Πλούτωνας (πλανήτης νάνος)

Πλούτωνας

Πλούτωνας
Έγχρωμη φωτογραφία του Πλούτωνα τραβηγμένη στις 13 Ιουλίου 2015 από τη διαστημοσυσκευή Νέοι Ορίζοντες. Η ανοιχτόχρωμη περιοχή κάτω δεξιά ονομάζεται Περιοχή Τόμπω ή Καρδιά του Πλούτωνα.
Ανακάλυψη
Ανακαλύφθηκε από	Κλάιντ Τόμπω
Ανακαλύφθηκε στις	18 Φεβρουαρίου 1930
Χαρακτηριστικά τροχιάς
Αφήλιο	7.375.927.931 km (49,30503287 AU)
Περιήλιο	4.436.824.613 km (29,65834067 AU)
Ημιάξονας τροχιάς	5.906.376.272 km (39,48168677 AU)
Εκκεντρότητα	0,24880766
Περίοδος περιφοράς	90.613,305 ημέρες (248,09 χρόνια)
Συνοδική Περίοδος	366,73 ημέρες
Μέση Ταχύτητα Τροχιάς	4,666 km/s
Κλίση	17,14175° ως προς την Εκλειπτική 11,88° ως προς τον Ηλιακό ισημερινό
Μήκος του ανερχόμενου σημείου	110,30347°
Όρισμα του περιηλίου	113,76329°
Δορυφόροι	5
Φυσικά Χαρακτηριστικά
Ισημερινή Ακτίνα	1.185 ± 10 km (0,18 γήινες)
Πολική Ακτίνα	- km
Πεπλάτυνση	-
Επιφάνεια	1,665 ×107 km2 (0,033 γήινες)
Όγκος	6,39 ×109 km3 (0,0059 γήινες)
Μάζα	(1,305 ± 0,007 ×1022 kg
Μέση πυκνότητα	2,03 ± 0,06 g/cm3
Επιφανειακή Βαρύτητα στον Ισημερινό	0,658 m/s2
Ταχύτητα Διαφυγής	1,229 km/s
Αστρονομική περίοδος περιστροφής	-6,387230 ημέρες (6 days 9 h 17 min 36 s)
Ταχύτητα περιστροφής στον Ισημερινό	47,18 km/h
Κλίση άξονα	119,591 ± 0,014°
Ορθή αναφορά του βόρειου πόλου	133,046 ± 0,014°
Απόκλιση	−6,145 ± 0,014°
Λευκαύγεια	0,49–0,66
Φαινόμενο μέγεθος	ως 13,65
Θερμοκρασία	ελάχ. μέση μεγ. 33 K 44 K 55 K

Ο Πλούτωνας (επίσημη ονομασία 134340 Πλούτωνας; σύμβολα: ή ) είναι ένας πλανήτης νάνος του Ηλιακού συστήματος και το μεγαλύτερο αντικείμενο στη Ζώνη του Κάιπερ. Όπως και άλλα αντικείμενα της Ζώνης του Κάιπερ, ο Πλούτωνας αποτελείται κατά κύριο λόγο από πέτρωμα και πάγο, και η μάζα του είναι σχετικά μικρή, περίπου το 1/6 της μάζας της Σελήνης και έχει το 1/3 του όγκου της. Βρίσκεται στα εξωτερικά τμήματα του ηλιακού συστήματος, και έτσι χαρακτηρίζεται από πολύ χαμηλές θερμοκρασίες.

Ο Πλούτωνας φαίνεται από τη Γη ως αστέρας 15-ου μεγέθους. Η πραγματική του διάμετρος ισούται με 2.370 χλμ. ή με το 0,18 της γήινης. Η μάζα του είναι, σύμφωνα με μετρήσεις του 2006, 1.305 ± 0.007 ×10²² kg, δηλαδή μόλις ίση προς το 0,0021 της γήινης και πέντε φορές μικρότερη από αυτή της Σελήνης. Η ταχύτητα περιστροφής στον Ισημερινό του, είναι μόλις 47,18 χλμ./ώρα και το ημερονύκτιό του έχει διάρκεια 6 ημέρες και 9 ώρες της Γης, αλλά οι μακρές ημέρες του φωτίζονται μόνο με λυκόφως.

