Plutons (134340) — Kuipera joslas pundurplanēta: īpašības un vēsture

Plutons ir Saules sistēmas pundurplanēta, kuras oficiālais katalogu numurs ir 134340 Plutons. Tas ir lielākais no zināmajiem Kuipera jostas objektiem un pēc izmēra to parasti ierindo starp deviņiem lielākajiem Saules sistēmas ķermeņiem. Sākotnēji Plutonu uzskatīja par planētu; kopš 2006. gada tas oficiāli tiek klasificēts kā pundurplanēta.

Atklāšana un nosaukums

Plutons tika atklāts 1930. gadā, un to atklāja astronoms Klīds Tombovs (Clyde Tombaugh). Nosaukums "Plutons" balstās uz romiešu dieva Pluta vārdu; to ieteica 11 gadus vecā Vinetija Barnija (Venetia Burney). Pēc atklāšanas Plutons tika uzskatīts par Saules sistēmas devīto planētu līdz 2006. gadam, kad Starptautiskā Astronomijas savienība definēja planētas jēdzienu un Plutons tika pārdēvēts par pundurplanētu.

Fiziskās īpašības

• Izmērs un masa: Plutona rādiuss ir aptuveni 1 188 km (diametrs ~2 376 km). Masa ir aptuveni 1,3×10^22 kg — neliela pretstatā planetārajām masām.
• Sastāvs: Plutons galvenokārt sastāv no iežiem un ledus (ūdens, slāpekļa, metāna un oglekļa monoksīda ices). Vidējā blīvuma vērtība norāda uz kombināciju starp akmeņiem un ledu.
• Temperatūra: virsmas temperatūra ir ļoti zema — tipiski aptuveni 30–55 K (ap −243…−218 °C). Plaši izmantojamā aptuvenā vērtība ir ap −223 °C, tomēr temperatūra mainās atkarībā no attāluma līdz Saulei un vietējām īpatnībām.
• Virsma: New Horizons lidojums atklāja sarežģītu reljefu: augstas, ledus (ūdens) kalnu grēdas, plašas glaciālas līdzenumus no slāpekļa ledus (piem., Sputnik Planitia), krāteri un jaunākas un vecākas virsmas zonas, kas liecina par ģeoloģisku aktivitāti.

Orbīta un rotācija

Plutona orbīta ir izteikti ekscentriska un slīpa. Tā riņķo ap Sauli ar pusasi apmēram 39,5 AU (aptuveni 5,9 miljardi km) un ģeometrisku attālumu svārstības diapazonā ~30–49 AU (ap 4,4–7,4 miljardiem km), tāpēc reizēm Plutons atrodas tuvāk Saulei nekā Neptūns. Orbīta periods ir aptuveni 248 Zemes gadi. Plutons atrodas rezonansē ar Neptūnu 3:2 attiecībā — trīs Plutona apgriezieni ap Sauli sakrīt ar diviem Neptūna apgriezieniem, kas garantē, ka abi ķermeņi nekad neizrādīsies tuvu viens otram.

Rotācijas periods (sidērā diena) ir aptuveni 6,387 Zemes dienas. Plutona rotācijas ass ir ļoti slīpa (liels obliķitātes leņķis), tāpēc tam ir izteiktas sezonālas svārstības, kas ietekmē ledus sublimāciju un atmosfēras stāvokli.

Atmosfēra

Plutonam ir plāna, daudzslāņu atmosfēra, kuras galvenā sastāvdaļa ir slāpeklis (N2), papildus sastopami metāns (CH4) un oglekļa monoksīds (CO). Atmosfēra ir ļoti retināta (paviršības spiediens mikrobara līmenī) un mainās, kad Plutons tuvojas vai attālinās no Saules — daļa atmosfēras var izkrist kondensātā uz virsmas, kad temperatūra pazeminās.

