Pluto: Kääpiöplaneetta, jolla on 10 miljoonan vuoden vanha pinta

Kun NASA:n New Horizons -avaruusalus otti ensimmäisen lähikuvan Plutosta, se löysi jotakin, jota ei kukaan odotti: ei yhtään iskukraateria. Ainakin ei mitään, jonka avaruusalus pystyi näkemään, ja tämä puuttuminen on sinänsä fakta — se tarkoittaa, että Pluton pinta on alle 10 miljoonan vuotta vanha, geologinen pikkulapsi verrattuna läheisten, krateerein peitettyjen ihmisten maailmoihin.

Pluto on kääpiöplaneetta Kuiperin vyöhykkeellä, jäisten kappaleiden renkaalla, joka alkaa Neptunuksen kiertoradan ulkopuolella. Se on niin kaukana, että auringon valo, jonka jälkeen se on ylittänyt sisäisen aurinkokunnan minuuteissa, tarvitsee 5,5 tuntia päästäkseen siihen sen kiertoradalla etäisyydellä 39,5 AU. Tämä kaukainen sijainti on täsmälleen syy siihen, miksi Pluto piti salaisuuksiaan niin kauan — ja miksi sen löytämisen, nimeämisen, alentamisen ja lopulta vierailun tarina ansaitsee enemmän kuin viisi minuuttia ajastasi.

Pluton löytäminen oli vähemmän eureka-hetki kuin hidas, järjestelmällinen prosessi. Huhtikuun 6. päivästä 1929 alkaen tähtitieteilijä Clyde Tombaugh käytti Lowell-observatorion 13 tuuman astrograffia valokuvaamaan samaa taivaan aluetta useita öitä ja vertasi sitten levyjä kaikkeen, mikä oli siirtynyt kiinteiden tähtien taustasta. Se oli suunnittelun mukaan tylsää työtä: planeetta muuttaisi paikkaa paljastuksissa, kun taas tähdet eivät.

Menetelmä tuotti tuloksia. Lowell-observatoriossa vuonna 1930 Tombaugh löysi Pluton, päättäen hakuun, jonka observatorion perustaja Percival Lowell oli aloittanut vuosikymmeniä aiemmin etsimään hypoteettista "Planeettaa X". Tombaugh pääsi sinne kärsivällisyyden ja suurennusvertailijan avulla, ei onnen.

Nimi päätettiin komiteassa, mutta voittava ehdotus tuli lapselta. Nimen Pluto ehdotti Venetia Burney, yhdentoista vuotias tyttö Oxfordista, Englannista, joka oli kiinnostunut klassisesta mytologiasta. Hän ehdotti sitä perheelleen kuultuaan uuden löytämisen, ja nimi voitti kaikki Lowell-henkilökunnan harkitsemansa vaihtoehdot — sopiva valinta pienelle, heikolla maailmalle, joka on nimetty pohjoismaisen alamaailman jumalalle, kylmälle ja kaukana aurinkosta.

Suurimman osan 1900-luvusta Pluto oli yksinkertaisesti yhdeksäs planeetta. Se muuttui vuonna 2006. Plutoa pidettiin planeetana vuosikymmeniä, kunnes "kääpiöplaneetan" käsite omaksuttiin Kansainvälisen tähtitieteen liiton toimesta sinä vuonna — ja nykyään Plutoa pidetään kategoriaa edustavana prototyyppiesimerkkinä, maailmana, jonka ympärille määritelmä rakennettiin.

Alentamisen perustelut liittyvät naapuruston hallintaan. Yksi syy Pluton uudelleenluokitteluun on, että sen massa on vain 0,07 kertaa muiden objektien yhdistetty massa, jotka jakavat sen kiertoratavyöhykkeen, kun taas Maan massa on 1,7 miljoonaa kertaa jäljellä oleva massa sen kiertoradalla. Maa on ylivoimaisesti puhdistaneet kelkkansa Auringon ympärillä; Pluto ei ole samalla mittapuulla lähellä sen omansa puhdistamista. Tämä yksi suhdeluku on ero "planeetan" ja "kääpiöplaneetan" välillä IAU:n säännöistössä.

Kun luokittelukeskustelu jätetään syrjään, Pluton numerot puhuvat puolestaan. Sen halkaisija on 2 376,6 km ja sen massa on 17,7 % Kuun massasta (0,22 % Maan), silti sen pinta-ala on hieman suurempi kuin Venäjä — muistutus siitä, että jopa pieni pallo kehittyy paljon maaksi, kun seisot siinä sen sijaan, että katsot sitä avaruudesta.

Pluto ei ole edes sen suuntaa suurin objekti ulkoaurinkokunassa, mutta se silti pienenää lähemmäksi kotia olevia objekteja: Plutolla on yli kaksi kertaa Ceresin halkaisija ja neljätoista kertaa massa, suurin asteroidiheina oleva objekti. Kaksi maailmaa, molemmat lopulta luokiteltuna "kääpiöplaneetaksi", erotettuina kokoerolla, jota jaa nimetty etiketti ei vihjaa.

