Plüton -Pluto

Plüton ⯓veya♇
Gerçek Renkte Plüton - Yüksek Çözünürlüklü.jpg
keşif
Tarafından keşfedildi Clyde W. Tombaugh
keşif sitesi Lowell Gözlemevi
keşif tarihi 18 Şubat 1930
Tanımlamalar
atama
(134340) Plüton
Telaffuz / ˈ p l t / ( dinle )
Adı üstünde
Plüton
sıfatlar Plütoniyen / p l ˈ t n i ə n /
yörünge özellikleri
Dönem J2000
En erken iyileşme tarihi 20 Ağustos 1909
günöte
Günberi
eksantriklik 0.2488
366.73 gün
4.743 km/s
14.53  derece
Eğim
110.299°
113.834°
bilinen uydular 5
Fiziksel özellikler
Boyutlar 2,376,6 ± 1,6 km (bir küre ile tutarlı gözlemler, gözlemlenemeyecek kadar küçük tahmin edilen sapmalar)
ortalama yarıçap
düzleştirme <%1
Ses
Yığın
ortalama yoğunluk
1.854 ± 0.006 g/ cm3
1.212  km/s
Ekvator dönüş hızı
47,18 km/s
122.53° (yörüngeye)
kuzey kutbu sağ yükselişi
132.993°
Kuzey kutbu eğimi
-6,163°
albedo 0,52 geometrik
0,72 Bağ
Yüzey sıcaklığı dk kastetmek maksimum
Kelvin 33 bin 44 K (-229 °C) 55 bin
13,65 - 16.3
(ortalama 15,1)
-0,7
0,06" ila 0,11"
Atmosfer
Yüzey basıncı
1,0 Pa (2015)
hacme göre kompozisyon Azot , metan , karbon monoksit
Plüton, Dünya ve Ay ile karşılaştırıldığında boyut olarak

Plüton ( küçük gezegen tanımı : 134340 Plüton ), Neptün'ün yörüngesinin ötesinde bir cisim halkası olan Kuiper kuşağında bir cüce gezegendir . 1930'da, Güneş'ten dokuzuncu gezegen ilan edildiğinde Kuiper kuşağında keşfedilen ilk nesneydi . 1990'lardan başlayarak, Cüce gezegen Eris ve dağınık disk de dahil olmak üzere Kuiper kuşağında benzer büyüklükte birkaç nesnenin keşfinin ardından , Plüton'un bir gezegen olarak statüsü sorgulandı. 2006'da Uluslararası Astronomi Birliği (IAU), Plüton'u bir cüce gezegen olarak yeniden sınıflandırarak, gezegen terimini resmen yeniden tanımladı .

Plüton, Güneş'in yörüngesinde dolanan bilinen en büyük dokuzuncu ve en büyük kütleli onuncu nesnedir . Hacimce bilinen en büyük Neptün-ötesi nesnedir, ancak Eris'ten daha az kütlelidir . Diğer Kuiper kuşağı nesneleri gibi, Plüton da esas olarak buz ve kayadan yapılmıştır ve nispeten küçüktür. Dünya'nın Ay'ı ile karşılaştırıldığında , Plüton'un kütlesi sadece altıda biri ve hacminin üçte biri var.

Plüton, Güneş'ten 30 ila 49 astronomik birim (4,5 ila 7,3  milyar kilometre ; 2,8 ila 4,6 milyar mil ) arasında değişen orta derecede eksantrik ve eğimli bir yörüngeye sahiptir. Güneş'ten gelen ışığın ortalama uzaklığında (39.5 AU [5.91 milyar km; 3.67 milyar mi]) Plüton'a ulaşması 5,5 saat sürer. Plüton'un eksantrik yörüngesi onu periyodik olarak Güneş'e Neptün'den daha yakınlaştırır , ancak kararlı bir yörünge rezonansı çarpışmalarını önler.

Plüton'un bilinen beş uydusu vardır . Çapı Pluto, Styx , Nix , Kerberos ve Hydra'nınkinin yarısından biraz fazla olan Charon en büyüğü . Plüton ve Charon bazen ikili bir sistem olarak kabul edilir, çünkü yörüngelerinin ağırlık merkezi her iki vücutta da bulunmaz ve gelgit olarak kilitlenirler.

Yeni Ufuklar , 14 Temmuz 2015'te Plüton'un kısa bir uçuşunu gerçekleştiren ve Plüton ve uydularının ayrıntılı ölçümlerini ve gözlemlerini yapan ilk uzay aracı oldu . Eylül 2016'da gökbilimciler, Charon'un kuzey kutbunun kırmızımsı-kahverengi başlığının, metan , azot ve Plüton'un atmosferinden salınan diğer gazlardan üretilen, yaşamın ortaya çıkması için bileşenler olabilecek organik makromoleküller olan tholinlerden oluştuğunu açıkladılar. ve yörüngedeki aya 19.000 km (12.000 mi) aktarıldı.

Tarih

keşif

Gece gökyüzünün yıldızlarla aynı alanı, iki kez yan yana gösterilmiştir.  Bir okla yer alan parlak noktalardan biri, iki görüntü arasındaki konumu değiştirir.
Plüton'un keşif fotoğrafları
Clyde Tombaugh, Kansas'ta

1840'larda Urbain Le Verrier , Uranüs'ün yörüngesindeki düzensizlikleri analiz ettikten sonra , o zamanlar keşfedilmemiş gezegen Neptün'ün konumunu tahmin etmek için Newton mekaniğini kullandı . 19. yüzyılın sonlarında Neptün'ün müteakip gözlemleri, astronomların Uranüs'ün yörüngesinin Neptün'ün yanı sıra başka bir gezegen tarafından bozulduğuna dair spekülasyonlara yol açtı.

1906'da, 1894'te Arizona, Flagstaff'ta Lowell Gözlemevi'ni kuran varlıklı bir Bostonlu olan Percival Lowell , olası bir dokuzuncu gezegeni araştırmak için " Gezegen X " adını verdiği kapsamlı bir projeye başladı . 1909'da Lowell ve William H. Pickering , böyle bir gezegen için birkaç olası göksel koordinat önermişti. Lowell ve gözlemevi, araştırmasını 1916'daki ölümüne kadar sürdürdü, ancak boşuna. Lowell'ın bilmediği, araştırmaları 19 Mart ve 7 Nisan 1915'te Plüton'un iki soluk görüntüsünü yakalamıştı, ancak ne oldukları tanınmadı. En erken 20 Ağustos 1909'da Yerkes Gözlemevi tarafından yapılan on dört bilinen başka keşif gözlemi var.

Percival'in dul eşi Constance Lowell, kocasının mirası üzerine Lowell Gözlemevi ile on yıllık bir hukuk savaşına girdi ve X Gezegeni arayışı 1929'a kadar devam etmedi. Gözlemevi müdürü Vesto Melvin Slipher , Gezegen X'in yerini belirleme işini verdi. Slipher'in astronomik çizimlerinin bir örneğinden etkilendikten sonra gözlemevine yeni gelen 23 yaşındaki Clyde Tombaugh'a .

Tombaugh'un görevi, gece gökyüzünü bir çift fotoğrafta sistematik olarak görüntülemek, ardından her bir çifti incelemek ve herhangi bir nesnenin konumunun değişip değişmediğini belirlemekti. Bir göz kırpma karşılaştırıcısı kullanarak , fotoğraflar arasında konumu veya görünümü değişen herhangi bir nesnenin hareket yanılsamasını yaratmak için her bir plakanın görünümü arasında hızla ileri geri hareket etti. 18 Şubat 1930'da, yaklaşık bir yıllık bir araştırmadan sonra, Tombaugh 23 ve 29 Ocak'ta çekilen fotoğraf plakalarında olası bir hareketli nesne keşfetti. 21 Ocak'ta çekilen daha düşük kaliteli bir fotoğraf, hareketin doğrulanmasına yardımcı oldu. Gözlemevi daha fazla doğrulayıcı fotoğraf elde ettikten sonra, keşif haberi 13 Mart 1930'da Harvard Koleji Gözlemevi'ne telgrafla iletildi.

Bir Plüton yılı 247,68 yıl olduğu için Plüton, keşfinden bu yana Güneş'in tam bir yörüngesini henüz tamamlamadı.