Mēness un "binārā" sistēma

Plutonam ir vairākas pavadošas pērles. Lielākais ir Hārons, kas ir relatīvi liels — apmēram puse no Plutona diametra — un ar kuru Plutons veido īpašu dinamisku pāri. To orbītiskā bāricentra (kopējā masas centra) novietojums atrodas ārpus Plutona masas centra, tāpēc dažkārt šo pāri sauc par bināro sistēmu. Tomēr IAU vēl nav pieņēmusi oficiālu definīciju bināram pundurplanētam, un līdz tam Hārons tiek klasificēts kā Plutona mēness.

Papildus Hāronam ir četri mazāki un attiecīgi vēlāk atklāti mēness: Nikss un Hidra, kas atklāti 2005. gadā, Kerberos, kas atklāts 2011. gadā, un Stikss, kas atklāts 2012. gadā.

Klasifikācijas vēsture un diskusijas

Kopš atklāšanas 1930. gadā Plutons tika uzskatīts par Saules sistēmas devīto planētu. Tomēr salīdzinājumā ar citām planētām tā izmērs bija mazs — jau 1970. gadu beigās un vēlāk, atklājot citus Kuipera jostas objektus (piem., 2060 Chiron) un īpaši 21. gadsimta sākumā atklājot izkliedētā diska objektu Eris, zinātnieku kopiena sāka pārvērtēt klasifikāciju. 2006. gada 24. augustā IAU definēja terminu "planēta", un pēc jaunās definīcijas Plutons neatbilda visām prasībām, tāpēc tas tika pārdēvēts par pundurplanētu un iekļauts mazo planētu sarakstā ar numuru 134340. Šo pārrakstīšanos izraisīja arī astronoma Maikla Brauna (Michael E. Brown) darbs, kas veicināja atklāto Plutonam līdzīgu objektu katalogizāciju. Joprojām pastāv zinātniskas un sabiedriskas diskusijas — daži pētnieki un daļa sabiedrības uzskata, ka Plutons būtu jāuzskata par planētu.

Izpēte

Vienīgā līdz šim veiksmīgā tuva izpētes misija ir NASA New Horizons, kas 2015. gada 14. jūlijā veica Plutona lidojumu garām un nosūtīja augstas izšķirtspējas attēlus un datus. New Horizons atklāja pārsteidzoši dažādu un ģeoloģiski jaunu virsmu, plašas ledāju lavas laukumus (piem., Sputnik Planitia), kalnus, atmosfēras miglas slāņus un ķīmisku vielu izkliedi virsmas nogulumos. Šie atklājumi mainīja izpratni par to, ka mazi, tāli Saules sistēmas ķermeņi var būt ģeoloģiski aktīvi.

Kopsavilkums

• Plutons ir Kuipera joslas pundurplanēta ar sarežģītu virsmas un atmosfēras uzbūvi.
• Tas ir mazs un ledains ķermenis ar ekscentrisku, slīpu orbītu, kas reizēm liek tam būt tuvāk Saulei nekā Neptūns.
• Plutons ir ar ievērojamu pavadoņu sistēmu, no kuriem lielākais ir Hārons, un pāri dažkārt dēvē par bināru sistēmu.
• New Horizons misija būtiski paplašināja mūsu zināšanas un parādīja, ka Plutons ir dinamiska pasaule.

Plutons turpina būt zinātnes un sabiedrības interešu objekts — gan no astroloģiskas, gan no klasifikācijas un izpētes viedokļa. Jaunākie novērojumi un nākotnes misijas varētu vēl vairāk precizēt izpratni par šo tālo, sarežģīto pasauli.

Jautājumi un atbildes

J: Kāds ir oficiālais Plutona nosaukums?

J: Cik liels ir Plutons salīdzinājumā ar Zemes Mēnesi?

J: Kad Plutonu pārklasificēja par pundurplanētu?

J: Kāda ir Plutona vidējā temperatūra?

J: Cik tālu no Saules atrodas Plutona orbīta?

J: Kas 21. gadsimta sākumā atklāja Erisu un citus tam līdzīgus objektus?

J: Kāpēc daži zinātnieki 2006. gadā nepiekrita Plutona kategorijas samazināšanai?

Meklēt pēc burta