سیاره پلوتو و قمرهای این سیاره
سیاره پلوتو
پلوتو تنها سیاره منظومه شمسی است که توسط یک کودک نامگذاری شده است. بعد از این که این سیاره در سال 1930 کشف شد، یک دختر 11 ساله که در آکسفورد زندگی میکرد پیشنهاد کرد که این سیاره را به نام خدای سرزمین اموات نامگذاری کنند. پدربزرگ وی این پیشنهاد را به رصدخانه Lowell اعلام کردند و مورد پذیرش قرار گرفت.
اندازه پلوتو کوچکتر از دو سوم ماه زمین است و به علت همین کوچکی، بسیاری دانشمندان آن را اصلا سیاره به حساب نمیآوردند. در سال 1999 گروهی از دانشمندان مجددا پلوتو را در گروه سیارات دسته بندی کردند.
در اوت 2006 رسما رده بندی سیاره پلوتو به سیاره کوتوله تغییر کرد و با این طبقه بندی جدید، اکنون منظومه شمسی به جای 9 سیاره، 8 سیاره دارد.
تنها فضا پیمایی که تاکنون به پلوتو نزدیک شده تلسکوپ فضایی هابل است که توانسته تصاویری از پلوتو و قمرهای آن بگیرد و در اختیار دانشمندان برای مطالعه قرار دهد. به علت فاصله زیاد پلوتو، اطلاعات ما در باره آن بسیار اندک است.
وزن در پلوتو
به علت کوچکی پلوتو، وزن در آن بسیار کاهش مییابد به طوری که اگر وزنهای روی زمین 32 کیلوگرم باشد، وزن آن روی پلوتو 2/5 کیلوگرم میشود.
قمرهای پلوتو
پلوتو 3 قمر دارد. بزرگترین قمر پلوتو کارن نام دارد. کارن از پلوتو هم کوچکتر است به همین دلیل پلوتو و کارن باهم یک سیستم دوتایی را تشکیل میدهند. دو قمر دیگر پلوتو عبارتند از: هیدرا و نیکس
مدار پلوتو
مدار پلوتو برخلاف مدار زمین و هفت سیاره دیگر دایرهای نیست بلکه بیضی است و گردش مداری آن ۲۴۸ سال زمینی طول میکشد.
کشیدگی مدار پلوتو بسیار زیاد و غیرعادی است به طوری که مدار آن با مدار نپتون، آخرین سیاره سامانه خورشیدی در دو نقطه تقاطع دارد. فاصله پلوتو از خورشید در اوج مداری خود ۴۹ واحد نجومی است یعنی حدود ۵۰ برابر بیشتر از فاصله زمین نسبت به خورشید است. پلوتو در حضیض خود تنها ۲۹ واحد نجومی از خورشید فاصله دارد.[۴]
مدار پلوتو با دایرةالبروج بیش از ۱۷ درجه زاویه انحراف دارد و این بدان معنی است که این سیاره کوتوله نیمی از مسیر خود را بالای صفحه گردش زمین به دور خورشید و نیمی دیگر را پایین این صفحه طی میکند.
یک سال پلوتویی به اندازه ۲۴۸ سال زمینی طول میکشد و پلوتو که به صورت طبیعی بعد از نپتون قرار دارد، در ۲۰ سال از این ۲۴۸ سال از مدار نپتون رد شده و به فاصله کمتری از خورشید نسبت به نپتون میرسد. آخرین باری که این اتفاق روی داد ۲۱ ژانویه ۱۹۷۹ بود که پلوتو مدار نپتون را قطع و وارد منطقه داخلی هشتمین سیاره سامانه خورشیدی شد و تا ۱۱ام فوریه ۱۹۹۹ که مجددا مدار نپتون را به قصد خارج قطع کرد در فاصلهای نزدیکتر به خورشید قرار داشت. بشر برای تجربه دوباره این رویداد باید تا سپتامبر ۲۲۲۶ صبر نماید.[۵]
با توجه به عادی نبودن گردش مداری پلوتو ممکن است انتظار برخورد این سیاره با نپتون برود اما زاویه میل و تناسب مداری ۳:۲ که بین این دو وجود دارد برخورد آنها ناممکن است.[۶]
قمرهای پلوتو
تا سال ۲۰۰۵ که بررسی تصاویر دریافتی از تلسکوپ فضایی هابل باعث کشف دو قمر جدید برای پلوتو گردید، تصور میرفت که شارون تنها قمر پلوتو است. قمرهای جدید که در ابتدا S/2005 P1 و S/2005 P2 نامیده میشدند بعداً به نامهای نیکس و هیدرا تغییر نام دادند. این دو قمر جدید بسیار کوچک بوده و تخمین زده میشود که قطری برابر با ۵۰ تا ۶۰ کیلومتر داشته باشند.[۷]
شارون بیشتر شبیه یک جفت برای پلوتو است تا یک قمر. از این رو به آنها سامانه «پلوتو-شارون» نیز میگویند.
