کوچکترین و دورترین سیاره در منظومه شمسی پلوتون می باشد که در سال ۱۹۳۰ کلاید تومباو آن را کشف کرد. تا سال ۲۰۰۶ پلوتون یک سیاره معمول بود ولی امروزه آن را در زمره سیارات کوتوله قرار می دهند. اطلاعات کمی درباره این سیاره وجود دارد که اگر دانستنی ها درباره پلوتون زیاد شود، به درک منظومه شمسی کمک زیادی خواهد شد. در علوم پایه نهم راجع به این سیاره توضیحات مختصری داده شده است. برای درک کشفیات در مورد پلوتون با این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک ما را همراهی کنید.
کشف سیاره پلوتون
پرسیوال لوول اولین کسی بود که در سال ۱۸۹۴ محل پلوتون را توانست با جاذبه ای که سیارات نپتون و اورانوس را تحت تاثیر قرار می دهد، تعیین کند. بعد از مرگ وی کلاید تومباو در رصدخانه لوول در سال ۱۹۳۰ این سیاره را کشف کرد. نام این سیاره خدای دنیای اموات در اساطیر یونانی است که توسط یک دختر ۱۱ ساله نام گذاری شده است. بعدها عکس های بیشتری توسط تلسکوپ فضایی هابل گرفته شد و خصوصیات وقمرهای آن شناسایی شدند.
ویژگی ها و خواص پلوتون
پلوتون بزرگی به اندازه دو سوم ماه زمین دارد. در ابتدا پلوتون به عنوان نهمین سیاره منظومه شمسی معرفی شد ولی به دلیل همین اندازه کوچک رسما در دسته سیارات کوتوله رده بندی شد و اکنون منظومه شمسی دارای ۸ سیاره می باشد. به دلیل داشتن اندازه کوچک و چرخش آهسته، پلوتون میدان مغناطیسی ندارد. این سیاره هیجدهمین سیاره از لحاظ جرم و حجم و منزوی ترین سیاره در منظومه شمسی است.
پلوتون در مدت ۱۵۳ ساعت زمینی به دور محو خود چرخیده و یک شبانه روز را رقم می زند که روزهای آن تاریک می باشد. چون گازهای تشکیل دهنده آن متراکم و مایع می شود و با توجه به فاصله دوری که از خورشید دارد، روشنایی روز آن در حد روشنایی زمین نیست.
منشاء پلوتون
شباهت های زیادی بین بزرگترین قمر نپتون به نام تراتیون و سیاره پلوتون در ترکیبات و همچنین مدار چرخشی آن ها وجود دارد. این تشابهات بازگو کننده این است که هر دو آن ها قبلا به دور خورشید در چرخش بودند. پلوتون در مداری که مدار نپتون را قطع می کند حرکت کرده ولی نزدیکی آن به این همسایه به حدی نیست که توسط نیروی گرانش نپتون اسیر آن شود. ولی قمر تراتیون نپتون با نیروی جاذبه این سیاره به دام افتاده است. بر این اساس اعتقاد دانشمندان بر این است که پلوتون ممکن است یک قمر از برای سیارات منظومه شمسی بوده است. اما گروه دیگری عقیده دارند که قمر تراتیون و پلوتون در هنگام شکل گیری منظومه شمسی، ۴,۵ میلیارد سال قبل، از کمربند کوئیپر خارج شده اند.
ساختار درونی و سطح پلوتون
ساختار درونی پلوتون شامل ۵۰ تا ۷۰ درصد سنگ سیلیکاتی (هسته) و ۳۰ تا ۵۰ درصد گوشته یخی است. هسته آن به قطر ۱۷۰۰ کیلومتر با گرمایی که در سطح های بالای سیاره ایجاد می کند باعث می شود که در ۱۰۰ تا ۱۸۰ کیلومتری از هسته به سمت بالا، اقیانوس آب مایع به وجود آید. سطح پلوتون به مقدار زیاد یخ متانی است. در سطح پلوتون قسمت های یخی خاصی شبیه پوست مار وجود دارد. در بخش های کوهستانی فرسایش یافته این شکل اراضی زیاد بوده که ارتفاع آن ها حتی به ۵۰۰ متر نیز می رسد (چنین ساختارهایی در زمین فقط چند متر ارتفاع دارند).