İsim ve sembol

Plüton'un farklı açılardan en iyi çözünürlüklü görüntülerinin mozaiği

Bu keşif dünya çapında manşetlere taşındı. Yeni cisme isim verme hakkına sahip olan Lowell Gözlemevi, Atlas'tan Zymal'e dünyanın dört bir yanından 1000'den fazla öneri aldı. Tombaugh, Slipher'ı yeni nesne için bir isim önermeden hemen önce bir isim önermeye çağırdı. Constance Lowell , Zeus'u , ardından Percival'i ve son olarak Constance'ı önerdi . Bu öneriler dikkate alınmadı.

Yeraltı dünyasının Yunan / Roma tanrısından sonra Plüton adı, klasik mitolojiyle ilgilenen İngiltere'nin Oxford kentinde on bir yaşındaki bir kız öğrenci olan Venetia Burney (1918-2009) tarafından önerildi . Oxford Üniversitesi Bodleian Kütüphanesi'nde eski bir kütüphaneci olan ve adını Amerika Birleşik Devletleri'ndeki meslektaşlarına telgraf çeken astronomi profesörü Herbert Hall Turner'a veren dedesi Falconer Madan ile yaptığı bir konuşmada bunu önerdi .

Lowell Gözlemevi'nin her üyesinin, üç olası ismin kısa listesinde oy kullanmasına izin verildi: Minerva (zaten bir asteroidin adıydı), Cronus (popüler olmayan astronom Thomas Jefferson Jackson See tarafından önerilmesiyle itibarını kaybetmişti ) , ve Plüton. Plüton oybirliğiyle kabul edildi. İsim 1 Mayıs 1930'da yayınlandı. Duyuru üzerine Madan, Venetia'ya ödül olarak 5 £ ( 2021'de 336 £ veya 2021'de 394 ABD Dolarına eşdeğer) verdi.

Pluto'nun ilk iki harfinin Percival Lowell'ın baş harfleri olması, son isim seçimine kısmen yardımcı oldu . Plüton'un gezegen sembolü ( Plüton monogram sembolü.svg, Unicode U+2647: ♇) daha sonra bugün astronomide nadiren kullanılmasına rağmen "PL" harflerinden oluşan bir monogram olarak yaratıldı. Örneğin, ⟨♇⟩, 2006 IAU tanımından önce yazılmış bir 2004 makalesinde sembolleriyle tanımlanan gezegenlerin bir tablosunda yer alır, ancak yalnızca sekiz IAU gezegeninin olduğu 2016'dan gezegenler, cüce gezegenler ve aylar grafiğinde bulunmaz. sembolleriyle tanımlanır. (Genel olarak gezegen sembolleri astronomide nadirdir ve IAU tarafından önerilmez.) ♇ monogramı astrolojide de kullanılır, ancak Plüton için en yaygın astrolojik sembol , en azından İngilizce kaynaklarda, Plüton'un üzerindeki bir küredir. bident ( Plüton sembolü (sabit genişlik).svg, Unicode U+2BD3: ⯓). Bident sembolü, IAU'nun cüce gezegenler konusundaki kararından bu yana, örneğin, NASA/JPL Dawn misyonu tarafından 2015'te yayınlanan ve beş cüce gezegenin her birinin duyurulduğu cüce gezegenler üzerine bir halk eğitim posterinde, bazı astronomik kullanımlar da gördü. IAU bir sembol alır. Buna ek olarak, Avrupa astrolojik kaynaklarında bulunan ve Unicode tarafından kabul edilen üç tane de dahil olmak üzere, Plüton için birkaç başka sembol vardır: Plüton sembolü (güney Avrupa).svg, U+2BD4 ⯔; Uranian astrolojisinde ve ayrıca Plüton'un uydusu CharonCharon sembolü (sabit genişlik).svg için kullanılan U+2BD5 ⯕ ; ve / , U+2BD6 ⯖, çeşitli yönlerde bulunan, Plüton'un Neptün'ün yörüngesini kesen yörüngesini gösterir. Plüton sembolü (kuzey Avrupa).svgPlüton sembolü (kuzey Avrupa, varyant).svg

'Plüton' adı kısa sürede daha geniş kültür tarafından benimsendi. 1930'da Walt Disney , Mickey Mouse için Pluto adında bir köpek arkadaşı tanıttığında görünüşe göre bundan ilham aldı , ancak Disney animatörü Ben Sharpsteen bu ismin neden verildiğini doğrulayamadı. 1941'de Glenn T. Seaborg , yeni keşfedilen gezegenlere isim verme geleneğine uygun olarak, yeni oluşturulan element plütonyumu Plüton'dan sonra , adını Uranüs'ten alan uranyum ve Neptün'den alan neptünyumdan sonra adlandırdı.

Çoğu dil, çeşitli harf çevirilerinde "Plüton" adını kullanır. Japonca'da, Houei Nojiri calque Meiōsei'yi (冥王星, "Yeraltı Dünyasının Kralının (Tanrı) Yıldızı") önerdi ve bu, Çince ve Korece'ye ödünç alındı. Hindistan'ın bazı dilleri Plüton adını kullanır, ancak Hintçe gibi diğerleri Hinduizm'de Ölüm Tanrısı Yama'nın adını kullanır . Polinezya dilleri de Māori Whiro'da olduğu gibi yeraltı dünyasının yerli tanrısını kullanma eğilimindedir . Vietnamlıların Çince'yi takip etmesi beklenebilir, ancak Çin-Vietnamcaminh "karanlık" kelimesinin 明minh "parlak" ile homofonik olması nedeniyle değil. Vietnamlılar bunun yerine, aynı zamanda bir Budist tanrısı olan Yama'yı, Çince 閻王Yán Wáng / Yìhm Wòhng "Kral Yama" dan türetilen Sao Diêm Vương星閻王 "Yama'nın Yıldızı" biçiminde kullanır.

Planet X reddedildi

Plüton bir kez bulunduğunda, zayıflığı ve görüntülenebilir bir diskinin olmayışı, onun Lowell'in Planet X olduğu fikrini şüpheye düşürdü . Plüton'un kütlesine ilişkin tahminler, 20. yüzyıl boyunca aşağı doğru revize edildi.

Plüton için kütle tahminleri
Yıl Yığın Şuna göre tahmin et:
1915 7 Dünya Lowell ( Gezegen X için tahmin )
1931 1 Dünya Nicholson ve Mayall
1948 0.1 (1/10) Dünya Kuiper
1976 0,01 (1/100) Dünya Cruikshank , Pilcher ve Morrison
1978 0,0015 (1/650) Dünya Christy & Harrington
2006 0.00218 (1/459) Dünya Buie et al.

Gökbilimciler başlangıçta kütlesini Neptün ve Uranüs üzerindeki varsayılan etkisine dayanarak hesapladılar. 1931'de Plüton'un kabaca Dünya'nın kütlesi olduğu hesaplandı ve 1948'de yapılan diğer hesaplamalar kütleyi kabaca Mars'ınkine indirdi . 1976'da Hawaii Üniversitesi'nden Dale Cruikshank, Carl Pilcher ve David Morrison, Plüton'un albedosunu ilk kez hesapladılar ve bunun metan buzu ile eşleştiğini buldular; bu, Plüton'un boyutuna göre son derece parlak olması gerektiği ve bu nedenle Dünya kütlesinin yüzde 1'inden fazla olamayacağı anlamına geliyordu. (Plüton'un albedo'su Dünya'nınkinin 1.4–1.9 katıdır.)

