Kada smo pre više godina pisali našu knjigu o velikim otkrićima i pronalascima koju od nedavno nudim na ovom sajtu, otac i ja smo bili suočeni sa velikim problemima jer su nova naučna saznanja iziskivala neprestano ažuriranje knjige. Obzirom da je ona imala preko 1000 strana, svake promene su zahtevale dane i dane rada i buljenja u monitor. Jednostavno, stvar je trebalo u nekom momentu prekinuti i – to je to.
Jedna od oblasti koja se najčešće menjala bile su spoljnje planete Sunčevog sistema i njihovi meseci, jer su neprestano otkrivani novi i novi. Čak je i solarni sistem doživeo reviziju, jer je Pluton nepravedno izbačen iz porodice. U to vreme „New Horizons“ je bio tek na početku putovanja i o Plutonu se znalo vrlo malo. U Americi sam kupio najbolju knjigu o Plutonu i Haronu koju sam našao i pred pisanje naše knjige pročitao praktično sve što se tada znalo o ovom tajanstvenom svetu.
Pošto je Nasina sonda „New Horizons“ pred vratima Plutonovog sistema, evidentno je da će se od ove godine sva naša znanja o tim objektima definitivno i drastično promeniti. Ovo je poslednja šansa da se pročita šta smo do danas mislili da znamo o Plutonu i Haronu. Već od jeseni ove godine mnogi brojevi i procenti biće zauvek promenjeni. Pogledajmo šta se trenutno zna o ovim svetovima
Izgubljeni Pluton
Iako ga zvanično više ne svrstavaju u glavne planete solamog sistema, već sa oznakom (134340) Pluton u posebnu kategoriju transuranskih planeta-patuljaka, za mnoge će on zauvek ostati poslednja planeta naše porodice. Mi smo jedni od njih. Dakle:
Otkriven je 18. februara 1930. godine u srcu Kajperovog pojasa na osnovu anomalija u putanji Neptuna i odmah nazvan planetom, mada danas očigledno ima i drugačijih mišljenja.
Otkrio ga je 24-godišnji astronom-amater Klajd Tombau (Clyde William Tombaugh, 1906-1997) sa Lovelove opservatorije u Flagstafu (Arizona), i to je bila prva i jedina planeta koju su otkrili Amerikanci. To je svakako jedan od razloga zbog koga je među ”običnim” svetom pokret za ”očuvanje lika i dela” Plutona najjači baš u SAD. Recimo, Američko dijalektičko društvo je 2006. godine izabralo novoformirani glalol ”plutonisanje” kao reč godine, a označava ”premestiti ili devalvirati nekog ili nešto”.
Posle dugog traganja i upoređivanja fotografskih ploča, Klajd je koncem 1929. godine na samoj periferiji Sunčevog sistema zapazio nešto neobično: jedno zrnce prašine se pomerilo. Tačkica koju je zaokružio na jednoj ploči bila je 15,1. magnitude – po jačini je odgovarala svetlosti sveće posmatrane sa 480 km, što je bilo oko 250 puta slabije od Neptuna[1].
Danas Pluton predstavlja jedinu (bivšu) planetu u Sunčevom sistemu koju nije posetila ni jedna kosmička letilica. Ali ne zadugo, jer je NASA početkom 2006. godine lansirala jednu sondu veličine i oblika klavira, nazvanu ”New Horizons”, ka ovoj tajanstvenoj planeti[2]. Iako je to najbrža NASA-ina letilica do sada (43.000 km/h), ova pola tone teška sonda će stići na odredište tek na leto 2015. godine. Ako sve bude teklo po planu, letilica će proleteti kroz Plutonov sistem i nastaviti ka nekom od intrigantnih zaleđenih svetova Kajperovog pojasa.
Pluton kruži oko Sunca po orbiti vrlo bliskoj onoj koju je 1914. godine prvi izračunao američki astronom Persival Lovel. Od Sunca je prosečno udaljen 5.913.520.000 kilometara (39,5 a. j.). Prečnik ove planete-patuljka je oko 2.390 kilometara[3] - dakle, bila je to daleko najmanja planeta u našem sistemu - imala je 2.000 puta manju masu od Zemlje, što znači da je 10 puta manja od Meseca. Manjeg je prečnika i od Merkura, čiji je prečnik malo manji od 5.000 kilometara.
