dvergplanet From Wikipedia, the free encyclopedia
Pluto (småplanetnavn: 134340 Pluto; historiske symboler: .svg){kind=small}
eller .svg){kind=small}
) er en dvergplanet i Kuiperbeltet i vårt solsystem. Den er den nest mest massive dvergplaneten – etter Eris – og det tiende mest massive legemet observert å gå i bane direkte rundt solen. Pluto er et transneptunsk objekt og en plutino, og var opprinnelig klassifisert som den niende planeten fra solen, oppdaget 18. februar 1930.
| Pluto | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Pluto fotografert av New Horizons 13. juli 2015 | |||||||||||
| Oppdagelse | |||||||||||
| Oppdaget av | Clyde W. Tombaugh | ||||||||||
| Oppdaget | 18. februar 1930 | ||||||||||
| Oppkalt etter | Pluto | ||||||||||
| Småplanetnavn | 134340 Pluto | ||||||||||
| Kategori | Dvergplanet, TNO, Plutoide, KBO, Plutino | ||||||||||
| Baneparametre Epoke J2000 | |||||||||||
| Aphel | 7 311 000 000 km (48,87 AE) | ||||||||||
| Perihel | 4 437 000 000 km (29,66 AE)[1] | ||||||||||
| Store halvakse | 5 874 000 000 km 39,26526 AE | ||||||||||
| Eksentrisitet | 0,24880766 | ||||||||||
| Omløpstid | 90 613,305 jorddøgn 248,09 julianske år[2] 14 164,4 Plutodøgn | ||||||||||
| Synodisk periode | 366,73 døgn 1,0041 juliansk år | ||||||||||
| Midlere anomali | 14,85° | ||||||||||
| Gjennomsnittsfart | 4,7 km/s | ||||||||||
| Inklinasjon | 17,151394° 11.88° mot solens ekvator | ||||||||||
| Knutelengde | 110,28683° | ||||||||||
| Perihelargument | 113,76349° | ||||||||||
| Naturlige satellitter | 5 | ||||||||||
| Fysiske egenskaper | |||||||||||
| Gjennomsnittlig radius | 1 184 ± 10 km[L 1] | ||||||||||
| Overflatens areal | 16 650 000 km²[lower-alpha 1] | ||||||||||
| Volum | 6 390 000 000 km³[lower-alpha 2] | ||||||||||
| Masse | 13 050 000 000 000 000 000 000 kg[L 1] | ||||||||||
| Middeltetthet | 2,03 ± 0.06 g/cm³[L 1] | ||||||||||
| Gravitasjon ved ekvator | 0,658 m/s² 0,067 g[lower-alpha 3] | ||||||||||
| Unnslipningshastighet | 1,229 km/s[lower-alpha 4] | ||||||||||
| Siderisk rotasjonsperiode | −6,38723 døgn −153,2935 timer | ||||||||||
| Rotasjonshastighet ved ekvator | 47,18 km/t 13,11 m/s | ||||||||||
| Rektascensjon ved Nordpolen | 132,993°[L 2] | ||||||||||
| Deklinasjon ved Nordpolen | 6,163°[L 2] | ||||||||||
| Aksehelning | 119,591 ± 0,014°[L 1][lower-alpha 5] | ||||||||||
| Albedo | 0.49–0.66 [3][4] (geometrisk) | ||||||||||
| |||||||||||
| Tilsynelatende størrelsesklasse | 13.65–16.3 [4][5][4] | ||||||||||
| Vinkeldiameter | 0.065 – 0.115″[4][lower-alpha 6] | ||||||||||
| Atmosfæriske egenskaper | |||||||||||
| Atmosfærisk trykk | 0.30 pascal | ||||||||||
| Sammensetning | nitrogen, metan, karbonmonoksid[6] | ||||||||||
24. august 2006 ble Pluto nedklassifisert til en dvergplanet og plutoide da det ble oppdaget at den bare er ett av flere store legemer innenfor Kuiperbeltet.
Pluto består primært av bergarter og is, og er relativ liten – omtrent en sjettedel av månens masse og en tredjedel av volumet. Eksentrisitet og den høyt inklinerte banen tar Pluto fra 30–49 AE (4,4–7,4 milliarder km) fra solen. Dette medfører at Pluto tidvis er nærmere solen enn Neptun.
Pluto har fem kjente måner. Den største er Charon som ble oppdaget i 1978. Nix og Hydra ble oppdaget i 2005, mens Kerberos og Styx ble oppdaget i henholdsvis 2011 og 2012. Pluto og Charon omtales noen ganger som et binærsystem fordi massesentrumet ikke ligger innenfor noen av legemene.
I 2015 ble Pluto besøkt av romsonden New Horizons; nærmeste passering var 14. juli i en avstand av 12 600 kilometer.
Utdypende artikkel: Planet X
På 1840-tallet brukte den franske astronomen Urbain Le Verrier (1811–77) Newtons mekanikk for å forutsi plasseringen av den til da uoppdagede planeten Neptun etter å ha analysert uregelmessigheter i Uranus' bane.[L 3] Etterfølgende observasjoner av Neptun sent på 1800-tallet fikk astronomer til å spekulere i at Uranus' bane ble forstyrret av en annen planet utenom Neptun.[L 4][L 5]
I 1906 startet den amerikanske astronomen Percival Lowell (1885–1916), mannen som i 1894 grunnla Lowell-observatoriet i Flagstaff i Arizona, et prosjekt som lette etter en niende planet («planet X»).[L 6] Før 1909 hadde Lowell og William Henry Pickering (1858–1938) foreslått flere mulige himmelkoordinater for en slik planet.[L 7] Lowell fortsatte letingen sammen med observatoriet frem til sin død i 1916, men til ingen nytte. Uten at Lowell visste det hadde observatoriet tatt to svake bilder av Pluto 19. mars 1915, uten å gjenkjenne hva det var.[L 7][L 5] Der finnes fjorten kjente før-oppdagelser; den eldste ble gjort av Yerkes-observatoriet 20. august 1909.[L 8]
På grunn av en ti år lang juridisk kamp mot Constance Savage Lowell (1863–1854), Percivals enke, som forsøkte å få observatoriets andel på av hans arv til seg selv, ble ikke letingen etter Planet X gjenopptatt før i 1929.[L 9] Direktøren Vesto Melvin Slipher (1875–1969) overlot da jobben til Clyde Tombaugh (1906–1997), en 23-åring fra Kansas som akkurat hadde kommet til Lowell-observatoriet og som hadde imponert Slipher med noen av sine astronomiske tegninger.[L 9]
Tombaughs avbildet nattehimmelen systematisk med parvise fotografier tatt med to ukers mellomrom. Han gjennomsøkte deretter hvert par og avgjøre om noen objekter hadde forflyttet seg. Ved hjelp av et blinkmikroskop skiftet han raskt frem og tilbake mellom bildene på hver av platene for å skape en illusjon av bevegelse for objekter som hadde endret posisjon eller utseende mellom fotografiene. 18. februar 1930, etter nesten et år med leting, oppdaget Tombaugh et mulig bevegende objekt på fotografiske plater fra 23. og 29. januar samme år. Et fotografi av lavere kvalitet fra 21. januar bekreftet bevegelsen.[L 10] Etter at observatoriet hadde fått ytterligere bekreftende fotografier, ble nyheten om oppdagelsen telegrafert til Harvard College Observatory 13. mars 1930.[L 7][7]
Ettersom et Plutoår tilsvarer 247.94 jordår,[4] vil Pluto fullføre sin første omkrets siden oppdagelsen i året 2178.
