Pluto: Trpasličia planéta s povrchom starým 10 miliónov rokov

Pluto: Trpasličia planéta s povrchom starým 10 miliónov rokov

Keď sonda New Horizons NASA fotografovala Pluto z blízka, našla niečo, čo nikto neočakával: žiadne nárazové krátery. Aspoň žiadne, ktoré by mohla sonda vidieť, a táto absencia je sama osebe fakt — znamená to, že povrch Pluta je mladší ako 10 miliónov rokov, geologický dojčatko v porovnaní so starými svetmi pokrytými krátérmi v blízkosti.

Pluto je trpasličia planéta v Kuiperovom páse, prstenci ľadových telies, ktorý začína za oběžnou dráhou Neptúna. Leží tak ďaleko, že slnečné svetlo, potom čo prešlo vnútornou slnečnou sústavou za minúty, potrebuje 5,5 hodiny, aby sa dostalo na jeho obežnú vzdialenosť 39,5 AU. Táto vzdial enosť je presne dôvod, prečo si Pluto strážilo svoje tajomstvá tak dlho — a prečo je príbeh jeho objavenia, pomenúvania, zníţenia a napokon návštevy stojí viac ako päť minút vášho času.

Rok porovnávania fotografií

Objavenie Pluta bolo menej eurékôm okamihem ako pomalý, metodický proces. Od 6. apríla 1929 používal astronóm Clyde Tombaugh 13-palcový astograf Lowellovej observatória na fotografovanie rovnaného kúsku neba viackrát za noc a potom porovnávali dosky s všetkým, čo sa pohybovalo voči pevnému pozadiu hviezd. Bola to nudná prácou podľa návrhu: planéta by zmenila polohu medzi expozíciami, hviezdy by nie.

Zeissov blikajúci komparátor na Lowellovej observatóriu, ktorý použil Clyde Tombaugh na objavenie Pluta v roku 1930
Zeissov blikajúci komparátor Lowellovej observatória, nástroj, ktorý Tombaugh použil na porovnávanie fotografi ckých dosiek a zistenie pohybu Pluta voči hviezdam. Foto: nivium, CC BY 2.0, cez Wikimedia Commons

Metóda priniesla výsledky. Bolo to v Lowell v roku 1930, kde Tombaugh objavil Pluto, čím uzavrel hľadanie, ktoré zakladateľ observatória Percival Lowell začal desiatky rokov skôr hľadaním hypotetickej „Planéty X". Tombaugh sa tam dostal cez trpezlivosť a zväčšovací komparátor, nie cez šťastie.

Jedenásťročný chlapec mu dal meno

Pomenovanie rozhodla komisia, ale víťazný návrh prišiel od dieťaťa. Meno Pluto navrhla Venetia Burney, jedenásťročná školáčka z Oxfordu, Anglicka, ktorá sa zaujímala o klasickú mytológiu. Navrhla to svojej rodine potom, čo počula o novom objave, a meno zvíťazilo nad všetky alternatívy, ktoré zvažoval Lowellov personál — vhodné meno pre malý, slabý svet pomenovaný po bohu podsvetia, chladnom a ďaleko od Slnka.

Od deviateho planeta k trpasličej planéte

Počas veľkej časti 20. storočia bol Pluto jednoducho deviaty planeta. To sa zmenilo v roku 2006. Pluto bol považovaný za planétu počas desaťročí, kým koncept „trpasličia planéta" prijala Medzinárodná astronomická únia v tom roku — a dnes sa Pluto považuje za prototypický príklad kategórie, svet, okolo ktorého bola postavená definícia.

Zdôvodnenie zníţenia sa redukuje na kontrolu susedstva. Jedným dôvodom, prečo bol Pluto znovu klasifikovaný, je, že jeho hmotnosť je len 0,07-násobok kombinovanej hmotnosti ostatných objektov spoľahlivých jeho orbitálnu zónu, zatiaľ čo hmotnosť Zeme je 1,7 milióna násobok zvyšnej hmoty na jej obeţnej dráhe. Zem prehl'advajúco čistila svoju jazdnú dráhu okolo Slnka; Pluto podľa tej istej miery sa ani neblíţilo čisteniu svojej vlastnej. Táto jediná pomerť je rozdielom medzi „planéta" a „trpasličia planéta" v pravidlách IAU.

Malý svet, dokonca i medzi trpaslíkmi

Keď sa dá klasifikačná diskusia nabok, čísla Pluta hovoria sami za seba. Jeho priemer je 2 376,6 km a jego hmotnosť je 17,7% Mesiaca (0,22% Zeme), ale povrch je o niečo väčší ako Rusko — pripomenutie, že aj malá guľa sa roztiahne na veľa pôdy, keď na nej stojíš, miesto aby si sa na ňu díval z vesmíru.

Pluto nie je ani najväčším objektom svojho druhu v externém slnečnom systéme, no stále má tieň na objektoch bližšie k domu: Pluto má viac ako dvojnásobný priemer a jedenáť-násobnej hmotnosti Cerery, najväčší objekt v asteroidnom páse. Dva svetí, oba nakoniec klasifikované ako „trpasličia planéta", oddelené priepasťou veľkosti, ktorú zdieľaný štítok nenaznačuje.

