Pluto (planet) egenskaper, sammansättning, omlopp, rörelse

3008
Simon Doyle

Pluto Det är ett himmelskt objekt, för närvarande betraktat som en dvärgplanet, även om det länge var den mest avlägsna planeten i solsystemet. 2006 beslutade Internationella astronomiska unionen att inkludera den i en ny kategori: den av Små planeter, eftersom Pluto saknar några av de nödvändiga kraven för att vara en planet.

Det bör noteras att kontroversen om Plutos natur inte är ny. Allt började när den unga astronomen Clyde Tombaugh upptäckte den 18 februari 1930..

Figur 1. Bild av Pluto taget 2015 av sonden New Horizons. Källa: NASA via Wikimedia Commons.

Astronomerna antog att det kanske fanns en planet längre bort än Neptunus och för att hitta den följde de samma plan för upptäckten av detta. Med hjälp av himmelska mekanikens lagar bestämde de banan för Neptunus (och Uranus) och jämförde beräkningarna med observationerna av de verkliga banorna..

Eventuella oegentligheter orsakades av en okänd planet bortom Neptuns bana. Detta är precis vad Percival Lowell, grundare av Lowell Observatory i Arizona och en entusiastisk försvarare av existensen av ett intelligent liv på Mars gjorde. Lowell fann dessa oegentligheter och tack vare dem beräknade han banan för den okända "planeten X", vars massa han uppskattade till 7 gånger jordens massa..

Figur 2. Percival Lowell till vänster och Clyde Tombaugh med sitt teleskop till höger. Källa: Wikimedia Commons.

Några år efter Lowells död hittade Clyde Tombaugh den nya stjärnan med hjälp av ett självtillverkat teleskop, bara planeten blev mindre än förväntat..

Den nya planeten fick sitt namn efter Pluto, den romerska guden för underjorden. Mycket passande eftersom de två första bokstäverna motsvarar initialerna till Percival Lowell, upptäckten.

De påstådda oegentligheterna som Lowell hittade var dock inget annat än resultatet av några slumpmässiga fel i hans beräkningar..

Artikelindex

  • 1 Egenskaper för Pluto
    • 1.1 Sammanfattning av de viktigaste fysiska egenskaperna hos Pluto
  • 2 Varför är Pluto inte en planet?
    • 2.1 Krav på att vara en dvärgplanet
  • 3 Translationsrörelse
    • 3.1 Pluto rörelsedata
  • 4 Hur och när man ska observera Pluto
  • 5 Rotationsrörelse
  • 6 Sammansättning
  • 7 Intern struktur
  • 8 Geologi
  • 9 satelliter av Pluto
    • 9.1 Har Pluto ringar?
  • 10 uppdrag till Pluto
  • 11 Referenser

Pluto egenskaper

Pluto är en liten stjärna, så ojämnheterna i jätten Neptuns bana kan inte bero på det. Inledningsvis trodde man att Pluto skulle vara storleken på jorden, men små och små ledde observationerna till att dess massa sänktes mer och mer..

Senaste uppskattningar av Plutos massa, från gemensamma omloppsdata från den och dess Charon-satellit, indikerar att massan av Pluto-Charon-systemet är 0,002 gånger jordens massa..

Det är verkligen ett för litet värde för att störa Neptunus. Det mesta av denna massa motsvarar Pluto, som är 12 gånger mer massiv än Charon. Därför har tätheten av Pluto uppskattats till 2000 kg / m3, består av 65% sten och 35% is.

En mycket viktig egenskap hos den isiga och oregelbundna Pluto är dess mycket elliptiska bana runt solen. Detta leder det då och då att komma närmare solen än själva Neptun, vilket hände under perioden mellan 1979 och 1999..

I detta möte kolliderade stjärnorna aldrig eftersom lutningen hos respektive banor inte tillät det och eftersom Pluto och Neptunus också är i omloppsresonans. Detta betyder att deras omloppsperioder är relaterade på grund av ömsesidigt gravitationellt inflytande..