در سطح سیاره پلوتون منطقه ای به شکل قیف بستنی و قلبی شکل به نام «تامبا» که از مونوکسیدکربن یخی تشکیل شده، وجود دارد. ناحیه ای مسطح و فاقد گودال در قسمت چپ منطقه تامبا، به نام «اسپوتنیک پلانیتیا» وجود دارد که قدمتی شاید تا ۱۰۰ میلیون سال دارد. دانشمندان بر این عقیده اند که این منطقه با یخ سنگینی که دارد باعث تغییر جهت پلوتون شده است. سطح پلوتون دارای مولکول های آلی پیچیده با دمای ۲۲۵- درجه سانتی گراد است که سطح آن با عبور زمان به دلیل تغییرات فصلی سرخ رنگ شده است.
اتمسفر پلوتون
جو در این سیاره ضخامت کمی داشته و شامل نیتروژن، متان و مونوکسید کربن است. فشار جوی در پلوتون به دلیل مدار بیضوی آن تا یک میلیون بار کمتر از زمین است. به علت داشتن نیروی جاذبه ای کمتر از زمین در پلوتون ارتفاع جو آن بیشتر است. به دلیل فاصله زیادش تا خورشید انتظار جو منجمدی دراین سیاره است. ضخامت جو پلوتون در گذشته ۴۰ برابر ضخامت جو مریخ بود. در گذشته مقداری مایع در جو پلوتون وجود داشت اما اکنون به دلیل ضخامت کم آن، این امکان وجود ندارد. در سال ۲۰۱۶ هفت منطقه در پلوتون که ابرها در آن جا تشکیل می شوند را شناسایی کردند که دارای ساختاری از اسیتیلن، اتان و هیدروژن هستند.
مدار پلوتون
پلوتون مداری بیضوی و نه دایره ای شکل دارد و کشیدگی غیرعادی آن به قدری است که با مدار چرخشی نپتون در دو نقطه برخورد می کند. پلوتون طولانی ترین مدار در منظومه شمسی و کمترین نیروی جاذبه را دارد. به دلیل چرخش بیضوی مدار پلوتون، در صورت قرار گرفتن زمین و پلوتون دریک سوی خورشید، فاصله زمین از این سیاره کمترین حد یعنی ۴,۲۸ میلیارد کیلومتر است. اما در صورت قرار گرفتن زمین و پلوتون در دوسوی مخالف هم به خورشید، میزان فاصله آن ها از هم بیشترین و برابر ۷,۵ میلیارد کیلومتر خواهد بود. این سیاره در مدت ۲۴۸ سال زمینی به دور خورشید می چرخد و فاصله ای که از خورشید دارد در حدود ۵۰ برابر فاصله زمین از خورشید است.
مسیر چرخش این سیاره به دلیل انحراف ۱۷ درجه ای، نصف در بالای صفحه چرخش زمین و نصف در پایین صفحه، چرخش زمین دارد. پلوتون ۲۰ سال از ۲۴۸ سالی که به دورخورشید می چرخد را از مدار نپتون گذشته و در این مدت ۲۰ سال نسبت به نپتون فاصله کمتری از خورشید دارد. آخرین بار این اتفاق از ۱۹۷۹ میلادی با قطع مدار نپتون و ورود در آن شروع و در سال ۱۹۹۹ با قطع مجدد مدار نپتون از آن خارج شده است. زمان بعدی این اتفاق در ۲۲۲۶ میلادی خواهد بود.
