Pluto (planet) egenskaper, sammensetning, bane, bevegelse

1144
Simon Doyle

Pluto Det er et himmelobjekt, for tiden ansett som en dvergplanet, selv om det i lang tid var den fjerneste planeten i solsystemet. I 2006 besluttet Den internasjonale astronomiske union å inkludere den i en ny kategori: den for Små planeter, siden Pluto mangler noen av de nødvendige kravene for å være en planet.

Det skal bemerkes at kontroversen om Plutos natur ikke er ny. Det hele startet da den unge astronomen Clyde Tombaugh oppdaget den 18. februar 1930..

Figur 1. Bilde av Pluto tatt i 2015 av New Horizons-sonden. Kilde: NASA via Wikimedia Commons.

Astronomene antok at det kanskje var en planet lenger borte enn Neptun, og for å finne den fulgte de samme skjema for oppdagelsen av dette. Ved hjelp av lovene til himmelmekanikken bestemte de banen til Neptun (og Uranus), sammenliknet beregningene med observasjonene av de virkelige banene..

Eventuelle uregelmessigheter ble forårsaket av en ukjent planet utenfor Neptuns bane. Dette er nettopp hva Percival Lowell, grunnlegger av Lowell Observatory i Arizona og en entusiastisk forsvarer av eksistensen av intelligent liv på Mars, gjorde. Lowell fant disse uregelmessighetene, og takket være dem beregnet han banen til den ukjente "planeten X", hvis masse han anslår til 7 ganger jordens masse..

Figur 2. Percival Lowell til venstre og Clyde Tombaugh med teleskopet til høyre. Kilde: Wikimedia Commons.

Noen år etter Lowells død fant Clyde Tombaugh den nye stjernen ved hjelp av et selvlaget teleskop, bare planeten viste seg mindre enn forventet..

Den nye planeten ble oppkalt etter Pluto, den romerske guden for underverdenen. Veldig passende fordi de to første bokstavene tilsvarer initialene til Percival Lowell, hjernen til oppdagelsen.

Imidlertid var de påståtte uregelmessighetene som Lowell fant, ikke noe annet enn produktet av noen tilfeldige feil i beregningene..

Artikkelindeks

  • 1 Kjennetegn ved Pluto
    • 1.1 Oppsummering av de viktigste fysiske egenskapene til Pluto
  • 2 Hvorfor er Pluto ikke en planet?
    • 2.1 Krav til å være en dvergplanet
  • 3 Translasjonsbevegelse
    • 3.1 Pluto bevegelsesdata
  • 4 Hvordan og når man skal observere Pluto
  • 5 Rotasjonsbevegelse
  • 6 Sammensetning
  • 7 Intern struktur
  • 8 Geologi
  • 9 satellitter av Pluto
    • 9.1 Har Pluto ringer?
  • 10 oppdrag til Pluto
  • 11 Referanser

Pluto egenskaper

Pluto er en liten stjerne, så uregelmessighetene i giganten Neptuns bane kunne ikke skyldes det. Opprinnelig trodde man at Pluto ville være på størrelse med jorden, men litt etter litt førte observasjonene til at massen ble senket mer og mer..

Nylige estimater av Plutos masse, fra felles banedata fra den og dens Charon-satellitt, indikerer at massen til Pluto-Charon-systemet er 0,002 ganger jordens masse..

Det er virkelig for liten verdi å forstyrre Neptun. Det meste av denne massen tilsvarer Pluto, som er 12 ganger mer massiv enn Charon. Derfor er tettheten til Pluto estimert til 2000 kg / m3, bestående av 65% stein og 35% is.

Et veldig viktig trekk ved den isete og uberegnelige Pluto er dens meget elliptiske bane rundt solen. Dette fører det fra tid til annen til å komme nærmere solen enn Neptun selv, slik det skjedde i perioden mellom 1979 og 1999..

I dette møtet kolliderte stjernene aldri fordi tilbøyeligheten til de respektive banene ikke tillot det, og fordi Pluto og Neptun også er i orbital resonans. Dette betyr at omløpstidene deres er relatert på grunn av gjensidig gravitasjonspåvirkning..

