Dværgplaneten Pluto: Fakta om den isglade tidligere planet

Pluto i juli 2015

Et bredt billede af Pluto taget af rumsonden New Horizons i juli 2015. (Billedkredit: NASA/APL/SwRI)



Pluto, der engang blev betragtet som den niende og fjerneste planet fra solen, er nu den største kendte dværgplanet i solsystemet. Det er også et af de største kendte medlemmer af Kuiperbæltet, en skyggefuld zone ud over Neptuns bane, der menes at være befolket af hundredtusinder af stenrige, iskolde kroppe, der hver er mere end 100 miles på tværs, sammen med 1 billioner eller flere kometer.



I 2006 blev Pluto omklassificeret som en dværgplanet, en ændring, der i vid udstrækning betragtes som en degradering. Spørgsmålet om Plutos planetstatus har tiltrukket kontroverser og spændt debat i det videnskabelige samfund og blandt offentligheden , siden da. I 2017 foreslog en videnskabsgruppe (herunder medlemmer af New Horizon -missionen) en ny definition af planethood baseret på 'runde objekter i rummet mindre end stjerner', som ville få antallet af planeter i vores solsystem til at udvide fra 8 til cirka 100 .

Den amerikanske astronom Percival Lowell fangede først antydninger af Plutos eksistens i 1905 fra ulige afvigelser, han observerede i banerne i Neptun og Uranus, hvilket tyder på, at en anden verdens tyngdekraft trak på disse to planeter udefra. Lowell forudsagde mysteriumplanets placering i 1915, men døde uden at finde den. Pluto blev endelig opdaget i 1930 af Clyde Tombaugh ved Lowell -observatoriet, baseret på forudsigelser fra Lowell og andre astronomer.



Pluto fik sit navn fra den 11-årige Venetia Burney fra Oxford, England, der foreslog sin bedstefar, at den nye verden skulle få sit navn fra den romerske underverdenens gud. Hendes bedstefar gav derefter navnet videre til Lowell Observatory. Navnet ærer også Percival Lowell, hvis initialer er de to første bogstaver i Pluto.

Fysiske egenskaber

Da Pluto er så langt fra Jorden, vidste man lidt om dværgplanetens størrelse eller overfladeforhold indtil 2015, da NASAs New Horizons -rumsonde foretog en tæt flyby af Pluto. New Horizons viste, at Pluto har en diameter på 2.370 km, mindre end en femtedel af Jordens diameter og kun omkring to tredjedele så bred som Jordens måne.

Observationer af Plutos overflade ved rumfartøjet New Horizons afslørede en række overfladeegenskaber, herunder bjerge, der når op til 11.000 fod (3.500 meter), der kan sammenlignes med Rocky Mountains på jorden. Mens metan og nitrogenis dækker meget af Plutos overflade, er disse materialer ikke stærke nok til at understøtte sådanne enorme toppe, så forskere formoder, at bjergene dannes på en grund af vandis. [Billeder af Pluto og dens måner]



Plutos overflade er også dækket af en overflod af metanis, men New Horizons -forskere har observeret betydelige forskelle i måden, isen reflekterer lys over dværgplanetens overflade. Dværgplaneten besidder også isryg terræn der ligner en slangeskind; astronomer opdagede lignende træk til Jordens penitentes eller erosionsformede træk på bjergrigt terræn. Pluto -funktionerne er meget større; de er anslået til 500 meter høje, mens jordens funktioner kun er få meter store.

Et andet særpræg på Plutos overflade er et stort hjerteformet område, der uofficielt kaldes Tombaugh Regio (efter Clyde Tombaugh;områdeer latin for region). Den venstre side af regionen (et område, der får form af en iskegle) er dækket af kulilteis. Andre variationer i sammensætningen af ​​overfladematerialer er blevet identificeret i Plutos 'hjerte'.

I midten til venstre for Tombaugh Regio er en meget glat region uofficielt kendt af New Horizons -teamet som 'Sputnik Planum' efter Jordens første kunstige satellit, Sputnik. Denne region på Plutos overflade mangler kratere forårsaget af meteoritpåvirkninger, hvilket tyder på, at området på en geologisk tidsplan er meget ungt - ikke mere end 100 millioner år gammelt. Det er muligt, at denne region stadig er ved at blive formet og ændret af geologiske processer.



Disse iskolde sletter viser også mørke striber, der er et par kilometer lange og justeret i samme retning. Det er muligt, at linjerne skabes af hårde vinde, der blæser over dværgplanetens overflade.

NASAs Hubble -rumteleskop har også afsløret beviser for, at Plutos skorpe kunne indeholde komplekse organiske molekyler .

Plutos overflade er et af de koldeste steder i solsystemet, ved cirka minus 375 grader Fahrenheit (minus 225 grader Celsius). Sammenlignet med tidligere billeder afslørede billeder af Pluto taget af Hubble -rumteleskopet, at dværgplaneten tilsyneladende var blevet rødere over tid, tilsyneladende på grund af sæsonmæssige ændringer.

