Pluto (134340) – aurinkokunnan kääpiöplaneetta: ominaisuudet ja historia
Pluto (134340) — kattava katsaus kääpiöplaneetan ominaisuuksiin, radasta, koostumuksesta ja historiaan: löytö, 2006 IAU-luokitus ja Pluto Kuiperin vyössä.
Pluto on aurinkokunnan kääpiöplaneetta. Sen virallinen nimi on 134340 Pluto ja planeettatunnus
tai
. Pluto on yhdeksänneksi suurin Aurinkoa kiertävä kappale Kuiperin vyöhykkeellä. Kun Pluto löydettiin vuonna 1930, sitä pidettiin planeettana, mutta Kansainvälisen tähtitieteellisen liiton määritelmän jälkeen vuonna 2006 se luokiteltiin kääpiöplaneetaksi. Pluto on yksi Kuiperin vyöhykkeen suurimmista ja tunnetuimmista kappaleista.
Kuvagalleria
10 Kuvat
Fyysiset ominaisuudet
Kuten muutkin Kuiperin vyöhykkeen kohteet, Pluto koostuu pääosin kivestä ja vedestä jäätyneissä muodoissa, yhdessä typpi-, metaani- ja hiilimonoksidijään kanssa pinnalla. Pluto on pieni verrattuna planeettoihin: sen halkaisija on noin 2 376 km (noin 0,18–0,19 Maan kuun halkaisijan verran) ja massa noin 1,30 × 10^22 kg — eli noin viidesosa (≈ 1/5) Maan kuun massasta. Tilavuudesta verrattuna Kuuhun Pluto on suunnilleen kolmasosan luokkaa.
Tiheys on noin 1,86 g/cm³, mikä viittaa sekoitukseen kivestä ja jäätä. Pluton pinnan lämpötila on erittäin alhainen; tyypillisesti noin −220 °C (vaihtelu noin −240 … −210 °C riippuen paikasta ja vuodenajasta). Pluton pintaa peittävät kosteat, hengästyvän ohuet jääpeitteet, joiden pääkomponentit ovat typpi (N2), metaani (CH4) ja hiilimonoksidi (CO).
Rata ja liike
Plutolla on voimakkaasti elliptinen ja kalteva rata: sen etäisyys Auringosta vaihtelee noin 30–49 AU:n (noin 4,4–7,4 miljardin kilometrin) välillä. Puolisuuri akseli on noin 39,5 AU, perihelin (lähin piste) noin 29,7 AU ja aphelin (kaukain piste) noin 49,3 AU. Pluto kiertää Auringon yhden kierroksen noin 248 vuodessa. Radan kaltevuus eli inklinaatio ekliptikaan nähden on noin 17°, ja radan eksentrisyys on korkea (~0,25).
Tämän erikoisen radan seurauksena Pluto ajanjaksona kulkee ajoittain Neptunusta lähempänä Aurinkoa — viimeksi näin oli vuosina 1979–1999. Pluto on kuitenkin pitkäaikaisessa 3:2 resonanssissa Neptunuksen kanssa, mikä estää sen törmäämästä Neptunukseen tai säilymästä vakavasti ristiriitaisessa radassa tämän planeetan kanssa.
Kuuret ja kaksoisjärjestelmä
Plutolla on useita kuita; suurin ja merkittävin on Charon, jonka halkaisija on noin 1 212 km — hieman yli puolet Pluton halkaisijasta. Pluto–Charon-järjestelmä muodostaa epätyypillisesti eräänlaisen kaksoisjärjestelmän, koska niiden yhteinen painopiste (barycenter) sijaitsee Pluton pinnan ulkopuolella. Pluto ja Charon ovat lisäksi keskenään kääntyvästi lukittuja (mutuaalisesti synkronoitu), eli kumpikin näyttää aina saman puolen toiselle.
- Muita Pluton kuita ovat pienemmät ja vasta äskettäin löydetyt Nix, Hydra, Kerberos ja Styx (löydetyt vuosina 2005–2012).
Ilmakehä ja geologia
Plutolla on ohut, pääosin typestä koostuva ilmakehä, jossa on metaania ja hiilimonoksidia vieraina kaasuina. Ilmakehä laajenee ja supistuu Pluton etäisyyden ja pinnan lämpötilan mukaan: kun Pluto on lähempänä Aurinkoa, jäätyneestä pintajäästä sublimoituu höyryä ja ilmakehä tiivistyy, kauempana se uudelleen jäähtyy ja osa kaasusta pakkautuu takaisin jäiksi.