Ανακάλυψη

Ο Ουρμπέν Λεβεριέ χρησιμοποιώντας την κλασική μηχανική κατάφερε να προβλέψει τη θέση του άγνωστου τότε πλανήτη Ποσειδώνα, αναλύοντας τις παρέλξεις στον Ουρανό. Μετέπειτα αναλύσεις έδειξαν ότι η επίδραση του Ποσειδώνα δεν εξηγούσε όλες τις ανωμαλίες της τροχιάς του Ουρανού.

Ο ιδρυτής του αστεροσκοπείου του Flagstaff της Αριζόνα Πέρσιβαλ Λόουελ το 1906 άρχισε μια εκτενή έρευνα για να ανακαλύψει ένα ένατο πλανήτη, ο οποίος ασκούσε παρέλξεις στον πλανήτη Ποσειδώνα και τον Ουρανό, τον οποίο ονόμασε «πλανήτη Χ». Συνέχισε την έρευνα μέχρι τον θάνατό του το 1916.

Ύστερα από μια δικαστική διαμάχη με την Κόνστανς Λόουελ, χήρα, που ήθελε τα λεφτά που κληροδοτήθηκαν στο αστεροσκοπείο για εκείνη, η έρευνα άρχισε ξανά το 1929. Το έργο της ανακάλυψης του πλανήτη Χ ανατέθηκε στον 23-χρόνο Αμερικανό αστρονόμο Κλάιντ Τόμπω, ο οποίος συνέκρινε φωτογραφικές πλάκες ώστε να ανακαλύψει εάν κάποιο αντικείμενο άλλαξε θέση. Στις 18 Φεβρουαρίου 1930, ο Τόμπω ανακάλυψε ένα πιθανό κινούμενο αντικείμενο σε φωτογραφικές πλάκες που τραβήχτηκαν στις 23 και 29 Ιανουαρίου. Μια χαμηλότερης ποιότητας πλάκα από τις 21 Ιανουαρίου χρησιμοποιήθηκε για να επιβεβαιωθεί η κίνηση. Μετά από επιπλέον φωτογραφίες για την επιβεβαίωση, στάλθηκε τηλεγράφημα στο Αστεροσκοπείο του Χάρβαρντ στις 13 Μαρτίου 1930 με τα νέα της ανακάλυψης.

Στη συνέχεια βρέθηκε ότι ο πλανήτης είχε φωτογραφηθεί, χωρίς να έχει αναγνωριστεί ως πλανήτης, από τον Πέρσιβαλ Λόουελ τις 19 Μαρτίου 1915, ενώ η παλαιότερη φωτογραφία του Πλούτωνα χρονολογείται από τις 20 Αυγούστου 1909 και λήφθηκε από το Αστεροσκοπείο Γιερκς.

Η ανακάλυψη έγινε πρωτοσέλιδο σε όλο τον κόσμο. Πάνω από 1.000 προτάσεις για την ονομασία του νέου αντικειμένου στάλθηκαν στο παρατηρητήριο, το οποίο είχε το δικαίωμα να ονομάσει το αντικείμενο. Τελικά επικράτησε η πρόταση «Πλούτων», από τον θεό του κάτω κόσμου στην Ελληνική μυθολογία. Η πρόταση έγινε από τη Βενέτια Μπέρνεϊ (Venetia Burney), μια εντεκάχρονη μαθήτρια από την Οξφόρδη, Αγγλία, με το σκεπτικό ότι βρίσκεται σε κατάσταση αιώνιας νύχτας, λόγω της τεράστιας απόστασής του από τον Ήλιο. Η επιλογή της επίσημης ονομασίας έγινε στις 24 Μαρτίου 1930 και το όνομα ανακοινώθηκε την 1η Μαΐου 1930.