Ali ne samo da ne može da se meri s planetama, već ga u veličini „tuče“ čak sedam satelita Sunčevog sistema: Ganimed, Titan, Kalisto, Io, Mesec, Evropa i Triton. Svega 2,5 puta je veći od najveće male planete u asteriodnom pojasu, Ceresa, a bio je najveći objekat Kajperovog pojasa sve dok 2005. godine nije otkriven 2005 UB313 (Eris), koji je i načeo Plutonovu reputaciju u to vreme poslednje planete našeg sistema.
Njegova putanja oko Sunca je znatno razvučena - ekscentricitet joj iznosi 0,2488, što je skoro 15 puta veće od Zemljinog. Njegova putanja se još po nečemu bitno razlikuje od putanja ostalih planeta - nagnuta je za rekordnih 17,14° u odnosu na ravan ekliptike.
Pošto je skoro 50 puta udaljeniji od Sunca od Zemlja i kreće se znatno sporije po putanji od nje, njegova godina traje 248 naših godina. Dok Zemlja putuje prosečnom brzinom od oko 29,78 km/s, Pluton se kreće brzinom od svega 4,77 km/s. Tek 2177. godine ovaj patuljak će napraviti prvi krug oko Sunca od kako je otkrivena. Za sve to vreme, po zamišljenoj elipsi će prevaliti put od nepojmljivih 36.530.000.000 kilometara ili 244,186 a. j.
Već smo kazali da je Pluton bio ubedljivo najdalja planeta Sunčevog sistema (rastojanje Zemlja-Jupiter predstavlja svega 10% rastojanja do Plutona!). Ali zbog razvučenosti putanje, u periodu od 13-20 godina tokom svaka 2,5 veka biva bliži Suncu od Neptuna! Poslednji put to se desilo krajem prošlog veka: 21. januara 1979. Pluton je presekao Neptunovu putanju, 5. septembra 1989. bio najbliži Suncu, a onda je opet 11. februara 1999. pokorno ustupio Neptunu poziciju pret- poslednje planete. Da nije promenjenog statusa Plutona, tek 2231. godine Neptun bi ponovo bio najudaljenija planeta sistema. Zbog nagnutosti svoje orbite, Pluton je uvek daleko ispod ili iznad Neptuna, te nikada ne može doći do sudara; najbliže što priđu[4] je 2,54 milijardi kilometara (oko 17 a. j.).
Svakih 6,387 dana (153,2928 sati ili 6 dana, 9 sati i 17,6 minuta) Pluton se jednom okrene oko svoje ose - isto kao i njegov najveći satelit, Haron. Zbog veličina i snažnih gravitacionih sila, Pluton i Haron su uvek okrenuti jedno ka drugom istim stranama, te kažemo da se okreću sinhrono.
U odnosu na svoju planetu, ovaj Plutonov mesec je ogroman - niko u Sunčevom sistemu ne može da se meri s njim. Prečnik mu je 1.207 km, što je više od polovine prečnika matične planete, dok mu je masa negde oko 0,121 mase domaćina. Međusobno su udaljeni prosečno 19.600 km, što je svega oko 7 Plutonovih prečnika.
Za razliku od svih ostalih planeta, samo Venera, Uran i patuljak Pluton rotiraju oko osa koje su praktično u ravni njihovih putanja oko Sunca. Zapravo, Plutonova osa je čak nagnuta i malo ispod toga - ugao iznosi 122,54 stepena[5]. Revolucija Plutona je tačno 1,5 puta duža od Neptunove, pa kažemo da se ove planete nalaze u rezonanci 3:2.
Plutonovu zaleđenu koru čini verovatno oko 98% zamrznutog azota, sa tragovima metanskog i ugljen-monoksidnog leda. Čvrst metan govori da je tamo prosečna temperatura oko 44 K[6], ali ona varira, obzirom da je sa 29,66 a. j. Pluton u perihelu (najbliži Suncu), a sa 49,3 a. j[7]. u afelu (najdalji od Sunca). Sa udaljavanjem od naše zvezde, retka atmosfera se zamrzava i pada na površinu, što nigde nije zabeleženo u solarnom sistemu. Gustina atmosfere je oko 700 hiljada puta manja od Zemljine, te stvara pritisak od samo 0,15 Pa. Ipak, debljina joj je oko 60 km, i zna se da molekuli gornjih slojeva imaju dovoljno energije da savladaju gravitaciju planete, te se slobodno može reći da Pluton neprestano gubi svoju ionako bednu atmosferu. I po tome je jedinstven u solarnom sistemu.