Pluton suurin kuu tuli myös vilkkausvertailijasta, vuosikymmeniä myöhemmin. Charonia löysi yhdysvaltalaisen laivaston observatorion tähtitieteilijä James Christy käyttämällä 1,55 metrin teleskooppia Laivaston observatorion Flagstaff-asemalla 22. kesäkuuta 1978, kun hän tutki erittäin suurennettuja Pluton kuvia valokuvaustasoilla, jotka on otettu kaksi kuukautta aiemmin.

Se, mikä teki löytämisestä merkittävää, ei ollut vain kuu itse vaan sen koko. Charonin halkaisija on 1 212 kilometriä, hieman yli puolet Plutosta — suhteellisesti valtava kiertävän maailman vieressä, mikä on juuri syy siihen, miksi se erottui Christylle näillä suurennetuilla levyillä sen sijaan, että pysyisi piilotettuina.

Christy nimitti kuun Charoiniksi tieteellisesti kuulostava versiona vaimonsa Charlenen lempinimen "Char" kanssa sen jälkeen, kun hän oli ensin ehdottanut "Oz":ia 24. kesäkuuta 1978. Mytologinen merkitys tuli myöhemmin — Charon on lauttamies, joka kuljettaa sieluja Styxin joen yli Pluton hallitsemaan alamaailmaan — mutta tähtitieteilijän ensimmäinen inspiraatio oli paljon lähempänä kotia.

Pluto ja Charon ovat lukittuina toisiinsa epätavallisen tiukassa rytmissä. Pluton pyörähdysaika, sen päivä, on yhtä suuri kuin 6,387 maapallon päivää. Erikseen Charon ja Pluto kiertävät toisiaan 6,387 päivän välein. Nämä kaksi numeroa eivät ole sattuma: Pluto pitää samaa pintaa kääntyneenä Charoniin koko ajan, aivan kuten Charon pitää samaa pintaa kääntyneenä Plutoon, molemmat kappaleet keskinäisesti vuorovesi-lukittu jaettuun rytmiin.

Tämä hidas kierto tulee äärimmäisen kallistumisen kanssa. Pluto pyörii sivuttain 120 asteen akselivähin, mikä tekee sen kausivariaaatiosta äärimmäisen: sen pysäyttimissä neljäsosa sen pinnasta on jatkuvassa päivänvalossa, kun taas toinen neljäsosa on jatkuvassa pimeydessä. Plutonin napa voi viettää vuosikymmeniä näkemättä Aurinkoa koskaan, sitten kääntyä kohti mitään paitsi päivänvaloa.

Tämä tuottaa tarinan takaisin puuttuvaan kraateriin. Plutolla ei ole kraatteria, jotka olisivat näkyvissä New Horizonsille, mikä osoittaa, että sen pinta on alle 10 miljoonan vuotta vanha — geologisesti uusi aurinkokuntastandardien mukaan, mikä tarkoittaa, että jotain on jatkuvasti muotoilleet sitä kauan sen jälkeen, kun useimmat maailmat yksinkertaisesti keräsivät iskuarpia.

Ilma tämän nuoren pinnan yläpuolella on tuskin olemassa. New Horizonssin mittausten mukaan Pluton pinnan ilmakehän paine on noin 1 Pa, suunnilleen miljoona 100 000 kertaa pienempi kuin Maan ilmakehän paine. Se on vähemmän ilmakehä kuin sumu, joka tarttuu jäähän, riittävän paksu, jotta se on tieteellisesti tärkeää, mutta liian ohut tuntua ilmalta missään tutulla tavalla.

Kaikki, mitä New Horizons löysi, se löysi yhdessä läpimenossa. Avaruusalus laukaistiin 19. tammikuuta 2006 noin 16,26 km/s nopeudella suhteessa Aurinkoon, ja se oli nopein ihmisen tekemä objekti keskimääräisellä nopeudella suhteessa Maahan, koskaan Maasta lähetetty — sillä tarvitsi jokainen pala nopeutta kymmeneksi vuodelle pitkälle matkalle kohti maalia 39,5 AU:n päässä.

1. heinäkuuta 2015 New Horizons -avaruusalus lentää Pluton ja sen viiden kuun ohi — ohitus jokaisen tämän artikkelin lähikuvan ja tarkan mittauksen takana, puuttuvista kraatereista Charonin todelliseen kokoon. Sopivasti noin 30 grammaa Clyde Tombaughin tuhkaa on avaruusaluksen kyydissä muistaa hänen Pluton löytämistään vuonna 1930 — mies, joka löysi Pluton suurennusvertailijalla, pääsi nousemaan, vuosikymmeniä myöhemmin, tehtävälle, joka lopulta paljasti sen, mitä hän oli löytänyt.

• Wikipedia: Pluto
• Wikipedia: Clyde Tombaugh
• Wikipedia: Charon (kuu)
• Wikipedia: Kääpiöplaneetta
• Wikipedia: New Horizons