Pluton

Pluton, dziewiąta planeta Układu Słonecznego, pozostawał nieznany aż do początku lat trzydziestych XX stulecia. Nawet obecnie właściwie niewiele o nim wiadomo, a większość przekonań o tym globie to oparte na nikłych przesłankach przypuszczenia. Do odkrycia Plutona, podobnie jak do odkrycia Urana czy Neptuna, nie doszło drogą prostych obserwacji nieba. Po odkryciu Neptuna, które było wielkim triumfem mechaniki nieba, uczeni zaczęli darzyć tę dziedzinę większym zaufaniem i powszechniej z niej korzystać. Opierając się na zasadach mechaniki, astronomowie obliczyli, że odchylenia okołosłonecznej orbity Urana tylko w części mogą być wywołane przez przyciąganie grawitacyjne Neptuna. Prócz tego obserwowano także zakłócenia w przebiegu ruchu orbitalnego Neptuna, które nie znajdowały wytłumaczenia. Fakty te przywiodły dziewiętnastowiecznych uczonych do przypuszczeń, że Neptun nie jest ostatnią planetą Układu Słonecznego. Zaczęto się domyślać, że istnieje za nim jeszcze bardziej oddalone ciało niebieskie. Wykorzystując więc wszystkie dane wynikające z obserwacji i z wyliczeń teoretycznych, obliczano pozycję domniemanej planety. Autorami najdokładniejszych prac byli astronomowie amerykańscy Edward Charles Pickering i Percival Lowell. Wyniki owych obliczeń ogłoszono w 1915 roku, lecz dopiero w 1919 roku w obserwatorium kalifornijskim udało się przeprowadzić poszukiwania hipotetycznej planety. Niestety, mimo użycia wielkiego teleskopu okazały się one bezskuteczne. Próby odnalezienia nowej planety ponawiano jeszcze kilkakrotnie, także bez efektu. Dopiero gdy w obserwatorium w Arizonie, w Stanach Zjednoczonych, zbudowano specjalnie do tego celu przeznaczony teleskop, udało się zobaczyć nową planetę. Pluton odkryty został w lutym 1930 roku, a człowiekiem, który tego dokonał, był astronom amator, "przygarnięty" do obserwatorium Percivala Lowella (Lowell Observatory) -Clyde William Tombaugh. Po kilkunastu latach systematycznych badań w tym laboratorium (a także w innych laboratoriach na świecie) wreszcie potwierdzono istnienie nowej planety, którą nazwano Plutonem. Później okazało się, że Pluton odkryty mógł być już w 1919 roku, gdyby dokładniej przeanalizowano uzyskane wówczas w obserwatorium kalifornijskim klisze fotograficzne z wielkiego teleskopu. Obraz poszukiwanego Plutona znajdował się bowiem aż na dwóch zdjęciach, tyle że na jednym nałożył się na błąd kliszy, na drugim zaś przyćmił go blask gwiazdy. Nowo odkryta planeta okazała się ciałem znacznie mniejszym niż oczekiwano, zbyt małym, aby wywołać zaburzenia w ruchu orbitalnym Urana i Neptuna. Dlatego uznano, że poza orbitą Plutona może istnieć jeszcze jedna planeta, ale dotychczasowe próby jej odnalezienia nie powiodły się. Pluton jest bardzo mały, dużo mniejszy od Ziemi (ok. 0.1783 masy Ziemi), mniejszy od Merkurego, mniejszy też od siedmiu księżyców Układu Słonecznego: Księżyca ziemskiego, Io, Europy, Ganimedesa, Callisto, Tytana oraz Trytona. Masa tej planety przypuszczalnie wynosi zaledwie 3160 x 107 kilogramów, a średnica - około 2300 kilometrów. Pluton oddalony jest od Słońca średnio o 5 906 376 200 kilometrów. Ze względu na tę ogromną odległość i niewielkie rozmiary dotychczas nie zdołano uzyskać o nim zbyt wielu informacji. Wiadomo jedynie, że Pluton ma dość małą gęstość oraz że na jego powierzchni panuje niska temperatura (ok. 40 K, czyli -233C). Dla jednych dane te stanowią powód do przypuszczeń, że glob ten prawie w 70 procentach zbudowany jest ze skał, a w pozostałych około 30 procentach z zamarzniętej wody. Inni uczeni sądzą, że tworzy go przede wszystkim zamarznięty gaz. Z powierzchnią rzecz ma się podobnie: według jednych składa się ona z amoniaku, metanu i wodoru, według innych z