Otprilike na srpski Božić ali pre 6 godina, Majkl E. Braun, profesor planetne astronomije sa Kalifornijskog tehnološkog fakulteta (Caltech), zapazio je na noćnom nebu jedan objekat toliko svetao i toliko udaljen da je bio ubeđen da je veći od Plutona.
„Garantujem!“ izjavljivao je dr Braun objavivši svoje otkriće pola godine kasnije, u julu 2005. godine.
Međutim ... možda ipak nije bio u pravu.
U novembru 2010. ovaj je objekat, danas poznat kao planeta patuljak Eris (2003 UB313), prošao ispred jedne neugledne, udaljene zvezde. Astronomi predvođeni Brunom Sikardijem sa Pariske opservatorije merili su koliko dugo će zvezda biti zaklonjena Erisom i, iz toga, proračunali Erisov prečnik.
„Jasno je da je manji,“ kaže Alan Mauri, koji je na čileanskoj nebeskoj opservatoriji San Pedro de Atacama pratio kratko nestajanje, odn. okultaciju zvezde.
Za sada, dr Mauri i dr Sikardi odbijaju da kažu koliki je tačno Eris, zato što žele da svoje rezultate objave prvo u časopisu „Nature“. Ali otkrivaju da čak i ako se uzmu u obzir sve neodređenosti u merenjima, najveći mogući Eris je manji od najvećeg mogućeg Plutona.
Ova novost je pokrenula lavinu pitanja o tome šta bi se dogodilo da je Erisova prava veličina bila poznata od samog početka. Braunovo otkriće Erisa – i njegova tvrdnja da je veći od Plutona – izazvalo je domino efekat koji je naveo Međunarodnu astronomsku zajednicu (IAU) da dâ novu definiciju termina „planeta“, a što je dovelo do izbacivanja Plutona. Pluton i Eris[1] su ražalovani u rang planeta patuljaka – odruglih objekata koji gravitaciono ne dominiraju na svojim orbitama.
Da su astronomi znali da je Pluton veći od Erisa – makar i za malo – možda bi se više zalagali za solarni sistem sa devet planeta i uštedeli sebi (i nama) nastali haos i nove nomenklature?
Nova planeta se nalazi na 14,6 milijardi km od Sunca. Na gornjoj slici je prikazana trenutna udaljenost od Sunca, iskazana u astronomskim jedinicama (AJ = 149 mil. Km).
Nova planeta je nagnuta za 44,187° u odnosu na orbitnu ravan Zemlje. Dobila je zvaničan naziv 136199 Eris.
„Možda,“ odgovara dr Braun sa zagonetnim smeškom, mada je u neapologetskom naslovu svoje najnovije knjige „Kako sam ubio Plutona i zašto” izjavio da misli da je Međunarodna astronomska zajednica uradila pravu stvar.
Okultaciono merenje – koje je pokazalo da je Eris ne samo manji nego što se očekivalo već i da je neverovatno sjajan – samo je poslednje od iznenađenja Kajperovog pojasa, prstena zaleđenih krhotina iza Neptuna. Izgleda da je taj prsten čak i neobičniji nego što su astronomi verovali par godina ranije.
Ipak, nisu svi ubeđeni da je Eris definitivno manji od Plutona. Dr Braun je, recimo, prilično zbunjen. Okultaciona merenja su ubedljivo pokazala da je Erisov prečnik manji od 2.360 km, kaže Braun. To je manje od prehodnih procena od 3.000 km, baziranih na infracrvenoj svetlosti sa Erisa, i 2.400 km bazirano na Braunovim posmatranjima sa Hablovim svemirskim teleskopom.
Međutim, on takođe primećuje da na različitim web-sajtovima figurišu različiti podaci o veličini Plutona. Wikipedia, navodeći naučni rad iz 2006. Godine, pominje prečnik od 2.306 km, plus ili minus 20 km[2].
A sada je Pluton veći od Eris, „zato što je, hm, 2.306 kilometara veće od 2.360 kilometara?“ Pita se retorički dr Braun na svom blogu.
Razmišljajući dalje o navedenim ciframa, dr Braun ne dovodi u sumnju dimenzije dr Sikardijeve grupe koje tek treba da budu objavljene, već iznosi jedan drugi zaključak, „Moram da kažem: postoji nešto mutno u vezi veličine Plutona.“
Više od 80 godina od kako je Klajd W. Tombo prvi put ugledao Plutona astronomi još uvek nisu sigurni koliko je veliko, ili malo, ovo kontroverzno nebesko telo.
Decenijama je Pluton bio planeta koja se magično smanjivala. U početku se smatralo da je velik skoro kao Zemlja – sa prečnikom od skoro 12.870 km[3] – ali svako sledeće merenje je govorilo da je sve manji i manji.