1978'de, Plüton'un uydusu Charon'un keşfi, Plüton'un kütlesinin ilk kez ölçülmesine izin verdi: kabaca Dünya'nınkinin %0,2'si ve Uranüs'ün yörüngesindeki tutarsızlıkları açıklamak için çok küçük. Özellikle Robert Sutton Harrington tarafından alternatif bir Planet X için yapılan sonraki aramalar başarısız oldu. 1992'de Myles Standish , Voyager 2'nin 1989'da Neptün'ün yanından geçen ve Neptün'ün kütlesinin tahminlerini %0,5'lik bir düşüşle (Mars'ın kütlesiyle karşılaştırılabilir bir miktar) revize ederek Uranüs üzerindeki yerçekimi etkisini yeniden hesaplamak için verileri kullandı . Eklenen yeni rakamlarla, tutarsızlıklar ve onlarla birlikte bir Gezegen X'e olan ihtiyaç ortadan kalktı. Bugün bilim adamlarının çoğu Lowell'ın tanımladığı gibi Planet X'in var olmadığı konusunda hemfikir. Lowell, 1915'te Planet X'in yörüngesi ve konumu hakkında, Plüton'un gerçek yörüngesine ve o zamanki konumuna oldukça yakın bir tahminde bulunmuştu; Ernest W. Brown , Plüton'un keşfinden kısa bir süre sonra bunun bir tesadüf olduğu sonucuna vardı.

sınıflandırma

Earth Moon Charon Charon Nix Nix Kerberos Kerberos Styx Styx Hydra Hydra Pluto Pluto Dysnomia Dysnomia Eris Eris Namaka Namaka Hi'iaka Hi'iaka Haumea Haumea Makemake Makemake MK2 MK2 Xiangliu Xiangliu Gonggong Gonggong Weywot Weywot Quaoar Quaoar Sedna Sedna Vanth Vanth Orcus Orcus Actaea Actaea Salacia Salacia 2002 MS4 2002 MS4 File:EightTNOs.png
Pluto , Eris , Haumea , Makemake , Gonggong , Quaoar , Sedna , Orcus , Salacia , 2002 MS 4 ve Dünya'nın Ay ile birlikte sanatsal karşılaştırması

1992'den itibaren, Plüton ile aynı hacimde yörüngede dönen birçok ceset keşfedildi, bu da Plüton'un Kuiper kuşağı adı verilen bir nesne popülasyonunun parçası olduğunu gösterdi . Bu, gezegen olarak resmi statüsünü tartışmalı hale getirdi ve birçok kişi Plüton'un çevresindeki nüfusla birlikte mi yoksa ayrı olarak mı düşünülmesi gerektiğini sorguladı. Müze ve planetaryum yöneticileri, Plüton'u Güneş Sistemi'nin gezegen modellerinden çıkararak zaman zaman tartışmalara yol açtı. Şubat 2000'de New York City'deki Hayden Planetaryumu , neredeyse bir yıl sonra manşetlere çıkan sadece sekiz gezegenden oluşan bir Güneş Sistemi modelini sergiledi.

Ceres , Pallas , Juno ve Vesta , diğer birçok asteroitin keşfinden sonra gezegen statülerini kaybettiler . Benzer şekilde, Kuiper kuşağı bölgesinde Plüton'a giderek daha yakın olan nesneler keşfedildi. 29 Temmuz 2005'te Caltech'teki gökbilimciler , Plüton'dan önemli ölçüde daha büyük olan ve 1846'da Triton'dan bu yana Güneş Sistemi'nde keşfedilen en büyük kütleli nesne olan yeni bir trans-Neptün cismi Eris'in keşfini duyurdular. Bunu keşfedenler ve basın başlangıçta O sırada gezegen olarak adlandırılıp adlandırılmayacağı konusunda resmi bir fikir birliği olmamasına rağmen, onu onuncu gezegen olarak adlandırdı. Astronomik topluluktaki diğerleri, keşfi Plüton'u küçük bir gezegen olarak yeniden sınıflandırmak için en güçlü argüman olarak gördü.

IAU sınıflandırması

Tartışma, Ağustos 2006'da, "gezegen" terimi için resmi bir tanım oluşturan bir IAU kararıyla doruğa ulaştı. Bu karara göre Güneş Sistemi'ndeki bir cismin gezegen sayılabilmesi için üç şart vardır:

  • Nesne Güneş'in yörüngesinde olmalıdır .
  • Nesne, kendi yerçekimi tarafından yuvarlanacak kadar büyük olmalıdır. Daha spesifik olarak, kendi yerçekimi onu hidrostatik denge tarafından tanımlanan bir şekle çekmelidir .
  • Yörüngesinin etrafındaki mahalleyi temizlemiş olmalı .

Plüton üçüncü koşulu karşılayamıyor. Kütlesi, yörüngesindeki diğer nesnelerin toplam kütlesinden önemli ölçüde daha azdır: yörüngesinde kalan kütlesinin (ay hariç) 1,7 milyon katı olan Dünya'nın aksine, 0,07 kat. IAU ayrıca Plüton gibi 1. ve 2. kriterleri karşılayan, ancak 3. kriteri karşılamayan cisimlerin cüce gezegenler olarak adlandırılmasına karar verdi . Eylül 2006'da, IAU, Küçük Gezegen Kataloğu'na Pluto ve Eris ve uydusu Dysnomia'yı dahil ederek , onlara " ( 134340) Pluto", "(136199) Eris" ve "(136199) Eris'in resmi küçük gezegen adlarını verdi. Ben Disnomi". Plüton 1930'daki keşfine dahil edilmiş olsaydı, bir ay önce keşfedilen 1163 Saga'nın ardından muhtemelen 1164 olarak belirlenmiş olacaktı.

Astronomik topluluk içinde yeniden sınıflandırmaya karşı bir miktar direnç olmuştur. NASA'nın Pluto'ya yaptığı Yeni Ufuklar misyonunun baş araştırmacısı Alan Stern , IAU'nun kararıyla alay etti ve "tanım teknik nedenlerle kokuyor" dedi. Stern, yörüngelerini asteroitlerle paylaşan Dünya, Mars, Jüpiter ve Neptün'ün yeni tanımın şartlarına göre hariç tutulacağını iddia etti. Ay da dahil olmak üzere tüm büyük küresel uyduların aynı şekilde gezegen olarak kabul edilmesi gerektiğini savundu. Ayrıca, gökbilimcilerin yüzde beşinden daha azı buna oy verdiği için kararın tüm astronomik topluluğu temsil etmediğini belirtti. Marc W. Buie , o sırada Lowell Gözlemevinde, tanıma karşı dilekçe verdi. Diğerleri IAU'yu destekledi. Eris'i keşfeden gökbilimci Mike Brown , "Bütün bu çılgın, sirk benzeri prosedür boyunca, bir şekilde doğru cevap tökezledi. Uzun zaman oldu. Bilim, güçlü duygular söz konusu olduğunda bile sonunda kendi kendini düzeltiyor. "

IAU kararına Halkın tepkisi karışıktı. California Eyalet Meclisi'nde sunulan bir karar, IAU'nun kararını 'bilimsel sapkınlık' olarak nitelendirdi. New Mexico Temsilciler Meclisi , uzun süredir bu eyalette ikamet eden Tombaugh'un onuruna, Plüton'un New Mexico göklerindeyken her zaman bir gezegen olarak kabul edileceğini ve 13 Mart 2007'nin Plüton Gezegen Günü olduğunu ilan eden bir kararı kabul etti. Illinois Senatosu , Plüton'un kaşifi Clyde Tombaugh'un Illinois'de doğduğuna dayanarak 2009'da benzer bir karar aldı. Karar, Plüton'un IAU tarafından "haksız bir şekilde 'cüce' bir gezegene indirgendiğini" iddia etti. Plüton'u her zaman bir gezegen olarak bildiler ve IAU'nun kararından bağımsız olarak bunu yapmaya devam edecekler.

2006'da, 17. yıllık yılın sözcükleri oylamasında, Amerikan Lehçeleri Derneği yılın sözcüğü olarak plütoyu seçti . "Plüton", "birini veya bir şeyi küçültmek veya değersizleştirmek" demektir.

