PLUTON (PLANETA): CARACTERISTICI, COMPOZIȚIE, ORBITĂ, MIȘCARE - ARTE - 2025

Pluton este un obiect ceresc, în prezent considerat o planetă pitică, deși de multă vreme a fost cea mai îndepărtată planetă din sistemul solar. În 2006, Uniunea Astronomică Internațională a decis să o includă într-o nouă categorie: cea a planetelor pitice, din moment ce Pluton îi lipsește unele dintre cerințele necesare pentru a fi o planetă.

Trebuie menționat că controversa cu privire la natura lui Pluto nu este nouă. Totul a început când tânărul astronom Clyde Tombaugh a descoperit-o la 18 februarie 1930.

Figura 1. Imagine a lui Pluto realizată în 2015 de sonda New Horizons. Sursa: NASA prin Wikimedia Commons.

Astronomii au presupus că poate există o planetă mai departe decât Neptun și pentru a o găsi, au urmat aceeași schemă a descoperirii acesteia. Folosind legile mecanicii cerești, au determinat orbita lui Neptun (și Uranus), comparând calculele cu observațiile orbitelor reale.

Iregularitățile, dacă există, au fost cauzate de o planetă necunoscută dincolo de orbita lui Neptun. Tocmai asta a făcut Percival Lowell, fondatorul Observatorului Lowell din Arizona și un apărător entuziast al existenței vieții inteligente pe Marte. Lowell a descoperit aceste nereguli și datorită lor a calculat orbita „planetei X” necunoscute, a cărei masă a estimat-o de 7 ori mai mult de masa Pământului.

Figura 2. Percival Lowell în stânga și Clyde Tombaugh cu telescopul său în dreapta. Sursa: Wikimedia Commons.

La câțiva ani după moartea lui Lowell, Clyde Tombaugh a găsit noua stea folosind un telescop auto-fabricat, doar planeta s-a dovedit mai mică decât se preconiza.

Noua planetă a fost numită după Pluton, zeul roman al lumii interlope. Foarte potrivit, deoarece primele două litere corespund inițialelor lui Percival Lowell, mintea descoperirii.

Cu toate acestea, presupusele nereguli constatate de Lowell nu erau altceva decât produsul unor erori aleatorii în calculele sale.

Caracteristicile Pluto

Pluton este o stea mică, astfel încât neregulile de pe orbita gigantului Neptun nu i s-au putut datora. Inițial, s-a crezut că Pluton va fi de dimensiunea Pământului, dar observații încetul cu încetul au dus la scăderea din ce în ce mai mare a masei sale.

Estimările recente ale masei lui Pluto, din datele orbitale comune din acesta și din satelul său Charon, indică faptul că masa sistemului Pluto-Charon este de 0,002 ori mai mare decât Pământul.

Este o valoare cu adevărat prea mică pentru a-l deranja pe Neptun. Cea mai mare parte a acestei mase corespunde lui Pluto, care este la rândul său de 12 ori mai masiv decât Charon. Prin urmare, densitatea lui Pluto a fost estimată la 2.000 kg / m ³ , fiind compusă din 65% rocă și 35% gheață.

O caracteristică foarte importantă a Plutonului înghețat și neregulat este orbita sa extrem de eliptică în jurul Soarelui. Acest lucru îl determină din când în când să se apropie mai mult de Soare decât Neptun în sine, așa cum s-a întâmplat în perioada 1979-1999.

În această întâlnire, stelele nu s-au ciocnit niciodată, deoarece înclinația orbitelor respective nu i-a permis și pentru că Pluto și Neptun sunt, de asemenea, în rezonanță orbitală. Aceasta înseamnă că perioadele lor orbitale sunt legate din cauza influenței gravitaționale reciproce.

Pluto își rezervă o altă surpriză: emite raze X, o radiație cu energie mare a spectrului electromagnetic. Acest lucru nu ar fi surprinzător, deoarece sonda New Horizons a confirmat prezența unei atmosfere subțiri pe Pluto. Iar când moleculele din acest strat subțire de gaze interacționează cu vântul solar, ele emit radiații.

Dar telescopul cu raze X Chandra a găsit o emisie mult mai mare decât se aștepta, ceea ce i-a surprins pe experți.