Pluto er i gresk mytologi navnet på guden for underverdenen; i romersk mytologi tilsvarer dette Hades, guden over dødsriket.[8] Oppdagelsen førte til overskrifter over hele verden. Lowell-observatoriet som hadde retten til å navngi objektet mottok over 1 000 forslag fra hele verden.[9] Tombaugh oppfordret Slipher til å foreslå et navn for det nye objektet raskt før noen andre gjorde det.[9] Constance Lowell foreslo Zevs, så Percival og til slutt Constance. Disse forslagene ble tilsidesatt.[10]
Hvert medlem av Lowell-observatoriet fikk mulighet til å stemme over tre utvalgte navn: Minerva, Kronos og Pluto. Minerva var førstevalget blant Lowells stab,[L 11] men ble forkastet fordi det allerede var brukt på asteroiden 93 Minerva. Kronos hadde mistet sitt gode navn, fordi det var blitt foreslått av den upopulære astronomen Thomas Jefferson Jackson See (1866–1962). Under avstemningen 24. mars 1930 fikk derfor navnet «Pluto» alle stemmene.[L 12][L 13][L 14]
For å sikre seg at navnet ble sittende, forela Lowell-observatoriet navnet for American Astronomical Society og Royal Astronomical Society; begge godkjente det enstemmig.[L 15][L 16] 1. mai 1930 ble navnet kunngjort.[11][12]
Navnet «Pluto» ble foreslått av Venetia Burney (1918–2009), en 11 år gammel skolejente i Oxford, England.[11] Burney interesserte seg for klassisk mytologi så vel som astronomi, og hun syntes navnet på underverdenens gud som passende for en slik mørk og kald verden. Hun foreslo det for sin morfar Falconer Madan (1851–1935) som var bibliotekar ved University of Oxfords Bodleian Library. Han foreslo navnet for professor Herbert Hall Turner (1861–1930) som brakte navnet videre til sine kolleger i USA.[8] Forut for kunngjøringen fikk Venetia fem britiske pund som belønning.[11]
Navnet «Pluto» var mytologisk passende: Guden Pluto var en av seks overlevende barn av tidens gud Saturn. De andre var allerede brukt som navn på planeter (hans brødre Jupiter og Neptun), og asteroider (hans søstre Ceres, Juno og Vesta). Både guden og planeten bebodde «dystre» regioner, og guden var i stand til å gjøre seg usynlig, slik planeten hadde så vært lenge.[L 17]
Valget av navn var delvis inspirert av det faktum at de første to bokstavene i «Pluto» også er initialene til Percival Lowell. Plutos tidligere astronomiske symbol () er et monogram konstruert av bokstavene «PL». Dette symbolet brukes sjeldent av astronomer i dag; men det brukes av astrologer.[13][14] Plutos mest brukte astrologiske symbol ligner på Neptuns (.svg){kind=small}
), men har en sirkel i stedet for den midterste gaffeltinden på treforken (). Dette symbolet stammer fra 1930-tallet.[15]
Navnet ble snart omfavnet av bredere kultur. I 1930 introduserte Walt Disney (1901–66) en følgesvenn for Mikke Mus som han kalte Pluto, tilsynelatende oppkalt etter himmellegemet selv om Disney-animatøren Ben Sharpsteen (1895–1980) ikke har bekreftet dette.[16] I 1941 oppkalte Glenn T. Seaborg (1912–99) det nylig skapte grunnstoffet plutonium etter Pluto, i tråd med tradisjonen med å navngi grunnstoffer etter nyoppdagede planeter. Han fulgte da etter uran som var oppkalt etter Uranus og neptunium som var oppkalt etter Neptun.[17]
De fleste språk (deriblant hebraisk, finsk, ungarsk, thai, tagalog og indonesisk) bruker navnet «Pluto» i oversettelser. Arabisk bruker Plutoon, mens tyrkisk bruker Plüton; på somali brukes benevnelsen Buluuto og på navajo brukes benevnelsen Tłóotoo. På japansk foreslo Houei Nojiri (1885–1977) den oversatte formen meiōsei (冥王星), som betyr «underverdenens kongestjerne». Dette ble lånt til kinesisk (míngwángxīng) og koreansk (myungwangsung).[18][19]
Noen indiske språk bruker navnet «Pluto», mens andre, slik som hindi, bruker navnet «Yama», vokteren av helvete i hinduistisk mytologi.[18] På gujaratisk brukes Yamdev. Også polynesiske språk tenderer mot å bruke navnet på underverdenens gud; på maorisk brukes f.eks. navnet Whiro, mens hawaiisk bruker Ilioki.[18]
Man kunne forvente at vietnamesisk følger kinesisk; men det sino-vietnamesiske ordet 冥 minh «mørk» har en homofon med 明 minh «lys». Vietnamesisk bruker i stedet den buddhistiske Jama, som tilsvarer den hinduistiske Yama. Navneformen er Sao Diêm Vương 星閻王 «Jamas stjerne», avledet av kinesisk 閻王 Yán Wáng / Yìhm Wòhng «kong Jama».[18][19]
.svg)
Så snart planeten var funnet gjorde den svake lysstyrken og mangelen på en løsbar skive at det ble sådd tvil om ideen om at det kunne være Lowells «planet X».[L 6] Estimater av Plutos masse ble justert nedover utover 1900-tallet.[20]
Astronomer beregnet i utgangspunktet massen til Pluto ut fra dens antatte effekt på Neptun og Uranus. I 1931 ble Pluto beregnet å være omtrent med samme masse som jorden, men nye beregninger i 1948 nedjusterte massen til omtrent massen til Mars.[L 19][L 21] I 1976 beregnet Dale Cruikshank, Carl Pilcher og David Morrison ved universitetet på Hawaii Plutos albedo for første gang, og de fant at den passet med metanis. Det betydde at Pluto måtte være eksepsjonelt lyssterk for sin størrelse, og derfor ikke kunne være mer enn 1 % av massen til jorden.[L 22] Plutos albedo er 1,3–2,0 ganger større enn jordens.[4]
I 1978 gjorde oppdagelsen av Plutos måne Charon det mulig å måle Plutos masse for første gang. Massen på ca. 0,2 % av jordens var alt for liten til å forklare avviket i banen til Uranus. Påfølgende søk etter planet X, spesielt av Robert Sutton Harrington (1942–93),[L 24] mislyktes. I 1992 brukte Myles Standish (f. 1939) data fra Voyager 2s forbiflyvning av Neptun i 1989 for å rekalkulere planetens gravitasjonelle effekter på Uranus. Disse dataene nedjusterte planetens totale masse ytterligere med 0,5 %. Ut fra de nye tallene forsvant avviket, og dermed også behovet for en «planet X».[L 25] I dag er de fleste forskere enige om at «planet X» ikke eksisterer slik Lowell definerte den. Lowell hadde laget en prediksjon av planet X' posisjon i 1915 som var ganske nær Plutos posisjon på den tiden.[L 26] Ernest W. Brown (1866–1938) mente at dette var en tilfeldighet,[21] et syn som holdes den dag i dag.[L 25]