Pluto forbeholder seg en annen overraskelse: den avgir røntgenstråler, en høyenergistråling av det elektromagnetiske spekteret. Dette ville ikke være overraskende, siden New Horizons-sonden bekreftet tilstedeværelsen av en tynn atmosfære på Pluto. Og når molekylene i dette tynne gasslaget samhandler med solvinden, avgir de stråling..

Men røntgenteleskopet Chandra fant et mye høyere utslipp enn forventet, noe som overrasket ekspertene..

Sammendrag av de viktigste fysiske egenskapene til Pluto

-Masse: 1,25 x 1022 kg

-Radio: 1185 km (mindre enn månen)

-Form: avrundet.

-Gjennomsnittlig avstand til solen: 5900 millioner km.

-Banehelling: 17º med hensyn til ekliptikken.

-Temperatur: -Gjennomsnitt 229,1 ºC. 

-Tyngdekraft: 0,6 m / sto

-Selvmagnetisk felt: Ikke.

-Stemning: Ja svak.

-Tetthet: 2 g / cm3

-Satellitter: 5 kjent så langt.

-Ringer: Ikke for øyeblikket.

Hvorfor er ikke Pluto en planet?

Årsaken til at Pluto ikke er en planet er at den ikke oppfyller kriteriene til Den internasjonale astronomiske union for at en himmellegeme skal betraktes som en planet. Disse kriteriene er:

-Bane rundt en stjerne eller dens rest.

-Besitter nok masse slik at dens egen tyngdekraft gjør at den får en mer eller mindre sfærisk form.

-Mangel på eget lys.

-Ha orbital dominans, det vil si en eksklusiv bane, som ikke forstyrrer den fra en annen planet og fri for mindre gjenstander.

Og selv om Pluto oppfyller de tre første kravene, som vi har sett før, forstyrrer dens bane Neptuns. Dette betyr at Pluto ikke har ryddet sin bane, for å si det sånn. Og siden den ikke har orbitaldominans, kan den ikke betraktes som en planet.

I tillegg til kategorien dvergplanet, opprettet Den internasjonale astronomiske unionen en annen: mindre organer i solsystemet, der kometer, asteroider og meteoroider finnes.

Krav til å være en dvergplanet

Den internasjonale astronomiske unionen definerte også nøye kravene for å være en dvergplanet:

-Bane rundt en stjerne.

-Ha tilstrekkelig masse til å ha en sfærisk form.

-Ikke avgi sitt eget lys.

-Mangel på en klar bane.

Så den eneste forskjellen mellom planeter og dvergplaneter er i det siste punktet: dvergplaneter har rett og slett ikke en "ren" eller eksklusiv bane.. 

Figur 3. De 5 hittil kjente dvergplanetene, sammen med satellittene. Nederst på bildet er Jorden som referanse. Kilde: Wikimedia Commons.

Oversettelsesbevegelse

Plutos bane er veldig elliptisk og er så langt fra solen, den har en veldig lang periode: 248 år, hvorav 20 er nærmere solen enn Neptun selv.

Figur 4. Animasjon som viser den meget elliptiske banen til Pluto. Kilde: Wikimedia Commons.

Plutos bane er den mest tilbøyelige av alle med hensyn til formørkelsesplanet: 17 °, så når den krysser Neptuns, er planetene ganske langt fra hverandre, og det er ingen fare for kollisjon mellom dem.

Figur 5. Krysset mellom banene til Pluto og Neptun, som man kan se, er planetene ganske langt fra hverandre, så det er ingen fare for en kollisjon. Kilde: Wikimedia Commons. CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1200703

Orbitalresonansen som eksisterer mellom begge planetene er av den typen som garanterer stabiliteten i deres baner..

Pluto bevegelsesdata

Følgende data beskriver kort bevegelsen til Pluto:

-Gjennomsnittlig radius for banen: 39,5 AU * eller 5,9 billioner kilometer.

-Banehelling: 17º med hensyn til ekliptikkens plan.

-Eksentrisitet: 0,244

-Gjennomsnittlig banehastighet: 4,7 km / s

-Oversettelsesperiode: 248 år og 197 dager

-Rotasjonsperiode: Ca. 6,5 dager.