قمرهای سیاره پلوتون
تا سال ۲۰۰۵ میلادی برای پلوتون فقط یک قمر به نام شارون کشف شده بود که بعد از این سال تلسکوپ فضایی هابل تصویرهایی از وجود دو قمر دیگر در این سیاره نشان داد. این قمرها که قطری برابر ۵۰ تا ۶۰ کیلومتر داشتند، نام های نیکس و هیدرا گرفتند. درسال ۲۰۱۱ قمر سربروس و در سال ۲۰۱۲ قمر استوکس که حتی کوچکتر از نیکس و هیدرا بودند، کشف شدند. در کل تا حال برای سیاره پلوتون ۵ قمر شناسایی شده است. شارون نام یک ابلیس در اساطیر یونان بوده و نزدیک ترین قمر به این سیاره است. پلوتون و شارون که در فاصله ۱۹,۶۴۰ کیلومتری از هم هستند و داشتن قطری برابر نصف قطر پلوتون برای شارون، این دو را به جفت پلوتون- شارون تبدیل کرده است. شارون و پلوتون گردش هماهنگ یا قفل جزر و مدی دارند.
ساختار شارون که امروزه از آب تیره منجمد است، شاید زمانی ترکیباتی مانند پلوتون (متان) داشته است اما متان موجود در این قمر توسط نیروی جاذبه پلوتون از آن جدا شده و جذب این سیاره شده است.
کاوشگرهای پلوتون
اولین کاوشگری که موفق به ملاقات پلوتون شد، نیوهورایزنز (افق های نو) بود. این کاوشگر به اطلاعاتی از ویژگی ها و قمرهای سیاره دست یافت و تصاویر روشنی از پلوتون را در تابستان ۲۰۱۵ ارسال کرد. فقط دو کاوشگر ویجر ۱ و ویجر ۲ توانستند به فاصله ای به دوری پلوتون از زمین بروند. زمانی که این فضاپیماها در نزدیکی مدار پلوتون بودند، این سیاره در مدار خود به دور از منطقه حضور این فضاپیما در چرخش بود. فرود در پلوتون مستلزم کشف و ابداع روش های جدیدی از سفرهای فضایی است.
چرا سیاره پلوتون حذف شد
زمانی که پلوتو در سال ۲۰۰۶ از یک سیاره به یک سیاره کوتوله تنزل یافت، این موضوع برای بسیاری دردناک بود. سپس، در سال ۲۰۱۵، یک سفینه فضایی اولین نمای نزدیک ما از پلوتون را به ما نشان داد و همه چیزهایی که می دانستیم تغییر کرد! در سال ۲۰۰۶، اتحادیه بین المللی نجوم (سازمان جهانی که محتویات کیهان را نامگذاری می کند) پلوتو را به یک سیاره کوتوله تنزل داد زیرا واقعاً با هشت سیاره دیگر مطابقت ندارد. این سیاره بسیار کوچک است، با تنها ۴ درصد جرم حتی کوچک عطارد و از هر زاویه مداری بسیار غیرسیاره مانند دارد.
اما کلینچر در حال یافتن پلوتوس بیشتری در آنجا بود. اریس بزرگتر از پلوتون است، در حالی که Makemake، Quaoar، Sedna و چند سیاره دیگر تقریباً به همان اندازه بزرگ هستند. اگر پلوتون یک سیاره است، پس بقیه هم باید سیاره باشند.
مشخص شد که یک کمربند کویپر – گروهی از اجرام یخی در لبه منظومه شمسی – با هزاران جرم کوچک و غیر سیاره مانند که یکی از آنها پلوتو است وجود دارد. بنابراین، اگر شما یکی از کسانی هستید که دوست دارید پلوتو را دوباره به عنوان یک سیاره بزرگ ببینید، توجه داشته باشید که در را به روی تعداد زیادی “سیاره های بزرگ” باز می کنید که گوی های یخی کوچک با نام های عجیب و غریب و از ماه ما کوچکتر هستند.