Utdypende artikkel: Planetdefinisjon
I etterkant av oppdagelsen av kentauren 2060 Chiron i det ytre solsystemet i 1977, og anerkjennelsen av Plutos relativt lave masse, ble det stilt spørsmål ved Plutos status som en planet.[L 27] Fra 1992 og fremover ble mange himmellegemer oppdaget i Kuiperbeltet. Etter at Pluto ble definert som tilhørende dette beltet, ble den offisiselle statusen som en planet kontroversiell. Flere stilte spørsmål om hvorvidt Pluto skulle betraktes sammen med eller uavhengig av de omkringliggende populasjonene. Flere direktører ved museumer og planetarier skapte tidvis kontroverser ved å utelate Pluto fra planetmodeller av solsystemet. Da Hayden Planetarium gjenåpnet etter en renovering i februar 2000, var det med en modell med bare åtte planeter. Denne striden skapte overskrifter på den tiden.[22]
I 2002 ble kuiperlegemet 50000 Quaoar oppdaget. Det var antatt å ha en diameter på omtrent 1 280 km, omtrent halvparten av Pluto.[L 28] I 2004 plasserte en av oppdagerne av 90377 Sedna en øvre grense på 1 800 km på diameteren – noe nærmere Plutos diameter på 2 320 km[L 29] – selv om Sednas diameter ble nedjustert til mindre enn 1 600 km i 2007.[L 30] Akkurat som Ceres, Pallas, Juno og Vesta til slutt mistet sin planetstatus etter oppdagelsen av mange andre asteroider, ble det argumentert for at Pluto skulle omklassifiseres til et kuiperlegeme.
29. juli 2005 ble oppdagelsen av et nytt transneptunsk objekt offentliggjort – Eris som i dag er kjent å være omtrent på samme størrelse som Pluto.[23][24] Dette var det største objektet oppdaget i solsystemet siden Triton i 1846, og oppdagerne og pressen kalte den i begynnelsen for «den tiende planeten».[25] Andre astronomer betraktet oppdagelsen som et argument for å omklassifisere Pluto til en småplanet.[L 31]
Debatten tilspisset seg 24. august 2006 med en resolusjon fra den internasjonale astronomiske union (IAU) som skapte en offisiell planetdefinisjon. Ifølge denne resolusjonen er det tre forutsetninger for at objekt skal kunne betraktes som en «planet»:
Pluto oppfylte ikke det tredje kravet.[28] Massen utgjør bare 0,07 ganger massen av de andre objektene i banen. Til sammenligning utgjør jordens masse 1,7 millioner ganger den gjenværende massen i sin bane.[L 31][27] IAU besluttet videre at Pluto skulle klassifiseres som en dvergplanet. Den ble samtidig en prototype for plutoider blant transneptunske objekter.[29][30]
Den 13. september 2006 inkluderte IAU Pluto, Eris og Eridian-månen Dysnomia i småplanetkatalogen. Disse fikk da de offisielle småplanetbetegnesene «(134340) Pluto», «(136199) Eris» og «(136199) Eris I Dysnomia».[L 32][31][32] Hvis Pluto var blitt tildelt et småplanetnavn ved oppdagelsen, ville det ha vært 1 164 (etter 1163 Saga som ble oppdaget en måned tidligere).[33]
En rekke forskere fastholder at Pluto fortsatt bør klassifiseres som en planet og at andre dvergplaneter også bør legges til listen over planeter sammen med Pluto.[34][35][36][37]
Alan Stern (f. 1957), hovedetterforsker for NASAs New Horizons-sonde, sier at «definisjonen stinker, av tekniske grunner».[38] Sterns påstand er at ved vilkårene i de nye definisjonene vil jorden, Mars, Jupiter og Neptun også bli ekskludert siden de alle deler sine baner med asteroider.[39] Hans andre påstand er at når mindre enn fem prosent av astronomene stemte for, var ikke avgjørelsen representativ for det astronomiske samfunnet.[39]
Marc W. Buie (f. 1958) ved Lowell-observatoriet er også motstander mot denne definisjonen, og har gitt uttrykk dette på sin nettside.[40] Andre har uttrykt støtte til IAU. Mike Brown (f. 1965), astronomen som oppdaget Eris, uttalte at «gjennom hele denne sirkuslignende prosedyrene ble det på en eller annen måte snublet i det rette svaret. Det har kommet i lang tid. Forskere er til slutt selvkorrigerende, selv med sterke følelser involvert.»[41]
I 2006, på 17. årsdagen for avstemningen om «årets ord» (words-of-the-year), stemte American Dialect Society for verbet plutoed som årets ord. Verbet betyr «å degradere eller devaluere noen eller noe».[42]
Forskere på begge sider av debatten var samlet på The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory 14.–16. august 2008 for en konferanse som inkluderte samtaler om den nåværende IAU-definisjonen av en planet.[L 33] Med tittelen The Great Planet Debate[43] publiserte konferansen en post-konferanse-pressemelding om at forskerne ikke kunne komme til enighet om definisjonen av en planet.[44] 11. juni 2008, like før konferansen, annonserte IAU i en pressemelding at begrepet «plutoide» heretter ville bli brukt for å beskrive Pluto og andre Pluto-lignende objekter som har en store halvakse større enn Neptuns og tilstrekkelig masse til å være tilnærmet sfærisk.[29][L 34][L 35]
Det kom flere politiske reaksjoner på IAU-avgjørelsen. En resolusjon ble vedtatt av overhuset i California (California State Assembly) den 7. september 2006 og fordømte IAU lettvint for »vitenskapelig kjetteri», blant andre forbrytelser.[45] Representantenes hus i den amerikanske delstaten New Mexico vedtok en resolusjon til ære for Tombaugh, som lenge hadde vært bosatt i delstaten. Den erklærte at Pluto alltid ville betraktes som en planet når den stod over New Mexico, og at 13. mars 2007 var Pluto Planet Day.[L 36][46] Senatet i Illinois vedtok en lignende resolusjon den 26. februar 2009 med basis i at Clyde Tombaugh, oppdageren av Pluto, var født i Illinois. Resolusjonen hevdet at Pluto «urettferdig var redusert til en «dverg»planet» av IAU.[47]