سياره كوتوله پلوتو پيش از اين داراي چهار قمر به نام هاي شارون، نيكس، هيدرا و P4 بود و محققان ناسا روز چهارشنبه يازدهم جولاي (بيست و يكم تيرماه) رسما از كشف پنجمين قمر آن به نام S\2012 (134340) 1 يا P5 خبر دادند.
قمر P5 با استفاده از تصاوير تهيه شده توسط تلسكوپ فضايي هابل طي ماه هاي ژوئن و جولاي كشف شده است. اين قمر جديد درست يكسال پس از كشف قمر P4 شناسايي شده و با وجود شباهت ظاهري به P4 از آن كوچكتر است.
نحوه کشف
در سال ۱۸۹۴ در آریزونای آمریکا اخترشناسی به نام پرسیوال لاول، رصدخانه لاول را بنا نهاد و در آن جست وجو برای یافتن سیاره جدید آغاز کرد. او محل پلوتو را بامحاسبه اثر جاذبه اش بر روی نپتون و اورانوس پیدا کرد ولی بدون یافتن سیاره جدید در سال ۱۹۱۶ درگذشت. جوانی با نام کلاید تومباو که در رصدخانه لاول کار میکرد جستجو برای یافتن این سیاره را ادامه داد. تومباو در ۱۸ فوریه ۱۹۳۰ با مقایسه دو عکس متوجه تغییر مکان منبع نوری در این دو عکس شد که همان سیاره پلوتو بود. سیاره جدید که به یاد خدای مرگ رومیان باستان، پلوتو نامیده شد. البته دو حرف اول پرسیوال لاول نیز به افتخار وی آغازگر نام سیاره پلوتو میباشند.
در سال ۱۹۶۹، ستارهشناسان نخستین تصاویر دقیق از سطح پلوتو را منتشر کردند. این تصاویر که توسط تلسکوپ فضایی هابل تهیه شده بود، ۱۲ منطقه تیره و روشن را در سطح پلوتو نشان میداد. در سال ۱۹۷۸، ستارهشناسان رصدخانه نیوال (Naval) در آریزونا موفق به کشف قمر پلوتو یعنی شارون شدند. قطر این قمر ۱۲۱۰ کیلومتر است. مناطق روشن، که شامل کلاهکها قطبی هستند، احتمالا نیتروژن یخزده میباشند. مناطق تیره نیز به طور حتم متان منجمد است که به دلیل پرتوهای فرابنفش خورشیدی دچار تغییرات شیمیایی شدهاست. در سال ۲۰۰۵، یک گروه از ستارهشناسان که به بررسی تصاویر هابل میپرداختند، دو قمر ناشناخته پلوتو را کشف کردند. این ماهها که بعدها نیکس و هیدرا نامیده شدند، قطری حدود ۱۶۰کیلومتر دارند و در خارج از مدار شارون قرار گرفتهاند.
ساختار درونی
۲. یخاب
۳. سنگ
رصدهای تلسکوپ فضایی هابل چگالی پلوتو را بین ۱٫۸ تا ۲٫۱ گرم بر سانتی متر مکعب تخمین زد. احتمالا ساختار درونی آن ۵۰ تا ۷۰ درصد از سنگ و ۳۰ تا ۵۰ درصد از یخ تشکیل شدهاست، قطر هسته آن ۱۷۰۰ کیلومتر (۷۰ درصد قطر کل سیاره) برآورد شدهاست که باعث گرمای سطوح بالایی سیاره و ایجاد اقیانوسی از آب مایع در ۱۰۰ تا ۱۸۰ کیلومتری بالای هسته میشود. جرم پلوتو برابر با ۰٫۲۴ درصد کره زمین و ابعاد بزرگترین قمر آن یعنی شارون ۷۰ درصد قطر پلوتو است.