Godine 1980. Aleksandar J. Desler, sada na univerzitetu Teksas A&M, i Kristofer T. Rasel sa losanđeloskog univeruiteta Kalifornija, objavili su grafikon višegodišnjih procena Plutonove mase i u šali predvideli da će, ako se trend i dalje nastavi, Pluton potpuno nestati do 1984. Godine. „Ako želite da posmatrate Pluton, moraćete da požurite,“ pisali su u to vreme njih dvojica. Takođe, Pluton je prolazio i ispred nekih zvezda, kao što je to uradio Eris u novembru.
Nepotrebno je reći da se veličina Plutona vremenom (ipak) stabilizovala. Između 1985. I 1990. Godine, orbita Plutonovog najvećeg satelita, Harona, bila je orijentisana u odnosu na Zemlju zračno, što je omogućilo astronomima da prate pomračenja i direktno mere prečnike Plutona i Harona.
Ali tu još uvek nije kraj priče. Na površini Plutona vlada relativno pristojnu temperaturu od -218° C, što je dovoljno toplo da malo metanskog i azotnog leda ispari i stvori atmosferu, a ona može sa prelama svetlosne zrake.
„Plutonova atmosfera se ponaša kao jedno jednostavno sabirno sočivo,“ priča Eliot F. Jang, astronom sa Sautvest istraživačkog instituta iz Kolorada, autror pomenutog naučnog rada iz 2006. „Svaki svetlosni zrak se savija ka središtu Plutona.“
Zato nam je pravi prečnik Plutona i dalje neizvestan.
Analizirajući podatke dobijene prilikom stelarne okultacije, dr Jang je utvrdio da oni odgovaraju većem Plutonu, sa prečnikom od oko 2.400 km.
Ali tada je izjavio, „Ne verujem da je baš toliki.“ Minimalni prečnik, prema njegovim proračunima, bio bi oko 2.300 km, uz moguću grešku do 100 km. „Malo mi je neprijatno da razgovaram o tome,“ govorio je tada.
Eris je oko tri puta dalji od Sunca od Plutona, mnogo hladniji i gotovo potpuno lišen atmosfere koja bi iskrivljavala okultaciju. To je razlog zbog koga astronomi mnogo preciznije znaju njegov prečnik nego Plutonov.
Ipak, čini se da je mogući raspon Plutonove veličine veći od moguće veličine Erisa. „Ako bi ste ih ugledali kako stoje jedan pored drugog u kosmosu, izgledali bi vam potpuno iste veličine,“ kaže dr Braun. „Ne bi ste mogli golim okom to da utvrdite, sem da sa sobom nosite neki zbilja veliki, meliki metar.“
Dr Mauri i dr Sikardi su odabrali jedan drugi metod utvrđivanja veličine Plutona, baziran na apsorbciji svetlosti metana u Plutonovoj periodičnoj atmosferi.
Ta analiza, koju su sproveli Emanuel Leluš sa Pariske observatorije, i njegovi saradnici, u koje je spadao i dr Bruno Sikardi, pokazala je da Pluton ima prečnik od najmanje 2.360 km.
Ali dr Jang, hvaleći metanska merenja, podvlači da je zbog toga što još uvek ima mnogo toga što ne znamo o strukturi Plutonove atmosfere vrlo teško izvesti pouzdan zaključak o njegovoj pravoj veličini.
Ono što se sa sigurnošću zna, jeste da će konačno i definitivno direktno merenje Plutona biti izvedeno 2015. Godine, kada će Nasin „New Horizons“ proleteti kroz Plutonov sistem. [Za sada, trudim se da o toj misiji redovno pišem izveštaje koje za javnost šalje A. Štern, glavni naučni istraživač misije. Letilica je već 10 godina u svemiru – tačnije 1.825 dana!]
Manja veličina Erisa bi čitavu stvar učinila još interesantnijom, nastavlja dr Braun. Sa manjom površinom, morao bi da reflektuje praktično svu svetlost koja pada na njegovu površinu, i tako objasni veliki sjaj koji ima. A da bi sijalo tako, ovo telo bi moralo da poseduje tanku koru zaleđenog metana, azota i možda ugljen-monoksida – ostatke tanke atmosfere koja se ledi kada se Eris udalji od Sunca na svojoj eliptičnoj orbiti[4].
„Ne postoji nijedno drugo prihvatljivo rešenje za ovu zagonetku,“ kaže dr Braun.
Eris je trenutno udaljen skoro 14,5 milijardi kilometara od Sunca, ali njegova eliptična, 557 godina (203.600 dana) duga orbita, može da ga donese i na samo 5,6 milijardi kilometara udaljenosti. Plutonova udaljenost od Sunca varira između 7,37 i 29,66 milijardi kilometara.