Tartışmanın her iki tarafındaki araştırmacılar, Ağustos 2008'de, Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı'nda , IAU'nun şu anki gezegen tanımı üzerine arka arkaya konuşmaları içeren bir konferans için bir araya geldi. "Büyük Gezegen Tartışması" başlıklı konferans, bilim insanlarının gezegenin tanımı konusunda bir fikir birliğine varamadıklarını belirten konferans sonrası bir basın açıklaması yayınladı. Haziran 2008'de, IAU bir basın açıklamasında " plütoid " teriminin bundan böyle Plüton ve Neptün'ünkinden daha büyük bir yörünge yarı ana eksenine sahip olan diğer gezegensel kütleli nesnelere atıfta bulunmak için kullanılacağını duyurdu. önemli bir kullanım görülmedi.

yörünge

Plüton 1930'da δ Geminorum yıldızının yakınında keşfedildi ve bu keşif anında sadece tesadüfen ekliptiği geçiyordu . Plüton , Dünya'dan görüldüğü gibi , küçük görünür retrograd hareketle her on yılda yaklaşık 7 derece doğuya hareket eder. Plüton, 1979 ve 1999 yılları arasında Güneş'e Neptün'den daha yakındı.
1900'den 2100'e Plüton'un yörüngesinin animasyonu
   Güneş  ·    Satürn  ·    Uranüs  ·    Neptün  ·    Plüton

Plüton'un yörünge dönemi şu anda yaklaşık 248 yıldır. Yörünge özellikleri, ekliptik adı verilen düz bir referans düzlemine yakın Güneş çevresinde neredeyse dairesel yörüngeler izleyen gezegenlerinkinden önemli ölçüde farklıdır . Buna karşılık, Plüton'un yörüngesi, ekliptik (17°'nin üzerinde) ve orta derecede eksantrik (eliptik) ile ilgili olarak orta derecede eğimlidir . Bu eksantriklik, Plüton'un yörüngesinin küçük bir bölgesinin Güneş'e Neptün'den daha yakın olduğu anlamına gelir. Pluto-Charon barycenter 5 Eylül 1989'da günberi noktasına geldi ve en son 7 Şubat 1979 ile 11 Şubat 1999 arasında Güneş'e Neptün'den daha yakındı.

Neptün ile 3:2 rezonansı (aşağıya bakınız) korunsa da, Plüton'un eğimi ve eksantrikliği kaotik bir şekilde davranır. Bilgisayar simülasyonları, birkaç milyon yıl boyunca (zamanda hem ileri hem de geri ) konumunu tahmin etmek için kullanılabilir , ancak 10-20 milyon yıllık Lyapunov zamanından çok daha uzun aralıklarla sonra , hesaplamalar güvenilmez hale gelir: Plüton, gezegenin ölçülemeyecek kadar küçük ayrıntılarına duyarlıdır. Güneş Sistemi, Plüton'un yörüngesindeki konumunu yavaş yavaş değiştirecek, tahmin edilmesi zor faktörler.

Plüton'un yörüngesinin yarı ana ekseni , 246 ile 249 yıl arasında değişen bir yörünge dönemine karşılık gelen, yaklaşık 19.951 yıllık bir süre ile yaklaşık 39.3 ile 39.6  au arasında değişmektedir. Yarı ana eksen ve periyot şu anda uzuyor.

Plüton'un Yörüngesi - ekliptik görünüm. Plüton'un yörüngesinin (kırmızı ile gösterilen) bu "yan görünümü", Plüton'un tutulmaya olan büyük eğilimini göstermektedir .
Plüton'un Yörüngesi - kutup görünümü. Bu "yukarıdan görünüm", Plüton'un yörüngesinin (kırmızı) Neptün'ünkinden (mavi) daha az dairesel olduğunu ve Plüton'un bazen Güneş'e Neptün'den daha yakın olduğunu gösterir. Her iki yörüngenin de karanlık kısımları , ekliptik düzleminin altından geçtiklerini gösterir .

Neptün ile İlişki

Plüton'un yörüngesi, doğrudan yukarıdan bakıldığında Neptün'ün yörüngesini geçiyor gibi görünse de, iki nesnenin yörüngeleri kesişmiyor. Plüton, Güneş'e en yakın olduğunda ve yukarıdan bakıldığında Neptün'ün yörüngesine yakın olduğunda, aynı zamanda Neptün'ün yolunun en uzağındadır. Plüton'un yörüngesi Neptün'ün yörüngesinden yaklaşık 8 AU yukarıda geçerek bir çarpışmayı önler.

Bu tek başına Plüton'u korumak için yeterli değildir; gezegenlerden (özellikle Neptün) kaynaklanan bozulmalar , Plüton'un yörüngesini ( yörüngesel hareketi gibi ) milyonlarca yıl boyunca değiştirebilir, böylece bir çarpışma mümkün olabilir. Bununla birlikte, Plüton, Neptün ile 2:3 yörünge rezonansı tarafından da korunur: Plüton'un Güneş etrafında yaptığı her iki yörünge için, Neptün üç yörünge yapar. Her döngü yaklaşık 495 yıl sürer. (Aynı rezonansta, plutinos adı verilen birçok başka nesne vardır .) Bu model öyledir ki, her 495 yıllık döngüde, Plüton ilk kez günberiye yakın olduğunda, Neptün Plüton'un 50°'den fazla gerisindedir. Plüton'un ikinci günberisinde, Neptün kendi yörüngelerinin bir buçuk daha fazlasını tamamlamış olacak ve böylece Plüton'un yaklaşık 130° önünde olacak. Pluto ve Neptün'ün minimum ayrılması 17 AU'nun üzerindedir, bu da Pluto'nun Uranüs'ten minimum ayrılmasından (11 AU) daha büyüktür. Plüton ve Neptün arasındaki minimum ayrım aslında Plüton'un aphelion zamanına yakın bir zamanda gerçekleşir.

İki beden arasındaki 2:3 rezonans oldukça kararlıdır ve milyonlarca yıldır korunmuştur. Bu, yörüngelerinin birbirine göre değişmesini engeller ve böylece iki cisim asla yan yana geçemez. Plüton'un yörüngesi eğik olmasa bile, iki cisim asla çarpışamaz. Ortalama hareket rezonansının uzun vadeli kararlılığı, faz korumasından kaynaklanmaktadır. Plüton'un periyodu Neptün'ün 3/2'sinden biraz daha kısa olduğunda, Neptün'e göre yörüngesi kayacak ve Neptün'ün yörüngesinin arkasına daha yakın yaklaşmalarına neden olacaktır. İkisi arasındaki yerçekimi, açısal momentumun Neptün'ün pahasına Plüton'a aktarılmasına neden olur. Bu, Plüton'u Kepler'in üçüncü yasasına göre biraz daha yavaş hareket ettiği biraz daha büyük bir yörüngeye taşır . Bu tür birçok tekrardan sonra, Plüton, Plüton'un Neptün'e göre yörüngesinin, süreç tersine dönene kadar ters yönde sürüklenmesine yetecek kadar yavaşlar. Tüm sürecin tamamlanması yaklaşık 20.000 yıl sürer.

Diğer faktörler

Sayısal çalışmalar, milyonlarca yıl boyunca, Plüton ve Neptün'ün yörüngeleri arasındaki uyumun genel doğasının değişmediğini göstermiştir. Plüton'un kararlılığını artıran birkaç başka rezonans ve etkileşim vardır. Bunlar esas olarak iki ek mekanizmadan kaynaklanır (2:3 ortalama hareket rezonansının yanı sıra).

İlk olarak, Plüton'un günberi argümanı , ekliptiği kestiği nokta ile Güneş'e en yakın olduğu nokta arasındaki açı, 90° civarında salınır . Bu, Plüton'un Güneş'e en yakın olduğu zaman, Güneş Sistemi düzleminin en uzak noktasında olduğu ve Neptün ile karşılaşmayı engellediği anlamına gelir. Bu, bir yörüngenin eksantrikliğini daha büyük bir rahatsız edici cisme - bu durumda Neptün'e olan eğilimi ile ilişkilendiren Kozai mekanizmasının bir sonucudur . Neptün'e göre, serbest bırakma genliği 38°'dir ve bu nedenle Plüton'un günberisinin Neptün'ün yörüngesine açısal ayrımı her zaman 52°'den (90°–38°) büyüktür . Bu tür en yakın açısal ayrılma her 10.000 yılda bir meydana gelir.