Rezumatul principalelor caracteristici fizice ale lui Pluto

-Masa: 1,25 x 10 ²² kg

-Radius: 1.185 km (mai mic decât Luna)

-Forma: rotunjită.

-Distanta mare fata de Soare: 5.900 milioane km.

- Inclinarea orbitei : 17º față de ecliptică.

-Temperatura: -229,1 ºC medie.

-Gravitate: 0,6 m / s ²

-Câmp magnetic magnetic: Nu.

-Atmosfera: Da, dim.

Densitate: 2 g / cm ³

-Sateliți: 5 cunoscuți până acum.

-Inele: momentan nu.

De ce Pluton nu este o planetă?

Motivul pentru care Pluton nu este o planetă este că nu îndeplinește criteriile Uniunii astronomice internaționale pentru ca un corp ceresc să fie considerat o planetă. Aceste criterii sunt:

-Arbitrați în jurul unei stele sau a rămășiței sale.

-A suficientă masă, încât gravitația sa îi permite să aibă o formă mai mult sau mai puțin sferică.

-Lipsă lumină proprie.

-Are o dominare orbitală, adică o orbită exclusivă, care nu interferează cu cea a unei alte planete și fără obiecte mai mici.

Și deși Pluto îndeplinește primele trei cerințe, așa cum am văzut mai înainte, orbita sa interferează cu cea a lui Neptun. Asta înseamnă că Pluto nu și-a curățat orbita, ca să zic așa. Și întrucât nu are o dominanță orbitală, nu poate fi considerată o planetă.

Pe lângă categoria planetei pitice, Uniunea Astronomică Internațională a creat o altă: corpurile minore ale sistemului solar, în care se găsesc comete, asteroizi și meteoroizi.

Cerințe pentru a fi o planetă pitică

De asemenea, Uniunea Astronomică Internațională a definit cu atenție cerințele pentru a fi o planetă pitică:

-Orbit în jurul unei stele.

-Au suficientă masă pentru a avea o formă sferică.

-Nu emite propria lumină.

- Lipsa unei orbite clare.

Deci, singura diferență între planete și planete pitice este în ultimul punct: planetele pitice pur și simplu nu au o orbită „curată” sau exclusivă.

Figura 3. Cele 5 planete pitice cunoscute până acum, împreună cu sateliții lor. În partea de jos a imaginii se află Pământ pentru referință. Sursa: Wikimedia Commons.

Mișcare de traducere

Orbita lui Pluto este foarte eliptică și fiind atât de departe de Soare, are o perioadă foarte lungă: 248 de ani, dintre care 20 sunt mai aproape de Soare decât Neptun însuși.

Figura 4. Animație care arată orbita extrem de eliptică a lui Pluto. Sursa: Wikimedia Commons.

Orbita lui Pluton este cea mai înclinată dintre toate în ceea ce privește planul eclipticii: 17º, deci atunci când traversează pe cea a lui Neptun, planetele sunt destul de îndepărtate și nu există niciun pericol de coliziune între ele.

Figura 5. Intersecția dintre orbitele lui Pluto și Neptun, după cum se poate observa, planetele sunt destul de departe unele de altele, astfel încât nu există pericolul unei coliziuni. Sursa: Wikimedia Commons. CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1200703

Rezonanța orbitală care există între ambele planete este de genul care garantează stabilitatea traiectoriilor lor.

Date de mișcare Pluto

Următoarele date descriu pe scurt mișcarea lui Pluto:

-Rama raului de pe orbita: 39,5 AU * sau 5,9 miliarde de kilometri.

- Inclinarea orbitei : 17º față de planul eclipticii.

-Excentricitate: 0,244

- Viteza orbitală medie : 4,7 km / s

- Perioada de transfer: 248 ani și 197 de zile

- Perioada de rotație: aproximativ 6,5 zile.

* O unitate astronomică (AU) este egală cu 150 de milioane de kilometri.

Cum și când să-l observi pe Pluto

Pluton este prea departe de Pământ pentru a fi văzut cu ochiul liber, fiind puțin peste 0,1 secunde. Prin urmare, este necesară utilizarea unui telescop, chiar și modele hobbyiste vor face acest lucru. În plus, modelele recente includ controale programabile pentru a găsi Pluto.

