Kiedy sonda New Horizons NASA sfotografowała Plutona z bliska, znalazła coś, czego nikt się nie spodziewał: żadnych kraterów udarowych. Przynajmniej żadnych, które sonda mogła zobaczyć, a sama ta nieobecność jest faktem — oznacza to, że powierzchnia Plutona jest młodsza niż 10 milionów lat, geologiczny niemowlak w porównaniu ze starymi, pełnymi kraterów światami w pobliżu.
Pluton jest planetą karłowatą w pasie Kuipera, pierścieniu lodowych ciał zaczynającym się poza orbitą Neptuna. Leży tak daleko, że światło słoneczne, po przebyciu wewnętrznego Systemu Słonecznego w ciągu minut, potrzebuje 5,5 godziny, aby do niego dotrzeć na jego odległości orbitalnej 39,5 AU. Ta odległość jest dokładnie dlatego, że Pluton ukrywał swoje tajemnice przez tak długo — i dlaczego historia jego odkrycia, nazewnictwa, degradacji i ostatecznie wizyty jest warta więcej niż pięć minut Twojego czasu.
Rok porównywania fotografii
Odkrycie Plutona było mniej momentem eureki niż powolnym, metodycznym procesem. Od 6 kwietnia 1929 roku astronom Clyde Tombaugh używał 13-calowego astromafu Obserwatorium Lowell do fotografowania tego samego kawałka nieba przez kilka nocy, a następnie porównywał płyty z wszystkim, co przesunęło się na tle stałych gwiazd. Była to nudna praca z projektu: planeta zmieniłaby pozycję między ekspozycjami, gwiazdy nie.
Metoda się opłaciła. To w Lowell w 1930 roku Tombaugh odkrył Plutona, zamykając poszukiwania, które założyciel obserwatorium Percival Lowell rozpoczął dziesiątki lat wcześniej w poszukiwaniu hipotetycznej „Planety X". Tombaugh tam dotarł dzięki cierpliwości i komparatorowi powiększającemu, a nie szczęściu.
Jedenaastolatek nadał mu imię
Nazwę ustalono przez komisję, ale zwycięski wniosek wniósł dziecko. Nazwę Pluton zaproponowała Venetia Burney, jedenaastoletnia uczennica z Oxfordu, Anglia, zainteresowana mitologią klasyczną. Zaproponowała ją swojej rodzinie po usłyszeniu o nowym odkryciu, a nazwa wygrała ze wszystkimi alternatywami, które rozważał personel Lowell — właściwy wybór dla małego, słabego świata nazwanego na cześć boga podziemia, zimnego i dalekiego od Słońca.
Od dziewiątej planety do planety karłowatej
Przez większość XX wieku Pluton był po prostu dziewiątą planetą. To się zmieniło w 2006 roku. Pluton był uważany za planetę przez dziesięciolecia, aż koncepcja „planety karłowatej" została przyjęta przez Międzynarodową Unię Astronomiczną w tym roku — i dziś Pluton jest uważany za prototypowy przykład kategorii, świat, wokół którego zbudowana została definicja.
Logika degradacji sprowadza się do kontroli okolicy. Jednym z powodów, dla których Pluton został sklasyfikowany na nowo, jest to, że jego masa wynosi tylko 0,07 razy połączoną masę innych obiektów dzielących jego strefę orbitalną, podczas gdy masa Ziemi wynosi 1,7 miliona razy pozostałą masę na jej orbicie. Ziemia przytłaczająco wyczyściła swoją orbitę wokół Słońca; Pluton, mierząc się tym samym miernikiem, nie zbliżył się do oczyszczenia swojego. Ten pojedynczy stosunek jest różnicą między „planetą" a „planetą karłowatą" w podręcznik IAU.
Mały świat, nawet wśród karłów
Odkładając dyskusję o klasyfikacji na bok, liczby Plutona mówią same za siebie. Jego średnica wynosi 2376,6 km, a jego masa to 17,7% Księżyca (0,22% Ziemi), ale jego powierzchnia jest nieco większa niż Rosja — przypomnienie, że nawet mała kula rozciąga się na wiele terenu, gdy stoisz na niej zamiast patrzeć na nią z kosmosu.
Pluton nie jest nawet największym obiektem swojego rodzaju w zewnętrznym Systemie Słonecznym, ale nadal przysłania obiekty bliżej domu: Pluton ma więcej niż dwukrotną średnicę i czternaście razy masę Cerezy, największego obiektu w pasie asteroid. Dwa światy, oba ostatecznie sklasyfikowane jako „planeta karłowata", rozdzielone przepaścią rozmiaru, którą sugeruje wspólna etykieta.