İkincisi, iki cismin yükselen düğümlerinin boylamları -ekliptiği kestikleri noktalar - yukarıdaki serbest bırakma ile neredeyse rezonans içindedir. İki boylam aynı olduğunda - yani, her iki düğüm ve Güneş üzerinden düz bir çizgi çizilebildiğinde - Plüton'un günberi tam olarak 90°'dedir ve bu nedenle Neptün'ün yörüngesinin en yüksek noktasındayken Güneş'e en yakın olur. Bu 1:1 süperrezonans olarak bilinir . Tüm Jovian gezegenleri , özellikle Jüpiter, süperrezonansın yaratılmasında rol oynar.

yarı uydu

2012 yılında, 15810 Arawn'ın belirli bir ortak yörünge konfigürasyonu türü olan Plüton'un yarı uydusu olabileceği varsayıldı . Hipoteze göre, nesne her iki milyon yıllık periyotta yaklaşık 350.000 yıl boyunca Plüton'un yarı uydusu olacaktır. New Horizons uzay aracının 2015 yılında yaptığı ölçümler , Arawn'ın yörüngesini daha doğru hesaplamayı mümkün kıldı. Bu hesaplamalar, hipotezde açıklanan genel dinamikleri doğrular. Bununla birlikte, astronomlar arasında, Arawn'ın bu harekete dayanarak Plüton'un yarı uydusu olarak sınıflandırılıp sınıflandırılmayacağı konusunda anlaşmaya varılmamıştır, çünkü yörüngesi esas olarak Neptün tarafından kontrol edilir ve yalnızca ara sıra Plüton'un neden olduğu daha küçük bozulmalar olur.

döndürme

Plüton'un dönüş periyodu , günü, 6.387 Dünya gününe eşittir . Uranüs gibi , Plüton da 120°'lik bir eksen eğikliği ile yörünge düzleminde "yan" üzerinde döner ve bu nedenle mevsimsel değişimi aşırıdır; gündönümlerinde yüzeyinin dörtte biri sürekli gün ışığındayken, dörtte biri sürekli karanlıktadır. Bu alışılmadık yönelimin nedeni tartışıldı. Arizona Üniversitesi'nden yapılan araştırmalar, bunun bir vücudun dönüşünün her zaman enerjiyi en aza indirecek şekilde ayarlanmasından kaynaklanabileceğini öne sürdü. Bu, bir cismin kendisini ekvator yakınına yabancı bir kütle koymak için yeniden yönlendirmesi ve kütlesi olmayan bölgelerin kutuplara yönelmesi anlamına gelebilir. Buna kutup gezintisi denir . Arizona Üniversitesi'nden yayınlanan bir makaleye göre, buna cüce gezegenin gölgeli bölgelerinde biriken donmuş nitrojen kütleleri neden olabilir. Bu kütleler, vücudun kendisini yeniden yönlendirmesine neden olur ve 120°'lik olağandışı eksenel eğimine yol açar. Azot birikmesi, Plüton'un Güneş'ten çok uzak olmasından kaynaklanmaktadır. Ekvatorda, sıcaklıklar −240 °C'ye (−400.0 °F; 33.1 K) düşebilir, bu da su Dünya'da donacağı için nitrojenin donmasına neden olur. Plüton'da görülen aynı etki, Antarktika buz tabakası birkaç kat daha büyük olsaydı, Dünya'da da gözlemlenirdi.

jeoloji

Yüzey

Yüzey kompozisyonundaki farklılıkları ortaya çıkarmak için geliştirilmiş renkte Plüton'un yüksek çözünürlüklü MVIC görüntüsü
Su buzu tespit edilen bölgeler (mavi bölgeler)

Plüton'un yüzeyindeki ovalar, eser miktarda metan ve karbon monoksit içeren yüzde 98'den fazla nitrojen buzundan oluşuyor . Azot ve karbon monoksit en çok Plüton'un Charon karşıtı yüzünde ( Tombaugh Regio'nun batı lobu Sputnik Planitia'nın bulunduğu 180° boylam civarında ), metan ise 300° doğu yakınlarında en bol miktarda bulunur. Dağlar su buzundan yapılmıştır. Plüton'un yüzeyi, hem parlaklık hem de renk açısından büyük farklılıklar ile oldukça çeşitlidir. Plüton, Satürn'ün uydusu Iapetus kadar kontrastla Güneş Sistemindeki en zıt cisimlerden biridir . Renk, kömür siyahından koyu turuncu ve beyaza kadar değişir. Plüton'un rengi, Mars'tan biraz daha turuncu ve önemli ölçüde daha az kırmızı ile Io'nun rengine daha benzer . Kayda değer coğrafi özellikler arasında Tombaugh Regio veya "Kalp" (Charon'un karşısındaki geniş bir parlak alan), Cthulhu Makula veya "Balina" (arka yarımkürede geniş bir karanlık alan) ve " Pirinç Mafsallar " ( önde gelen yarımkürede bir dizi ekvatoral karanlık alan).

"Kalp" in batı lobu olan Sputnik Planitia, yüzen su buzu kabuğu bloklarını ve süblimasyon çukurlarını taşıyan konveksiyon hücreleri olarak yorumlanan poligonal hücrelere bölünmüş, 1.000 km genişliğinde donmuş nitrojen ve karbon monoksit buzları havzasıdır. marjları; Havzanın içine ve dışına buzul akıntılarının belirgin işaretleri vardır. Yeni Ufuklar tarafından görülebilen ve yüzeyinin 10 milyon yıldan daha eski olduğunu gösteren kraterleri yok . Son çalışmalar, yüzeyin bir yaş olduğunu göstermiştir.180 000+90 000
-40 000
yıllar. Yeni Ufuklar bilim ekibi ilk bulguları şu şekilde özetledi: "Plüton, buzulbilimsel ve yüzey-atmosfer etkileşimlerinin yanı sıra çarpma, tektonik , olası kriyovolkanik ve kütle kaybı süreçlerinden kaynaklananlar da dahil olmak üzere şaşırtıcı derecede geniş çeşitlilikte jeolojik yer şekilleri sergiliyor."

Plüton'un kuzey Charon karşıtı çeyreğinde her yaştan 1000'den fazla kraterin dağılımı. Yoğunluktaki değişiklik ( Sputnik Planitia'da hiç bulunmamakla birlikte ), değişen jeolojik aktivitenin uzun bir geçmişine işaret ediyor. Haritanın solunda ve sağında krater olmaması, bu Charon altı bölgelerin düşük çözünürlüklü kapsama alanından kaynaklanmaktadır.
Sputnik Planitia ve çevresinin jeolojik haritası ( bağlam ), konveksiyon hücre marjları siyahla özetlenmiştir.
Sputnik Planitia, jeolojik olarak genç ve konveksiyon nedeniyle dönen çalkalanan nitrojen buz "hücreleri" ile kaplıdır .

Sputnik Planitia'nın batı kesimlerinde, Sputnik Planitia'nın merkezinden çevredeki dağlar yönünde esen rüzgarların oluşturduğu enine kumul alanları vardır . Kumul dalga boyları 0,4-1 km aralığındadır ve muhtemelen 200-300 μm boyutunda metan parçacıklarından oluşur.

İç yapı

Plüton'un iç yapısının modeli
  • Su buzu kabuğu
  • Sıvı su okyanusu
  • silikat çekirdek

Plüton'un yoğunluğu1.860 ± 0.013 g/ cm3 . Radyoaktif elementlerin çürümesi sonunda buzları kayanın onlardan ayrılmasına yetecek kadar ısıtacağından, bilim adamları Plüton'un iç yapısının farklılaşmasını, kayalık malzemenin bir su buzu mantosu ile çevrili yoğun bir çekirdeğe yerleşmesini bekliyorlar. Çekirdeğin çapı için Yeni Ufuklar öncesi tahmin şu şekildedir:1700 km , Plüton'un çapının %70'i. Plüton'un manyetik alanı yoktur.

Bu tür bir ısınmanın bugün de devam etmesi , çekirdek-manto sınırında 100 ila 180 km kalınlığında bir sıvı su yeraltı okyanusu yaratması mümkündür. Eylül 2016'da Brown Üniversitesi'ndeki bilim adamları, Sputnik Planitia'yı oluşturduğu düşünülen çarpmayı simüle ettiler ve çarpışmadan sonra aşağıdan yukarı çıkan sıvı suyun sonucu olabileceğini gösterdiler ve en az 100 km derinliğinde bir yeraltı okyanusunun varlığını ima etti. Haziran 2020'de gökbilimciler, Plüton'un bir yeraltı okyanusuna sahip olabileceğine ve dolayısıyla ilk oluştuğunda yaşanabilir olabileceğine dair kanıtlar bildirdiler . Mart 2022'de, Plüton'daki zirvelerin aslında "buz volkanlarının" birleşmesi olduğu sonucuna vardılar ve bu, daha önce mümkün olmadığı düşünülen seviyelerde vücutta bir ısı kaynağı olduğunu düşündürdü.