Pluto reserverar en annan överraskning: den avger röntgenstrålning, en högenergistrålning av det elektromagnetiska spektrumet. Detta skulle inte vara förvånande, eftersom New Horizons-sonden bekräftade förekomsten av en tunn atmosfär på Pluto. Och när molekylerna i detta tunna lager av gaser interagerar med solvinden avger de strålning..

Men röntgenteleskopet Chandra fann en mycket högre utsläpp än väntat, vilket förvånade experterna..

Sammanfattning av de viktigaste fysiska egenskaperna hos Pluto

-Massa: 1,25 x 1022 kg

-Radio: 1185 km (mindre än månen)

-Form: avrundad.

-Genomsnittligt avstånd till solen: 5900 miljoner km.

-Bana lutning: 17º med avseende på ekliptiken.

-Temperatur: -229,1 ºC genomsnitt. 

-Allvar: 0,6 m / stvå

-Självmagnetiskt fält: Inte.

-Atmosfär: Ja dim.

-Densitet: 2 g / cm3

-Satelliter: 5 kända hittills.

-Ringar: Inte för tillfället.

Varför är Pluto inte en planet?

Anledningen till att Pluto inte är en planet är att den inte uppfyller kriterierna i Internationella astronomiska unionen för att en himmelsk kropp ska betraktas som en planet. Dessa kriterier är:

-Omloppsbana runt en stjärna eller dess kvarleva.

-Har tillräckligt med massa så att dess egen tyngdkraft gör att den får en mer eller mindre sfärisk form.

-Brist på eget ljus.

-Ha omloppsdominans, det vill säga en exklusiv bana, som inte stör den hos en annan planet och fri från mindre föremål.

Och även om Pluto uppfyller de tre första kraven, som vi har sett tidigare, stör dess omlopp Neptuns. Detta betyder att Pluto inte har rensat sin bana, så att säga. Och eftersom den inte har orbitaldominans kan den inte betraktas som en planet.

Förutom kategorin av dvärgplaneten skapade International Astronomical Union en annan: mindre kroppar i solsystemet, där kometer, asteroider och meteoroider finns.

Krav på att vara en dvärgplanet

International Astronomical Union definierade också noggrant kraven för att vara en dvärgplanet:

-Omloppsbana runt en stjärna.

-Ha tillräcklig massa för att ha en sfärisk form.

-Utsända inte sitt eget ljus.

-Brist på en klar bana.

Så den enda skillnaden mellan planeter och dvärgplaneter är i den sista punkten: dvärgplaneter har helt enkelt inte en "ren" eller exklusiv bana.. 

Figur 3. De 5 hittills kända dvärgplaneterna tillsammans med deras satelliter. Längst ner på bilden finns jorden som referens. Källa: Wikimedia Commons.

Översättningsrörelse

Plutos bana är väldigt elliptisk och ligger så långt från solen, den har en mycket lång period: 248 år, varav 20 är närmare solen än Neptun själv.

Figur 4. Animering som visar Plutos mycket elliptiska bana. Källa: Wikimedia Commons.

Plutos bana är den mest benägna av alla med avseende på ekliptikplanet: 17º, så när den korsar Neptuns, ligger planeterna ganska långt ifrån varandra och det finns ingen risk för kollision mellan dem.

Figur 5. Korsning mellan banorna mellan Pluto och Neptun, som man kan se, är planeterna ganska långt ifrån varandra, så det finns ingen risk för en kollision. Källa: Wikimedia Commons. CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1200703

Orbitalresonansen som finns mellan båda planeterna är av det slag som garanterar stabiliteten i deras banor..

Pluto rörelsedata

Följande data beskriver kortfattat rörelsen från Pluto:

-Medelradien för banan: 39,5 AU * eller 5,9 biljoner kilometer.

-Bana lutning: 17º med avseende på ekliptikens plan.

-Excentricitet: 0,244

-Genomsnittlig omloppshastighet: 4,7 km / s

-Översättningsperiod: 248 år och 197 dagar

-Rotationsperiod: 6,5 dagar ungefär.