کاوشهای رباتیک
تا به امروز هیچ کاوشگر فضایی پلوتو را ملاقات نکردهاست و یا حتی از نزدیکی آن نیز گذر نکردهاست. تنها ساختههای زمینی که تا به حال به اندازه پلوتو از ما دور شدهاند کاوشگرهای ویجر ۱ و ویجر ۲ بودند. در زمانی که این دو کاوشگر از محدوده مدار این سیاره کوتوله عبور میکردند، پلوتو در جایی بسیار دورتر از منطقه گذر روی مدار خود قرار داشت.[۸]
اما سرانجام در سال ۲۰۰۶ سازمان فضایی ایالات متحده، ناسا، کاوشگری را به مقصد پلوتو به فضا ارسال نمود. این کاوشگر فضایی که نیوهورایزنز (افقهای نو) نامیده میشود، قرار است ویژگیهای سیارهشناختی پلوتو و ماههای آن را بررسی و دادهبرداری نماید. اما سفر طولانی این فضاپیما قرار نیست با رسیدن به پلوتو پایان یابد بلکه برپایه برنامهریزیهای انجام شده کاوشگر فضایی افقهای نو پس از گذر از کنار پلوتو به سراغ کمربند کویپر خواهد رفت تا دست کم با یکی از اجرام این کمربند نیز ملاقات کند. امید میرود این کاوشگر در تابستان سال ۲۰۱۵ (تیر ماه ۱۳۹۴ خورشیدی)به پلوتو برسد.[۹]
شارون (ماه)
 |
|
|
اکتشاف
|
|
|---|---|
| کشف توسط | جیمز کریستی |
| تاریخ کشف | ۲۲ ژوئن ۱۹۸۷ |
|
طبقهبندی
|
|
| نامهای دیگر | Pluto I |
| مبدا 2 452 600.5 | |
| خروج از مرکز | 0.002 2 |
| زاویه انحراف | ۰٫۰۰۱° (نسبت به استوای پلوتو) ۱۱۹٫۵۹۱ ± ۰٫۰۱۴° (نسبت به مدار پلوتو) ۱۱۲٫۷۸۳ ± ۰٫۰۱۴° (to the دایرةالبروج) |
| میانگین شعاع مداری | 603.5 ± 1.5 km[۱] (0.095 Earths) |
| تناوب مداری | 6.387 230 4 ± 0.000 001 1 d (6 d 9 h 17 m 36.7 ± 0.1 s) |
|
مشخصات فیزیکی
|
|
| مساحت سطح | ۴٫۵۸×۱۰۶ km² |
| حجم | ۹۰۲٬۷۰۰٬۰۰۰ km³ (۰٫۰۰۰۸ برابر زمین)[۲] |
| جرم | (۱٫۵۲ ± ۰٫۰۶)×۱۰۲۱ kg (۲٫۵۴×۱۰−۴ برابر زمین) (11.6% of Pluto) |
| متوسط چگالی | ۱٫۶۵ ± ۰٫۰۶ g/cm³ |
| گرانش سطحی | ۰٫۲۷۸ m/s۲ |
| سرعت فرار | 0.580 km/s .36 mi/s |
| چرخش | چرخش همزان |
| آلبدو | متغیر بین ۰٫۳۶ و ۰٫۳۹ |
| دما | -۲۲۰°C (53 K) |
| قدر ظاهری | ۱۶٫۸[۳] |
| قدر مطلق | ۱[۴] |
| قطر زاویهای | 55 milli-arcsec[۵] |
کارون که شارون هم تلفظ میشود (به انگلیسی: Charon) (ˈʃærən;یا ˈkɛərən,[۶] ),کشف شده در سال ۱۹۷۸، بزرگترین ماه سیاره کوتوله پلوتو است. البته در سال ۲۰۰۵ دو ماه دیگر پلوتو به نامهای نیکس و هیدرا نیز کشف شدند.