Čak i ako se ispostavi da Eris jeste neznatno manji od Plutona, i dalje će spadati u teškaše Kajperovog pojasa – on je čitavih 27 procenata masivniji od Plutona. Orbitni priod Harona nam je omogućio da precizno odredimo Plutonovu masu, dok je Erisova masa takođe precizno utvrđena na osnovu njegovog meseca, poznatog pod imenom Dysnomia. To znači da Eris sigurno ima mnogo veće kameno jezgro od Plutona, što verovatno ukazuje da Pluton i Eris nisu formirani na potpuno identičan način.
Ostali objekti Kajperovog pojasa koje je za poslednjih desetak godina otkrio dr Braun takođe nam pokazuju da je spoljni solarni sistem zanimljiviji – i nasilniji – nego što je to iko očekivao. Jedan od tih objekata je i Haumea (2003 EL61), planeta patuljak koji je ekstremno izdužen i vrti se jako brzo – jednom u svaka 4 sata[5].
„Jedino što smo mogli da smislimo da je moglo da izazove tako nešto jeste udarac, i to veoma jak, koji se dogodio u ranoj istoriji Sunčevog sistema,“ priča dr Majk Braun, „ali svako kome sam to ispričao sumnjičavo je odmahivao glavom i govorio, ne, to nema smisla, verovatnoća da se dogodi tako nešto je skoro nula.“
A onda su dr Braun i njegov tim, uz pomoć Kek opservatorije, pronašli dva meseca (Hi’iaka i manji Namaka) koja se okreću oko Haumaee, a koji izgledaju baš kao nekakve krhotine odvaljene prilikom sudara. Ipak, skeptici i dalje sumnjaju u takvu mogućnost.
Kasnije je ista ekipa pronašla još na desetine krhotina[6] Haumaee, ali one se ne okreću oko njega već po orbiti oko Sunca.
„U ovom trenutku, nema sumnje da je ovaj objekat doživeo stražan sudar,“ smatra dr Braun. „U stanju smo da vratimo vreme unazad i ponovo ga sastavimo.“
I mnogi ostali veliki objekti Kajperovog pojasa takođe imaju sićušne fragmentne satelite[7], što sugeriše da veliki sudari i nisu tako neuobičajeni. Mnogi od tih objekata su stenovitiji nego što bi se očekivalo; udar je morao da odbaci spoljnje slojeve leda. I zaista, džinovski udar velike brzine iz Erisove prošlosti mogao bi da bude razlog zbog čega ima manje leda a više stenja nego Pluton.
Nedavna merenja pokazala su da su i drugi veliki objekti Kajperovog pojasa takođe, poput Erisa, manji i sjajniji nego što se prvobitno mislilo. Za jednog od njih, drugog po veličini u pojasu, Makemake (2005 YF9), sada se veruje da ima prečnik od samo 1.200 km, a ne kao do sada 1.500. A neobični binarni transneptunijanac i kandidata za planetu patuljka, (50000) Quaoar, možda ima prečnik od samo 900 km, što je mnogo manje od nekih ranijih procena od 1.200 km.
To nam ukazuje na postojanje velikog jaza između Plutona i Erisa i sledećeg najvećeg objekta u tom delu solarnog sistema. „To je vrlo čudna distribucija veličina,“ ističe dr Braun. „Mislim da na to niko do sada nije obratio pažnju.“
Možda najveće iznenađenje od otkrića Erisa jeste upravo to da nije pronađen još jedan Eris.
Dr Braunovo pročešljavanje Kajperovog pojasa izazvalo je otkriće serije sve većih i većih objekata – sve do Erisa. Nakon toga, ništa nije pronađeno telo vredno pažnje. Postojala je mogućnost da neki veliki objekat Kajperovog pojasa vreba na južnoj hemisferi neba, van vidokruga kalifornijskog teleskopa[8] koji je koristio dr Braun i njegov stručni tim.
Ali Skot S. Šepard sa Karnegijevog instituta u Vašingtonu, čovek koji je do sada otkrio preko 50 satelita u Sunčevom sistemu (od čega i 2 kandidata za planete patuljke, 2010 EK139 i 2010 KZ39), kompletirao je pretragu ostatka neba, i nije pronašao ništa veliko.
„Vrlo je mala verovatnoća da tamo negde postoji neki objekat veličine Plutona,“ u Kajperovom pojasu, izjavio je tada dr Šepard.
Samjuel Ošinov teleskop je zapravo Šmitova kamera otvora 1,22 m, sa ogledalom od 1,83 m (72 inča). Uz njegovu pomoć otkriveni su Eris, Sedna, mnogi asteroidi, supernove itd.
Ali tamo iza Kajperovog pojasa, čekaju nas mnoge druge misterije.