New Horizons -luotaimen ohilento vuonna 2015 paljasti, että Pluto on geologisesti monimuotoinen ja osin aktiivinen: pinnalla on vuoria (jäästä muodostuneita huippuja, jopa kilometrejä korkeita), laajempia tasankoja ja nuoria alueita kuten Sputnik Planitia — suuri, sileä, jäinen altaikko, jossa näkyy virtaavia typpijäätiköitä ja suhteellisen vähän kraattereita. Atmosfäärissä havaittiin monikerroksisia utuja (haze) ja kaasuja, jotka voivat karkailla avaruuteen.
Löytö ja luokittelu
Pluton löysi yhdysvaltalainen tähtitieteilijä Clyde Tombaugh vuonna 1930 Lowellin observatoriossa. Ajan myötä Kuiperin vyöhykkeen kohteiden löydöt — erityisesti 2000-luvun alussa löytynyt Eris ja muut Pluton kaltaiset kappaleet — johtivat keskusteluun siitä, miten "planeetta" tulisi määritellä. Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni (IAU) antoi 24. elokuuta 2006 uuden määritelmän sanalle "planeetta". Tämän määritelmän mukaan Pluto ei täytä kaikkia vaatimuksia, ja se luokiteltiin "kääpiöplaneetaksi" yhdessä Eriksen ja Ceres kanssa. Tämän jälkeen Pluto siirrettiin pikkuplaneettojen luetteloon ja sille annettiin numero 134340; tähtitieteilijä Michael E. Brown ja hänen työryhmänsä olivat eräässä roolissa uusien, Pluton kaltaisten kohteiden löytämisessä, mikä vauhditti luokittelu-uudistusta.
Luokittelusta on edelleen keskustelua: osa tutkijoista katsoo, että Pluto voisi teknisesti ja historiallisesti nähden olla planeetta. Debatti jatkuu tieteellisissä ja populaaritieteellisissä piireissä.
New Horizons ja nykyaikainen tuntemus
New Horizons -luotain ohitti Pluton heinäkuussa 2015 ja lähetti Maahan yksityiskohtaisia kuvia sekä mittaustietoja, jotka muuttivat käsityksemme tästä kaukaisesta maailmasta. Luotain paljasti monipuolisen pinnan, odottamattoman nuoren alueen, monimutkaisen ilmakehän sekä mahdollisuuksia nykyiseen geologiseen toimintaan. Näiden havaintojen ansiosta Pluto on nykyään mielenkiintoinen kohde Aurinkokunnan evoluutiota, planeettageologiaa ja jäisten kappaleiden dynamiikkaa tutkittaessa.
Pluton tutkimus jatkuu havainnoilla Maasta, tilaa kiertävistä teleskoopeista ja tulevaisuuden avaruusluotaimista, ja sen asemasta aurinkokunnan luokituksissa keskustellaan yhä aktiivisesti.
Discovery
Urbain Le Verrier ennusti 1840-luvulla Newtonin mekaniikan avulla, että Neptunus-planeetta on olemassa. Hän havaitsi tämän tutkittuaan Uranuksen kiertorataa. Neptunus nähtiin myöhemmin 1800-luvun lopulla. Tähtitieteilijät katsoivat tuolloin, että toinen planeetta häiritsi Uranuksen rataa. Vuonna 1906 bostonilainen Percival Lowell aloitti laajan etsinnän yhdeksännen planeetan löytämiseksi. Hän kutsui sitä nimellä "planeetta X". Vuoteen 1909 mennessä Lowell ja William H. Pickering olivat ehdottaneet monia mahdollisia paikkoja aurinkokunnassa, joissa planeetta voisi olla. Lowell jatkoi tutkimusta vuoteen 1916 asti. Se ei kuitenkaan tuottanut hyviä tuloksia. Maaliskuun 19. päivänä 1915 hänen observatorionsa oli ottanut kaksi kuvaa Plutosta. Lowell ei tiennyt tästä. Kuvia ei silloin tunnistettu sellaisiksi kuin ne olivat.