Cu toate acestea, chiar și cu un telescop, Pluto va fi văzut ca un punct minuscul între mii de alții, așa că pentru a-l distinge, trebuie mai întâi să știi unde să arăți și apoi să-l urmezi mai multe nopți, așa cum a făcut Clyde Tombaugh. Pluton va fi punctul care se deplasează pe fundalul stelelor.

Întrucât orbita lui Pluto se află în afara orbitei Pământului, cel mai bun moment pentru a o vedea (dar trebuie clarificat că nu este singurul) este atunci când este în opoziție, ceea ce înseamnă că Pământul se află între planeta pitică și Soare. .

Acest lucru este valabil și pentru Marte, Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun, așa-numitele planete superioare. Cele mai bune observații se fac atunci când sunt în opoziție, deși ele pot fi vizibile și în alte momente.

Pentru a cunoaște opoziția planetelor, este recomandabil să mergeți pe site-uri de internet specializate sau să descărcați o aplicație de astronomie pentru smartphone-uri. În acest fel, observațiile pot fi planificate în mod corespunzător.

În cazul lui Pluto, din 2006 până în 2023 se trece de la constelația lui Serpens Cauda la cea a Săgetătorului.

Mișcare rotativă

Mișcarea de rotație a lui Pluto. Sursa: PlanetUser / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Pluton are o mișcare de rotație în jurul propriei axe, ca Pământul și celelalte planete. Este nevoie de Pluto 6 1/2 zile pentru a se ocoli, deoarece viteza de rotație este mai mică decât a Pământului.

Fiind atât de departe de Soare, deși acesta este cel mai strălucitor obiect din cerul lui Pluton, regele soarelui pare un punct puțin mai mare decât restul stelelor.

De aceea, zilele de pe planeta pitică trec în întuneric, chiar și cele mai clare, pentru că atmosfera subțire este capabilă să împrăștie ceva lumină.

Figura 6. Reprezentarea artistului asupra peisajului înghețat al lui Pluton, în stânga Neptun și în dreapta, Soarele îndepărtat arată ca o stea de mare magnitudine. Chiar și în timpul zilei, planeta este în continuă întunecare. Sursa: Wikimedia Commons.ESO / L. Calçada / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0).

Pe de altă parte, axa sa de rotație este înclinată cu 120º față de verticală, ceea ce înseamnă că polul nord este sub orizontală. Cu alte cuvinte, Pluton se întoarce de partea sa, la fel ca Uranus.

Această înclinație este mult mai mare decât cea a axei Pământului de numai 23,5º, de aceea anotimpurile de pe Pluto sunt extreme și foarte lungi, deoarece durează puțin peste 248 de ani pentru a orbita Soarele.

Figura 7. Comparație între axele de rotație ale Pământului la stânga și Pluto la dreapta, înclinată cu 120º în raport cu verticala. Sursa: F. Zapata.

Mulți oameni de știință cred că rotațiile retrograde ca în cazurile lui Venus și Uranus, sau astfel de axe înclinate de rotație, din nou ca Uranus și Pluto, se datorează impacturilor fortuite, cauzate de alte corpuri cerești mari.

Dacă da, o întrebare importantă încă de rezolvat este de ce axa lui Pluto s-a oprit tocmai la 120º și nu la o altă valoare.

Știm că Uranus a făcut-o la 98º și Venus la 177º, în timp ce Mercur, planeta cea mai apropiată de Soare, are axa complet verticală.

Figura arată înclinația axei de rotație a planetelor, deoarece axa este verticală, în Mercur nu există anotimpuri:

Figura 8. Inclinarea axei de rotație în cele opt planete majore ale sistemului solar. Sursa: NASA.

Compoziţie

Pluton este format din roci și gheață, deși ar arăta foarte diferit de cele ale Pământului, deoarece Pluton este rece dincolo de credință. Oamenii de știință estimează că temperaturile planetei pitice variază între -228ºC și -238ºC, cea mai scăzută temperatură observată în Antarctica fiind -128ºC.