* En astronomisk enhet (AU) motsvarar 150 miljoner kilometer.

Hur och när man ska observera Pluto

Pluto är för långt från jorden för att ses med blotta ögat och är drygt 0,1 bågsekund. Därför krävs ett teleskop, även hobbymodeller kommer att göra det. Dessutom innehåller de senaste modellerna programmerbara kontroller för att hitta Pluto..

Men även med ett teleskop kommer Pluto att ses som en liten punkt bland tusentals andra, så för att skilja det måste du först veta var du ska leta och sedan följa det i flera nätter, som Clyde Tombaugh gjorde. Pluto kommer att vara den punkt som rör sig på bakgrunden av stjärnor.

Eftersom Plutos bana är utanför jordens bana är den bästa tiden att se den (men det måste klargöras att den inte är den enda) när den är i opposition, vilket innebär att jorden står mellan dvärgplaneten och solen.

Detta gäller också för Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus, den så kallade högre planeter. De bästa observationerna görs när de är i opposition, även om de naturligtvis kan vara synliga vid andra tillfällen..

För att känna planetenas motstånd rekommenderas det att gå till specialiserade webbplatser eller ladda ner en astronomiapplikation för smartphones. På detta sätt kan observationer planeras ordentligt..

När det gäller Pluto, från 2006 till 2023, flyttar den sig från konstellationen Serpens Cauda till Skytten..

Roterande rörelse

Rotationsrörelse av Pluto. Källa: PlanetUser / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Pluto har en rotationsrörelse runt sin egen axel, precis som jorden och de andra planeterna. Det tar Pluto 6 och en halv dag att gå runt sig själv, eftersom dess rotationshastighet är långsammare än jordens..

Att vara så långt från solen, även om detta är det ljusaste föremålet på Plutos himmel, ser stjärnkungen ut som en punkt som är något större än resten av stjärnorna..

Det är därför dagarna på dvärgplaneten passerar i mörkret, även den tydligaste, eftersom den tunna atmosfären kan sprida lite ljus..

Figur 6. Konstnärens återgivning av Plutos isiga landskap, Neptun till vänster och den avlägsna solen ser ut som en stor stjärna till höger. Även under dagen är planeten i kontinuerlig dysterhet. Källa: Wikimedia Commons.ESO / L. Calçada / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0).

Å andra sidan lutar dess rotationsaxel 120 ° i förhållande till vertikalen, vilket innebär att nordpolen ligger under horisontalplanet. Med andra ord vänder Pluto åt sidan, precis som Uranus..

Denna lutning är mycket större än jordens axel på endast 23,5 º, därför är årstiderna på Pluto extrema och mycket långa, eftersom det tar drygt 248 år att kretsa kring solen.

Figur 7. Jämförelse mellan jordens rotationsaxel till vänster och Pluto till höger, lutande 120 ° i förhållande till vertikalen. Källa: F. Zapata.

Många forskare tror att retrograda rotationer som i fallet med Venus och Uranus, eller rotationsaxlar som är så lutande, återigen som Uranus och Pluto, beror på oavsiktliga stötar orsakade av andra stora himmellegemer..

Om så är fallet är en viktig fråga som fortfarande måste lösas varför Plutos axel stannade exakt vid 120 ° och inte vid ett annat värde.

Vi vet att Uranus gjorde det vid 98 ° och Venus vid 177 °, medan Merkurius, planeten närmast solen, har sin axel helt vertikal..

Figuren visar lutningen för planetens rotationsaxel, eftersom axeln är vertikal, i kvicksilver finns det inga årstider:

Figur 8. Lutning av rotationsaxeln i solsystemets åtta huvudplaneter. Källa: NASA.

Sammansättning

Pluto består av stenar och is, även om de skulle se väldigt annorlunda ut än jordens, eftersom Pluto är kallt utan att tro. Forskare uppskattar att temperaturen på dvärgplaneten ligger mellan -228 ° C och -238 ° C, med den lägsta temperaturen som observerats i Antarktis är -128 ° C.