Charon: Mesiac takmer tak veľký ako jeho planeta

Najväčší mesiac Pluta prišiel tiež z blikajúceho komparátora, desiatky rokov neskôr. Charona objavil astronóm James Christy z U.S. Naval Observatory pomocou 1,55-metrového teleskopu na stanici Flagstaff U.S. Naval Observatory, 22. júna 1978, keď skúmal vysoko zväčšené snímky Pluta na fotografi ckých deskách z dvoch mesiacov skôr.

Charon, najväčší mesiac Pluta, v pravých farbách fotografovaný New Horizons
Charon, najväčší mesiac Pluta, fotografovaný v pravých farbách New Horizons. Foto: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Alex Parker, verejná doména, cez Wikimedia Commons

To, čo objavenie pozoruhodným, nebol len mesiac sám, ale jeho veľkosť. Charonov priemer je 1 212 kilometrov, čo je niečo viac ako polovica Pluta — proporcionálne obrovské vedľa sveta, ktorý obieha, čo je presne dôvod, prečo sa Christymu vyznačil na tých zväčšených deskách namiesto toho, aby ostal skrytý.

Christy pomenoval mesiac Charona ako vedecky znejúcu verziu prezývky svojej manţelky Charlene, „Char", potom čo najprv navrhol „Oz" 24. júna 1978. Mytologický zmysel prišiel neskôr — Charon je prevozník, ktorý prepravuje duše cez rieku Styx do podsvetia, ktoré riadi Pluto — ale prvá inšpirácia astronóma bola oveľa bližšie k domu.

Deň, ktorý zodpovedá obeţnej dráhe jeho mesiaca

Pluto a Charon sú zamknuté spolu v nezvyčajne tesnom rytme. Rotačná periódou Pluta, jeho deň, sa rovná 6 387 zemských dní. Oddelene obieha Charon a Pluto okolo seba každých 6 387 dní. Tieto dvě čísla nie sú náhoda: Pluto drţí rovnakú tvár obrátenu k Charonovi po celý čas, tak ako aj Charon drţí rovnakú tvár obrátenu k Plutu, obe telesá vzájomne prílivovo uzamknuté v spoločnom rytme.

Táto pomalá rotácia prichádza s extrémnym náklonom. Pluto sa otáča na boku s os sálnou náklonom 120 stupňov, čo činí jeho sezónnú zmenu extrémnou: v jeho slnečiach, štvrtina jeho povrchu je v nepretrzitom dennom svetle, zatiaľ čo ďalšia štvrtina je v nepretrzitej tme. Plutonský pól môţe stráviť desiatky rokov bez toho, aby nikdy nevidel Slnko, potom sa otáčať k ničomu inému ako denným svetlom.

Mladý svet s tenkým vzduchom

Toto vracá príbeh spatiť k chýbajúcemu kráteru. Pluto nemá ţiadne krátery viditeľné pre New Horizons, čo naznaču je, ţe jeho povrch je mladší ako 10 miliónov rokov — geologicky mladý podľa noriem slnečnej sústavy, čo znamená, ţe niečo naďalej pretváralo ho dlho potom, čo väčšina svetov jednoducho akumulovala nárazové jazvy.

Vzduch nad tým mladým povrchom je sotva prítomný. Podľa meraní New Horizons je atmosferický tlak na povrchu Pluta asi 1 Pa, približne milión aţ 100 000-násobok menej ako atmosferický tlak Zeme. Je to skôr hmla pripevnená k ľadu ako atmosféra, dostatočne hrubá na to, aby bola vedecky významná, ale príliš tenká na to, aby sa cítila ako vzduch v naozajstnom zmysle.

New Horizons: Jediný posud zatiaľ

Všetko, čo New Horizons našlo, našlo v jednom priechode. Kosmická loď bola vypustená 19. januára 2006 rýchlosťou asi 16,26 km/s v pomere k Slnku a bola najrýchlejším objektom vytvoreným ľuďmi, podľa priemernej rýchlosti voči Zemi, kedy bol niekedy vypustený zo Zeme — potreboval každý kúsok tej rýchlosti na desať-ročnú cestu k cieľu vzdialenému 39,5 AU.

Umelecké znázornenie rakety NASA New Horizons, ktorá snímala prvé snímky Pluta z blízka
Umelecké znázornenie kozmickej lode New Horizons, ktorá snímala prvé snímky Pluta z blízka. Foto: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/NASA, CC BY 4.0, cez Wikimedia Commons
  1. júla 2015 kozmická loď New Horizons lietala okolo Pluta a jeho piatich mesiacov — preletu za každým zblízka snímkom a presným meraním v tomto články, od chýbajúcich kráterov k skutočnej veľkosti Charona. Vhodne asi 30 gramov Clyde Tombaughových popola je na palube kozmickej lode na pamiatku jeho objave Pluta v roku 1930 — muž, ktorý našiel Pluto so zväčšovacím komparátorom, dostal možnosť vziať si to desiatky rokov neskôr na misiu, ktorá konečne odhalila, čo našiel.

Zdroje