Noen medlemmer av det offentlige har også avvist endringen, både ut fra faktisk uenighet i det vitenskapelige miljøet eller av sentimentale grunner. De hevder at de alltid har kjent Pluto som en planet, og vil fortsette å gjøre det, uavhengig av IAU-vedtaket.[48]
Plutos omløpstid er litt over 248 år. Banens egenskaper er vesentlig forskjellig fra de planetene som følger nærmest sirkulære baner rundt solen, nær et flatt plan som kalles ekliptikken. I kontrast har Pluto en svært inklinert (vippet/tiltet) bane i forhold til ekliptikken (over 17°) og er moderat eksentrisk (elliptisk). Denne høye eksentrisiteten betyr at en liten region av Plutos bane ligger nærmere solen enn Neptun. Barysenteret til Pluton-Charon-systemet kom i perihelium 5. september 1989,[1][lower-alpha 7] og var sist nærmere solen enn Neptun mellom 7. februar 1979 og 11. februar 1999.[52]
Selv om 3:2-resonansen med Neptun opprettholdes, oppfører Plutos bane, på grunn av inklinasjonen og eksentriseten, seg faktisk kaotisk. Datasimuleringer kan forutsi posisjonen for flere millioner år (både fremover og bakover i tid), men for intervaller lengre enn Ljapunovtiden på 10–20 millioner år blir kalkulasjonene spekulative: Plutos lille størrelse gjør den følsom for umålbare små detaljer i solsystemet – faktorer som er vanskelige å forutsi vil gradvis forstyrre banen.[L 37][L 38]
Halve storakse og halve lilleakse i Plutos bane varierer med omkring 39.3 and 39.6 AU i en periode på omkring 19,951 år. Dette tilsvarer en omløpstid som varierer mellom 246 og 249 år. Den halve storaksen og perioden blir for øyeblikket lenger.[L 39]
Om milliarder av år kan Pluto godt befinne seg i aphelium, i perihelium eller hvor som helst i mellom uten noen måte for oss å fastslå hvor. Plutos bane i seg selv er ikke ustabil, men Plutos posisjon i banen er umulig å fastslå så langt frem. Flere resonanser og andre dynamiske effekter holder banen stabil og trygg for planetkollisjoner eller spredning.[L 39]
Selv om at Plutos bane ser ut til å krysse Neptuns bane sett direkte ovenfra, ligger de to banene slik at de aldri kolliderer eller kommer nær hverandre. Når Pluto er nærmest solen (og nærmest Neptuns bane sett ovenfra), er den også høyest over Neptuns bane. Plutos bane passerer ca. 8 astronomiske enheter over Neptuns, og unngår dermed en kollisjon.[L 40][L 41][53] Plutos oppstigende og nedstigende knuter (hvor banen krysser ekliptikken), er i dag adskilt fra Neptuns med over 21°.[54][lower-alpha 8]
Dette alene er ikke tilstrekkelig for å beskytte Pluto; perturbasjon fra planeter – spesielt Neptun – kan endre aspektene ved Plutos bane – deriblant banepresesjonen – over millioner av år slik at en kollisjon blir mulig. Pluto beskyttes av en 3:2-resonansen med Neptun. For hver tredje runde Neptun går rundt solen, går Pluto to. De to objektene returnerer så til sine opprinnelige posisjoner og syklusen gjentas med 495 års mellomrom (andre objekter i samme resonans kalles plutinoer). I hver 495-års syklus er Neptun over 50° bak Pluto første gang Pluto er nære perihelium. Ved Plutos andre perihelium vil Neptun ha fullført ytterligere en og en halv rundt, og er derfor 130° foran Pluto. Den minste avstanden mellom Pluto og Neptun er over 17 AE, og Pluto kommer faktisk nærmere Uranus (11 AE) enn Neptun.[53] Minimumsavstanden mellom Pluto og Neptun inntreffer nær tiden for Plutos aphelium.[L 39]
3:2-resonansen mellom de to legemene er svært stabil og har eksistert i flere millioner år.[55] Dette forhindrer at banene endres i forhold til hverandre, og syklusen gjentas alltid på samme måte slik at de to legemene aldri kan passere nær hverandre. Selv om Plutos bane ikke var så høyt inklinert, kunne de to legemene aldri ha kollidert.[53]
Den langvarige stabiliteten til middelbevegelsesresonansen skyldes fasebeskyttelse. Når Plutos periode er litt kortere enn 3/2 fra Neptun, vil dens bane relativt til Neptun drive, og få den til å gjøre større tilnærmelser bak Neptuns bane.[53][55][L 43]
For å forstå naturen av en librasjon, forestill deg en polar synsvinkel hvor man ser ned på ekliptikken fra et fjernt utsiktspunkt hvor planeten går i bane mot klokken. Etter å ha passert oppstigende knute ligger Pluto innenfor Neptuns bane samtidig som den beveger seg raskere og nærmer seg Neptun bakfra.[53][55][L 43]
Gravitasjonskraften mellom de to gjør deretter at drivmomentet overføres til Pluto, på Neptuns bekostning. Dette flytter Pluto inn i en litt større bane, hvor den beveger seg litt saktere, ifølge Keplers tredje lov. Etter som banen endrer seg, har dette en gradvis effekt på endringen av perisenteret og lengdene til Pluto (og, i mindre grad, til Neptun). Etter mange slike repetisjoner er Pluto tilstrekkelig bremset, samtidig som Neptun øker farten slik at Neptun tar igjen Pluto på den andre siden av banen (nære den motsatte knuten av hvor vi begynte). Prosessen er da reversert, og det er Pluto som mister drivmoment til Neptun frem til Pluto har fått tilstrekkelig fart til å ta igjen Neptun ved den opprinnelige knuten. Hele prosessen tar omkring 20 000 år å fullføre.[53][55][L 43]
Numeriske studier har vist at over perioder på millioner av år endres ikke den generelle karakteren av justeringen mellom Plutos og Neptuns baner.[L 40][L 39] Det er flere andre resonanser og interaksjoner som styrer detaljene i de relative bevegelsene og som forbedrer Plutos stabilitet. Disse oppstår hovedsakelig fra to andre mekanismer (i tillegg til 3:2-baneresonansen).
