Pluto (törpebolygó)

[[Fájl:|25px]] Pluto
[[Fájl:|250px|A Pluto, a Charon, a Nix és a Hydra]]
A Pluto, a Charon, a Nix és a Hydra
Felfedezése
Felfedező	Clyde W. Tombaugh
Felfedezés ideje	1930. február 18.
Felfedezés helye	Lowell Obszervatórium
Névadó	Pluto
Kisbolygó jelölés	134340 Pluto
Kisbolygókategória	törpebolygó
Pályaadatok
Epocha	J2000.0
Aphélium távolsága	7 375 927 931 km 49,305 032 87 CsE
Perihélium távolsága	4 436 824 613 km 29,658 340 67 CsE
Fél nagytengely	5 906 376 272 km 39,481 686 77 CsE
Pálya kerülete	36,530 Tm 244,186 CsE
Pálya excentricitása	0,248 807 66
Orbitális periódus	90 553,02 nap
Sziderikus keringési idő	90 613,3055 nap (248,09 év)
Szinodikus periódus	366,73 nap
Min. pályamenti sebesség	3,676 km/s
Átl. pályamenti sebesség	4,666 km/s
Max. pályamenti sebesség	6,112 km/s
Közepes anomália	25,2471897°
Inklináció	17,141 75° (11,88° a Nap egyenlítőjéhez képest)
Felszálló csomó hossza	110,303 47°
Perihélium szöge	113,763 29°
Központi égitest	Nap
Holdak	4 [1]
Fizikai tulajdonságok
Átlagos átmérő	2376 km
Átlagos sugár	1195 km [2] (a földi 19%-a)
Felszín területe	1,795·107 km² (a földi 0,033-szerese)
Térfogat	7,15·109 km³ (a földi 0,0066-szerese)
Tömeg	(1,305±0,007)·1022 kg [3] (a földi 0,0021-szerese)
Átlagos sűrűség	2,03±0,06 g/cm³ [4]
Felszíni gravitáció	0,58 m/s² (0,059 g)
Szökési sebesség	1,2 km/s
Sziderikus forgásidő	-6,387230 nap (6 nap 9 h 17 m 36 s)
Forgási periódus	6,38723 nap
Forgási sebesség	47,18 km/h (az egyenlítőnél)
Tengelyferdeség	119.59° (a pályához) 112,78° (az ekliptikához)
Az égitest északi égi pólusának rektaszcenziója	133,045±0,02° (8 h 52 min 11 s) [5]
Albedó	0,49–0,66 (35%-kal változik) [6] [7]
Felszíni hőmérséklet
Min.	33 K kelvin
Átl.	44 K kelvin
Max.	55 K kelvin
Látszólagos fényesség	15,1
Abszolút fényesség	-0,7
Atmoszféra
Felszíni nyomás	0,30 pascal (nyári maximum)
Összetevők	nitrogén, metán
A Wikimédia Commons tartalmaz Pluto témájú médiaállományokat.
JPL MPC WL entity
Sablon • Wikidata • Segítség

Fantáziarajz a Pluto metánjéggel borított felszínéről, bal oldalán legnagyobb holdjával, a Charonnal, jobb oldalon az ilyen távolságban már csak halványan pislákoló Nappal

A Hubble Űrtávcső felvétele, mely a kis holdak felfedezését jelentette

A Pluto (régebben Plútó, a kisbolygó-elnevezési konvencióknak megfelelően 134340 Pluto) plutoida törpebolygó, amelyet 2006. augusztus 24-éig a Naprendszer kilencedik, legkisebb bolygójaként tartottak számon, ma pedig (az Eris után) a második legnagyobb törpebolygónak számít. A Föld holdjánál kisebb, magas hőmérsékleten összetömörült anyagokból álló, metángáz légkörű törpebolygó.

Bolygó besorolását azért vesztette el, mert a Kuiper-övben egy (azóta több) olyan égitestet is felfedeztek, amely nagyobb nála. Az Eris törpebolygó felfedezése után a Nemzetközi Csillagászati Unió új bolygó-meghatározást alkotott, amely az Erist – és így a Plutót is – a bolygóktól külön kategóriába helyezi.

Jellemzői

A Pluto tömege csak egyötöde a Holdénak, valamint átmérője is kisebb. Felszínét fagyott nitrogén borítja, mely napközelben felenged és vékony légkört alkot.

Pályája nagyon elnyúlt (30 és 50 CsE között változik), melyen néha a Neptunusz pályáján belül kerül. Jele a két első betűjéből alkotott jel, mely egyben Percival Lowell monogramja is (Unicode: ♇).