Constance Lowell, Percivalin leski, kävi kymmenen vuotta kestäneen oikeustaistelun Percivalin omaisuudesta. Tästä syystä Planeetta X:n etsintä aloitettiin uudelleen vuonna 1929. Tehtävän johtaja Vesto Melvin Slipher antoi tehtävän 23-vuotiaalle kansasilaiselle Clyde Tombaughille. Tombaugh oli juuri tullut Lowellin observatorioon. Slipher oli vaikuttunut hänen tähtitieteellisistä piirroksistaan.
Tombaugh'n piti järjestelmällisesti ottaa kuvia yötaivaasta pareittain kahden viikon välein. Sitten hänen oli tarkasteltava jokaista paria nähdäkseen, oliko jokin kohde siirtynyt. Hän käytti konetta, jota kutsutaan vilkkukomparaattoriksi. Hän siirtyi nopeasti kunkin levyn eri näkymien välillä. Tämä auttoi häntä näkemään, oliko jokin kohde muuttanut sijaintiaan. Helmikuun 18. päivänä 1930 Tombaugh havaitsi kohteen, joka näytti liikkuvan tammikuun 23. ja 29. päivänä otetuista valokuvauslevyistä. Toinen 21. tammikuuta otettu kuva vahvisti tämän. Kun observatorio oli tehnyt asiasta lisätutkimuksia, uutinen löydöstä lähetettiin sähkeenä Harvard Collegen observatorioon 13. maaliskuuta 1930.
Nimi
Löytö nousi otsikoihin ympäri maapalloa. Lowellin observatoriolla oli oikeus nimetä uusi kohde. He saivat yli 1000 ehdotusta eri puolilta maailmaa. Jotkut ehdottivat nimeksi Atlasta. Toiset halusivat nimetä sen Zymaliksi. Tombaugh kehotti Slipheriä ehdottamaan uudelle kohteelle nimeä nopeasti ennen kuin joku muu tekee sen. Constance Lowell ehdotti Zeusta, sitten Lowell ja lopulta Constance. Näitä ehdotuksia ei käytetty.
Nimen Pluto ehdotti Venetia Burney (myöhemmin Venetia Phair). Hän oli tuolloin 11-vuotias koulutyttö Oxfordissa, Englannissa. Venetia oli kiinnostunut klassisesta mytologiasta ja tähtitieteestä. Nimi oli roomalaisen manalan jumalan nimi. Hänen mielestään se oli hyvä nimi pimeälle ja kylmälle maailmalle. Hän ehdotti sitä keskustellessaan isoisänsä Falconer Madanin kanssa. Hän oli Oxfordin yliopiston Bodleian-kirjaston entinen kirjastonhoitaja. Madan välitti nimen professori Herbert Hall Turnerille. Turner kertoi tämän nimiehdotuksen Yhdysvaltojen tähtitieteilijöille.
Kohde nimettiin virallisesti 24. maaliskuuta 1930. Jokainen Lowellin observatorion jäsen sai äänestää kolmesta nimestä koostuvasta luettelosta. Nimet olivat Minerva (joka oli jo asteroidin nimi), Cronus ja Pluto. Pluto sai kaikki äänet. Nimi julkistettiin 1. toukokuuta 1930. Ilmoituksen yhteydessä Madan antoi Venetialle palkkioksi viisi puntaa.
Nimestä tuli suosittu kulttuurissa. Disney-hahmo Pluto esiteltiin samana vuonna. Hänet nimettiin esineen kunniaksi. Vuonna 1941 Glenn T. Seaborg nimesi juuri luodun alkuaineen plutoniumin Pluton mukaan. Näin pidettiin yllä perinnettä, jonka mukaan uusia alkuaineita nimettiin vasta löydettyjen planeettojen mukaan. Esimerkiksi uraani oli nimetty Uranuksen ja neptunium Neptunuksen mukaan.
IAU:n luokitus
Keskustelun jälkeen elokuussa 2006 IAU:n päätöslauselmassa luotiin virallinen määritelmä termille "planeetta". Päätöslauselman mukaan on kolme edellytystä sille, että Aurinkokunnassa olevaa kohdetta voidaan pitää planeettana:
- Kohteen on oltava Auringon kiertoradalla.
- Esineen on oltava niin massiivinen, että sen oma painovoima voi pyöristää sitä. Tarkemmin sanottuna sen oman painovoiman pitäisi vetää se hydrostaattisen tasapainon määrittelemään muotoon.
- Sen on täytynyt tyhjentää kiertorataansa ympäröivä alue.