Astronomi žele da pronađu još objekata poput Sedne (2003 VB12), koji je 2003. Otkrio Majk Braun i Čed Truhiljo. Sedna je trenutno oko tri puta dalja od Sunca od Neptuna, čija orbita zalazi u Kajperov pojas. Ali sa druge strane njegove 11.800 godina dugačke eliptične orbite, Sedna će biti 32 puta dalja od Neptuna.
Ovako izgleda Sunčev sistem gledan sa Sedne. Sunce čini jednakokraki trougao sa Spikom u donjem desnom uglu i Antaresom u donjem levom uglu. Detaljnije dole.
A još dalje od Sedne leži hipotetički Upik-Ortov oblak, mnogo dalja kolekcija zaleđenih tela koje astronomi još nisu videli, ali za koje su apsolutno sigurni da postoje. (Neke komete koje prolaze pored Sunca potiču iz Ortovog oblaka, odakle su gravitaciono privučene ka unutrašnjem regionu solarnog sistema.)
Moglo bi da se ispostavi da je neki od tih još daljih objekata veći od jedne ili više od sadašnjih 9 planeta, što bi moglo ponovo da rasplamsa debatu oko toga šta treba da nazivamo planetom.
To bi moglo da pomogne u rešavanju bolne tačke u Braunovoj porodici.
Elem, dr Braun je prvobitno želeo da Eris nazove po svojoj kćerci, Lilah (izgovara se Lila), koja je rođena samo tri nedelje pre objavljivanja otkrića. Zamišljao je da ako bi neko nekad upitao njegovi kćerku da li je dobila ime po planeti, ona bi mogla da odgovori, „Ne, planeta je nazvana po meni.“ Ipak, njegova supruga Dajana ga je odvratila od te namere.
Braun se na kraju opredelio za Eris, grčku boginju razdora i nesloge. Dysnomia, njegov mesec, nazvan je po demonu bezakonja i Erisovoj kćerci. Braun je to ime izabrao i zato što se prvi slog izgovara isto kao i prvi slog imena njegove žene Dajane.
Lila, sada u obdaništu, jedna je od onih koji su uznemireni zbog toga što je njen tata uradio Plutonu. „Ubijanje je loše a ona zna da sam ja ubio Plutona – samim tim ja sam loša osoba,“ smeje se Braun. „I ona bi me volela ako bih sada učinio nešto povodom toga.“
Dr Braun je objasnio Lili zašto Pluton više nije među planetama, „i ona je to razumela.“ Interesantno je, priča on, „da ona ima rešenje, koje je jako kreativno i interesantno.“
Lila mu je predložila sledeće: „Zašto ne pronađeš neku drugu planetu u nazoveš je Pluton?“
„Zato ja još uvek tragam,“ otkriva nam dr Braun.
Lila još uvek ne zna da je za malo jedna planeta trebao da bude nazvana po njoj.
[1] U međuvremenu, u ovu porodicu su učlanjeni i Ceres, Haumea i Makemake.Ove poslednje, kao i 12 drugih trans-neptunskih objekata (TNO), takođe je otkrio Majkl Braun.
[2] U mojoj najnovijoj knjizi koja je trenutno u štampi, naveo sam procenu iz knjige „Pluto and Charon“ dr Alana Šterna (1957) i dr Žakline Miton (1948) da je prečnik Plutona 2.390 km (65% Meseca).
Štern je Nasin vodeći naučnik, fokusiran na spoljne planete, Pluton (glani naučnik u misiji „New Horizons“), komete, Ortov oblak i Kajperov pojas, autor preko 200 naučnih radova. Mitonova je sa Kembridža i izdavač žurnala Britanskog astronomskog društva, i autor/koautor 12 astronomskih knjiga.
[3] Ekvatorijalni prečnik Zemlje je 12.756,2 km. Polarni je manji za 42,6 km.
[4] Kada je najudaljeniji od Sunca (afel) udaljen je 97,56 AJ. Perihel iznosi 37,77 AJ.
[5] To je najbrža rotacija jednog tela u solarnom sistemu a da je veće od 100 metara.
[6] Recimo, (55636) 2002 TX300 (≈364 km), (24835) 1995 SM55 (≈174 km), (19308) 1996 TO66 (≈200 km), (120178) 2003 OP32 (≈230 km), i (145453) 2005 RR43 (≈252 km)[3]. Koga interesuje detaljnije: http://www.answers.com/topic/136108-2003-el61#ixzz1BBgMFCqM.
[7] Do sada je otkriveno 193 objekta sa satelitima, od čega su 182 binarna, a 9 ima sa 3 člana, dok Plutonov sistem ima 4 člana.
[8] Mislim na Samuel Oschinov teleskop otvora 1,22 m (48 inča) sa Palomar opservatorije.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