Desigur, elementele chimice sunt comune. Pe suprafața lui Pluto există:

-Metan

-Azot

-Monoxid de carbon

Când orbita lui Pluto o apropie de Soare, căldura evaporă gheața din aceste substanțe, care devin parte a atmosferei. Iar atunci când se îndepărtează, acestea se îngheață înapoi la suprafață.

Aceste modificări periodice determină apariția unor zone luminoase și întunecate pe suprafața lui Pluto, care alternează în timp.

Pe Pluto este obișnuit să găsești particule curioase numite „tholins” (nume care le-a fost dat de astronomul și popularizatorul remarcat Carl Sagan), care sunt create atunci când radiațiile ultraviolete de la Soare descompun moleculele de metan și le separă pe cele ale azotului. Reacția dintre moleculele rezultate formează molecule mai complexe, deși mai dezordonate.

Tainele nu sunt formate pe Pământ, dar se găsesc în obiecte din sistemul solar exterior, oferindu-le o culoare roz, cum ar fi pe Titan, satelitul lui Saturn și, desigur, pe Pluto.

Structura interna

Până acum totul indică faptul că Pluton are un miez stâncos format din silicați și probabil acoperit de un strat de apă cu gheață.

Teoria formării planetelor indică faptul că cele mai dense particule se acumulează în centru, în timp ce cele mai ușoare, cum ar fi gheața, rămân deasupra, configurând mantaua, stratul intermediar dintre nucleu și suprafață.

Poate exista un strat de apă lichidă sub suprafață și deasupra mantiei înghețate.

Figura 9. Structura internă a lui Pluto. Sursa: Wikimedia Commons. PlanetUser / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0).

Interiorul planetei este foarte cald datorită prezenței elementelor radioactive, a căror degradare produce radiații, o parte din care se răspândește sub formă de căldură.

Elementele radioactive sunt de natură instabilă, de aceea tind să se transforme în altele mai stabile, emitând continuu particule și radiații gamma, până la obținerea stabilității. În funcție de izotop, o anumită cantitate de material radioactiv scade în fracțiuni de secundă sau durează milioane de ani.

geologie

Suprafața rece a lui Pluton este în mare parte azot congelat, cu urme de metan și monoxid de carbon. Acești ultimii doi compuși nu sunt distribuiți omogen pe suprafața planetei pitice.

Imaginile prezintă zone luminoase și întunecate, precum și variații de culoare, ceea ce sugerează existența diverselor formațiuni și predominarea unor compuși chimici în anumite locuri.

În ciuda faptului că lumina foarte mică ajunge la soare, radiațiile ultraviolete sunt suficiente pentru a provoca reacții chimice în atmosfera subțire. Compușii produși în acest fel se amestecă cu ploaia și zăpada care cade la suprafață, conferindu-i culorile dintre galben și roz cu care se vede Pluto de la telescoape.

Aproape tot ceea ce se știe despre geologia lui Pluto se datorează datelor culese de sonda New Horizons. Datorită lor, oamenii de știință știu acum că geologia lui Pluto este surprinzător de variată:

-Campiile glaciare

-Glaciers

-Montane de apă înghețată

-Unele cratere

-Evidența criovolcanismului, a vulcanilor care aruncă apă, amoniac și metan, spre deosebire de vulcanii terestre care scurg lavă.

Sateliti Pluto

Pluton are mai mulți sateliți naturali, dintre care Charon este cel mai mare.

O vreme, astronomii au crezut că Pluton este mult mai mare decât este de fapt, deoarece Charon orbitează atât de aproape și aproape circular. De aceea, astronomii nu i-au putut distinge la început.

Figura 10. Pluton din dreapta și principalul său satelit Charon. Sursa: Wikimedia Commons.

În 1978, astronomul James Christy l-a descoperit pe Charon prin fotografii. Are jumătate din dimensiunea lui Pluto și numele său provine și din mitologia greacă: Charon a fost fermanul care a transportat suflete în lumea interlopă, în regatul lui Pluto sau Hades.

Mai târziu, în 2005, grație telescopului spațial Hubble, au fost găsite cele două luni mici Hydra și Nix. Și apoi, în 2011, respectiv 2012, au apărut Cerberus și Styx, toate cu nume mitologice.

Acești sateliți au, de asemenea, orbite circulare în jurul Plutonului și pot fi captate obiecte din centura Kuiper.

