Kääbusplaneet Pluuto: fakte jäise endise planeedi kohta

Pluuto juulis 2015

2015. aasta juulis New Horizons'i kosmosesondi tehtud avar vaade Pluutole. (Pildikrediit: NASA/APL/SwRI)





Pluuto, mida kunagi peeti üheksandaks ja Päikesest kõige kaugemaks planeediks, on nüüd Päikesesüsteemi suurim teadaolev kääbusplaneet. See on ka üks suurimaid teadaolevaid Kuiperi vööndi liikmeid, mis on Neptuuni orbiidist kaugemale jääv varjuline tsoon, mida arvatakse asustavat sadade tuhandete kiviste ja jäiste kehadega, millest igaüks on üle 100 miili (100 miili) ja koos 1 triljoniga või rohkem komeete.

2006. aastal klassifitseeriti Pluuto ümber kääbusplaneediks, mida peetakse laialdaselt alandamiseks. Pluuto planeedi staatuse küsimus on tekitanud poleemikat ja äge arutelu teadusringkondades ja nende hulgas üldsusele , sellest ajast. 2017. aastal pakkus teadusrühm (sealhulgas New Horizoni missiooni liikmed) välja uue planeedi määratluse, mis põhineb 'tähtedest väiksematel ümmargustel objektidel kosmoses', mis muudaks meie päikesesüsteemi planeetide arvu 8 -lt ligikaudu 100 -le .

Ameerika astronoom Percival Lowell sai esmakordselt vihjeid Pluuto olemasolule 1905. aastal kummalistest kõrvalekalletest, mida ta täheldas Neptuuni ja Uraani orbiitidel, mis viitab sellele, et teise maailma gravitatsioon tõmbas neid kahte planeeti kaugemalt. Lowell ennustas salapärase planeedi asukohta aastal 1915, kuid suri seda leidmata. Lõpuks avastas Pluuto 1930. aastal Clyde Tombaugh Lowelli observatooriumis, mis põhineb Lowelli ja teiste astronoomide ennustustel.



Pluuto sai oma nime 11-aastase Venetia Burney järgi Inglismaalt Oxfordist, kes soovitas oma vanaisale, et uus maailm saaks oma nime Rooma allilma jumala järgi. Seejärel edastas tema vanaisa nime Lowelli observatooriumile. Nimega austatakse ka Percival Lowelli, kelle initsiaalid on Pluuto kaks esimest tähte.

Füüsilised omadused

Kuna Pluuto on Maast nii kaugel, oli kääbusplaneedi suurusest või pinnatingimustest vähe teada kuni 2015. aastani, mil NASA New Horizons kosmosesond tegi Pluuto lähedalt lendu. New Horizons näitas, et Pluuto läbimõõt on 1473 miili (2370 km), vähem kui viiendik Maa läbimõõdust ja ainult umbes kaks kolmandikku laiem kui Maa kuu.

Kosmoselaeva New Horizons Pluuto pinna vaatlused näitasid mitmesuguseid pinnaomadusi, sealhulgas mägesid, mis ulatuvad 3500 meetri kõrgusele, mis on võrreldav Maa kiviste mägedega. Kuigi metaani- ja lämmastikjää katab suure osa Pluuto pinnast, ei ole need materjalid piisavalt tugevad, et selliseid tohutuid tippe toetada, mistõttu teadlased kahtlustavad, et mäed on tekkinud veepõhjast. [Fotod Pluutost ja selle kuudest]



Pluuto pinda katab ka rohkesti metaanjääd, kuid New Horizonsi teadlased on täheldanud olulisi erinevusi selles, kuidas jää peegeldab valgust kääbusplaneedi pinnal. Ka kääbusplaneedil on jääharja maastik tundub, et see näeb välja nagu maonahk; astronoomid märkasid Maa penitentidega sarnaseid jooni või erosioonist tingitud tunnuseid mägisel maastikul. Pluuto omadused on palju suuremad; nende kõrgus on hinnanguliselt 1600 meetrit (500 m), samas kui Maa omadused on vaid mõne meetri suurused.

Teine eristav omadus Pluuto pinnal on suur südamekujuline piirkond, mis on mitteametlikult tuntud kui Tombaugh Regio (Clyde Tombaugh järgi; piirkonnas on piirkonna ladina keel). Piirkonna vasak pool (ala, mis võtab jäätise koonuse kuju) on kaetud süsinikmonooksiidjääga. Pluuto südames on tuvastatud ka muid erinevusi pinnamaterjalide koostises.

Tombaugh Regio vasakul keskel on väga sile piirkond, mida New Horizons meeskond mitteametlikult tunneb kui Sputnik Planum, pärast Maa esimest tehissatelliiti Sputnikut. Selles Pluuto pinna piirkonnas puuduvad meteoriidimõjudest põhjustatud kraatrid, mis viitab sellele, et piirkond on geoloogilises plaanis väga noor - mitte üle 100 miljoni aasta vana. Võimalik, et seda piirkonda kujundavad ja muudavad endiselt geoloogilised protsessid.



Nendel jäistel tasandikel on ka mõne miili pikkused ja samas suunas joondatud tumedad triibud. Võimalik, et jooned tekitavad karmid tuuled, mis puhuvad üle kääbusplaneedi pinna.

NASA Hubble'i kosmoseteleskoop on näidanud ka tõendeid selle kohta, et Pluuto koor võib sisaldada keerulised orgaanilised molekulid .

Pluuto pind on Päikesesüsteemi üks külmemaid kohti, umbes 375 kraadi Fahrenheiti (miinus 225 kraadi). Võrreldes varasemate piltidega näitasid Hubble'i kosmoseteleskoobi tehtud Pluuto pildid, et kääbusplaneet oli ilmselt hooajaliste muutuste tõttu aja jooksul punaseks muutunud.

Pluutol võib olla (või võis olla) maa -alune ookean, kuigi selle leidu kohta on tõendeid. Kui maa -alune ookean oleks olemas, oleks see võinud Pluuto ajalugu suuresti mõjutada. Näiteks leidsid teadlased, et Sputnik Planitia tsoon suunas ümber Pluuto orientatsiooni piirkonna jäähulga tõttu, mis oli nii raske, et mõjutas Pluutot üldiselt; New Horizonsi hinnangul on jää paksus umbes 10 kilomeetrit. Teadlased lisasid, et tõendite parimaks selgituseks on maa -alune ookean, kuigi vähem tõenäolisi stsenaariume vaadates võib liikumise eest vastutada paksem jääkiht või kivimite liikumine. Kui Pluutol oli vedel ookean ja piisavalt energiat, arvavad mõned teadlased, et Pluuto võib elu varjata.

Orbitaali omadused

Pluuto kõrge elliptiline orbiit võib viia selle Päikesest kaugemale kui 49 korda Maaga. Kuna kääbusplaneedi orbiit on nii ekstsentriline või ringist kaugel, võib Pluuto kaugus päikesest oluliselt erineda. Kääbusplaneet jõuab Pluuto 248 Maa-aastase orbiidi juurest tegelikult Päikesele lähemale kui Neptuun 20 aasta jooksul, andes astronoomidele haruldase võimaluse seda väikest, külma ja kauget maailma uurida.

Selle orbiidi tulemusena ületas Pluuto pärast kaheksanda planeedina 20 aastat (päikesest väljumiseks) 1999. aastal Neptuuni orbiidi, et saada Päikesest kõige kaugemaks planeediks (kuni see alandati kääbusplaneedi staatusesse) ).

Kui Pluuto on päikesele lähemal, sulavad selle pinnajääd ja moodustavad ajutiselt õhukese atmosfääri, mis koosneb peamiselt lämmastikust ja mõnest metaanist. Pluuto madal gravitatsioon, mis on Maa omast veidi rohkem kui kahekümnendik, põhjustab selle atmosfääri laienemist palju kõrgemale kui Maa oma. Päikesest kaugemal reisides arvatakse, et suurem osa Pluuto atmosfäärist külmub ja kaob. Selle aja jooksul, mil sellel on atmosfäär, võib Pluuto ilmselt kogeda tugevat tuult. Atmosfääril on ka heleduse variatsioone, mida võib seletada gravitatsioonilainete või mägede kohal voolava õhuga.

Kuigi Pluuto atmosfäär on tänapäeval vedelike voolamiseks liiga õhuke, võivad need voolata piki pinda iidses minevikus. New Horizons kujutas Tombaugh Regio jäätunud järve, mille lähedal paistis olevat iidseid kanaleid. Iidsel ajal võis planeedil olla atmosfäär umbes 40 korda paksem kui Marsil.

2016. aastal teatasid teadlased, et võisid New Horizonsi andmeid kasutades märgata Pluuto atmosfääris pilvi. Uurijad nägid seitset eredat omadust, mis asuvad terminaatori lähedal (päevavalguse ja pimeduse piir), mis on tavaliselt pilvede tekkimise koht. Kõik funktsioonid on madalal kõrgusel ja umbes sama suured, mis näitab, et need on eraldi funktsioonid. Nende pilvede koostis, kui need on tõepoolest pilved, oleks tõenäoliselt atsetüleen, etaan ja vesiniktsüaniid.

Lähisvaade Pluuto pinnale, mille New Horizons kosmosesond tegi 2015. aasta juulis, näitas jäiste mägede olemasolu kääbusplaneedil

Lähivaade Pluuto pinnale, mille New Horizons kosmosesond tegi 2015. aasta juulis, näitas jäiste mägede olemasolu kääbusplaneedi pinnal.(Pildikrediit: NASA-JHUAPL-SwRI)

Koostis ja struktuur

Mõned Pluuto parameetrid vastavalt NASA andmetele:

Atmosfääri koostis : Metaan, lämmastik. New Horizonsi vaatlused näitavad, et Pluuto atmosfäär ulatub kuni 1600 miili (1600 km) kõrgemale kääbusplaneedi pinnast.

Magnetväli : Ei ole teada, kas Pluutol on magnetväli, kuid kääbusplaneedi väiksus ja aeglane pöörlemine viitavad sellele, et sellel väljal on vähe või üldse mitte.

Keemiline koostis : Pluuto koosneb tõenäoliselt 70 protsendi kivimi ja 30 protsendi vesijää segust.

Sisemine struktuur : Kääbusplaneedil on ilmselt a kivine tuum ümbritsetud vesijääga, mille pinda katavad eksootilisemad jääd, nagu metaan, vingugaas ja lämmastikjää.

(Pildi krediit: Karl Tate, guesswhozoo.com)

Orbiit ja pöörlemine

Pluuto pöörlemine on päikesesüsteemide teiste maailmadega võrreldes tagasiulatuv; see pöörleb tagasi, idast läände.

Keskmine kaugus päikesest : 3 670 050 000 miili (5 906 380 000 km) - 39,482 korda rohkem kui Maal

Perihelion (lähim lähenemine päikesele) : 2 756 902 000 miili (4 436 820 000 km) - 30,171 korda rohkem kui Maal

Aphelion (Päikesest kõige kaugemal) : 4583 190 000 miili (7 375 930 000 km) - 48,481 korda rohkem kui Maal

Pluuto kuud

Pluutol on viis kuud: Charon, Styx, Nix, Kerberos ja Hydra, Charon on Pluutole kõige lähemal ja Hydra kõige kaugem.

1978. aastal avastasid astronoomid, et Pluuto oli väga suur kuu peaaegu pool kääbusplaneedi enda suurusest. Seda kuud nimetati Charoniks mütoloogilise deemoni järgi, kes viis kreeka mütoloogias hinged allilma.

Kuna Charon ja Pluuto on suuruselt nii sarnased, erineb nende orbiit enamiku planeetide ja nende kuude orbiidist. Nii Pluuto kui ka Charon tiirlevad ümber ruumi, mis asub nende vahel, sarnane binaarsete tähesüsteemide orbiitidega Sel põhjusel nimetavad teadlased Pluutot ja Charonit kahekordseks kääbusplaneediks, kahekordseks planeediks või binaarsüsteemiks.

Pluuto ja Charon asuvad üksteisest vaid 12 200 miili (19 640 km) kaugusel, vähem kui Londoni ja Sydney vaheline lend. Charoni orbiit Pluuto ümber võtab 6,4 Maa päeva ja üks Pluuto pöörlemine-Pluuto päev-võtab samuti 6,4 Maa päeva. Selle põhjuseks on asjaolu, et Charon hõljub Pluuto pinnal sama koha kohal ja Charoni sama külg on alati silmitsi Pluutoga - nähtusega, mida nimetatakse loodete lukustamiseks.

Kui Pluutol on punakas varjund, siis Charon tundub hallim. Algusaegadel võis Kuul olla maa -alune ookean, kuigi satelliit ei suuda seda tänapäeval tõenäoliselt toetada.

Võrreldes enamiku päikesesüsteemi planeetide ja kuudega on Pluuto-Charoni süsteem päikese suhtes külili.

New Horizonsi Charoni vaatlused on näidanud kanjonite olemasolu Kuu pinnal. Sügavaim neist kanjonitest langeb alla 9,7 km. Pikk kaljude ja küngaste laius ulatub 600 miili (970 km) ulatuses üle satelliidi. Üks pool Kuu pinnast ühe pooluse lähedal on kaetud palju tumedama materjaliga kui ülejäänud planeet. Sarnaselt Pluuto piirkondadega on suur osa Charoni pinnast kraatriteta - see viitab sellele, et pind on üsna noor ja geoloogiliselt aktiivne. Teadlased nägid selle pinnal tõendeid maalihkedest, esimest korda on selliseid tunnuseid täheldatud Kuiperi vööndis. Kuul võis olla ka oma versioon plaattektoonikast, mis põhjustab Maal geoloogilisi muutusi.

2005. aastal pildistasid teadlased New Horizons'i missiooni ettevalmistamisel Pluutot Hubble'i kosmoseteleskoobiga ja avastasid veel kaks pisikest Pluuto kuud , nüüd dubleeritud Nix ja Hydra. Need satelliidid on Pluutost kaks ja kolm korda kaugemal kui Charon. New Horizonsi mõõtmiste põhjal on Nixi hinnanguliselt 26 miili (42 km) pikk ja 36 miili lai, samas kui Hydra on hinnanguliselt 34 miili (55 km) pikk ja 25 miili (40 km) lai. Tõenäoliselt on Hydra pind kaetud peamiselt vesijääga.

Hubble'i kasutavad teadlased avastasid 2011. aastal neljanda kuu Kerberose. Selle kuu läbimõõt on hinnanguliselt 8–21 miili (13–34 km). 11. juulil 2012 viies kuu , Styx, avastati (hinnanguline laius 6 miili või 10 km), mis süvendas veelgi arutelu Pluuto kui planeedi staatuse üle.

Neli äsja märgatud kuud võisid tekkida Charoni tekitanud kokkupõrkest. Nende orbiidid on leitud olevat väga kaootilised.

Uurimine ja uurimine

NASA New Horizons missioon on esimene sond, mis uurib Pluutot, selle kuusid ja teisi Kuiperi vööndis asuvaid maailmu lähedalt. See käivitati jaanuaris 2006 ja jõudis edukalt oma lähima lähenemiseni Pluutole 14. juulil 2015. Viimane osa andmetest laaditi Maale alla 2016. aastal. New Horizons on nüüd teel Kuiperi vöö objektile 2014 MU69, mille ta lendab 1. jaanuaril 2019.

Sond New Horizons kannab osa Pluuto avastaja tuhk , Clyde Tombaugh.

Pluuto süsteemi piiratud teadmised tekitasid New Horizons sondi jaoks enneolematuid ohte. Enne missiooni käivitamist teadsid teadlased Pluuto ümber vaid kolme kuu olemasolust. Kerberose ja Styxi avastamine kosmoselaeva reisi ajal õhutas ideed, et kääbusplaneedi ümber võiks tiirutada rohkem satelliite, Maalt nähtamatu . Kokkupõrked nähtamatute kuudega või isegi väikesed killud võisid kosmoselaeva tõsiselt kahjustada. Kuid New Horizonsi disainimeeskond varustas kosmosesondi tööriistadega, mis kaitsevad seda reisi ajal.

Pluuto teke ja päritolu

Juhtiv hüpotees Pluuto moodustumine ja Charon on see, et tärkavat Pluutot tabas pilkupüüdva löögiga teine ​​Pluuto suuruses objekt. See idee viitab enamusele kombineeritud ainest Pluuto, ülejäänud aga Charoniks. [ Infograafik: Pluuto: kääbusplaneedi veidrus ]

Täiendavad aruanded personali kirjaniku Calla Cofieldi ning Elizabeth Howelli ja Nola Taylor Reddi, guesswhozoo.com kaastööliste poolt.