Prilikom okultacije 2002. godine otkriveno je da se atmosfera planete drastično promenila od sličnog događaja praćenog 14 godina ranije: iako se zbog trenutnog udaljavanja planete od Sunca njena atmosfera ohladila, njena površina se neznatno ugrejala. Niko nezna pravi uzrok toj nelogičnosti.
Po jednoj od nekoliko aktuelnih teorija, Pluton ima unutrašnje jezgro od zaleđenog stenovitog materijala (gustine 1,73 g/cm3) poluprečnika oko 800 km, što je oko 54% njegove zapremine, i slojeve vodenog leda stvorenog pod velikim pritiskom[8], debele oko 400 kilometara. Po drugoj verziji, unutrašnje jezgro ima malo veću gustinu (oko 1,85 g/cm3) pa zato veći i prečnik, i čini oko 70% zapremine planete. Oko jezgra se nalazi omotač organskih materijala debljine 100 km, a preko njega sloj vodenog leda debeo 250 km. U oba slučaja, na površini se nalazi tanka zaleđena kora, debela nekoliko desetaka kilometara.
Hablovim teleskopom, kojim je za sada jedino moguće bar donekle razotkriti Plutonove tajne, uočena je na južna polarna kapa, i da je strana okrenuta Haronu izrazito drugačije boje od one suprotne. Po tome (boji), Pluton je drugo najkontrastnije telo u solarnom sistemu, odmah iza Japeta.
Na nebu ovog tajanstvenog sveta Sunce u proseku sija oko 1.500 puta slabije nego na Zemlji i, gledano sa površine, ono bi izgledalo (po veličini) kao nama Jupiter. Kada je planeta u afelu, prividna veličina Sunca iznosi samo 39 lučnih sekundi, ali i dalje ima magnitudu od neverovatnih -18,2m i daleko je najsjajniji objekat na nebu - njegova svetlost je na Plutonu i dalje 275 puta jača od sjaja Meseca na Zemlji, pa se suprotno očekivanju ne može reći da na Plutonu vlada večni mrak[9].
Gledan sa Zemlje, ugaona veličina Plutonovog prečnika je oko 600 puta manji od Venerinog ili Jupiterovog. Želja astronoma da zemaljskim teleskopima saznaju nešto pobliže o njegovoj površini sputana je činjenicom da im se Pluton pokazuje u veličini oraha na 50 km udaljenosti. Po sjaju, on je 14.000.000 puta slabiji od Venere i 1.000.000 puta slabiji od Jupitera kada nam je najsjajniji, a čak 1.500 puta slabiji od Galilejevih satelita, Ia, Evrope, Ganimeda i Kalista.
Neobične putanje Plutona i Neptunovog Tritona, kao i sličnosti u dimenzijama i sastavu, navode na pomisao da između njih postoji neka veza. Izgleda da su se nekada davno nezavisno okretali oko Sunca, a da je zatim Triton zarobljen od Neptuna. Možda su Triton, Pluton, njegov Haron i ostali sateliti samo članovi velike porodice sličnih ledenih objekata koji se danas nalaze u Kajperovom oblaku, a koje danas zovemo plutinima[10]. Ili je možda, poput Zemljinog Meseca, i Haron ostatak davnog sudara Plutona s nekim davnašnjim planetezimalom.
Služeći se nekim analogijama i osmatranjima Hablovim teleskopom, neće biti preveliko iznenađenje ako ”New Horizons” oko planete pronađe promenljivi sistem prstenova. Ako postoji, biće manje širine od 1.000 kilometara.
Tokom pedesetih godina XX veka mogli smo da vidimo Plutonov južni pol, dok će tek šezdesetih godina ovog veka severni pol biti okrenut ka nama. Do sada smo Pluton sa Zemlje mogli da pratimo samo na 1/6 njegove putanje.
|
Komparativni podaci o Plutonu
|
Rastojanje Plutona od Zemlje (106 km):
Haron i ostali
Plutonov glavni mesec, Haron [(134340) Pluton I], otkrili su Džems Kristi (James W. Christy) i Robert Herington (Robert S. Harrington) sa U. S. Naval opservatorije 7. jula 1978. godine. Čak je 10 puta slabijeg sjaja od Plutona, pa se ranije činilo da je sam Pluton mnogo masivniji, s obzirom da su se slike meseca i planete slivale ujedno.
