
Πώς τα μυστικά των πρώτων αριθμών κάνουν τον κόσμο μας ασφαλέστερο
Πώς ο Ερατοσθένης υπολόγισε την περιφέρεια της Γης πάνω από 2000 χρόνια πριν;
Τι θα γινόταν αν ο αυτισμός ήταν ... υπερδύναμη;
Εκπληκτικές φωτογραφίες του Cassini λίγο πριν τη συντριβή του στον Κρόνο