For det første librerer Plutos perihelargument ca. 90°. Dette er vinkelen mellom punktet hvor den krysser ekliptikken og punktet hvor den er nærmest solen.[L 39] Det betyr at når Pluto er nærmest solen er den samtidig høyest over solsystemets plan og forhindrer møter med Neptun. Dette er en direkte konsekvens av Kozai-mekanismen,[L 40] som relaterer en banes eksentrisitet til inklinasjonen til et større perturberende legeme – i dette tilfellet Neptun. I forhold til Neptun er amplituden av librasjonen 38°, og derfor er vinkelseparasjonen til Plutos perihelium til Neptuns bane alltid større enn 52° (90°-38°). Den nærmeste av slike vinkelseparasjoner oppstår hvert 10 000 år.[55]
For det andre er lengden av de oppstigende knutene for de to legemene – punktene hvor de krysser ekliptikken – i nær resonans med ovennevnte librasjon. Når de to lengdene er den samme – det vil si når man kan trekke en rett linje gjennom begge knutene og solen – ligger Plutos perihelium nøyaktig på 90° og kommer på det nærmeste solen samtidig som det høyeste punktet over Neptuns bane. Med andre ord må Pluto være lengst forbi Neptuns bane når den er nærmest å skjære den. Dette er kjent som 1:1-superresonansen og kontrolleres av alle gasskjempene.[L 40][lower-alpha 9]
Plutos rotasjonsperiode, det vil si døgnet på Pluto, tilsvarer 6,387 dager på jorden.[L 44] Liksom Uranus og 2 Pallas roterer Pluto på «siden» i sitt baneplan, og har en aksehelning på 120°. Dette medfører at årtidsvariasjonene er ekstreme. Under solverv er en fjerdedel av overflaten i kontinuerlig dagslys mens en annen fjerdedel er i kontinuerlig mørke.[56]
Årsaken til denne uvanlige orienteringen har vært diskutert. Forskere ved University of Arizona har foreslått at det skyldes måten et legemes spinn justerer seg for å minimere bruk av energi. Dette kan bety at et legeme reorienterer seg for å legge irrelevant masse nær ekvator, mens områder som mangler masse tenderer mot polene. Dette kalles polvandring.[L 45] Ifølge en avhandling utgitt av University of Arizona, kan dette skyldes at masser av frossen nitrogen bygger seg opp i skyggefulle områder av dvergplaneten. Disse massene vil få Pluto til å reorientere seg selv, og forårsake dvergplanetens uvanlige aksehelning på 120°. Oppbyggingen av nitrogen skyldes Plutos store avstand fra solen. Ved ekvator kan temperaturene falle til −240 °C (33,1 K), slik at nitrogen fryser slik vann fryser på Jorden. En lignende effekt kan observeres på jorden når det antarktiske isdekket blir flere ganger større.[L 46]
Utdypende artikler: Plutos geologi og Plutos geografi
Plutos visuelle tilsynelatende størrelsesklasse er i snitt 15,1, og er på sitt lyseste 13,65 ved perihelium.[4] For å se Pluto må man bruke et teleskop, helst med 30 cm (12 tommer) blenderåpning.[57] Fordi vinkeldiameteren bare er 0,11" ser planeten stjernelignende ut, og uten en synlig skive også i store teleskoper.
Kartene over Pluto fra slutten av 1980-tallet var kart over lysstyrke skapt fra nærobservasjoner av formørkelser fra månen Charon. Observasjonene ble laget av endringene i den totale gjennomsnittlige lysstyrken til Pluto-Charon-systemet i løpet av formørkelsene. For eksempel gjør en formørkelse av en lys flekk på Pluto en større endring i den totale lysstyrken enn formørkelsen av en mørk flekk. Databehandling av mange slike observasjoner ble brukt til å lage lysstyrkekart og til å spore endringer i lysstyrke over tid.[L 47][L 48]
På 1990-tallet og 2000-tallet ga bilder fra Hubble-teleskopet (HST) en høyere oppløsning. Nye kart avslørte variasjoner på flere hundre kilometere på tvers, inkludert polregioner og store lyse flekker.[58][L 49][59] De to kameraene om bord på Hubble-teleskopet som ble brukt til å lage disse kartene er ikke lengre i drift.[59]
Sammen med Plutos lyskurve og periodiske variasjoner i det infrarøde spektrumet, avslørte kartene at overflaten er variert med store endringer i både lysstyrke og farge.[L 50] Pluto har like mye kontrast som Saturns måne Iapetus.[58] Fargen varierer mellom kullsvart, mørk oransje og hvit.[60] Plutos farge ligner på Jupitermånen Io, med er litt mer orange og signifikant mindre rød enn planeten Mars.[L 49]
Overflaten endret seg mellom 1994 og 2002/2003. Den nordlige polregionen ble lysere og den sørlige mørkere.[60] Plutos generelle rødhet økte også betydelig mellom 2000 og 2002.[60] Disse raske endringene er sannsynligvis relatert til årtidsmessig kondensasjon og sublimasjon av deler av atmosfæren forsterket av Plutos ekstreme aksehelning og høye baneeksentrisitet.[60]
Mange detaljer rundt Pluto var ukjente frem til 2015, da romsonden New Horizons passerte planeten.[61]
Spektroskopiske analyser viser at overflaten er sammensatt av mer enn 98 % nitrogenis med spor av metan og karbonmonoksid.[L 51] Siden av Pluto som vender mot Charon (nær 300° øst) inneholder mer metanis mens den motsatte siden (omkring 180° lengdegrad, hvor Tombaugh Regios vestlige del Sputnik Planitia befinner seg) inneholder mer nitrogenis og karbonmonoksidis.[62][L 52] Fjellene består av vannis.[63] Overflaten er svært variert, med store forskjeller både i lysstyrke og farge.[L 50] Notable geografiske kjennetegn inkluderer Tombaugh Regio, eller «hjertet» (et større lyst område på siden som vender bort fra Charon), Cthulhu Macula[L 53] eller «hvalen» (et større mørkt område på den etterfølgende halvkule), og «messingknokene» (en serie mørke områder ved ekvator på den ledende halvkule).
Sputnik Planitia, den vestlige delen av «hjertet», er et 1,000 km bredt basseng av frossent nitrogen og iser av karbonmonoksid, som er inndelt i polygonale celler. Disse tolkes som konveksjonsceller som frakter flytende blokker av vannis-skorper og sublimasjonsgroper mot deres kanter;[64][L 54][L 55] der er tegn på brestrømmer både inn og ut av bassenget.[65][66] New Horizons oppdaget ingen kratere, noe som indikerer at overflaten er under 10 millioner år gammel.[L 56] Senere studier har vist at overflaten har en alder på 180000 -90000/+40000 år.[67] Pluto har en stor variasjon av geologiske landformer. De inkluderer de som skyldes glasiologi, interaksjoner med atmosfæren så vel som nedslag, platetektonikk, mulige isvulkaner og prosesser med massebevegelser.[L 57]
I vestlige deler av Sputnik Planitia er det områder med transverse sanddyner, som er dannet av vinder som blåser fra sentrum av Sputnik Planitia i retning av de omgivende fjell. Dynenes bølgelengder er i området 0.4–1 km og er sannsynligvis metanpartikler som er 200–300 μm.[L 58]
.jpg)
Observasjoner av Hubble-teleskopet plasserer Plutos tetthet mellom 1,8–2,1 g/cm³ og antyder at den indre sammensetningen består av omtrent 50–70 % bergarter og 30–50 % is per masse.[68] På grunn av at radioaktiv nedbryting av mineraler til slutt vil varme opp isen tilstrekkelig til at bergartene kan skilles fra isen forventer forskere at Plutos indre struktur er differensiert. De forventer da at bergmaterialene har satt seg i en kompakt kjerne omgitt av en mantel av is. Diameteren på kjernen forventes å være rundt 1 700 km – eller ca. 70 % av Plutos diameter.[L 59] Det er mulig at en slik oppvarming pågår i dag, og at den skaper et underjordisk hav av flytende vann omtrent 100–180 km tykt i området rundt grensen mellom kjernen og mantelen.[L 59][69] DLRs institutt for planetologi beregnet at Plutos tetthet til radius-forhold ligger i en overgangssone, sammen med Neptun-månen Triton, mellom isete satellitter som de mellomstore uranus- og saturnmånene og bergartmåner slik som Jupiters Europa.[70][71][72]
Plutos masse er 1,31×1022 kg, mindre enn 0,24 % av jordens,[73] mens diameteren er 2370 km [74] Atmosfæren til Pluto gjør det vanskelig å fastslå størrelsen på de faste massene innenfor en viss margin.[L 60] Plutos albedo varierer fra 0,49–0,66.