Τροχιά

Η μέση απόσταση του Πλούτωνα από τον Ήλιο είναι 39,48 αστρονομικές μονάδες, δηλαδή 5.906.000.000 χιλιόμετρα, ενώ η περιφορά του γύρω από τον Ήλιο συμπληρώνεται σε 248,09 γήινα έτη. Ωστόσο, λόγω της μεγάλης εκκεντρότητας της τροχιάς του, που είναι η μεγαλύτερη των πλανητών και ισούται με 0,24880766, ο Πλούτωνας στο περιήλιο πλησιάζει τον Ήλιο περισσότερο από τον Ποσειδώνα (η τελευταία φορά που συνέβη αυτό, ήταν μεταξύ του 1979 και του 1999), σε απόσταση 4,5 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων, ενώ στο αφήλιο απομακρύνεται από τον Ήλιο σε απόσταση 7,4 δισεκ. χλμ. Εξάλλου, η τροχιά του Πλούτωνα παρουσιάζει και τη μεγαλύτερη κλίση ως προς την εκλειπτική και είναι ίση με 17,14°. Έτσι, όταν ο Πλούτωνας θεωρούνταν ακόμα πλανήτης, η θέση του «τελευταίου» πλανήτη του ηλιακού συστήματος εναλλασσόταν μεταξύ Ποσειδώνα και Πλούτωνα, καθώς η τροχιά του πρώτου μπαίνει «μέσα» από την τροχιά του δεύτερου, χωρίς ωστόσο να υπάρχει πιθανότητα να συγκρουστούν ποτέ, λόγω συγχρονισμού (τροχιακή απήχηση) των τροχιών Ποσειδώνα και Πλούτωνα 3:2 (για κάθε τρεις περιφορές του Ποσειδώνα ο Πλούτωνας πραγματοποιεί δύο).

Επιφάνεια

Ο Πλούτωνας από την αποστολή Νέοι Ορίζοντες στις 13 Ιουλίου 2015 σε πραγματικό χρώμα.

Στη μέση απόστασή του από τον Ήλιο, 40 φορές μεγαλύτερη από εκείνη της Γης, δέχεται και 1.600 φορές μικρότερη ποσότητα θερμότητας και φωτός από ότι δέχεται η Γη, ενώ επί του παρόντος δέχεται 1.000 φορές μικρότερη. Πρόσφατα, η μέση θερμοκρασία του στην επιφάνειά του, εκτιμήθηκε στους 43 °K (−230 °C), δηλαδή 10 °C χαμηλότερα από όσο πιστευόταν παλαιότερα, ενώ η ελάχιστη φτάνει στους 33 °K (−240 °C). Ο Πλούτωνας πιθανόν αποτελείται από πετρώματα και πάγο, καθώς η μέση του πυκνότητα είναι σημαντικά μικρότερη από αυτή της Γης και ισούται με 2,03 g/cm³.

Μετά από πρόσφατες φωτογραφίες του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, ο Πλούτωνας εμφανίζεται κατά τουλάχιστον 20% πιο κόκκινος από το παρελθόν. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, αυτό οφείλεται στο γεγονός πως εισέρχεται σε μία νέα φάση στην περιφορά του γύρω από τον Ήλιο, κάτι που κάνει τους πάγους από άζωτο στην επιφάνειά του να μεταβάλλονται, δίνοντας ένα πιο έντονο κόκκινο χρώμα στον πλανήτη-νάνο.

Ο Πλούτωνας είναι τόσο μακριά από τον Ήλιο, ώστε οι μακρές ημέρες του φωτίζονται μόνο με λυκόφως, όπως δείχνει αυτή η καλλιτεχνική αναπαράσταση με υπολογιστή. Ακόμα και τώρα, που βρίσκεται σχετικά πιο κοντά, ο Ήλιος φαίνεται 1.000 φορές πιο αμυδρός από όσο στη Γη. Στην ίδια αναπαράσταση, διακρίνεται η «σαν παγωμένη ομίχλη» ατμόσφαιρά του, όγκοι παγωμένου μεθανίου στην επιφάνειά του, καθώς και ο Χάροντας.