Charon: Księżyc prawie tak duży jak jego planeta
Największy księżyc Plutona również pochodził z komutatora migotania, dziesiątki lat później. Charona odkrył astronom James Christy z U.S. Naval Observatory używając teleskopu 1,55-metrowego na stacji Flagstaff Naval Observatory, 22 czerwca 1978, podczas gdy badał mocno powiększone obrazy Plutona na płytach fotograficznych zrobionych dwa miesiące wcześniej.
To, co odkrycie niezwykłe, nie był tylko sam księżyc, ale jego rozmiar. Średnica Charona wynosi 1212 kilometrów, nieco więcej niż połowa Plutona — proporcjonalnie ogromna obok świata, który porusza, i to jest dokładnie dlatego, że wyróżniała się Christyowi na tych powiększonych płytach zamiast pozostać ukryta.
Christy nazwał księżyc Charon naukową wersją przezwiska „Char" swojej żony Charlene, po uprzednim zaproponowaniu „Oz" 24 czerwca 1978. Znaczenie mitologiczne przyszło później — Charon to przewoźnik, który transportuje dusze przez rzekę Styks do podziemia rządzonego przez Plutona — ale pierwsza inspiracja astronoma była znacznie bliżej domu.
Dzień, który pasuje do orbity jego księżyca
Pluton i Charon są zablokowane razem w niezwykle napięty rytm. Okres rotacji Plutona, jego dzień, równa się 6387 dni ziemskim. Oddzielnie Charon i Pluton orbitują wokół siebie co 6387 dni. Te dwie liczby nie są przypadkiem: Pluton utrzymuje tę samą stronę zwróconą ku Charonowi przez cały czas, dokładnie jak Charon utrzymuje tę samą stronę zwróconą ku Plutonowi, oba ciała wzajemnie zablokowane pływami w wspólnym rytmie.
Ta powolna rotacja wiąże się z ekstremalpnym nachyleniem. Pluton obraca się na boku z nachyleniem osiowym 120 stopni, co czyni jego zmienność sezonową ekstremalną: przy jego przesileniach jedna czwarta jego powierzchni jest w ciągłym świetle dziennym, podczas gdy inna czwarta jest w ciągłej ciemności. Plutonów biegun może spędzić dziesięciolecia bez bycia Słońcem, a następnie obrócić się do niczego oprócz światła dziennego.
Młody świat z cienkim powietrzem
To przywraca historię do brakującego krateru. Pluton nie ma kraterów widocznych dla New Horizons, co wskazuje, że jego powierzchnia jest młodsza niż 10 milionów lat — geologicznie młoda według standardów Systemu Słonecznego, co oznacza, że coś nadal go reformowało wiele lat po epoce, gdy większość światów po prostu gromadził bliźniacze blizny.
Powietrze nad tą młodą powierzchnią jest ledwie obecne. Według pomiarów New Horizons ciśnienie atmosferyczne na powierzchni Plutona wynosi około 1 Pa, około milion do 100 000 razy mniej niż ciśnienie atmosferyczne Ziemi. Jest to bardziej mgła przywierająca do lodu niż atmosfera, wystarczająco gęsta, aby była naukowa ważna, ale zbyt cienka, aby być postrzeganą jako powietrze w jakimkolwiek znanym sensie.
New Horizons: Jedyna wizyta do tej pory
Wszystko, co New Horizons znalazł, znalazł w jednym przejściu. Sonda została wystrzelona 19 stycznia 2006 roku z prędkością około 16,26 km/s względem Słońca i była najszybszym obiektem wytworzonym przez człowieka, według średniej prędkości względem Ziemi, kiedykolwiek wystrzelonym z Ziemi — potrzebowała każdego kawałka tej prędkości na dziesięcioletniż podróż do celu oddalonego o 39,5 AU.
.jpg){kind=link}
14 lipca 2015 roku sonda New Horizons przelatywała obok Plutona i jego pięciu księżyców — przelot za każdym zdjęciem z bliska i precyzyjnym pomiarem w tym artykule, od brakujących kraterów do rzeczywistego rozmiaru Charona. Odpowiednio, około 30 gramów popielnika Clyde'a Tombaugh znajduje się na pokładzie sondy dla upamiętnienia jego odkrycia Plutona w 1930 roku — człowiek, który znalazł Plutona za pomocą komutatora powiększającego, miał okazję pojechać, dziesiątki lat później, na misję, która ostatecznie ujawniła to, co znalazł.