داستان کشف شارون
در دهۀ ۱۹۷۰، جِیمز کریستی (James Christy) در رصدخانۀ ناوال در واشینگتن، رصدهایی از سیارهها به منظور تصحیح پارامترهای مداری آنها انجام میداد. او برخی تصاویر پلوتون را به دلیل آنکه کشیده به نظر میرسیدند حذف میکرد. این پدیده، بر اساس تجربۀ نویسنده، زمانی رخ میدهد که تلسکوپ به خوبی آسمان را دنبال نمیکند، درنتیجه تصاویر کشیده میشوند. ولی او متوجه شد که تصویر ستارگان عالی است، یعنی آنکه تلسکوپ درست کار میکند؛ همچنین ملاحظه کرد که کشیدگی پلوتون، با گذشت زمان، به دور آن گردش میکند. معلوم شد که کریستی در حال رصد حرکت یک قمر به دور پلوتون، که حالا شارون (Charon) نام دارد، بوده است، و کشف آن در ۲۲ ژوئن ۱۹۷۸ اعلان شد. در سال ۱۹۹۰، تلسکوپ فضایی هابل توانست از دو قرص مجزای پلوتون و شارون تصویربرداری نماید. (شارون قایقرانی بود که مردهها را در عرض رودخانۀ افسانهای استیکس جابجا میکرد وبا پلوتو ارتباط نزدیکی داشت؛ لذا نامی ایدهآل بود. ضمن آنکه حروف اول آن مشابه نام همسر کریستی، شارلِن بود!)
- پلوتو نام خدای رومی عالم اموات بود که میتوانست خود را ناپدید کند.[۷]
نیکس (ماه)
کشف نیکس و هیدار
|
|
| نیممحور بزرگ | 48 708 km |
|---|---|
| خروج از مرکز | 0.0030 |
| زاویه انحراف | 0.195° |
| تناوب مداری | 24.856 ± 0.001 d |
|
مشخصات فیزیکی
|
|
| متوسط شعاع | 23 − 68 km[۳] |
| جرم | 5×۱۰16–2×۱۰18 کیلوگرم[۲] |
| متوسط چگالی | نامعلوم |
| آلبدو | 0.04 − 0.35 (فرضی) |
| دما | 33-55 کلوین |
| قدر ظاهری | 23.38 تا 23.7 (اندازهگیری) |
نیکس(به انگلیسی: Nix) یک ماه طبیعی پلوتو است که در ژوئن ۲۰۰۵ همراه با هیدرا کشف شد و قرار است در ژوئیه ۲۰۱۵ توسط ماموریت نیوهورایزنز از نزدیک بررسی شود.
هیدرا (ماه)
|
تصویر کشف هیدرا و نیکس
|
|
|
اکتشاف
|
|
|---|---|
| کشف توسط | تلسکوپ فضایی هابل تیم تحقیقاتی پلوتون |
| تاریخ کشف | ژوئن ۲۰۰۵ |
|
طبقهبندی
|
|
| نامهای دیگر | (134340) Pluto III |
| نیممحور بزرگ | 64 749 km |
| خروج از مرکز | 0.0051 |
| زاویه انحراف | 0.212° |
| میانگین شعاع مداری | 30 − 84 km[۲] |
| تناوب مداری | 38.206 ± 0.001 d |
|
مشخصات فیزیکی
|
|
| جرم | 1×۱۰17–5×۱۰18 kg[۳] |
| متوسط چگالی | (نامعلوم) |
| آلبدو | 0.04 − 0.35 (فرضشده) |
| دما | 33-55 کلوین |
| قدر ظاهری | 22.9 تا 23.3 (اندازهگیری) |
هیدرا(به انگلیسی: Hydra) دومین ماه طبیعی بیرونی پلوتو است. این ماه همراه با نیکس در ژوئن ۲۰۰۵ توسط تلسکوپ فضایی هابل کشف شد و قرار است در ماموریت نیوهورایزنز در ژوئیه ۲۰۱۵ از نزدیک بررسی شود..
نام هیدرا در ۲۱ ژوئیه ۲۰۰۶ توسط اتحادیه بینالمللی اخترشناسی انتخاب شد.