Ali kada su astronomi početkom 2005. godine okrenuli Hablov teleskop ka Plutonu, sa zaprepačćenjem su otkrili da se oko njega ne okreće jedan, već najverovatnije tri satelita!
Novi kandidati, u početku privremeno označeni kao S/2005 P 1 i S/2005 P 2, sinhrono rotiraju na oko 48.700 odn. 64.800 km od baricentra sistema, što znači da su najmanje dvostruko dalji od Harona (on je 20 puta bliži Plutonu nego Mesec Zemlji). Ti objekti su vrlo mali - na osnovu albeda je procenjeno da su im minimalni prečnici 46 i 61 km, a maksimalni 137±11 km i 167± 10 km - što je opet prava sitnica ako se uporede sa Haronom. Na osnovu orbita pretpostavlja se da su im mase samo 0,3% Haronove odn. 0,03% Plutonove. O njihovom daljem statusu još će se raspravljati[13].
Ono što je svim astronomima palo u oči jeste da su Plutonovi meseci neuobičajeno blizu planeti. Teorijski, njegovi sateliti mogu da zauzmu oko 53% (ili 69%, ako su retrogradni) poluprečnika tzv. Hilove sfere, zone stabilnog gravitacionog uticaja Plutona. Međutim, za sada je samo 3% te zone nastanjeno satelitima. To znači da je Plutonov sistem kompaktan i uglavnom prazan. Očekuje se da budu pronađeni još neki sateliti, ali njihova veličina sigurno neće prelaziti 12 kilometara (ili 37 km ako se ispostavi da je albedo novih objekata najmanji mogući).
Prečnici većine satelita u solarnom sistemu su daleko ispod 10% prečnika svo- jih domaćina. Čak i Mesec, raniji rekorder kada se upoređuju veličine satelita i domaćina, ima prečnik koji je samo 3 prečnika Zemlje. Haron, međutim, ima čitavih 50% prečnika svoje matične planete - to je jedini par planeta/mesec čiji se baricentar (tzv. centroid) nalazi van same planete. Zato su do skora mnogi o Plu- tonu govori kao o dvojnoj planeti, a sve do pred sami kraj odlučivanja o novom izgledu solarnog sistema Haron se čak pojavljivao i kao nezavisni kandidat za jednog od punopravnih članova.
Interesantno je da je Haron uvek okrenut ka istoj tački na Plutonovom ekvatoru i da se uvek nalazi iznad nje.
Po građi je veoma različit od Plutona. Ima malu gustinu i verovatno je pokriven slojevima vodenog leda.
Haron ima sledeće podatke:
[Podaci o Haronu su još uvek poprilično nesigumi. Na sajtovima, pored ovih vrednosti, nalazimo i druge. Naprimer, da mu je specifična težina čak 2,24 g/cm3, prečnik 1.172 kilometara, dan 15,5 sati itd.
Prilikom pomračenja (okultacije) zvezde UCAC2 26257135 koje se desilo 11. jula 2005. godine, izvršena su u to vreme izuzetno precizna merenja dimenzija i njegove atmosfere. Dobijen je prečnik od 1.207,2±2,8 kilometara, a na osnovu toga i gustina od 1,71 ±0,08 g/cm3.
Takođe je i njegovo članstvo u klub planeta patuljaka neizvesno, jer još nije definisano da li ga svrstati u satelite ili u dvojne planete.]
|
Za sve drugo vezano za drugu knjigu, javise i dogovorićemo se. |
Ako zaključiš da su tvoja interesovanja vezana za brojne teme koje naša knjiga „pokriva“, možeš da je naučiš pouzećem ili preko mene lično (Pozdrav svima i prijatno čitanje!
[1]Mladi Tombau je za pretraživanje svojih fotografskih ploča koristio poseban tip mikroskopa, tako da možemo reći da je Pluton zapravo pronađen mikroskopom.
[2]Izgleda da je prvobitno bilo u planu da ”Vojadžer 1” poseti i Pluton, ali zbog kresanja NASA-inog budžeta i pomanjkanja naučnog interesa (to je bilo pre otkrivanja Harona i ostalih satelita, i Plutonove atmosfere), to je otkazano a letilica je tada upućena ka Titanu.