Kütle ve boyut

Boyut olarak güneş sistemindeki en büyük uydularla (soldan sağa ve yukarıdan aşağıya) karşılaştırıldığında Plüton (sağ alt): Ganymede, Titan, Callisto, Io, Ay, Europa ve Triton

Plüton'un çapı2 376 , 6 ± 3,2 km ve kütlesi(1.303 ± 0.003) × 10 22  kg , Ay'ınkinin %17.7'si (Dünya'nınkinin %0.22'si) . Yüzey alanı _1.664 794 × 10 7  km 2 veya kabaca Rusya ile aynı yüzey alanı. Yüzey ağırlığı 0.063 g'dır (Dünya için 1 g ve Ay için 0.17 g ile karşılaştırıldığında).

1978'de Plüton'un uydusu Charon'un keşfi, Newton'un Kepler'in üçüncü yasası formülasyonunun uygulanmasıyla Plüton-Charon sisteminin kütlesinin belirlenmesini sağladı . Plüton'un Charon ile örtülme halindeki gözlemleri, bilim adamlarının Plüton'un çapını daha doğru bir şekilde belirlemelerine izin verirken, uyarlanabilir optiklerin icadı , şeklini daha doğru bir şekilde belirlemelerine izin verdi.

0,2 ay kütlesinden daha az olan Plüton, karasal gezegenlerden çok daha az kütleye sahiptir ve ayrıca yedi aydan daha az kütlelidir : Ganymede , Titan , Callisto , Io , Ay , Europa ve Triton. Charon keşfedilmeden önce kütle düşünülenden çok daha azdı.

Plüton, asteroit kuşağındaki en büyük nesne olan Ceres'in çapının iki katından ve kütlesinin bir düzine katından fazladır . 2005 yılında keşfedilen bir trans-Neptün nesnesi olan cüce gezegen Eris'ten daha az kütlelidir, ancak Plüton, Eris'in yaklaşık 2326 km'lik çapına kıyasla 2376,6 km'lik daha büyük bir çapa sahiptir.

Plüton'un boyutunun belirlenmesi, atmosferi ve hidrokarbon bulanıklığı nedeniyle karmaşık hale geldi. Mart 2014'te Lellouch, de Bergh ve ark. 2368 km'lik bir "en iyi tahmin" ile 2360 km'den büyük bir Plüton çapıyla tutarlı Plüton'un atmosferindeki metan karışım oranlarına ilişkin yayınlanmış bulgular. 13 Temmuz 2015'te, NASA'nın Yeni Ufuklar görevi Uzun Menzilli Keşif Görüntüleyicisinden (LORRI) alınan görüntüler, diğer araçlardan alınan verilerle birlikte, Plüton'un çapını 2.370 km (1.470 mi) olarak belirledi ve daha sonra 2.372 km (1.474) olarak revize edildi. mi) 24 Temmuz'da ve daha sonra2374 ± 8 km . Yeni Ufuklar Radyo Bilim Deneyi'nden (REX) alınan radyo tıkanma verileri kullanılarak , çapın2 376 ,6 ± 3,2 km .

Diğer cüce gezegenlere kıyasla Plüton'un kütlesi ( Eris , Haumea , Makemake , Gonggong , Quaoar , Orcus , Ceres ), Charon ve buzlu uyduları Titania (Uranüs III), Oberon (Uranüs IV), Rhea (Satürn V), Iapetus (Satürn VIII) ve Triton (Neptün I). Kütle birimi × 1021 kg.
Plüton için seçilen boyut tahminleri
Yıl yarıçap Notlar
1993 1195 km Millis, et al. (eğer sis yoksa)
1993 1180 km Millis, et al. (yüzey ve pus)
1994 1164 km Genç ve Binzel
2006 1153 km Buie, et al.
2007 1161 km Genç, Genç ve Buie
2011 1180 km Zalucha, et al.
2014 1184 km Lellouch, et al.
2015 1187 km Yeni Ufuklar ölçümü (optik verilerden)
2017 1188.3 km Yeni Ufuklar ölçümü (radyo tıkanma verilerinden)

Atmosfer

Yeni Ufuklar tarafından uçtuktan sonra çekilen gerçek renge yakın bir görüntü . Plüton'un atmosferinde çok sayıda mavi pus tabakası yüzer. Uzuv boyunca ve yakınında, dağlar ve gölgeleri görülebilir.
Chandra X-ray Gözlemevi (mavi nokta) tarafından X-ışınlarında Plüton'un görüntüsü . X-ışınları muhtemelen Plüton'u çevreleyen gazların güneş rüzgarı ile etkileşimi ile yaratılmıştır, ancak kökenlerinin ayrıntıları net değildir.

Plüton, yüzeyindeki buzlarıyla dengede olan nitrojen (N 2 ), metan (CH 4 ) ve karbon monoksitten (CO) oluşan ince bir atmosfere sahiptir. New Horizons tarafından yapılan ölçümlere göre , yüzey basıncı yaklaşık 1  Pa (10  μbar ), Dünya'nın atmosfer basıncından kabaca bir milyon ila 100.000 kat daha azdır. Başlangıçta Plüton'un Güneş'ten uzaklaştıkça atmosferinin yavaş yavaş donması gerektiği düşünülüyordu; Yeni Ufuklar verileri ve yer tabanlı örtünmeler üzerine yapılan çalışmalar, Plüton'un atmosferik yoğunluğunun arttığını ve muhtemelen Plüton'un yörüngesi boyunca gaz halinde kaldığını gösteriyor. Yeni Ufuklar gözlemleri, azotun atmosferik kaçışının beklenenden 10.000 kat daha az olduğunu gösterdi. Alan Stern, Plüton'un yüzey sıcaklığındaki küçük bir artışın bile Plüton'un atmosferik yoğunluğunda üstel artışlara yol açabileceğini iddia etti; 18 hPa'dan 280 hPa'ya kadar (Mars'ın üç katı, Dünya'nın dörtte biri). Bu yoğunluklarda, nitrojen yüzey boyunca sıvı olarak akabilir. Terin deriden buharlaşırken vücudu soğutması gibi , Plüton'un atmosferinin süblimleşmesi de yüzeyini soğutur. Pluto'nun troposferi yoktur veya neredeyse hiç yoktur ; Yeni Ufuklar tarafından yapılan gözlemler , yalnızca ince bir troposferik sınır tabakası önermektedir . Ölçüm yerinde kalınlığı 4 km, sıcaklık 37±3 K'dir. Katman sürekli değildir.

Temmuz 2019'da, Plüton tarafından yapılan bir örtülme, atmosfer basıncının 2016'dan bu yana beklentilere karşı %20 düştüğünü gösterdi. 2021'de, Güneybatı Araştırma Enstitüsü'ndeki gökbilimciler, 2018'deki bir örtülmeden elde edilen verileri kullanarak sonucu doğruladılar. Plüton'un diskinin arkasından daha yavaş ortaya çıkması, atmosferin inceldiğini gösteriyor.

Plüton'un atmosferinde güçlü bir sera gazı olan metanın varlığı, atmosferin ortalama sıcaklığının yüzeyinden onlarca derece daha sıcak olduğu bir sıcaklık inversiyonu yaratır, ancak Yeni Ufuklar tarafından yapılan gözlemler Plüton'un üst atmosferinin beklenenden çok daha soğuk olduğunu ortaya çıkarmıştır ( 70 K, yaklaşık 100 K). Plüton'un atmosferi, Plüton'un dağları boyunca hava akışının yarattığı basınç dalgalarının sonucu olduğu düşünülen, 150 km yüksekliğe kadar düzenli aralıklarla yaklaşık 20 pus katmanına bölünmüştür.

uydular

Plüton-Charon sisteminin, Plüton'un kendi dışında bir noktanın yörüngesinde döndüğünü gösteren eğik bir görünümü. İki gövde karşılıklı olarak gelgit olarak kilitlenir .