Oppdagelsen av plutomånen Charon i 1978 muliggjorde fastsettelsen av massen til Pluto-Charon-systemet ved bruk av Newtons formulering av Keplers tredje lov. Så fort Charons gravitasjonelle effekt ble målt, kunne Plutos sanne masse fastslås. Observasjoner av Pluto i okkultasjon med Charon gjorde det mulig for forskere å etablere en mer nøyaktig diameter for Pluto, mens oppfinnelsen av adaptiv optikk gjorde det mulig å avgjøre formen mer nøyaktig.[L 61]
Blant objektene i solsystemet er Pluto mye mindre massiv enn de terrestriske planetene, og med en størrelse som tilsvarer mindre enn 0,2 månemasser er den også mindre enn syv måner: Ganymedes, Titan, Callisto, Io, månen, Europa og Triton. Pluto har mer enn dobbelt så stor diameter og tusen ganger massen til dvergplaneten Ceres, det største objektet i asteroidebeltet. Den er mindre massiv enn dvergplaneten Eris, et transneptunsk objekt oppdaget i 2005. Gitt feilmarginene i de ulike målingene er det uvisst om Eris eller Pluto har størst diameter[23] – det faste legemet til både Pluto og Eris estimeres å ha en diameter på ca. 2 330 km.[23] Fastsettelsen av Plutos størrelse kompliseres av atmosfæren, og muligvis av dis av hydrokarboner.[23]
.jpg)
Plutos atmosfære består av en tynn kappe av nitrogen-, metan- og karbonmonoksidgasser som er avledet fra iser av disse substansene på overflaten.[75] Overflatetrykket går fra 6,5-24 μbar.[L 64] Plutos elongerte banen er forutsagt å ha en stor påvirkning på atmosfæren. Siden Pluto beveger seg bort fra solen, vil atmosfæren gradvis fryse og falle ned på bakken. Når Pluto er nærmere solen, øker temperaturen på Plutos faste overflate og forårsaker at isene sublimerer til gass. Dette skaper en antidrivhuseffekt; akkurat som svette kjøler kroppen når den fordamper fra overflaten av huden, kjøler denne sublimasjonen overflaten av Pluto. Forskere som bruker Submillimeter Array har nylig oppdaget at Plutos temperatur er ca. 43 K (-230 °C), 10 K kaldere enn hva som ellers var forventet.[76]
Tilstedeværelsen av metan, en kraftig klimagass, i Plutos atmosfære fører til en temperaturinversjon med gjennomsnittlige temperaturer 36 K høyere 10 km over overflaten.[L 64] Den lavere atmosfæren inneholder en høyere konsentrasjon av metan enn den øvre atmosfæren.[L 64]
De første bevisene for Plutos atmosfære ble første antydet av N. Brosch og H. Mendelseon ved Wise-observatoriet i Israel i 1985,[L 65] og den ble definitivt påvist av Kuiper Airborne Observatory in 1988 fra observasjoner av okkultasjoner av stjerner ved Pluto.[77] Når et objekt uten atmosfære beveger seg inn foran en stjerne vil stjernen plutselig forsvinne; i tilfellet med Pluto ble stjernen gradvis dimmet bort.[L 65] Ut fra mengden dimming ble det atmosfæriske trykket fastsatt til 0,15 pascal, omtrent 1/700 000 av jordens.[78]
I 2002 ble en annen okkultasjon av en stjerne ved Pluto observert og analysert av lag ledet av Bruno Sicardy ved Parisobservatoriet,[L 66] James L. Elliot ved MIT,[79] og Jay Pasachoff ved Williams College.[80] Overraskende ble det atmosfæriske trykket estimert til å være 0,3 pascal, selv om Pluto var lengre fra solen enn i 1988 og dermed skulle ha vært kaldere og hatt en mindre tett atmosfære. En forklaring på dette avviket er at i sørpolen kom ut av skyggen for første gang på 120 år i 1987, og at dette førte til at ekstra nitrogen sublimerte fra polkappene Det vil ta tiår for dette overskytende nitrogenet å fordampe ut av atmosfæren siden det fryser på iskappene på nordpolen som nå befinner seg i kontinuerlig mørke.[81] Topper i dataene fra den samme studien avslørte hva som kan være de første bevisene for vind i Plutos atmosfære.[81] En annen stjerneokkultasjon ble observert av et MIT-Williams College-lag bestående av James Elliot og Jay Pasachoff sammen med et lag fra Southwest Research Institute ledet av Leslie Young fra steder i Australiea 12. juni 2006.[L 67]
I oktober 2006 annonserte Dale Cruikshank fra NASA/Ames Research Center (en medforsker på New Horizons) og hans kolleger den spektroskopiske oppdagelsen av etan på Plutos overflate. Denne etanen produseres fra fotolyse eller radiolyse (det vil si kjemisk konvertering drevet av sollys og ladede partikler) av frossen metan på Plutos overflate og suspendert i atmosfæren.[82]
Utdypende artikkel: Plutos måner
Pluto har fem kjente naturlige satellitter: Charon, først oppdaget i 1978 av astronomen James Christy; Nix og Hydra, begge oppdaget i 2005;[83][L 68] Kerberos, identifisert av Hubble-teleskopet i 2011,[84] og Styx oppdaget i 2012.[85][86][87]
De plutonske[lower-alpha 10] månene ligger uvanlig nær Pluto sammenlignet med andre observerte systemer. Månene kan potensielt gå i bane rundt Pluto opp til 53 % (eller 69 % hvis retrograde) av Hill-sfæren, den stabilde gravitasjonelle sonen av Plutos påvirkning. For eksempel går månen Psamathe i bane rundt Neptun ved 40 % av Hill-radien. I tilfellet med Pluto er bare de indre 3 % av sonen kjent å være okkupert av satellitter. I oppdageres begreper fremstår det plutonske systemet som «svært kompakt og stort sett tomt»,[L 69] selv om andre har påpekt muligheten for ytterligere objekter, inkludert et lite ringsystem.[L 70]
Utdypende artikkel: Charon
Pluto-Charon-systemet er bemerkelseverdig ved å være et av solsystemets få binærsystemer, definert som de hvor barysenteret ligger over primærlegemets overflate (617 Patroclus er et mindre eksempel, solen og Jupiter er det eneste som er større).[L 71] Dette og den store størrelsen på Charon i forhold til Pluto har ført til at noen astronomer kaller systemet for en dobbel dvergplanet.[L 72][L 73]
Den internasjonale astronomiske union har til gode å formalisere definisjonen av binære dvergplaneter, og derfor er Charon offisielt klassifisert som en av Plutos måner.[88]