Pluto ei täytä kolmatta ehtoa. Sen massa on paljon pienempi kuin sen kiertoradalla olevien muiden kappaleiden yhteenlaskettu massa: 0,07 kertaa. Maa sen sijaan on 1,7 miljoonaa kertaa suurempi kuin sen kiertoradan muu massa (kuuta lukuun ottamatta). IAU päätti myös, että kappaleet, jotka Pluton tavoin täyttävät kriteerit 1 ja 2 mutta eivät kriteeriä 3, nimetään kääpiöplaneetoiksi.
Syyskuussa 2006 IAU sisällytti Pluton sekä Eriksen ja sen kuun Dysnomian pikkuplaneettaluetteloonsa ja antoi niille viralliset pikkuplaneettatunnukset "(134340) Pluto", "(136199) Eris" ja "(136199) Eris I Dysnomia".
Kuut
Plutoa ja sen suurinta kuuta, Charonia, kutsutaan joskus "kaksoiskuuksi". Tämä johtuu siitä, että niiden kiertoratojen barykeskipiste ei sijaitse niiden sisällä. IAU:lla ei ole vielä virallista määritelmää kaksoiskääpiöplaneetoille, ja siihen asti, kunnes se antaa tällaisen päätöksen, se luokittelee Charonin Pluton kuuksi. Plutolla on neljä tunnettua pienempää kuuta: vuonna 2005 löydetyt Nix ja Hydra, vuonna 2011 löydetty Kerberos ja vuonna 2012 löydetty Styx.
Pluto BBC:llä
- Pluto: paluu kuolleista (BBC Horizon): [1]
Kysymyksiä ja vastauksia
Q: Mikä on Pluton virallinen nimi?
V: Pluton virallinen nimi on 134340 Pluto.
K: Kuinka suuri Pluto on maapallon kuuhun verrattuna?
V: Pluto on noin viidennes (⅕) Maan Kuun painosta ja vain kolmannes (⅓) sen tilavuudesta.
K: Milloin Pluto luokiteltiin uudelleen kääpiöplaneetaksi?
V: Vuonna 2006 Pluto luokiteltiin uudelleen kääpiöplaneetaksi.
K: Mikä on Pluton keskilämpötila?
V: Pluton keskilämpötila on -226-240 celsiusastetta.
K: Kuinka kaukana Auringosta Pluto kiertää?
V: Pluton kiertorata Auringon ympäri kestää 30-49 AU:n (4,4-7,4 miljardin kilometrin) etäisyydellä Auringosta.
K: Kuka löysi Eriksen ja muita sen kaltaisia kohteita 2000-luvun alussa?
V: Tähtitieteilijät löysivät 2000-luvun alussa hajallaan olevan kiekkokappaleen Eriksen ja muita sen kaltaisia kohteita.
K: Miksi jotkut tutkijat olivat eri mieltä Pluton luokituksen alentamisesta vuonna 2006?
V: Jotkut tiedemiehet olivat eri mieltä Pluton luokituksen alentamisesta, koska heidän mielestään se pitäisi edelleen luokitella planeetaksi eikä kääpiöplaneetaksi.
Aiheeseen liittyvät artikkelit
Tekijä
AlegsaOnline.com Pluto (134340) – aurinkokunnan kääpiöplaneetta: ominaisuudet ja historia Leandro Alegsa
URL: https://fi.alegsaonline.com/art/77518
Lähteet
- cseligman.com : "Rotation Period and Day Length"
- doi.org : 10.1126/science.aad1815
- adsabs.harvard.edu : "Orbits and photometry of Pluto's satellites: Charon, S/2005 P1, and S/2005 P2"
- doi.org : 10.1086/504422
- arxiv.org : astro-ph/0512491
- solarviews.com : "Dwarf Planet Pluto"
- nssdc.gsfc.nasa.gov : "Planetary Fact Sheet"
- ssd.jpl.nasa.gov : "JPL Small-Body Database Browser: 134340 Pluto"
- solarsystem.nasa.gov : "Pluto Overview"
- myweb.tiscali.co.uk : "Pluto—Planet or Impostor?"
- hubblesite.org : "Astronomers Measure Mass of Largest Dwarf Planet"
- news.bbc.co.uk : "Farewell Pluto?"
- bbc.com : "Man who 'killed Pluto' has no regrets"
- cfa-www.harvard.edu : "MPEC 2006-R19 : Editorial Notice"
- newscientistspace.com : "Pluto added to official "minor planet" list"