* En astronomisk enhet (AU) tilsvarer 150 millioner kilometer.

Hvordan og når man skal observere Pluto

Pluto er for langt fra jorden til å sees med det blotte øye, og er litt over 0,1 buesekund. Derfor er bruk av et teleskop nødvendig, selv hobbymodeller vil gjøre. I tillegg har nyere modeller programmerbare kontroller for å finne Pluto..

Imidlertid, selv med et teleskop, vil Pluto bli sett på som et lite punkt blant tusenvis av andre, så for å skille det må du først vite hvor du skal lete og deretter følge det i flere netter, slik Clyde Tombaugh gjorde. Pluto vil være poenget som beveger seg på bakgrunn av stjerner.

Ettersom banen til Pluto er utenfor jordens bane, er den beste tiden å se den (men det må avklares at den ikke er den eneste) når den er i motstand, som betyr at jorden står mellom dvergplaneten og solen.

Dette gjelder også for Mars, Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun, den såkalte høyere planeter. De beste observasjonene blir gjort når de er i opposisjon, selv om de selvfølgelig kan være synlige andre ganger..

For å vite motstanden til planetene, anbefales det å gå til spesialiserte nettsteder eller laste ned en astronomiapplikasjon for smarttelefoner. På denne måten kan observasjoner planlegges riktig..

Fra Pluto, fra 2006 til 2023, beveger den seg fra konstellasjonen Serpens Cauda til Skytten..

Roterende bevegelse

Rotasjonsbevegelse av Pluto. Kilde: PlanetUser / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Pluto har en rotasjonsbevegelse rundt sin egen akse, akkurat som Jorden og de andre planetene. Det tar Pluto 6 og en halv dag å gå rundt seg selv, fordi rotasjonshastigheten er lavere enn jordens..

Å være så langt fra solen, selv om dette er den lyseste gjenstanden på Plutos himmel, ser stjernekongen ut som et punkt litt større enn resten av stjernene..

Derfor går dagene på dvergplaneten i mørket, til og med det klareste, fordi den tynne atmosfæren er i stand til å spre noe lys..

Figur 6. Kunstnerens gjengivelse av Plutos isete landskap, Neptun til venstre og den fjerne solen ser ut som en stor stjerne til høyre. Selv om dagen er planeten i kontinuerlig mørke. Kilde: Wikimedia Commons.ESO / L. Calçada / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0).

På den annen side er rotasjonsaksen skrå 120 ° i forhold til vertikalen, noe som betyr at nordpolen er under den horisontale. Med andre ord snur Pluto seg sideveis, akkurat som Uranus..

Denne tilbøyeligheten er mye større enn den for jordaksen på bare 23,5 º. Derfor er årstidene på Pluto ekstreme og veldig lange, siden det tar litt over 248 år å bane solen.

Figur 7. Sammenligning mellom jordens rotasjonsakse til venstre og Pluto til høyre, skrå 120 ° i forhold til vertikal. Kilde: F. Zapata.

Mange forskere mener at retrograd rotasjoner som i tilfeller av Venus og Uranus, eller rotasjonsakser som er så tilbøyelige, igjen som Uranus og Pluto, skyldes tilfeldige påvirkninger forårsaket av andre store himmellegemer..

I så fall er et viktig spørsmål som fortsatt skal løses hvorfor Plutos akse stoppet nøyaktig ved 120 ° og ikke til en annen verdi.

Vi vet at Uranus gjorde det ved 98 ° og Venus ved 177 °, mens Merkur, planeten nærmest Solen, har sin akse helt loddrett..

Figuren viser hellingen til planetenes rotasjonsakse, siden aksen er loddrett, i kvikksølv er det ingen årstider:

Figur 8. Helling av rotasjonsaksen i de åtte hovedplanetene i solsystemet. Kilde: NASA.

Sammensetning

Pluto består av bergarter og is, selv om de ser veldig annerledes ut enn jordens, siden Pluto er kald uten tvil. Forskere anslår at temperaturene på dvergplaneten ligger mellom -228 ° C og -238 ° C, med den laveste temperaturen som er observert i Antarktis er -128 ° C..