Pluto kan have (eller måske have haft) et hav under overfladen, selvom beviserne stadig er ude på dette fund. Hvis havets overflade eksisterede, kunne det have haft stor indflydelse på Plutos historie. For eksempel fandt forskere ud af, at zonen i Sputnik Planitia omdirigerede Plutos orientering på grund af mængden af ​​is i området, som var så tung, at det påvirkede Pluto generelt; New Horizons anslår, at isen er cirka 10 km tyk. Et underjordisk hav er den bedste forklaring på beviserne, tilføjede forskerne, selvom man ser på mindre sandsynlige scenarier, et tykkere islag eller bevægelser i klippen kan være ansvarlig for bevægelsen. Hvis Pluto havde et flydende hav og nok energi, tror nogle forskere, at Pluto kunne rumme liv.

Orbitale egenskaber

Plutos meget elliptiske bane kan tage den mere end 49 gange så langt ud fra solen som Jorden. Da dværgplanetens bane er så excentrisk eller langt fra cirkulær, kan Plutos afstand til solen variere betydeligt. Dværgplaneten kommer faktisk tættere på solen, end Neptun er i 20 år ude af Plutos 248-år lange bane, hvilket giver astronomer en sjælden chance for at studere denne lille, kolde, fjerne verden.

Som et resultat af denne bane, efter 20 år som den ottende planet (for at gå ud fra solen), i 1999, krydsede Pluto Neptuns bane for at blive den fjerneste planet fra solen (indtil den blev degraderet til status som dværgplanet ).

Når Pluto er tættere på solen, optøer dens overfladeis og danner midlertidigt en tynd atmosfære, der hovedsagelig består af nitrogen, med noget metan. Plutos lave tyngdekraft, som er lidt mere end en tyvendedel af Jordens, får denne atmosfære til at strække sig meget højere i højden end Jordens. Når man rejser længere væk fra solen, menes det meste af Plutos atmosfære at fryse og alt andet end forsvinde. Alligevel, i den tid det har en atmosfære, kan Pluto tilsyneladende opleve stærk vind. Atmosfæren har også variationer i lysstyrke, der kan forklares med tyngdekraftsbølger eller luft, der strømmer over bjerge.

Selvom Plutos atmosfære er for tynd til at tillade væsker at strømme i dag, kan de have strømmet langs overfladen i den gamle fortid. New Horizons afbildede en frossen sø i Tombaugh Regio, der syntes at have gamle kanaler i nærheden. På et tidspunkt i den gamle fortid kunne planeten have haft en atmosfære, der var cirka 40 gange tykkere end på Mars.

I 2016 meddelte forskere, at de muligvis havde opdaget skyer i Plutos atmosfære ved hjælp af New Horizons -data. Efterforskerne så syv lyse træk, der er tæt på terminatoren (grænsen mellem dagslys og mørke), hvilket normalt er der, hvor skyer dannes. Funktionerne er alle lave i højden og nogenlunde omtrent den samme størrelse, hvilket indikerer, at der er tale om separate funktioner. Sammensætningen af ​​disse skyer, hvis de virkelig er skyer, vil sandsynligvis være acetylen, ethan og hydrogencyanid.

Et nærbillede af Plutos overflade taget af rumsonden New Horizons i juli 2015 afslørede tilstedeværelsen af ​​iskolde bjerge på dværgplaneten

Et nærbillede af Plutos overflade taget af rumsonden New Horizons i juli 2015 afslørede tilstedeværelsen af ​​iskolde bjerge på dværgplanetens overflade.(Billedkredit: NASA-JHUAPL-SwRI)

Sammensætning og struktur

Nogle af Plutos parametre ifølge NASA:

Atmosfærisk sammensætning: Metan, nitrogen. Observationer foretaget af New Horizons viser, at Plutos atmosfære strækker sig så langt som 1.600 km over overfladen af ​​dværgplaneten.

Magnetfelt: Det er stadig ukendt, om Pluto har et magnetfelt, men dværgplanetens lille størrelse og langsomme rotation tyder på, at den ikke har noget som helst sådant felt.

Kemisk sammensætning: Pluto består sandsynligvis af en blanding af 70 procent sten og 30 procent vandis.

Intern struktur: Dværgplaneten har sandsynligvis en stenet kerne omgivet af en kappe med vandis, med mere eksotiske is, såsom metan, kulilte og nitrogenis, der dækker overfladen.

(Billedkredit: Karl Tate, demokratija.eu)

Bane og rotation

Plutos rotation er retrograd sammenlignet med solsystemernes andre verdener; den snurrer baglæns, fra øst til vest.

Gennemsnitlig afstand til solen: 3.670.050.000 miles (5.906.380.000 km) - 39,482 gange Jordens

Perihelion (nærmeste tilgang til solen): 2.756.902.000 miles (4.436.820.000 km) - 30.171 gange Jordens

Aphelion (længst væk fra solen): 4.583.190.000 miles (7.375.930.000 km) - 48.481 gange Jordens

Plutos måner

Pluto har fem måner: Charon, Styx, Nix, Kerberos og Hydra, hvor Charon er tættest på Pluto og Hydra den fjerneste.

I 1978 opdagede astronomer, at Pluto havde en meget stor måne næsten halvdelen af ​​dværgplanetens egen størrelse. Denne måne blev kaldt Charon, efter den mytologiske dæmon, der førte sjæle til underverdenen i græsk mytologi.

Fordi Charon og Pluto er så ens i størrelse, er deres bane ulig den for de fleste planeter og deres måner. Både Pluto og Charon kredser om et punkt i rummet, der ligger mellem dem, ligner banerne i binære stjernesystemer Af denne grund omtaler forskere Pluto og Charon som en dobbelt dværgplanet, en dobbeltplanet eller et binært system.

Pluto og Charon er kun 19.640 km fra hinanden, mindre end flyveafstanden mellem London og Sydney. Charons kredsløb omkring Pluto tager 6,4 jorddage, og en Pluto-rotation-en Pluto-dag-tager også 6,4 jorddage. Det skyldes, at Charon svæver over det samme sted på Plutos overflade, og den samme side af Charon altid vender mod Pluto, et fænomen kendt som tidevandslås.

Mens Pluto har en rødlig farvetone, ser Charon mere grålig ud. I sine tidlige dage kan månen have indeholdt et hav under overfladen, selvom satellitten sandsynligvis ikke kan understøtte en i dag.

Sammenlignet med de fleste af solsystemets planeter og måner, vippes Pluto-Charon-systemet på sin side i forhold til solen.

Observationer af Charon ved New Horizons har afsløret tilstedeværelsen af ​​kløfter på månens overflade. Den dybeste af disse kløfter styrter nedad i 9,7 km. En lang farveprøve af klipper og trug strækker sig 970 km over midten af ​​satellitten. En del af månens overflade nær en pol er dækket af et meget mørkere materiale end resten af ​​planeten. Ligesom i Pluto -områder er meget af Charons overflade fri for kratere - hvilket tyder på, at overfladen er ret ung og geologisk aktiv. Forskere så tegn på jordskred på overfladen, første gang sådanne træk er blevet set i Kuiperbæltet. Månen kan også have haft sin egen version af pladetektonik, som forårsager geologiske ændringer på Jorden.

I 2005 fotograferede forskere Pluto med Hubble -rumteleskopet som forberedelse til New Horizons -missionen og opdagede to andre små måner af Pluto , nu døbt Nix og Hydra. Disse satellitter er to og tre gange længere væk fra Pluto end Charon. Baseret på målinger foretaget af New Horizons anslås Nix at være 42 km lang og 36 km bred, mens Hydra anslås til 55 km lang og 40 km bred. Det er sandsynligt, at Hydras overflade primært er belagt med vandis.

Forskere, der brugte Hubble, opdagede en fjerde måne, Kerberos, i 2011. Denne måne anslås at være 13 til 34 km i diameter. Den 11. juli 2012, en femte måne , Styx, blev opdaget (med en anslået bredde på 6 miles eller 10 km), hvilket yderligere satte gang i debatten om Plutos status som planet.

De fire nyligt plettede måner kan have dannet sig fra den kollision, der skabte Charon. Deres baner har vist sig at være meget kaotiske.

Forskning og efterforskning

NASAs New Horizons -mission er den første sonde, der studerer Pluto, dens måner og andre verdener i Kuiperbæltet på nært hold. Det blev lanceret i januar 2006, og det lykkedes sin nærmeste tilgang til Pluto den 14. juli 2015. De sidste data blev downloadet til Jorden i 2016. New Horizons er nu på vej til Kuiper Belt -objektet 2014 MU69, som det flyver forbi 1. januar 2019.

New Horizons -sonden bærer nogle af aske af Plutos opdager , Clyde Tombaugh.

Den begrænsede viden om Pluto -systemet skabte hidtil usete farer for New Horizons -sonden. Før missionens lancering vidste videnskabsfolk om eksistensen af ​​kun tre måner omkring Pluto. Opdagelsen af ​​Kerberos og Styx under rumfartøjets rejse drev tanken om, at flere satellitter kunne kredser om dværgplaneten, uset fra Jorden . Kollisioner med usynlige måner eller endda små stykker affald kunne have alvorligt beskadiget rumfartøjet. Men designteamet New Horizons udstyrede rumsonden med værktøjer til at beskytte den under sin rejse.

Plutos dannelse og oprindelse

Den førende hypotese for dannelse af Pluto og Charon er, at en spirende Pluto blev ramt af et andet slag af en anden Pluto-størrelse. Det meste af det kombinerede stof blev til Pluto, mens resten blev til Charon, antyder denne idé. [ Infografik: Pluto: A Dwarf Planet Oddity ]

Yderligere rapportering af personaleskribent Calla Cofield og af Elizabeth Howell og Nola Taylor Redd, demokratija.eu -bidragydere.