Συγκεκριμένα, η επιφάνειά του καλύπτεται από ένα στρώμα παγωμένου αζώτου και ίχνη μεθανίου, το οποίο όταν ο Πλούτωνας είναι πιο κοντά στον Ήλιο εξαχνώνεται, σχηματίζοντας έτσι μία αραιή ατμόσφαιρα γύρω από τον πλανήτη. Λόγω της έκκεντρης τροχιάς του Πλούτωνα, όταν απομακρύνεται από τον Ήλιο, η ατμόσφαιρά του σταδιακά παγώνει και πέφτει στην επιφάνειά του σαν χιόνι.

Ατμόσφαιρα

Στην παρούσα φάση, ο Πλούτωνας έχει όντως μία εξαιρετικά αραιή ατμόσφαιρα, με εμφάνιση που φαίνεται από την επιφάνειά του πιθανώς σαν παγωμένη ομίχλη και με επιφανειακή ατμοσφαιρική πίεση 0,3 pascal, μόλις το 1/350.000 της γήινης. Αποτελείται από άζωτο, μεθάνιο και μονοξείδιο του άνθρακα, τα οποία προέρχονται από την εξάχνωση μέρους του παγωμένου στρώματος που καλύπτει τον πλανήτη.

Ταξινόμηση ως πλανήτης

Εσωτερική δομή του Πλούτωνα. Όπου
1: επιφανειακό παγωμένο άζωτο 2: πάγος νερού και 3: βραχώδης πυρήνας.

Η ανακάλυψη, τα τελευταία χρόνια, σωμάτων με μέγεθος ίσο ή και μεγαλύτερο του Πλούτωνα στη Ζώνη του Kuiper γέννησε αμφιβολίες για το κατά πόσον ο Πλούτωνας θα έπρεπε πλέον να θεωρείται πλανήτης. Το 2006, η Διεθνής Αστρονομική Ένωση αποφάσισε να μη θεωρείται πλανήτης ο Πλούτωνας, αλλά μάλλον πλανήτης νάνος. Τον Ιούνιο του 2008 η ίδια Ένωση εισήγαγε τον όρο Πλουτωνοειδής για να περιγράψει τον Πλούτωνα και όλα τα υπόλοιπα σφαιρικά ουράνια σώματα που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο, πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνα (μεταποσειδώνια αντικείμενα) και είναι πολύ μικρά για να χαρακτηριστούν πλανήτες, αλλά αρκετά μεγάλα ώστε η βαρύτητα να τους έχει δώσει σφαιρικό σχήμα Μέχρι το 2005 ο Πλούτωνας θεωρούνταν ο πιο μακρινός πλανήτης του ηλιακού μας συστήματος, μέχρι που ανακαλύφθηκε ένας άλλος πλανήτης νάνος πέρα από αυτόν, που θεωρήθηκε ότι ήταν πιο μεγάλος από τον Πλούτωνα, η Έριδα.

Δορυφόροι

Ο Πλούτωνας και οι δορυφόροι του.