zamarzniętego azotu. O atmosferze planety także nie można powiedzieć nic pewnego. Wydaje się, że tworzą ją azot, tlenek węgla i metan. Ponadto przypuszcza się, że jest ona bardzo rozrzedzona. Ciśnienie na Plutonie może być 100 000 razy słabsze niż ziemskie na poziomie morza. Pluton obiega Słońce po bardzo osobliwej orbicie. Jest ona tak wydłużona, że oddalenie tej planety od Słońca waha się od 4 428 160 000 kilometrów do 7 375 250 000 kilometrów. Ponadto wydłużenie (spłaszczenie) orbity powoduje, że w swej wędrówce Pluton czasami zbliża się do Słońca na odległość niniejszą niż Neptun, czyli przekracza orbitę Neptuna, by poruszać się przez pewien czas w jej wnętrzu. Tak było na przykład w latach 1979-1999. Mimo że orbity Plutona i Neptuna przecinają się, to nie grozi tym planetom zderzenie, ponieważ są ze sobą w rezonansie 3/2. Oznacza to, że czas obiegu Słońca przez Plutona jest dokładnie półtora razy dłuższy niż przez Neptuna, a to czyni niemożliwym spotkanie się owych planet na orbitalnym szlaku. Specyficzność orbity Plutona nasunęła przypuszczenia, iż mógł on być kiedyś odległym satelitą Neptuna, który wskutek jakiegoś zaburzenia został wypchnięty z orbity okołoplanetamej, a wyrwany spod wpływu oddziaływania grawitacyjnego Neptuna stał się samodzielną planetą. Słuszność tej hipotezy wydaje się potwierdzać ogromne podobieństwo między jednym z naturalnych satelitów Neptuna - Trytonem a Plutonem. Pojawiła się też inna hipoteza, według której Tryton był kiedyś samodzielną planetą podobną do Plutona, a na skutek jakiegoś zaburzenia przechwycił go Neptun i uwięził na swojej orbicie. To domniemanie wydaje się jednak mniej prawdopodobne (choć nie niemożliwe). Okres obiegu Plutona wokół Słońca trwa 247,7 lat ziemskich. Średnia prędkość w ruchu orbitalnym wynosi 4,7 kilometra na sekundę. Wokół własnej osi Pluton obraca się w ciągu 6 dni i 7 godzin ziemskich. Kierunek rotacji jest wsteczny, czyli przeciwny do kierunku pozostałych planet, a oś obrotu leży niemal na płaszczyźnie orbity Plutona. Zatem równik tej planety przyjmuje położenie prawie prostopadłe do powierzchni jej orbity - Pluton właściwie toczy się po swej orbicie (podobnie jak Uran). Pluton ma mniejszy od siebie księżyc. Odkrył go w 1978 roku amerykański astronom James W. Christy. Nazwano go Charonem - od imienia mitologicznego przewoźnika zmarłych przez rzekę Styks do Hadesu, podziemnego królestwa Plutona. Średnica Charona wynosi 1192 kilometry. Jego skład nie jest znany, ale niska gęstość tego satelity sugeruje, że budową przypomina lodowe księżyce Saturna. Powierzchnię Charona najprawdopodobniej pokrywa lód wodny lub szron metanowy. Satelita Plutona orbituje wokół macierzystej planety w odległości 19 100 kilometrów, okrążając ją w czasie 6 dni i 7 godzin ziemskich. Okres obiegu Charona wokół Plutona trwa więc dokładnie tyle samo, co okres obrotu Plutona wokół własnej osi, zatem Pluton i Charon rotują synchronicznie. Oznacza to, że zawsze są one zwrócone do siebie tymi samymi stronami. Charon jest największym księżycem, w stosunku do planety, którą okrąża, a ponieważ planeta-matka i jej satelita niewiele różnią się od siebie masami, nie można powiedzieć, że Charon krąży wokół Plutona. Oba globy krążą wokół wspólnego środka masy znajdującego się między nimi. Mówi się nawet o duecie Pluton-Charon jako o podwójnej planecie, a nie o planecie i księżycu. Istnieją sugestie, że Pluton niesłusznie został zaliczony do planet. Powinien być raczej klasyfikowany jako asteroid - największy obiekt w pierścieniu Kuipera (pasie Kuipera, czyli hipotetycznym zbiorze drobnych obiektów niebieskich, krążących na peryferiach Układu Słonecznego poza orbitą Neptuna). Trudno jednak to udowodnić bez szcegółowych badań.