Systemet er også uvanlig blant planetsystemer i det at hver av dem er tidevannslåst til den andre: Charon har alltid den samme siden vendt mot Pluto, og Pluto har alltid den samme siden vendt mot Charon. Det vil si at fra en hvilken som helst posisjon på et av legemene er den andre alltid på samme posisjon på himmelen eller alltid ute av syne.[89] På grunn av dette er rotasjonsperioden til hver av dem lik tiden det tar for hele systemet å rotere rundt det felles gravitasjonssenteret.[L 44] Akkurat som Pluto roterer på sin side relativt til baneplanet gjør Pluto-Charon-systemet det samme.[56] I 2007 antydet observasjoner av flekker av ammoniakkhydrater og vannkrystaller på overflaten ved Gemini-observatoriet tilstedeværelsen av aktive kryogeysirer.[90]
Ytterligere to måner rundt Pluto ble fotografert av astronomer som jobbet med Hubble-teleskopet 15. mai 2005, og fikk midlertidige betegnelsene S/2005 P 1 og S/2005 P 2. Den internasjonale astronomiske union ga den 21. juni 2006 Plutos nyeste måner offisielt navnene Nix (eller Pluto II, den innerste av de to månene, tidligere P 2) og Hydra (Pluto III, den ytterste månen, tidligere P 1).[L 74]
Disse små månene går i bane rundt Pluto ved avstander som tilsvarer omtrent to og tre ganger avstanden til Charon: Nix ved 48 700 km fra senterets barysenter. De har nesten sirkulære prograde baner i det samme baneplanet som Charon.
Observasjoner for å fastslå individuelle egenskaper hos Nix og Hydra pågår. Hydra er noen ganger lysere enn Nix, noe som antyder enten at den er større eller at ulike deler av overflaten kan variere i lysstyrke. Størrelsene er estimert fra albedoene. Hvis månenes albedo er tilsvarende Charons 35 %, kan diameterne estimeres til 46 km for Nix og 61 km for den lysere Hydra. Øvre grenseverdier for diameterne kan estimeres ved å anta en albedo på 4 % for de mørkeste kuiperlegemene: disse grensene er henholdsvis 137 ± 11 km og 167 ± 10 km. I den største enden av denne skalaen er den antydede massen mindre enn 0,3 % av Charon, eller 0,03 % av Plutos.[L 75]
Oppdagelsen av disse to små månene antyder at Pluto kan ha et variabelt ringsystem. Nedslag fra smålegemer kan skape rester som kan danne planetariske ringer. Data fra dype opriske målinger av Advanced Camera for Surveys på Hubble-teleskopet antyder imidlertid at slike ringer ikke eksisterer. Dersom et slikt system eksisterer er det enten svært tynt som Jupiters ringer eller tett begrenset til mindre enn 1 000 km i bredde.[L 70] Tilsvarende konklusjoner har kommet fra studier av okkultasjoner.[L 76]
Utdypende artikkel: Kerberos
20. juli 2011 offentliggjorde Mark R. Showalter ved SETI-instituttet oppdagelsen av Plutos fjerde måne. Den ble lagt merke til av NASAs Hubble-teleskop under leting etter ringer rundt dvergplaneten. Den har en estimert diameter på 13–34 km og ligger mellom banene til Nix og Hydra.[84]
Kerberos ble først sett på et fotografert med Hubbles Wide Field Camera 3 28. juni. Den ble bekreftet på etterfølgende Hubble-bilder tatt 3. og 18. juli.[84]
Utdypende artikkel: Styx
7. juli 2012 ble den femte månen Styx oppdaget mens man søkte etter potensielt farlige hindre for New Horizons.[91]
Nix og Hydra er svært nære (men ikke i) en 4:1 og 6:1 baneresonans med Charon.[L 77] Kerberos passer godt inn i denne ordningen med en nær 5:1-resonans med Charon. Fastsettelsen av hvor nær noen av disse nærliggende baneperiodene faktisk kan være en sann resonans krever nøyaktig kunnskap om satellittenes presesjoner.
| Navn (Uttale) |
Oppdaget | Diameter (km) |
Masse (kg) |
Baneradius (km) (barysentrisk) |
Baneperiode (d) | Magnitude (mag) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Pluto | /ˈpluːtoʊ/ | 1930 | 2 306 (66 % av månen) |
1,305 ×1022 (18 % av månen) |
2 035 | 6,3872 (25 % av månen) |
15,1 |
| Charon | /ˈʃærən/, /ˈkɛərən/ |
1978 | 1 205 (35 % av månen) |
1,52 ×1021 (2 % av månen) |
17 536 (5 % av månen) |
6,3872 (25 % av månen) |
16,8 |
| Styx | 2012 | 10–25 | ? | ~42 000 +/- 2 000 | 20,2 +/- 0,1 | 27 | |
| Nix | /ˈnɪks/ | 2005 | 91 | 4 ×1017 | 48 708 | 24,856 | 23,7 |
| Kerberos | 2011 | 13–34 | ? | ~59 000 | 32,1 | 26 | |
| Hydra | /ˈhaɪdrə/ | 2005 | 114 | 8 ×1017 | 64 749 | 38,206 | 23,3 |
Massen til Nix og Hydra antar en isete/porøs tetthet på 1,0 g/cm³
Utdypende artikler: Kuiperbeltet og Nice-modellen
Plutos opprinnelse og identitet hadde i lang tid vært en gåte for astronomene. En tidlig hypotese var at Pluto var en tidligere måne av Neptun som hadde blitt slått ut av sin bane av den største nåværende månen Triton. Denne forestillingen har blitt sterkt kritisert fordi Pluto aldri kommer nær Neptun i sin bane.[93]
Plutos sanne plassering i solsystemet begynte å komme frem av seg selv først i 1992 da astronomer begynte å finne små isete objekter utenfor Neptun som var lignende Pluto – ikke bare i bane, men også i størrelse og sammensetning. Disse transneptunske populasjonene antas å være kilden til mange kortperiodiske kometer. Astronomer tror nå at Pluto er det største[lower-alpha 11] medlemmet av Kuiperbeltet, en omtrentlig stabil ring av objekter beliggende mellom 30 og 50 AE fra solen. Som andre kuiperlegemer har Pluto lignende egenskaper som kometer; for eksempel blåser solvinden Plutos overflate gradvis ut i rommet, på samme måte som med kometer.[95] Hvis pluto lå like nærme solen som det jorden gjør, ville den utviklet en hale akkurat som kometene gjør.[96]
