Skip to content

Na kraniec 艣wiata i jeszcze dalej: Pluton

W artykule

Na najdalszych kra艅cach Uk艂adu S艂onecznego, za orbit膮 planety nazwanej na cze艣膰 rzymskiego boga m贸rz Neptuna, znajduje si臋 艣wiat ma艂ych obiekt贸w b臋d膮cych pozosta艂o艣ciami po procesie formowania si臋 Uk艂adu S艂onecznego. W obszarze tym, zwanym Pasem Kuipera, swoje miejsce ma Pluton 鈥 rzymski b贸g podziemi znany u staro偶ytnych Grek贸w jako Hades.

Tajemnicza Planeta X

Gdy w 1781 roku odkryto planet臋 Uran, zwr贸cono uwag臋 na jej dziwne ruchy, kt贸re mog艂y by膰 spowodowane przemieszczaniem si臋 w pobli偶u innego cia艂o niebiskiego. Nast臋pnie w 1846 roku odkryto Neptuna i sytuacja ta nieco si臋 rozja艣ni艂a, ale nadal istnia艂y pewne rozbie偶no艣ci, kt贸re doprowadzi艂y naukowc贸w do wniosku, 偶e istnieje jeszcze jedna planeta 鈥 Planeta X . Uczonym, kt贸ry rozpocz膮艂 systematyczne poszukiwania nieznanego cia艂a niebieskiego zaburzaj膮cego ruchy Urana i Neptuna by艂 Percival Lowell, kt贸ry wierzy艂, 偶e te gazowe olbrzymy zosta艂y przesuni臋te ze swoich przewidywanych pozycji przez grawitacj臋 niewidocznej Planety X. Niestety nie uda艂o mu si臋 odkry膰 Plutona, pomimo 偶e w marcu i kwietniu 1915 roku w Lowell Observatory Pluton zosta艂 sfotografowany i b艂臋dnie sklasyfikowany jako gwiazda.

Percival Lowell - czarno-bia艂e zdj臋cie przedstawiaj膮ce popiersie uczonego

Ryc. 1. Percival Lowell

Lowell zmar艂 w 1916 roku i wi臋kszo艣膰 swojego maj膮tku przekaza艂 na obserwatorium i poszukiwania Planety X. Jednak jego 偶ona zakwestionowa艂a testament i dopiero w 1927 roku, gdy sp贸r zosta艂 rozstrzygni臋ty na korzy艣膰 Lowell Observatory, zbudowano nowy teleskop na potrzeby poszukiwa艅 Planety X. Prac臋 nad tym projektem powierzono Clyde鈥檕wi Tombaugh.

Zdj臋cie przedstawiaj膮ce Clyde'a Tombaugh

Ryc. 2. Clyde Tombaugh

Clyde Tombaugh zrobi艂 wiele zdj臋膰 obszaru nieba, w kt贸rym Lowell przewidzia艂 Planet臋 X. Nast臋pnie por贸wnywa艂 uj臋cia wykonane w odst臋pie kilku dni za pomoc膮 urz膮dzenia nazywanego komparatorem b艂yskowym. Dzi臋ki niemu gwiazdy pozostawa艂y nieruchome, ale planeta porusza艂a si臋 mi臋dzy momentami wykonania zdj臋cia. Po roku poszukiwa艅, w lutym 1930 roku, Tombaugh鈥檕wi uda艂o si臋 odnale藕膰 Plutona na zdj臋ciach ze stycznia tego samego roku. Odkrycie to og艂oszono ju偶 13 marca 1930 roku.

Dwie fotografie, kt贸re pozwoli艂y Clyde鈥檕wi Tombaugh odkry膰 Plutona

Ryc. 3. Dwie fotografie, kt贸re pozwoli艂y Clyde鈥檕wi Tombaugh odkry膰 Plutona

Nazwany przez dziewczynk臋

Kolejnym etapem by艂o nadanie nazwy nowo odkrytej planecie, z czym r贸wnie偶 wi膮偶e si臋 ciekawa historia. Gdy Falconer Madan, kt贸ry by艂 kierownikiem biblioteki na Uniwersytecie Oksfordzkim, przeczyta艂 swojej 11-letniej wnuczce Venetii Burney o odkryciu kolejnej planety, to ona pierwsza zasugerowa艂a przyj臋t膮 do dzi艣 nazw臋 鈥 Pluton. Swoj膮 propozycj臋 t艂umaczy艂a tym, 偶e skoro znajduje si臋 on bardzo daleko i panuje tam du偶y mr贸z, to niech przyjmie imi臋 od rzymskiego boga za艣wiat贸w. Madanowi tak spodoba艂 si臋 pomys艂, 偶e skontaktowa艂 si臋 ze swoim przyjacielem 鈥 astronomem Herbertem Hallem Turnerem. Ten z kolei przekaza艂 go do obserwatorium Lowella. Tym samym Pluton sta艂 si臋 jedyn膮 planet膮, kt贸rej nazw臋 nada艂a 11-letnia dziewczynka.