Pluton și Charon formează un sistem foarte interesant, în care centrul de masă sau centrul de masă se află în afara obiectului mai mare. Un alt exemplu extraordinar este sistemul Sun-Jupiter.

Ambele sunt de asemenea în rotație sincronă între ele, ceea ce înseamnă că aceeași față este întotdeauna afișată. Deci, perioada orbitală a lui Charon este de aproximativ 6,5 zile, ceea ce este la fel ca Pluto. Și acesta este și timpul necesar pentru Charon să facă o revoluție în jurul axei sale.

Figura 11. Rotirea sincronă a lui Pluto și a satelitului său Charon. Sursa: Wikimedia Commons. Tomruen / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0).

Mulți astronomi consideră că acestea sunt motive întemeiate pentru a considera perechea ca o dublă planetă. Astfel de sisteme duble nu sunt rare în obiectele universului, printre stele este frecvent să se găsească sisteme binare.

S-a propus chiar ca Pământul și Luna să fie considerate și ele ca planetă binară.

Un alt punct de interes al lui Charon este faptul că poate conține apă lichidă în interior, care ajunge la suprafață prin fisuri și formează gheizere care îngheață imediat.

Are Pluto inele?

Este o întrebare bună, deoarece Pluto se află până la urmă la marginea sistemului solar și a fost cândva considerată o planetă. Și toate planetele exterioare au inele.

În principiu, din moment ce Pluto are 2 luni suficient de mici, cu puțină gravitație, impacturile împotriva lor ar putea ridica și dispersa materialul suficient pentru a se acumula pe orbita planetei pitice, formând inele.

Cu toate acestea, datele din misiunea New Horizons a NASA arată că, în acest moment, Pluton nu are inele.

Dar sistemele de inele sunt structuri temporare, cel puțin în timp astronomic. Informațiile disponibile în prezent pe sistemele inelare ale planetelor gigant dezvăluie că formarea lor este relativ recentă și că, de îndată ce se formează, pot dispărea și invers.

Misiuni pentru Pluton

New Horizons este misiunea atribuită de NASA de a explora Pluto, sateliții săi și alte obiecte din centura Kuiper, regiunea care înconjoară Soarele pe o rază cuprinsă între 30 și 55 de unități astronomice.

Pluton și Charon sunt printre cele mai mari obiecte din această regiune, care conține și altele, cum ar fi comete și asteroizi, așa-numitele corpuri minore ale sistemului solar.

Sonda rapidă New Horizons s-a ridicat de la Cape Canaveral în 2006 și a ajuns la Pluto în 2015. A obținut numeroase imagini care arată caracteristici nevăzute anterior ale planetei pitice și ale sateliților săi, precum și măsurători ale câmpului magnetic, spectrometrie și altele.

New Horizons continuă să trimită informații astăzi, iar acum se află la aproximativ 46 UA de Pământ, în mijlocul centurii Kuiper.

În 2019 a studiat obiectul numit Arrokoth (Ultima Thule) și acum este de așteptat ca acesta să efectueze în curând măsurători de paralaxe și să trimită imagini cu stele dintr-un punct de vedere total diferit de la sol, care va servi drept ghid de navigație.

De asemenea, se preconizează că Orizonturile noi vor continua să trimită informații până cel puțin în 2030.

Referințe

1. Lew, K. 2010. Spațiu: planeta pitică Pluto. Marshall Cavendish.
2. OALĂ. Explorarea sistemului solar: Pluton, planeta pitică. Recuperat din: solarsystem.nasa.gov.
3. Casa lui Pluto. O expediție spre descoperire. Recuperat de la: www.plutorules.
4. Powell, M. Planetele cu ochii nudiți în cerul nopții (și cum să le identifice). Recuperat de la: nakedeyeplanets.com
5. Semințe, M. 2011. Sistemul solar. Ediția a șaptea. Cengage Learning.
6. Wikipedia. Geologia lui Pluto. Recuperat de la: en.wikipedia.org.
7. Wikipedia. Pluto (planeta). Recuperat de la: es.wikipedia.org.
8. Zahumensky, C. Ei descoperă că Pluton emite raze X. Recuperat de la: es.gizmodo.com.