Naturligtvis är kemiska element vanliga. På ytan av Pluto finns:

-Metan

-Kväve

-Kolmonoxid

När Plutos bana för dem närmare solen förångar värmen isen från dessa ämnen, som blir en del av atmosfären. Och när den försvinner fryser de tillbaka till ytan.

Dessa periodiska förändringar orsakar uppkomsten av ljusa och mörka områden på ytan av Pluto, som alternerar över tiden..

På Pluto är det vanligt att hitta nyfikna partiklar som kallas "tholins" (ett namn som ges av den kända astronomen och populariseraren Carl Sagan), som skapas när ultraviolett strålning från solen bryter ner metanmolekyler och separerar dem från kväve. Reaktionen mellan de resulterande molekylerna bildar mer komplexa molekyler, även om de är mer störda.

Tholins bildas inte på jorden, men de finns i föremål i det yttre solsystemet, vilket ger dem en rosa färg, som på Titan, Saturnus satellit och naturligtvis på Pluto..

Inre struktur

Hittills tyder allt på att Pluto har en stenig kärna bildad av silikater och troligen täckt av ett lager isigt vatten.. 

Teorin om bildandet av planeter indikerar att de tätaste partiklarna ackumuleras i mitten, medan de lättare, såsom is, förblir ovanför och konfigurerar manteln, mellanlagret mellan kärnan och ytan..

Det kan finnas ett lager flytande vatten under ytan och ovanför den frysta manteln..

Figur 9. Intern struktur för Pluto. Källa: Wikimedia Commons. PlanetUser / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0).

Det inre av planeten är mycket varmt på grund av närvaron av radioaktiva element, vars förfall producerar strålning, varav en del sprids i form av värme. 

Radioaktiva element är instabila till sin natur, därför tenderar de att förvandlas till andra mer stabila, som emitterar partiklar och gammastrålning kontinuerligt tills stabilitet uppnås. Beroende på isotopen förfaller en viss mängd radioaktivt material i bråkdelar av en sekund eller tar miljontals år.

geologi

Plutos kalla yta är oftast fryst kväve med spår av metan och kolmonoxid. Dessa två sista föreningar är inte homogent fördelade på ytan av dvärgplaneten..

Bilderna visar ljusa och mörka områden, liksom färgvariationer, vilket antyder förekomsten av olika formationer och övervägande av vissa kemiska föreningar på vissa platser.. 

Även om väldigt lite ljus når solen är ultraviolett strålning tillräckligt för att orsaka kemiska reaktioner i den tunna atmosfären. De föreningar som produceras på detta sätt blandas med regnet och snön som faller på ytan, vilket ger färgerna mellan gul och rosa med vilken Pluto ses från teleskop..

Nästan allt som är känt om Plutos geologi beror på data som samlats in av New Horizons-sonden. Tack vare dem vet forskare nu att Plutos geologi är förvånansvärt varierad:

-Isslätter

-Glaciärer

-Berg av fryst vatten

-Några kratrar

-Bevis för kryovulkanism, vulkaner som spjuter ut vatten, ammoniak och metan, till skillnad från markbundna vulkaner som spyr ut lava.

Pluto-satelliter

Pluto har flera naturliga satelliter, varav Charon är den största.

Under en tid trodde astronomer att Pluto var mycket större än vad den faktiskt är, för Charon kretsar mycket nära och nästan cirkulärt. Det var därför först astronomer inte kunde skilja dem.

Figur 10. Pluto till höger och dess huvudsatellit Charon. Källa: Wikimedia Commons.

1978 upptäckte astronomen James Christy Charon genom fotografier. Det är hälften så stort som Pluto och dess namn kommer också från grekisk mytologi: Charon var färjeman som transporterade själar till underjorden, kungariket Pluto eller Hades.

Senare, 2005, tack vare rymdteleskopet Hubble, hittades de två små månarna Hydra och Nix. Och sedan 2011 respektive 2012 uppträdde Cerberus och Styx, alla med mytologiska namn..