Zdj臋cie przedstawiaj膮ce Veneti臋 Burney w wieku 11 lat

Ryc. 4. Venetia Burney

Planeta czy nie planeta?

Pluton przez nast臋pne 76 lat cieszy艂 si臋 statusem planety, a偶 do roku 2006, gdy Unia Astronomiczna zadecydowa艂a o pozbawieniu go tego statusu. Okaza艂o si臋, 偶e Pluton ma zbyt ma艂膮 mas臋, aby m贸g艂 by膰 odpowiedzialny za anomalie zwi膮zane z ruchem Urana i Neptuna. W lutym 1979 r. zauwa偶ono r贸wnie偶, 偶e opisywane cia艂o niebieskie przeci臋艂o orbit臋 Neptuna i przez chwil臋 znajdowa艂o si臋 bli偶ej S艂o艅ca ni偶 sam Neptun. Ponadto zaobserwowano, 偶e jego orbita r贸偶ni si臋 nieco od typowej, przypominaj膮cej okr膮g orbity planet i jest bardziej rozci膮gni臋ta 鈥 jak elipsa. Inny istotny fakt jest taki, 偶e zacz臋to odkrywa膰 w Pasie Kuipera wiele obiekt贸w b臋d膮cych pozosta艂o艣ciami po formowaniu si臋 Uk艂adu S艂onecznego, kt贸re trudno by艂oby nazwa膰 planetami.

Orbity planet w Uk艂adzie S艂onecznym oraz orbita Plutona

Ryc. 5. Orbity planet w Uk艂adzie S艂onecznym oraz orbita Plutona

W 2006 roku Plutonowi odebrano status planety i nazwano go planet膮 kar艂owat膮. Bezpo艣redni膮 przyczyn膮 usuni臋cia Plutona z listy planet by艂a zbyt ma艂a masa. Dzi臋ki niemu w og贸le powsta艂a klasyfikacja takich obiekt贸w jak planety kar艂owate i poj臋cie to zosta艂o zdefiniowane jedynie dla obiekt贸w znajduj膮cych si臋 w Uk艂adzie S艂onecznym. Rzadko spotyka si臋 obiekty pozas艂oneczne nazwane planetami kar艂owatymi.

Co decyduje o tym, 偶e cia艂o niebieskie jest  planet膮 kar艂owat膮:
鈥 obiekt musi orbitowa膰 wok贸艂 gwiazdy; w naszym przypadku Pluton obiega S艂o艅ce,
鈥 musi by膰 to obiekt typu sferycznego, czyli w kszta艂cie zbli偶onym do kuli,
鈥 nie posiada wystarczaj膮co silnej grawitacji do przechwytywania innych obiekt贸w astronomicznych,
鈥 nie mo偶e by膰 ksi臋偶ycem, ale mo偶e posiada膰 ksi臋偶yce,
鈥 dzieli swoj膮 orbit臋 z innymi obiektami 鈥 od艂amkami astronomicznymi, kt贸rych nie by艂 w stanie usun膮膰.

Nie zmienia to jednak faktu, 偶e Pluton nadal pozosta艂 dla astronom贸w bardzo ciekawym obiektem astronomicznym.

Charakterystyka fizyczna Plutona

Dane fizyczne Plutona
Klasyfikacja planeta kar艂owata
Odkrywca Clyde Tombaugh
Data odkrycia 18 luty 1830 r.
Najmniejsza odleg艂o艣膰 od S艂o艅ca 29,57 au 鈮 4,4 mld km
Najwi臋ksza odleg艂o艣膰 od S艂o艅ca 49,32 au 鈮 7,4 mld km
Okres obiegu wok贸艂 S艂o艅ca 247,7 lat
艢rednica 2310 km
Przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni

0,62 m/s2

Ksi臋偶yce Charon, Styx, Nix, Kerberos, Hydra (5)

Powierzchnia planety jest zr贸偶nicowana, a jej kolor waha si臋 od czarnego w臋gla do ciemno pomara艅czowego i bia艂ego. Z艂o偶ona jest g艂贸wnie z lodu i niewielkiej ilo艣ci ska艂 oraz metali.

Obraz Plutona w wysokiej rozdzielczo艣ci i ulepszonych kolorach wydobywa r贸偶nice w sk艂adzie powierzchni

Ryc. 6. Obraz Plutona w wysokiej rozdzielczo艣ci i ulepszonych kolorach wydobywa r贸偶nice w sk艂adzie powierzchni

Planet臋 pokrywaj膮 r贸wniny z艂o偶one z lodu azotowego ze 艣ladami metanu i tlenku w臋gla. Natomiast g贸ry zbudowane s膮 z lodu wodnego. Najprawdopodobniej pod powierzchni膮 Plutona znajduje si臋 ogromny ocean otaczaj膮cy materia艂 skalny osiad艂y na g臋stym j膮drze. Posiada on r贸wnie偶 atmosfer臋, kt贸ra zawiera warstwy mg艂y sk艂adaj膮ce si臋 najprawdopodobniej ze z艂o偶onych zwi膮zk贸w chemicznych.

Powierzchnia Plutona z widocznym zamgleniem atmosfery

Ryc. 7. Powierzchnia Plutona z widocznym zamgleniem atmosfery

Ci艣nienie na Plutonie jest oko艂o 100 razy mniejsze ni偶 na Ziemi, a temperatura na jego powierzchni wynosi oko艂o -223掳C i wzrasta wraz z wysoko艣ci膮, by oko艂o 30 km nad powierzchni膮 osi膮gn膮膰 maksymaln膮 warto艣膰 r贸wn膮 oko艂o -163掳C. Jak dot膮d ta planeta kar艂owata jest jedynym obiektem transneptunowym, (za orbit膮 Neptuna) wok贸艂 kt贸rego potwierdzono obecno艣膰 atmosfery.

Pluton - model wewn臋trznej struktury

Ryc. 8. Model wewn臋trznej struktury Plutona

Ciekaw膮 struktur膮 na powierzchni Plutona jest obszar wyr贸偶niaj膮cy si臋 ja艣niejszym kolorem i znacznie mniejsz膮 liczb膮 krater贸w, nazwany na cze艣膰 odkrywcy planety Tombaugh Regio. Ma on kszta艂t serca i 艣rednic臋 r贸wn膮 oko艂o 1590 km. W niekt贸rych grafikach region ten por贸wnywany jest nie do serca, a do g艂owy disnejowskiego psa Pluto, kt贸ry otrzyma艂 imi臋 po odkryciu tego cia艂a niebieskiego.

Serce i g艂owa disnejowskiego bohatera na Plutonie

Ryc. 9. Serce i g艂owa disnejowskiego bohatera na Plutonie

Ma艂y 艣wiat Plutona

Okaza艂o si臋, 偶e Pluton jest bardzo ma艂ym obiektem w por贸wnaniu z innymi planetami, ale posiada a偶 pi臋膰 w艂asnych ksi臋偶yc贸w. W czerwcu 1978 roku ameryka艅scy astronomowie z U.S. Naval Observatory wykonali zdj臋cia Plutona i dostrzegli, 偶e znajduje si臋 na nich wybrzuszenie, kt贸re porusza si臋 wok贸艂 Plutona w okresie 6,4 dnia. Zatem Pluton mia艂 ksi臋偶yc! Nadano mu nazw臋 Charon 鈥 od przewo藕nika dusz przez mityczn膮 rzek臋 Styks do krainy zmar艂ych, w kt贸rej urz臋dowa艂 Hades, grecki odpowiednik Plutona.

Widok Plutona i jego du偶ego ksi臋偶yca Charona w naturalnych kolorach skompilowany ze zdj臋膰 wykonanych przez sond臋 New Horizons NASA 13 i 14 lipca 2015 roku

Ryc. 10. Widok Plutona i jego du偶ego ksi臋偶yca Charona w naturalnych kolorach skompilowany ze zdj臋膰 wykonanych przez sond臋 New Horizons NASA 13 i 14 lipca 2015 roku

Wraz z rozwojem technologii, w maju 2005 roku, za pomoc膮 Kosmicznego Teleskopu Hubble鈥檃 odkryto kolejne dwa ksi臋偶yce 鈥 NixHydra. Pierwszy z nich wzi膮艂 sw膮 nazw臋 od mitologiczego uosobienia ciemno艣ci nocnej, natomiast drugi od wielog艂owego w臋偶a wodnego zamieszkuj膮cego bagna.

Sfotografowana przez Hubble鈥檃 w 2005 roku para ma艂ych ksi臋偶yc贸w kr膮偶膮cych wok贸艂 Plutona: Nix i Hydra

Ryc. 11. Sfotografowana przez Hubble鈥檃 w 2005 roku para ma艂ych ksi臋偶yc贸w kr膮偶膮cych wok贸艂 Plutona: Nix i Hydra

Kolejnych odkry膰 naturalnych satelit贸w Plutona dokonano w czerwcu 2011 oraz lipcu 2012 roku r贸wnie偶 za pomoc膮 teleskopu Hubble鈥檃. Okaza艂o si臋, 偶e pomi臋dzy orbitami Nix i Hydry cia艂o niebieskie obiega tak偶e Kerberos, kt贸ry nazw臋 zawdzi臋cza mitologicznemu bratu Hydry 鈥 olbrzymiemu, tr贸jg艂owemu psu, kt贸ry strze偶e wej艣cia do 艣wiata zmar艂ych. Odkryto r贸wnie偶, 偶e pomi臋dzy Charonem i Nix znajduje si臋 jeszcze jeden malutki ksi臋偶yc, kt贸rego nazwano Styx na cze艣膰 mitycznej rzeki Hadesu.

Ksi臋偶yce Plutona

Ryc. 12. Ksi臋偶yce Plutona

W zwi膮zku z odkryciem z艂o偶onego 艣wiata wok贸艂 Plutona, w 2006 roku wys艂ano w jego stron臋 jedn膮 z najszybszych dot膮d sond kosmicznych 鈥 New Horizons. Opu艣ci艂a ona uk艂ad Ziemia 鈥 Ksi臋偶yc w zaledwie 9 godzin. Dla por贸wnania, loty programu Apollo na Ksi臋偶yc zajmowa艂y oko艂o 3 d贸b. W grudniu 2009 roku sonda ta znalaz艂a si臋 bli偶ej Plutona ni偶 Ziemi, a w lipcu 2013 roku wykona艂a i przes艂a艂a na Ziemi臋 pierwsze zdj臋cia Plutona i Charona. Nast臋pnie min臋艂a orbit臋 Neptuna i w styczniu 2015 roku rozpocz臋艂a szczeg贸艂ow膮 obserwacj臋 Plutona i jego ksi臋偶yc贸w.

Charakterystyka ksi臋偶yc贸w Plutona

Nazwa naturalnego satelity Odleg艂o艣膰 od Plutona [km] Okres obiegu wok贸艂 Plutona [dni] Kszta艂t i wymiary
Charon 19 591 6,39 kula o 艣redniej 艣rednicy 1212 km
Styx 42 656 20,16 bry艂a o wymiarach 16 x 9 x 8 km
Nix 48 694 24,85 bry艂a o wymiarach 49,8 x 33,2 x 31,1 km
Kerberos 57 783 32,17 bry艂a o wymiarach 19 x 10 x 9 km
Hydra 64 738 38,20 bry艂a o wymiarach 50,9 x 36,1 x 30,9 km

Niestety jak dot膮d zbadali艣my jedynie male艅ki u艂amek kosmicznego 艣wiata, dlatego obiekty transneptunowe, takie jak Pluton, ukrywaj膮 przed nami jeszcze wiele tajemnic. Mamy jednak nadziej臋, 偶e nowe technologie otworz膮 nam drog臋 do ich poznania i niebawem b臋dziemy mogli zebra膰 szczeg贸艂owe informacje na temat obiekt贸w skrywaj膮cych si臋 w najdalszych zak膮tkach Uk艂adu S艂onecznego.

Materia艂y 藕r贸d艂owe

Informacje

1. Mizerski W., 呕mijewski P., Litwin J., Oko艂贸w A., Nowaczek W.: Tablice fizyczno 鈥 astronomiczne. Adamantan.
2. https://www.space.com/19824-clyde-tombaugh.html
3. https://www.britannica.com/list/10-important-dates-in-pluto-history
4. https://en.wikipedia.org/wiki/Percival_Lowell
5. https://solarsystem.nasa.gov/planets/dwarf-planets/pluto/overview/#otp_10_things_to_know_about_pluto
6. https://pl.wikipedia.org/wiki/New_Horizons
7. https://www.nasa.gov/feature/five-years-after-new-horizons-historic-flyby-here-are-10-cool-things-we-learned-about-plut-0
8. https://odkrywcyplanet.pl/czym-jest-planeta-karlowata/#Definicja_i_klasyfikacja_obiektu_jako_planety_karlowatej

Ilustracje

[Ryc. 1.] https://fr.wikipedia.org/wiki/Ornithopt%C3%A8re  鈥 dost臋p 25.08.2021 r.
[Ryc. 2.]  https://www.nps.gov/wrbr/index.htm 鈥 dost臋p 25.08.2021 r.
[Ryc. 3.] https://pl.wikipedia.org/wiki/Buran_(wahad%C5%82owiec)  鈥 dost臋p 25.08.2021 r.

Odrabiamy logo

Odrabiamy.pl to serwis edukacyjny dla uczni贸w, kt贸ry tworz膮 nauczyciele. W naszej bazie znajdziesz opracowania zada艅 z aktualnych podr臋cznik贸w do ponad 20 przedmiot贸w szkolnych, testy 贸smoklasisty i maturalne, a tak偶e wideolekcje oraz do艣wiadczenia w formie wideo. Pomagamy w nauce. Razem.


漏 2024 blog odrabiamy - odrabiamy.pl