Plüton'un bilinen beş doğal uydusu vardır . Plüton'a en yakın olanı Charon'dur . İlk olarak 1978'de astronom James Christy tarafından tanımlanan Charon, Plüton'un hidrostatik dengede olabilen tek uydusudur . Charon'un kütlesi, Pluto-Charon sisteminin ağırlık merkezinin Plüton'un dışında olmasına neden olmak için yeterlidir. Charon'un ötesinde, çok daha küçük dört uydu var . Plüton'dan uzaklık sırasına göre Styx, Nix, Kerberos ve Hydra'dır. Nix ve Hydra 2005'te, Kerberos 2011'de ve Styx 2012'de keşfedildi. Uyduların yörüngeleri daireseldir (eksantriklik < 0,006) ve Plüton'un ekvatoruyla eş düzlemlidir (eğim < 1°) ve bu nedenle yaklaşık 120 eğiktir. ° Plüton'un yörüngesine göre. Plüton sistemi oldukça kompakttır: bilinen beş uydu, ilerleme yörüngelerinin istikrarlı olacağı bölgenin %3'lük iç kısmında yörüngede döner.

Tüm Plüton'un uydularının yörünge periyotları, bir yörünge rezonansları ve yakın rezonanslar sistemiyle bağlantılıdır . Presesyon hesaba katıldığında , Styx, Nix ve Hydra'nın yörünge periyotları tam 18:22:33 oranındadır. Styx, Nix, Kerberos ve Hydra dönemleri ile Charon dönemleri arasında 3:4:5:6 şeklinde bir yaklaşık oranlar dizisi vardır; oranlar, aylar uzaklaştıkça kesinliğe yaklaşır.

Plüton-Charon sistemi, Güneş Sistemi'nde barycenter'ı birincil cismin dışında kalan birkaç sistemden biridir; Patroclus -Menoetius sistemi daha küçük bir örnektir ve Güneş-Jüpiter sistemi tek büyük sistemdir. Charon ve Pluto'nun boyutlarındaki benzerlik, bazı gökbilimcilerin ona çift cüce gezegen demelerine neden oldu . Sistem ayrıca gezegen sistemleri arasında sıra dışıdır, çünkü her biri diğerine gelgit olarak kilitlenir , bu da Pluto ve Charon'un her zaman birbirine bakan aynı yarım küreye sahip olduğu anlamına gelir. Her iki cismin herhangi bir konumundan, diğeri her zaman gökyüzünde aynı konumdadır veya her zaman gizlenmiştir. Bu aynı zamanda, her birinin dönüş periyodunun, tüm sistemin ağırlık merkezi etrafında dönmesi için geçen süreye eşit olduğu anlamına gelir.

2007 yılında, Gemini Gözlemevi tarafından Charon yüzeyindeki amonyak hidratları ve su kristalleri lekelerinin gözlemleri, aktif kriyo-şofbenlerin varlığını ortaya koydu.

Plüton'un uydularının, Güneş Sistemi tarihinin başlarında, Plüton ile benzer büyüklükteki bir cisim arasındaki çarpışma sonucu oluştuğu varsayılmaktadır. Çarpışma, Plüton'un etrafındaki aylarda konsolide olan materyali serbest bıraktı.

Menşei

Dört dev gezegene karşı bilinen Kuiper kuşağı nesnelerinin arsa

Plüton'un kökeni ve kimliği uzun süredir astronomları şaşırtmıştı. İlk hipotezlerden biri, Plüton'un, Neptün'ün şu anki en büyük uydusu Triton tarafından yörüngeden çıkarılan Neptün'ün kaçan bir uydusu olduğuydu. Bu fikir, dinamik çalışmaların imkansız olduğunu gösterdikten sonra sonunda reddedildi çünkü Plüton, yörüngesinde Neptün'e asla yaklaşmadı.

Plüton'un Güneş Sistemi'ndeki gerçek yeri, gökbilimcilerin Neptün'ün ötesinde, yalnızca yörüngede değil, aynı zamanda boyut ve bileşimde de Plüton'a benzeyen küçük buzlu nesneler bulmaya başladığı 1992'de ortaya çıkmaya başladı. Bu trans-Neptün popülasyonunun birçok kısa dönemli kuyruklu yıldızın kaynağı olduğu düşünülmektedir . Plüton'un artık Güneş'ten 30 ila 50 AU arasında yer alan istikrarlı bir nesne kuşağı olan Kuiper kuşağının en büyük üyesi olduğu biliniyor . 2011 itibariyle, Kuiper kuşağının 21 büyüklüğündeki araştırmaları neredeyse tamamlandı ve kalan Plüton boyutundaki nesnelerin Güneş'ten 100 AU'nun ötesinde olması bekleniyor. Diğer Kuiper-kuşağı nesneleri (KBO'lar) gibi, Pluto da kuyruklu yıldızlarla özellikleri paylaşır ; örneğin, güneş rüzgarı yavaş yavaş Plüton'un yüzeyini uzaya savuruyor. Plüton'un Güneş'e Dünya kadar yakın yerleştirilseydi, kuyruklu yıldızlar gibi bir kuyruk geliştireceği iddia edildi. Bu iddia, Pluto'nun kaçış hızının bunun gerçekleşmesi için çok yüksek olduğu argümanıyla tartışıldı. Plüton'un çok sayıda kuyruklu yıldızın ve Kuiper kuşağı nesnelerinin bir araya gelmesi sonucu oluşmuş olabileceği öne sürülmüştür.

Plüton, keşfedilen en büyük Kuiper kuşağı nesnesi olmasına rağmen, Neptün'ün Plüton'dan biraz daha büyük olan uydusu Triton , hem jeolojik hem de atmosferik olarak ona benzer ve yakalanmış bir Kuiper kuşağı nesnesi olduğu düşünülüyor. Eris ( yukarıya bakın ) yaklaşık olarak Plüton ile aynı boyuttadır (daha büyük olmasına rağmen) ancak kesinlikle Kuiper kuşağı popülasyonunun bir üyesi olarak kabul edilmez. Bunun yerine, dağınık disk adı verilen bağlantılı bir popülasyonun üyesi olarak kabul edilir .

Plüton gibi çok sayıda Kuiper kuşağı nesnesi, Neptün ile 2:3 yörünge rezonansındadır. Bu yörüngesel rezonansa sahip KBO'lara Plüton'dan sonra " plutinos " denir.

Kuiper kuşağının diğer üyeleri gibi, Plüton'un da artık bir gezegenimsi olduğu düşünülüyor ; tam teşekküllü bir gezegende tam olarak birleşemeyen , Güneş'in etrafındaki orijinal gezegen öncesi diskin bir bileşeni . Çoğu gökbilimci, Plüton'un şu anki konumunu Güneş Sistemi'nin oluşumunun başlarında Neptün'ün geçirdiği ani bir göçe borçlu olduğu konusunda hemfikirdir. Neptün dışa doğru göç ederken, proto-Kuiper kuşağındaki nesnelere yaklaştı, birini kendi etrafında yörüngeye oturttu (Triton), diğerlerini rezonanslara kilitledi ve diğerlerini kaotik yörüngelere fırlattı. Kuiper kuşağıyla örtüşen dinamik olarak kararsız bir bölge olan dağınık diskteki nesnelerin, Neptün'ün göç eden rezonansları ile etkileşimler yoluyla mevcut konumlarına yerleştirildiği düşünülmektedir. Nice'deki Observatoire de la Côte d' Azur'dan Alessandro Morbidelli tarafından 2004 yılında oluşturulan bir bilgisayar modeli , Neptün'ün Kuiper kuşağına göçünün Jüpiter ve Satürn arasında 1:2'lik bir rezonansın oluşmasıyla tetiklenmiş olabileceğini öne sürdü. hem Uranüs hem de Neptün'ü daha yüksek yörüngelere iten ve yer değiştirmelerine neden olan ve nihayetinde Neptün'ün Güneş'e olan mesafesini ikiye katlayan yerçekimi bir itme. Nesnelerin proto-Kuiper kuşağından sonuç olarak atılması , Güneş Sistemi'nin oluşumundan 600 milyon yıl sonra Geç Ağır Bombardıman'ı ve Jüpiter truva atlarının kökenini de açıklayabilir . Neptün'ün göçü onu rezonant bir yakalamaya dönüştürmeden önce Plüton'un Güneş'ten yaklaşık 33 AU uzaklıkta dairesel bir yörüngeye sahip olması mümkündür . Nice modeli , orijinal gezegenimsi diskte Triton ve Eris'i içeren yaklaşık bin Plüton boyutunda cismin olmasını gerektirir .