1930. február 18-án Clyde Tombaugh azonosította először a Plutót a Lowell Obszervatóriumban, és gyorsan kikiáltották a Naprendszer kilencedik bolygójának, mely címét sokáig őrizte. Szakmai körökben azonban egyre inkább sorolták a bolygók helyett a Plutóhoz nagyon hasonló tulajdonságú és pályájú Kuiper-objektumok közé. 2006. augusztus 24-én a Nemzetközi Csillagászati Unió határozatban törpebolygóvá minősítette a Ceresszel és a 2003 UB313-mal együtt. Ez a lépés olyan visszhangra talált, hogy a 2006-os év szavának a bolygó nevéből képzett, ’lefokozott, leértékelt’ jelentésű plutoed szót választották az Egyesült Államokban.

A Plutóról az 1950-es években úgy vélték, hogy a Neptunusz holdja volt, melyet annak legnagyobb holdja, a Triton lökött ki pályájáról. A Pluto azonban sosem kerül közel a bolygóhoz, így e feltételezés nem bizonyítható. Ezt a Charon felfedezése is megerősítette.

A Nemzetközi Csillagászati Unió a törpebolygók Plutóhoz hasonló csoportjának megjelölésére 2008-ban a plutoid szót javasolta. Az ötletet több csillagász kritizálta.

Kísérői

Charon

A Pluto legnagyobb kísérője, a Charon 1207 km átmérőjű, és így a Plutóhoz viszonyítva jelentős méretű. A Pluto–Charon-rendszert így a szokatlan 2 : 1 nagyságarány miatt korábban kettős bolygónak nevezték. A 8 : 1 tömegaránynak, illetve a két égitest közötti nagy távolságnak köszönhetően a rendszer tömegközéppontja a Pluton kívül található, így lényegében egymás körül keringenek.

A Charon pályájának fél nagytengelye, a közös tömegközépponttól 19 405 km-re található, míg a Pluto esetében a távolság a tömegaránynak megfelelően e távolság 1/8-a, azaz 2360 km. Így a Pluto felszínének a rendszer tömegközéppontjától mért 1200 km-es távolsága megközelítően azonos az égitest sugarával. A Charon pályája közel kör alakú, és feltehetően a Pluto egyenlítői síkjában található. (Összehasonlításképpen a Föld és a Hold tömegaránya 81 : 1, és a közös tömegközéppont a Föld felszíne alatt található, 4700 km-re a magtól, 1650 km-re a felszín alatt.)

Nix és Hydra

Sokáig a Charon volt a Pluto egyetlen ismert holdja, de M. Mutchler (STScI) 2005. június 15-én a Hubble űrtávcső ACS kamerájával készített májusi felvételeken észrevett két apró holdat is, amelyek a Nix (S/2005 P 1) és a Hydra (S/2005 P 2) nevet kapták. A Hydra a legkisebb, ez a törpebolygótól távolodva a 2. hold. E holdak átmérőjét eddig csak a mért fényességükből következtetve tudták megbecsülni, így a feltételezett albedótól függően 40 és 160 km között lehet az átmérőjük. A Charonnal egy pályasíkban, közel kör alakú pályán keringenek a Pluto körül, 50 000, illetve 60 000 km távolságra. A keringési idejük a nagyobb holdéval orbitális rezonanciában áll: míg a Charon tizenkétszer, addig a Hydra egyazon időtartamban kétszer, a Nix pedig háromszor kerüli meg a törpebolygót. A vöröses színű Plutótól eltérően a kis holdak, hasonlóan a Charonhoz, semleges szürke színűek.

A Charon keletkezését a kis holdak felfedezése után ez utóbbiakkal együtt próbálják magyarázni: az elmélet szerint a holdak a Pluto egy másik, hasonló méretű, a Kuiper-övből származó égitesttel történő ütközésében keletkeztek. A holdak közös keletkezésére utal a komplanáris (egy síkban fekvő) pályájuk, a közel rezonáns keringési idejük, valamint a megegyező színű felszínük. Ha a holdakat a Pluto befogta volna, akkor azok nagy valószínűséggel eltérő színűek lennének.

Mivel a Pluto és holdjai a Kuiper-övben keringenek, így folyamatosan mikrometeorit-bombázásnak vannak kitéve, melyek por- és jégdarabokat szakítanak ki a felszínükből. Amíg azonban a Pluto és a Charon gravitációjukkal minden törmeléket visszarántanak, úgy a kis holdak erre nem képesek. Feltételezik, hogy a további becsapódások miatt – csillagászati időtartam alatt – annyi anyagot veszítenek, hogy a Pluto körül porkorongot fognak képezni.

A két kis hold felfedezése váratlan volt, mivel addig egyetlen Neptunuszon túli égitestet sem figyeltek meg több mint egy hold kísérővel. Egy hónappal felfedezésük után a 2003 EL₆₁-nél is találtak egy második holdat. E felfedezés megerősítette azt, hogy mivel a Pluto-Charon rendszer bizonyos szempontok alapján kettős törpebolygónak is felfogható, így a Nix és a Hydra létezése bizonyítéknak tekinthető arra, hogy holdak egy kettős rendszerben is keringhetnek stabil pályán.

P4 és P5

2011. július 20-án a NASA újabb Pluto-hold felfedezését jelentette be. Az egyelőre P4-nek keresztelt égitestet a Hubble űrtávcső széles látószögő kamerájának június 28-i felvételén találták meg először. A hold átmérője 13 és 34 km között lehet, pályája a Nix és a Hydra között van, a bolygótól 59 ezer km-re.

2012. július 11-én a Hubble Space űrteleszkóp által felfedezett újabb holdat jelentenek be. A P5 10 és 25 km közötti átmérővel rendelkezik, közepes pályaátmérője pedig 95 ezer km körül lehet.

Kutatása

Földfelszínről

A Pluto felfedezésének története hasonlít a 83 évvel azelőtt felfedezett Neptunuszéhoz. Mindkét égitestet a szomszédos bolygók pályazavarai alapján, számításokkal jósolták meg, és a levezetett adatok alapján keresték az égbolton. A feltételezett kilencedik bolygót tették felelőssé a Neptunusz és az Uránusz pályaeltérései miatt.

A törpebolygót végül 1930. február 18-án, az arizonai Lowell Obszervatóriumban, 25 évnyi keresés után fedezték fel, több, az égbolt azonos területéről készült fénykép összehasonlítása során. A Pluto felfedezőjét, Clyde W. Tombaugh-ot az obszervatórium nem sokkal azelőtt vette fel, kimondottan a legendás transzneptun bolygó keresésére. 1905-től kezdve maga Percival Lowell is kutatott a bolygó után, és bár nem ő fedezte fel, az általa 1915-ben készített fotókon a Pluto már látható volt. Mivel azonban Lowell akkor jóval fényesebb bolygó után kutatott, így nem figyelt fel a halovány égitestre.

A felfedezést végül 1930. március 13-án jelentették be, 149 évvel az Uránusz William Herschel általi felfedezése után. A kutatók először úgy vélték, hogy a Pluto a Neptunusz egyik holdja lehetett, s valamilyen zavar folytán, melyet meteoritraj okozott, kilépett abból. A feltételezést alátámasztotta, hogy a Pluto ellipszis alakú pályát írt le és belépett a Neptunusz azon zónájába, ahol a holdak mozognak. A Charon felfedezése rácáfolt erre és ettől kezdve vélekedtek úgy a tudósok, hogy a Plutón túl már csak törpebolygók vannak.

Űreszközökkel

A NASA már az 1990-es évek elejétől tervezett egy küldetést a Plutóhoz, a projekt ekkor még a Pluto-Kuiper Express nevet viselte, melyet akkor a Southwest Research Institute koordinált. A küldetést minél hamarabb el kívánták indítani, hogy a Plutót még azelőtt elérje, hogy annak vékony légköre kifagy. Ez azzal függ össze, hogy a pályája erősen elliptikus és a törpebolygó az 1989. évi perihéliuma óta megint távolodik a Naptól. A Pluto pályájának következő napközeli pontját csak 2247-ben éri el.

Az első koncepciók azonban elbuktak a technikai nehézségeken és a szűkös finanszírozáson, így 2001-ben a New Horizons küldetéssel váltották fel, melyet 2006. január 10-én indítottak a Cape Canaveral űrrepülőtérről. A szonda tervezett utazási ideje 9,5 év, a Pluto és a Charon mellett 2015. július 14-én repül el. A megfigyelések e találkozó előtt 150 nappal kezdődnek és 120 nappal a legközelebbi pont előtt várhatóak az első fényképek.

A szonda már 90 nappal a Pluto-Charon rendszer megközelítése előtt a Hubble űrtávcsőnél nagyobb felbontású képeket fog készíteni, mely fotók a legnagyobb megközelítés során feltehetően elérik a 25 m/pixel felbontást. A további műszerekkel a hőmérséklet-eloszlást és a Pluto légkörét fogják vizsgálni. A tervek szerint a New Horizons a Plutót 9 600 km-re, a Charont pedig 27 000 km-re közelíti meg, de ezek a távolságok a szonda utazása során még változhatnak, hasonlóan a Nix és a Hydra felfedezéséből eredő pályamódosításhoz. Két héttel a kettős rendszer legnagyobb megközelítése után a szonda beszünteti a megfigyeléseket és az adatokat elkezdi visszasugározni a Földre.

Külső hivatkozások

• Varga Zoltán: A Naprendszer bemutatása / Pluto
• Dzsedzs honlapja: Pluto
• Már András Péter: Új holdak a Pluto körül
• Pluto tovább bolyong a magyar iskolákban – Halász Judittól a mama pizzájáig (Index.hu, 2006. augusztus 29.)
• Az asztrológusoknak lefokozva is jó lesz a Pluto – Nem írják újra a horoszkópot a Pluto miatt (Velvet, 2006. augusztus 29.)
• Pluto – A kiszekált bolygó (Magyar Narancs, 2006. augusztus 31.)
• Összjáték a Pluto holdjai között (Origo, 2006. szeptember 26.)

A Wikimédia Commons tartalmaz Pluto (törpebolygó) témájú médiaállományokat.