Dessa satelliter har också cirkulära banor runt Pluto och kan fångas upp föremål från Kuiper-bältet..

Pluto och Charon bildar ett mycket intressant system, där masscentrum eller masscentrum ligger utanför det större objektet. Ett annat extraordinärt exempel är Sun-Jupiter-systemet..

Båda är också i synkron rotation med varandra, vilket innebär att samma ansikte alltid visas. Så omloppstiden för Charon är cirka 6,5 ​​dagar, vilket är samma som Pluto. Och det är också den tid det tar för Charon att göra en revolution runt sin axel.. 

Figur 11. Synkron rotation av Pluto och dess satellit Charon. Källa: Wikimedia Commons. Tomruen / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0).

Många astronomer tror att det här är goda skäl att betrakta paret som en dubbel planet. Sådana dubbla system är inte sällsynta i universums objekt, bland stjärnorna är det vanligt att hitta binära system.

Det har till och med föreslagits att jorden och månen också betraktas som binär planet.

En annan intressant punkt för Charon är att den kanske innehåller flytande vatten inuti, som når ytan genom sprickor och bildar gejsrar som omedelbart fryser..

Har Pluto ringar?

Det är en bra fråga, eftersom Pluto trots allt är i utkanten av solsystemet och en gång ansågs vara en planet. Och alla yttre planeter har ringar.

I princip, eftersom Pluto har två månar som är tillräckligt små med lite tyngdkraft, kan stötar mot dem lyfta och sprida tillräckligt med material för att ackumuleras i dvärgplanets bana och bilda ringar.

Uppgifter från NASA: s New Horizons-uppdrag visar dock att Pluto inte har några ringar just nu.. 

Men ringsystem är tillfälliga strukturer, åtminstone i astronomisk tid. Den information som för närvarande finns tillgänglig på jätteplaneternas ringsystem avslöjar att deras bildning är relativt ny och att så fort de bildas kan de försvinna och vice versa..

Uppdrag till Pluto

New Horizons är NASA: s uppdrag att utforska Pluto, dess satelliter och de andra föremålen i Kuiper-bältet, regionen som omger solen i en radie av mellan 30 och 55 astronomiska enheter.

Pluto och Charon är bland de största föremålen i denna region, som också innehåller andra, såsom kometer och asteroider, de så kallade mindre kroppar Av solsystemet.

Den snabba New Horizons-sonden lyfte från Cape Canaveral 2006 och nådde Pluto 2015. Den fick många bilder som aldrig tidigare sett funktioner på dvärgplaneten och dess satelliter, liksom magnetfältmätningar, spektrometri och mer..

New Horizons skickar fortfarande information idag och är nu cirka 46 AU bort från jorden, mitt i Kuiper-bältet.

År 2019 studerade han objektet som heter Arrokoth (Ultima Thule) och nu förväntas han snart utföra parallaxmätningar och skicka bilder av stjärnorna ur en synvinkel helt annorlunda än den markbundna, som kommer att fungera som en navigationsguide ..

New Horizons förväntas också fortsätta att skicka information till minst 2030..

Referenser

  1. Lew, K. 2010. Utrymme: Dvärgplaneten Pluto. Marshall cavendish.
  2. POTT. Solsystemutforskning: Pluto, dvärgplanet. Återställd från: solarsystem.nasa.gov.
  3. Plutos hem. En expedition till upptäckten. Återställd från: www.plutorules.
  4. Powell, M. The Naked Eye Planets in the Night Sky (och hur man identifierar dem). Återställd från: nakedeyeplanets.com
  5. Seeds, M. 2011. Solsystemet. Sjunde upplagan. Cengage Learning.
  6. Wikipedia. Geologi av Pluto. Återställd från: en.wikipedia.org.
  7. Wikipedia. Pluto (planet). Återställd från: es.wikipedia.org.
  8. Zahumensky, C. De upptäcker att Pluto avger röntgen. Hämtad från: es.gizmodo.com.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.