Selvfølgelig er kjemiske elementer vanlige. På overflaten av Pluto er det:

-Metan

-Nitrogen

-Karbonmonoksid

Når banen i Pluto bringer den nærmere solen, fordamper varmen isen fra disse stoffene, som blir en del av atmosfæren. Og når den driver bort, fryser de tilbake til overflaten.

Disse periodiske endringene forårsaker utseendet på lyse og mørke områder på overflaten av Pluto, som veksler over tid..

På Pluto er det vanlig å finne nysgjerrige partikler kalt “tholins” (et navn gitt til dem av den bemerkede astronomen og popularisereren Carl Sagan), som dannes når ultrafiolett stråling fra solen bryter ned metanmolekyler og skiller dem fra nitrogen. Reaksjonen mellom de resulterende molekylene danner mer komplekse molekyler, selv om de er mer uordnede.

Tholins dannes ikke på jorden, men de finnes i gjenstander i det ytre solsystemet, noe som gir dem en rosa farge, for eksempel på Titan, Saturnus satellitt, og selvfølgelig på Pluto..

Intern struktur

Så langt indikerer alt at Pluto har en steinete kjerne dannet av silikater og sannsynligvis dekket av et lag med isete vann.. 

Teorien om dannelsen av planeter indikerer at de tetteste partiklene akkumuleres i sentrum, mens de lettere, slik som is, forblir over, og konfigurerer kappen, det mellomliggende laget mellom kjernen og overflaten..

Det kan være et lag med flytende vann under overflaten og over den frosne kappen..

Figur 9. Intern struktur av Pluto. Kilde: Wikimedia Commons. PlanetUser / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0).

Det indre av planeten er veldig varmt på grunn av tilstedeværelsen av radioaktive elementer, hvis forfall produserer stråling, hvorav en del sprer seg i form av varme. 

Radioaktive grunnstoffer er ustabile i naturen, derfor har de en tendens til å transformere til andre mer stabile, som kontinuerlig avgir partikler og gammastråling til stabilitet oppnås. Avhengig av isotopen, forfaller en viss mengde radioaktivt materiale i brøkdeler av et sekund eller tar millioner av år.

geologi

Pluto sin kalde overflate er for det meste frossent nitrogen med spor av metan og karbonmonoksid. Disse to siste forbindelsene er ikke homogent fordelt på overflaten av dvergplaneten..

Bildene viser lyse og mørke områder, samt fargevariasjoner, noe som antyder eksistensen av forskjellige formasjoner og overvekt av noen kjemiske forbindelser på visse steder.. 

Selv om svært lite lys når solen, er ultrafiolett stråling nok til å forårsake kjemiske reaksjoner i den tynne atmosfæren. Forbindelsene som produseres på denne måten blandes med regn og snø som faller på overflaten, noe som gir fargene mellom gul og rosa som Pluto sees med fra teleskoper..

Nesten alt som er kjent om Plutos geologi skyldes data samlet inn av New Horizons-sonden. Takket være dem vet forskere nå at Plutos geologi er overraskende variert:

-Issletter

-Isbreer

-Fjell med frossent vann

-Noen kratere

-Bevis av kryovulkanisme, vulkaner som spyr ut vann, ammoniakk og metan, i motsetning til jordiske vulkaner som spyr ut lava.

Pluto-satellitter

Pluto har flere naturlige satellitter, hvorav Charon er den største.

For en tid trodde astronomer at Pluto var mye større enn den faktisk er, fordi Charon kretser veldig tett og nesten sirkulært. Det var grunnen til at astronomer først ikke kunne skille dem.

Figur 10. Pluto til høyre og dens viktigste satellitt Charon. Kilde: Wikimedia Commons.

I 1978 oppdaget astronomen James Christy Charon gjennom fotografier. Den er halvparten av Pluto og navnet kommer også fra gresk mytologi: Charon var fergemannen som fraktet sjeler til underverdenen, kongeriket Pluto eller Hades..

Senere, i 2005, takket være Hubble-teleskopet, ble de to små månene Hydra og Nix funnet. Og så, i henholdsvis 2011 og 2012, dukket Cerberus og Styx opp, alle med mytologiske navn..