Ο Πλούτωνας μαζί με τον δορυφόρο του, Χάροντα, που ανακαλύφθηκε το 1978, αποτελεί διπλό σύστημα. Επειδή η μάζα του Χάροντα δεν είναι αμελητέα μπροστά σε αυτή του Πλούτωνα το κέντρο του συστήματος δεν είναι ο Πλούτωνας αλλά ένα σημείο δίπλα του. Έτσι για έναν παρατηρητή από τη Γη, ο Πλούτωνας και ο Χάροντας φαίνονται να περιφέρονται γύρω από ένα αόρατο κέντρο. Το 2006 ανακαλύφθηκαν κι άλλοι δύο μικροί δορυφόροι σε τροχιά γύρω του. Τον Ιούνιο του 2006, οι δύο αυτοί δορυφόροι ονομάστηκαν Νύχτα, από τη μυθολογική οντότητα Νύχτα, μητέρα του Πλούτωνα, και Ύδρα, από το εννιακέφαλο τέρας, φύλακα του Κάτω Κόσμου. Επειδή όμως υπάρχει ήδη αστεροειδής ονόματι Νυξ (δηλαδή Νύχτα), αποφάσισαν να χρησιμοποιούν τη λίγο διαφορετική ορθογραφία Nix στα αγγλικά για τον δορυφόρο του Πλούτωνα. Τον Ιούλιο του 2011, το Διαστημικό τηλεσκόπιο Χαμπλ ανακάλυψε άλλον ένα δορυφόρο, ο οποίος έχει διάμετρο μόλις 13 με 34 χιλιόμετρα. Είναι γνωστός ως Κέρβερος ή Ρ4, από τον ομώνυμο σκύλο με τα τρία κεφάλια της ελληνικής μυθολογίας που φύλαγε τις Πύλες του Άδη στο Νεκρομαντείο Αχέροντα. Τέλος, η Στύγα ή P5 είναι ο πέμπτος κατά σειρά ανακάλυψης και μικρότερος σε μέγεθος δορυφόρος του Πλούτωνα. Ανακαλύφθηκε από το Διαστημικό τηλεσκόπιο Χαμπλ στις 26 Ιουνίου του 2012 και ανακοινώθηκε στις 11 Ιουλίου του ίδιου έτους, σχεδόν ένα χρόνο μετά την ανακάλυψη του Κέρβερου.

Εξερεύνηση

Ο Πλούτωνας ήταν το τελευταίο από τα βασικά σώματα του ηλιακού συστήματος που δεν είχε εξερευνηθεί. Το Βόγιατζερ 1 θα μπορούσε θεωρητικά να τον εξερευνήσει, όμως μετά την προσπέλαση του δορυφόρου Τρίτωνα του πλανήτη Ποσειδώνα μπήκε σε τροχιά που το οδήγησε πάνω από την εκλειπτική.

Κατά τη δεκαετία του 1990, προτάθηκε η αποστολή της διαστημοσυσκευής Pluto-Kuiper Express, που τελικά δεν χρηματοδοτήθηκε. Μετά από πιέσεις πολιτικών και επιστημόνων, καθώς σε μερικές δεκαετίες ο Πλούτωνας δεν θα είναι εύκολα προσπελάσιμος, διότι λόγω της διαρκώς αυξάνουσας απόστασης η ατμόσφαιρά του θα έχει παγώσει και πέσει στην επιφάνειά του σαν χιόνι (οπότε για 200 χρόνια δεν θα μπορεί να μελετηθεί), εγκρίθηκε η αποστολή της διαστημοσυσκευής New Horizons, (Νέοι Ορίζοντες), που εκτοξεύτηκε στις αρχές του 2006 και έφτασε στο σύστημα του Πλούτωνα στις 14 Ιουλίου 2015.

Φωτογραφικό υλικό

Φωτογραφίες

• 
  Όψη με αρκετά επίπεδα ατμοσφαιρικής άλους
• 
  Όψη των βουνών του Πλούτωνα
• 
  Σφαιροειδές μωσαϊκό από τις φωτογραφίες της αποστολής New Horizons, 10 Σεπτεμβρίου 2015
• 
  Όψη του Πλούτωνα από το New Horizons, 14 Ιουλίου 2015
• 
  Ο Πλούτωνας και ο Χάρων από το New Horizons, 14 Ιουλίου 2015
• 
  13 Ιουλίου 2015

Κινούμενες παραστάσεις

• 18 Σεπτεμβρίου 2015
• 5 Δεκεμβρίου 2015

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

• Οι οκτώ πλανήτες: Πλούτων και Χάρων
• Manfred Holl: Η ανακάλυψη του πλανήτη Πλούτων Αρχειοθετήθηκε 2010-05-25 στο Wayback Machine.
• Orbit-Simulation Αρχειοθετήθηκε 2012-12-13 at Archive.is (engl.)
• Πληροφορίες (engl.)
• αποστολή της ΝΑΣΑ στον Πλούτωνα (engl.)