Selv om Pluto er det største av kuiperlegemene som er oppdaget så langt, er Neptuns måne Triton – som er noe større en Pluto – lignende Pluto både geologisk og atmosfærisk, og antas å være et innfanget kuiperlegeme.[97] Eris (se under) er også større enn Pluto, men er ikke ansett å være et medlem av Kuiperbeltet. Den er snarere ansett å være et medlem av en lignende populasjon kalt den spredte skiven. En stort antall kuiperlegemer, som Pluto, innehar en 3:2-baneresonans med Neptun. Kuiperlegemer med denne baneresonansen kalles for «plutinoer», etter Pluto.[98]
Som andre medlemmer av Kuiperbeltet antas Pluto å være rester av planetesimaler; en del av den opprinnelige protoplanetariske skiven rundt solen som ikke klarte å vokse sammen til en fullverdig planet. De fleste astronomer er enige i at Plutos posisjon kommer av plutselig vandring på grunn av Neptun tidlig i solsystemets dannelse. Etterhvert som Neptun forflyttet seg utover, nærmet den seg objektene i proto-Kuiperbeltet og satte et av dem i bane rundt seg selv, noe som ble månen Triton, låste andre i baneresonanser, mens andre igjen ble slått ut i kaotiske baner. Objektene i den spredte skiven, en dynamisk ustabil region, overlapper Kuiperbeltet og antas å ha blitt plassert i sine nåværende posisjoner på grunn av vekselvrikning med Neptuns vandrende resonanser.[99]
En datamodell fra 2004 av Alessandro Morbidelli ved Observatoire de la Côte d'Azur i Nice antydet at Neptuns vandring inn i Kuiperbeltet kan ha blitt utløst av dannelsen av en 1:2-resonans mellom Jupiter og Saturn som skapte en gravitasjonsdytt som skjøv både Uranus og Neptun inn i høyere baner og fikke dem til å bytte plass. Dette førte til slutt til at Neptuns avstand fra solen ble fordoblet. Den resulterende utstøtingen av objekter fra proto-kuiperlegemet kan også forklare det sene tunge bombardementet 600 millioner år etter solsystemets dannelse og opprinnelsen til Jupiters trojanske asteroider.[L 78]
Det er mulig at Pluto hadde en nær sirkulær bane ca. 33 AE fra solen før Neptuns vandring perturberte planeten inn i en resonant fangst.[L 79] Nice-modellen krever at det var ca. tusen legemer på størrelse med Pluto i den opprinnelige skiven av planetesimaler. Disse kan ha inkludert legemer som ble Triton og Eris.[L 78]
Utdypende artikkel: New Horizons
Pluto utgjør en betydelig utfordring for romfartøyer på grunn av den lille massen og den store avstanden fra jorden. Voyager 1 kunne ha besøkt Pluto, men de som styrte den sendte den heller mot en nær forbiflyvning av saturnmånen Titan, noe som førte til en bane som ikke kunne gjennomføres med en forbiflyvning av Pluto. Voyager 2 hadde aldri noen passende bane for å nå Pluto.[100] Ingen seriøse forsøk på å utforske Pluto ved hjelp av romsonder ble gjennomført før det siste tiåret av det 20. århundre. I august 1992 ringte forskeren Robert Staehle ved JPL til oppdageren av Pluto, Clyde Tombaugh, og ba om tillatelse til å besøke hans planet. «Jeg sa han var velkommen dit», fortalte Tombaugh senere, «selv om han må ut på en lang og kald reise».[101] Til tross for dette tidlige moment i 2000, avbrøt NASA Pluto Kuiper Express-oppdraget på grunn av økende kostnader og forsinkelser på kjøretøyet.[102]
Etter en intens politisk kamp fikk et revidert oppdrag til Pluto, kalt New Horizons, støtte fra USAs regjering i 2003.[103] New Horizons ble vellykket skutt opp 19. januar 2006. Oppdragslederen Alan Stern bekreftet at noe av asken etter Clyde Tombaugh som døde i 1997 hadde blitt plassert om bord i romsonden.[104]
Tidlig i 2007 tok sonden nytte av en gravitasjonsslynge fra Jupiter. Den nærmeste passeringen av Pluto fant sted 14. juli 2015, etter en 3462-dagers reise gjennom solsystemet. Vitenskapelige observasjoner begynte fem måneder før den nærmeste passeringen og fortsatte minst en måned etter møtet. New Horizons tok de første bildene av Pluto fra lang avstand i slutten av september 2006 for å teste Long Range Reconnaissance Imager (LORRI).[105] Bildene som ble tatt fra en avstand på omtrent 4,2 milliarder kilometer bekrefter romsondens evne til å spore fjerne mål, kritisk for manøvrering mot Pluto og andre kuiperlegemer.
New Horizons brukte fjernsensorpakker som inkluderte bildeinstrumenter og radiovitenskapelige verktøy så vel som spektroskopiske og andre eksperimenter for å undersøke den globale geologien og morfologien til Pluto og månen Charon. Den kartla overflatesammensetningen og analyserte Plutos nøytrale atmosfære og unnslipningshastighet. New Horizons fotograferte hele Plutos nordlige halvkule, og ekvatorialområdene ned til omtrent 30° sør. Høyere sørlige breddegrader har bare blitt observert, med svært lav oppløsning, fra jorden.[106] Bilder fra Hubble-teleskopet i 1996 dekker 85 % av Pluto og viser store albedotrekk ned til omtrent 75° sør.[107][108] Dette er nok til å vise omfanget av makulaene i temperert sone. Senere bilder hadde litt bedre oppløsning, på grunn av mindre forbedringer i Hubbles instrumentering.[109] Ekvatorialområdet på sub-Charon-halvkulen til Pluto har bare blitt avbildet med lav oppløsning, mens' New Horizons nærmet seg anti-Charon-halvkulen.[110]
Oppdagelsen av Plutos to mindre måner, Nix og Hydra, kan gi uforutsette utfordringer for sonden. Rester etter kollisjoner mellom kuiperlegemer og de mindre månene, med sine relativt lave unnslipningshastigheter, kan produsere en tynn støvete ring. Dersom New Horizons skulle komme til å fly gjennom et slikt ringsystem, ville det bety en økt mulighet for skader fra mikrometeoroider som kunne ødelegge sonden.[L 70]
En banesonde/landingsfartøy/prøvesamler-oppdrag ble foreslått i 2003. Planen inkluderte en tolv år lang reise fra jorden til Pluto, kartlegging fra bane, flere landinger, en varmtvannssonde, og muligens in situ drivstoffproduksjon for en tolvårig returreise tilbake til jorden med prøver. Kraft og fremdrift skulle komme fra det ekstra kjernereaktorsystemet.[111]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