[3]Granica greške je najviše 40 km: gornja granica je 2.390±10 km mereno pri okultaciji, a donja 2.302±12 km mereno u međusobnim položajima. Današnja najnovija procena srednjeg prečnika je 2.368±10 km.
[4]Zapravo, tačno je da se Pluton najviše približava nekoj planeti, ali to nije Neptunu već Uranu, i to na samo 11 a. j. [Renu Malhotra (1997). Pluto’s Orbit. Retrieved on 2007-03-26.]
[5]Danas se kaže da je taj ugao 119,591°±0,014°.
[6]I to je dosta, obzirom da do Plutona stiže samo 1/24.500.000.000.000-ti deo ukupnog zračenja koje Sunce stvara u jedinici vremena.
[7] I ova dimenzija je danas revidirana i iznosi 39,26 a. j.
[8] U uslovima velikog pritiska, običan led (led I) se javlja u različitim formama (led II, led III itd.), sa većim gustinama i različitim fizičkim osobinama od leda I. Postoji osam različitih formi takvog leda. Visoki pritisak u njemu formira različite heksagonalne kolone u molekulima, mada se osnovna struktura heksagonalnog prstena zadržava u svim formama. (Sličnu organizaciju kiseoničkih atoma imaju i atomi ugljenika u dijamantu.)
Led I se pretvara u led II ili led III na oko 2 Kb (2 hiljade atm). Ispod antarktičke ledene kape (debele 5 km) pritisak je svega oko 0,5 Kb, što znači da led na Zemlji nikada ne može da bude dovoljno debeo da bi se sam pretvorio u gušću verziju. Ali zato takav led sigurno postoji na svim velikim satelitima solarnog sistema (vodeni led je najzastupljeniji led u čitavom sistemu), ili se pak stvara metamorfnim udarima meteorita.
Led II, koji se ovde pominje, ima gustinu od 1,17 g/cm3.
[9]Definitivno, Sunce je veoma snažno! Da bi na našem nebu prividno sijalo kao Sirijus, trebalo bi da ga odaljimo od Zemlje čitavih 110.000 a. j. (oko 1,74 sv. godina)!
[10] To su objekti slični Plutonu, koji imaju približno slične orbite. Svi se nalaze u relativno stabil nim 3:2 rezonantnim orbitama sa Neptunom - znači, dok plutini naprave 2 orbite oko Sunca, Neptun napravi 3.
Plutini se nalaze na unutrašnjem obodu Kajperovog pojasa, i čine otprilike 1/4 njegovih članova [npr. (28978) Ixion, (90482) Orcus, (38083) Rhadamanthus, (208996) 2003 AZ84, itd.].
[11] U odnosu na Sunčev ekvator, taj ugao je 11,88° (11° 52’ 48”).
[12]Danas je poznato 5 satelita.
[13] Iako bi redovno apdejtovanje ovakve knjige rad na njoj otegao do beskonačnosti, nismo mogli da izdržimo a da ipak ne kažemo da su sredinom 2006. zvaničnici Međunarodnog astronomskog udruženja (IAU) usvojili predlog Alena Šterna sa ”Southwest Research Institute” u Bolderu, čoveka čiji tim je otkrio nove satelite, i zvanično im dali imena (134340) Pluton II, Niks (Nix) i (134340) Pluton III, Hidra (Hydra).
Zapravo, udaljeniji mesec je trebalo da se nazove Nyx, ali pošto jedan asteroid već nosi to ime, morali su da pribegnu maloj promeni.
Imena su izabrana i zbog prvih slova njihovog imena, N i H, koja treba da asociraju na misiju letilice ”New Horizons”, čiji je direktor Štern, a koja do 2015. treba da stigne do Plutona.
[14]Ovo je nagib putanje u odnosu na ravan ekliptike. U odnosu na Plutonovu orbitu, nagib je 122,54°, a u odnosu na njegov ekvator 0,00°±0,014°.
Šta nas čeka prilikom fly-bya: prilagodi svoj juli slikama sa Plutona
„New Horizons“: detalji na Haronu i slike u boji
Tanka Plutonova atmosfera i neobične dvostruke faze patuljaste planete
Koliko je debela Plutonova atmosfera?
NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJI SU PROMENILI ISTORIJU ČOVEČANSTVA