Disse satellittene har også sirkulære baner rundt Pluto og kan bli fanget gjenstander fra Kuiper-beltet..

Pluto og Charon danner et veldig interessant system der massesenteret, eller massesenteret, ligger utenfor det større objektet. Et annet ekstraordinært eksempel er Sun-Jupiter-systemet..

Begge er også i synkron rotasjon med hverandre, noe som betyr at det samme ansiktet alltid vises. Så omløpsperioden til Charon er omtrent 6,5 dager, som er den samme som Pluto. Og dette er også tiden det tar for Charon å gjøre en revolusjon rundt sin akse.. 

Figur 11. Synkron rotasjon av Pluto og dens satellitt Charon. Kilde: Wikimedia Commons. Tomruen / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0).

Mange astronomer mener at dette er gode grunner til å betrakte paret som en dobbel planet. Slike doble systemer er ikke sjeldne i gjenstandene i universet, blant stjernene er det vanlig å finne binære systemer.

Det er til og med blitt foreslått at jorden og månen også blir betraktet som binær planet.

Et annet interessepunkt for Charon er at det kanskje inneholder flytende vann inni, som når overflaten gjennom sprekker og danner geysirer som umiddelbart fryser..

Har Pluto ringer?

Det er et godt spørsmål, siden Pluto tross alt er i utkanten av solsystemet og en gang ble ansett som en planet. Og alle de ytre planetene har ringer.

I prinsippet, siden Pluto har to måner som er små nok med lite tyngdekraft, kan støtene mot dem løfte og spre nok materiale til å samle seg i bane til dvergplaneten og danne ringer.

Imidlertid viser data fra NASAs New Horizons-oppdrag at Pluto ikke har noen ringer på dette tidspunktet.. 

Men ringsystemer er midlertidige strukturer, i det minste i astronomisk tid. Informasjonen som for øyeblikket er tilgjengelig på gigantiske planeters ringsystemer, avslører at dannelsen av dem er relativt ny, og at så fort de dannes, kan de forsvinne og omvendt..

Oppdrag til Pluto

New Horizons er oppdraget tildelt av NASA for å utforske Pluto, dets satellitter og de andre gjenstandene til Kuiperbeltet, regionen som omgir solen i en radius på mellom 30 og 55 astronomiske enheter.

Pluto og Charon er blant de største objektene i denne regionen, som også inneholder andre, som kometer og asteroider, den såkalte mindre kropper Av solsystemet.

Den raske New Horizons-sonden løftet seg fra Cape Canaveral i 2006 og nådde Pluto i 2015. Den fikk mange bilder som aldri før har sett trekk på dvergplaneten og dens satellitter, samt magnetfeltmålinger, spektrometri og mer..

New Horizons sender fremdeles informasjon i dag, og er nå rundt 46 AU borte fra jorden, midt i Kuiper-beltet.

I 2019 studerte han objektet som heter Arrokoth (Ultima Thule), og nå forventes det at han snart vil utføre parallaksmålinger og sende bilder av stjernene fra et synspunkt som er helt annerledes enn det jordiske, som vil fungere som en navigasjonsguide ..

New Horizons forventes også å fortsette å sende informasjon gjennom minst 2030..

Referanser

  1. Lew, K. 2010. Plass: Dvergplaneten Pluto. Marshall cavendish.
  2. GRYTE. Solsystemutforskning: Pluto, dvergplanet. Gjenopprettet fra: solarsystem.nasa.gov.
  3. Plutos hjem. En ekspedisjon til oppdagelsen. Gjenopprettet fra: www.plutorules.
  4. Powell, M. The Naked Eye Planets in the Night Sky (og hvordan man identifiserer dem). Gjenopprettet fra: nakedeyeplanets.com
  5. Seeds, M. 2011. Solsystemet. Syvende utgave. Cengage læring.
  6. Wikipedia. Geologi av Pluto. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org.
  7. Wikipedia. Pluto (planet). Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org.
  8. Zahumensky, C. De oppdager at Pluto avgir røntgenstråler. Gjenopprettet fra: es.gizmodo.com.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.