Gözlem ve keşif

Plüton'un Dünya'dan uzaklığı, derinlemesine çalışmasını ve keşfini zorlaştırıyor. 14 Temmuz 2015'te NASA'nın Yeni Ufuklar uzay sondası, Plüton sistemi üzerinden uçtu ve bu sistem hakkında çok fazla bilgi sağladı.

Gözlem

2002-2003 yıllarında Hubble Uzay Teleskobu tarafından yapılan gözlemlere dayalı olarak Plüton'un bilgisayar tarafından oluşturulan dönen görüntüsü

Plüton'un görsel görünür büyüklüğü ortalama 15.1, günberide 13.65'e parlıyor. Onu görmek için bir teleskop gereklidir; yaklaşık 30 cm (12 inç) açıklık arzu edilir. Açısal çapı maksimum 0.11" olduğu için büyük teleskoplarda bile yıldız gibi görünür ve görünür bir diski yoktur.

1980'lerin sonlarında yapılan ilk Plüton haritaları, en büyük ayı olan Charon'un tutulmaları yakından gözlemleyerek oluşturulan parlaklık haritalarıydı. Tutulmalar sırasında Pluto-Charon sisteminin toplam ortalama parlaklığındaki değişime ilişkin gözlemler yapıldı. Örneğin, Plüton'da parlak bir noktayı örtmek, karanlık bir noktayı örtmekten daha büyük bir toplam parlaklık değişikliği yapar. Bu tür birçok gözlemin bilgisayarla işlenmesi, bir parlaklık haritası oluşturmak için kullanılabilir. Bu yöntem ayrıca zaman içinde parlaklıktaki değişiklikleri de izleyebilir.

Hubble Uzay Teleskobu (HST) tarafından çekilen görüntülerden daha iyi haritalar üretildi , bu daha yüksek çözünürlük sunuyordu ve önemli ölçüde daha fazla ayrıntı göstererek kutup bölgeleri ve büyük parlak noktalar da dahil olmak üzere birkaç yüz kilometre çapındaki varyasyonları çözüyordu. Bu haritalar, Hubble görüntülerinin birkaç pikseli için en uygun yansıtılan haritaları bulan karmaşık bilgisayar işlemleriyle üretildi. Bunlar, Temmuz 2015'te Yeni Ufuklar'ın geçişine kadar Plüton'un en ayrıntılı haritaları olarak kaldı , çünkü bu haritalar için kullanılan HST'deki iki kamera artık hizmette değildi.

keşif

Yeni Ufuklar tarafından haritalanan Plüton yüzeyinin bölümleri (açıklamalı)
Yeni Ufuklar tarafından Plüton'a en yakın yaklaşımından 15 dakika sonra görüntülenen, Plüton'un buzlu dağlarının ve düz buz ovalarının panoramik görüntüsü . Plüton'un atmosferindeki belirgin pus katmanları, Güneş tarafından arkadan aydınlatılmış olarak görülebilir.

Temmuz 2015'te Plüton'un yanından uçan Yeni Ufuklar uzay aracı, Plüton'u doğrudan keşfetmeye yönelik ilk ve şimdiye kadarki tek girişimdir. 2006'da fırlatıldı ve Eylül 2006'nın sonlarında Uzun Menzilli Keşif Görüntüleyici testi sırasında Plüton'un ilk (uzak) görüntülerini yakaladı. Yaklaşık 4,2 milyar kilometre uzaklıktan alınan görüntüler, uzay aracının Pluto ve diğer Kuiper kuşağı nesnelerine doğru manevra yapmak için kritik olan uzak hedefleri takip etme yeteneğini doğruladı. 2007'nin başlarında, araç Jüpiter'den gelen bir yerçekimi yardımından yararlandı .

Yeni Ufuklar , Güneş Sistemi boyunca 3.462 günlük bir yolculuğun ardından 14 Temmuz 2015'te Plüton'a en yakın yaklaşımını yaptı. Plüton'un bilimsel gözlemleri, en yakın yaklaşımdan beş ay önce başladı ve karşılaşmadan sonra en az bir ay devam etti. Gözlemler, görüntüleme araçlarını ve bir radyo bilimi araştırma aracının yanı sıra spektroskopik ve diğer deneyleri içeren bir uzaktan algılama paketi kullanılarak yapıldı. Yeni Ufuklar'ın bilimsel hedefleri, Plüton'un ve uydusu Charon'un küresel jeolojisini ve morfolojisini karakterize etmek, yüzey kompozisyonlarını haritalamak ve Plüton'un nötr atmosferini ve kaçış oranını analiz etmekti. 25 Ekim 2016, saat 17:48 ET'de, son veri biti (toplam 50 milyar veri biti veya 6.25 gigabayt), Yeni Ufuklar'dan Plüton ile yakın karşılaşmasından alındı.

Yeni Ufuklar uçuşundan bu yana , bilim adamları yeni bilim hedeflerini gerçekleştirmek için Plüton'a dönecek bir yörünge görevi için savundular. Bunlar, yüzeyin piksel başına 9,1 m (30 ft) ile haritalanmasını, Plüton'un daha küçük uydularının gözlemlerini, Plüton'un kendi ekseni etrafında dönerken nasıl değiştiğine dair gözlemleri, olası bir yeraltı okyanusunun araştırılmasını ve Plüton'un kapsanan bölgelerinin topografik haritalanmasını içerir. eksenel eğimi nedeniyle uzun süreli karanlık. Son hedef, Plüton'un eksiksiz bir topografik haritasını oluşturmak için lazer darbeleri kullanılarak gerçekleştirilebilir. Yeni Ufuklar baş araştırmacısı Alan Stern, 2030 civarında (Pluto'nun keşfinin 100. yıldönümü) fırlatılacak ve Pluto sistemine ulaştıktan sonra bilim hedeflerini yerine getirmek için yörüngesini gerektiği gibi ayarlamak için Charon'un yerçekimini kullanacak Cassini tarzı bir yörüngeyi savundu. Yörünge aracı daha sonra Pluto sisteminden ayrılmak ve tüm Pluto bilim hedefleri tamamlandıktan sonra daha fazla KBO üzerinde çalışmak için Charon'un yerçekimini kullanabilir. NASA Innovative Advanced Concepts ( NIAC ) programı tarafından finanse edilen kavramsal bir çalışma , Princeton alan ters çevrilmiş konfigürasyon reaktörüne dayanan füzyon özellikli bir Pluto yörünge aracını ve iniş aracını anlatıyor .

Alt Charon yarım küresi

Plüton'un alt Charon yarımküresinin ekvator bölgesi, Yeni Ufuklar Charon karşıtı yarımküreye en yakın yaklaşımını yaptığı için yalnızca düşük çözünürlükte görüntülendi.

Kaynaklar:

Güney Yarımküre

Yeni Ufuklar , Plüton'un tüm kuzey yarımküresini ve yaklaşık 30° Güney'e kadar olan ekvator bölgelerini görüntüledi. Daha yüksek güney enlemleri, Dünya'dan yalnızca çok düşük çözünürlükte gözlemlenmiştir. 1996'da Hubble Uzay Teleskobu'ndan alınan görüntüler Plüton'un %85'ini kaplıyor ve yaklaşık 75 ° Güney'e kadar büyük albedo özellikleri gösteriyor. Bu, ılıman bölge makulalarının kapsamını göstermek için yeterlidir. Daha sonraki görüntüler, Hubble enstrümantasyonundaki küçük iyileştirmeler nedeniyle biraz daha iyi çözünürlüğe sahipti.

Daha yüksek güney enlemlerindeki bazı albedo varyasyonları, Charon-shine (Charon'dan yansıyan ışık) kullanılarak Yeni Ufuklar tarafından tespit edilebilir . Güney kutup bölgesi kuzey kutup bölgesinden daha koyu görünüyor, ancak güney yarımkürede bölgesel bir nitrojen veya metan buzu birikintisi olabilecek yüksek albedolu bir bölge var.

Videolar

Plüton üst geçidi animasyonlu (14 Temmuz 2015)
Bu mozaik şerit – Plüton'u geçerken Yeni Ufuklar uzay aracına bakan yarım küre boyunca uzanıyor.

Ayrıca bakınız

Notlar

Referanslar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar