Όταν ο Πλούτωνας ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από τον Clybe Tombaugh το 1930, οι αστρονόμοι πίστεψαν ότι είχαν βρει τον ένατο και πιο απόμακρο πλανήτη του Ηλιακού Συστήματος. Τις δεκαετίες που ακολούθησαν, τα λίγα που μπορέσαμε να μάθουμε για αυτόν τον μακρινό κόσμο ήταν το προϊόν ερευνών που διεξήχθησαν χρησιμοποιώντας τηλεσκόπια με βάση τη Γη. Σε όλη αυτή την περίοδο, οι αστρονόμοι πίστευαν ότι ο Πλούτωνας είχε ένα βρώμικο καφέ χρώμα.
Τα τελευταία χρόνια, χάρη σε βελτιωμένες παρατηρήσεις και το Νέοι ορίζοντες αποστολή, επιτέλους καταφέραμε να αποκτήσουμε μια σαφή εικόνα για το πώς μοιάζει ο Πλούτωνας. Εκτός από τις πληροφορίες για τα χαρακτηριστικά της επιφάνειας, τη σύνθεση και την αδύναμη ατμόσφαιρά του, πολλά έχουν μαθευτεί για την εμφάνιση του Πλούτωνα. Εξαιτίας αυτού, γνωρίζουμε τώρα ότι ο κάποτε «ένατος πλανήτης» του Ηλιακού Συστήματος είναι πλούσιος και ποικίλο σε χρώμα.
Σύνθεση:
Με μέση πυκνότητα 1,87 g/cm3, η σύνθεση του Πλούτωνα διαφοροποιείται μεταξύ ενός παγωμένου μανδύα και ενός βραχώδους πυρήνα. Η επιφάνεια αποτελείται από περισσότερο από 98% πάγο αζώτου, με ίχνη μεθανίου και μονοξειδίου του άνθρακα. Οι επιστήμονες υποπτεύονται επίσης ότι η εσωτερική δομή του Πλούτωνα είναι διαφοροποιημένη, με το βραχώδες υλικό να έχει εγκατασταθεί σε έναν πυκνό πυρήνα που περιβάλλεται από έναν μανδύα πάγου νερού.
Η Θεωρητική δομή του Πλούτωνα, που αποτελείται από 1. Παγωμένο άζωτο 2. Νερό πάγο 3. Βράχο. Πίστωση: NASA/Pat Rawlings
Η διάμετρος του πυρήνα πιστεύεται ότι είναι περίπου 1700 km, που αντιστοιχεί στο 70% της συνολικής διαμέτρου του Πλούτωνα. Χάρη στη διάσπαση των ραδιενεργών στοιχείων, είναι πιθανό ο Πλούτωνας να περιέχει ένα υπόγειο ωκεάνιο στρώμα πάχους 100 έως 180 km στο όριο πυρήνα-μανδύα.
Ο Πλούτωνας έχει μια λεπτή ατμόσφαιρα που αποτελείται από άζωτο (Ν2), μεθάνιο (CH4), και το μονοξείδιο του άνθρακα (CO), τα οποία βρίσκονται σε ισορροπία με τους πάγους τους στην επιφάνεια του Πλούτωνα. Ωστόσο, ο πλανήτης είναι τόσο κρύος που σε μέρος της τροχιάς του, η ατμόσφαιρα πήζει και πέφτει στην επιφάνεια. Η μέση θερμοκρασία επιφάνειας είναι 44 K (-229 °C), που κυμαίνεται από 33 K (-240 °C) στο αφήλιο έως 55 K (-218 °C) στο περιήλιο.
Εμφάνιση:
Η επιφάνεια του Πλούτωνα είναι πολύ ποικίλη, με μεγάλες διαφορές τόσο στη φωτεινότητα όσο και στο χρώμα. Η επιφάνεια του Πλούτωνα παρουσιάζει επίσης σημάδια βαρέων κρατήρων, με εκείνους στην άκρη της ημέρας να έχουν διάμετρο 260 km (162 μίλια). Τεκτονικά χαρακτηριστικά, συμπεριλαμβανομένων σκαφών και γούρνων, έχουν επίσης παρατηρηθεί σε ορισμένες περιοχές, μερικές έως και 600 km (370 μίλια).
Έχουν επίσης παρατηρηθεί βουνά που βρίσκονται μεταξύ 2 και 3 χιλιομέτρων (6500 – 9800 πόδια) σε υψόμετρο πάνω από το περιβάλλον τους. Όπως και μεγάλο μέρος της επιφάνειας, αυτά τα χαρακτηριστικά πιστεύεται ότι αποτελούνται κυρίως από κατεψυγμένο άζωτο, μονοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο, τα οποία πιστεύεται ότι βρίσκονται στην κορυφή ενός «λιθώματος» παγωμένου πάγου νερού.
Έγχρωμος ψηφιδωτός χάρτης της επιφάνειας του Πλούτωνα, που δημιούργησε πολλές φωτογραφίες από τους New Horizons. Πίστωση: NASA/JHUAPL/SwRI
Η επιφάνεια έχει επίσης πολλές σκούρες, κοκκινωπές κηλίδες λόγω της παρουσίας θολινών, οι οποίες δημιουργούνται από φορτισμένα σωματίδια από τον Ήλιο που αλληλεπιδρούν με μείγματα μεθανίου και αζώτου. Το οπτικό φαινόμενο μέγεθος του Πλούτωνα είναι κατά μέσο όρο 15,1, λαμπρύνοντας στο 13,65 στο περιήλιο. Με άλλα λόγια, ο πλανήτης έχει μια γκάμα χρωμάτων, συμπεριλαμβανομένων των ανοιχτόχρωμων τμημάτων του υπόλευκου και του γαλάζιου, έως ραβδώσεις από κίτρινο και διακριτικό πορτοκαλί, έως μεγάλες κηλίδες βαθύ κόκκινου.
Συνολικά, η εμφάνισή του θα μπορούσε να περιγραφεί ως «κατακόκκινη», δεδομένου ότι ο συνδυασμός μπορεί να του προσδώσει μια κάπως καφέ και γήινη εμφάνιση από απόσταση. Στην πραγματικότητα, πριν από τοΝέος ορίζονταςΗ αποστολή της, η οποία παρείχε τις πρώτες υψηλής ανάλυσης, κοντινές εικόνες του πλανήτη, είναι ακριβώς αυτό που οι αστρονόμοι πίστευαν ότι έμοιαζε ο Πλούτωνας.
Κύρια χαρακτηριστικά επιφάνειας:
Πολλές διαφορετικές περιοχές («regio») έχουν χαρακτηριστεί με βάση τα αξιοσημείωτα χαρακτηριστικά που διαθέτουν. Ίσως η πιο γνωστή είναι η μεγάλη, χλωμή περιοχή με το παρατσούκλι «Καρδιά» - γνωστός και ως γνωστός. Tombaugh Regio (που πήρε το όνομά του από τον ιδρυτή του Πλούτωνα). Αυτή η μεγάλη φωτεινή περιοχή βρίσκεται στην πλευρά του Πλούτωνα που βρίσκεται απέναντι από την πλευρά που βλέπει τον Χάροντα και ονομάζεται λόγω του χαρακτηριστικού σχήματός της.
Το Tombaugh Regio έχει πλάτος περίπου 1.590 km (990 mi) και περιέχει βουνά 3.400 m (11.000 ft) φτιαγμένα από πάγο νερού κατά μήκος του νοτιοδυτικού άκρου του. Η έλλειψη κρατήρων υποδηλώνει ότι η επιφάνειά του είναι σχετικά νέα (περίπου 100 εκατομμυρίων ετών) και υποδηλώνει ότι ο Πλούτωνας είναι γεωλογικά ενεργός. Η Καρδιά μπορεί να υποδιαιρεθεί σε δύο λοβούς, οι οποίοι είναι ξεχωριστά γεωλογικά χαρακτηριστικά που είναι και τα δύο φωτεινά στην εμφάνιση.
Αυτή η νέα παγκόσμια μωσαϊκή άποψη του Πλούτωνα δημιουργήθηκε από τις πιο πρόσφατες εικόνες υψηλής ανάλυσης που θα αποσυνδεθούν από το διαστημόπλοιο New Horizons της NASA και θα κυκλοφόρησαν στις 11 Σεπτεμβρίου 2015. Συντελεστές: NASA/Johns Hopkins APL/SwRI/Marco Di Lorenzo/Ken Kremer
Ο δυτικός λοβός, Sputnik Planitia, είναι μια τεράστια πεδιάδα από πάγους αζώτου και μονοξειδίου του άνθρακα πλάτους 1000 km. Χωρίζεται σε πολυγωνικά τμήματα που πιστεύεται ότι είναι κυψέλες μεταφοράς, που φέρουν μπλοκ από πάγο νερού και κοιλώματα εξάχνωσης κατά μήκος προς την άκρη της πεδιάδας. Αυτή η περιοχή είναι ιδιαίτερα νέα (ηλικίας μικρότερης των 10 εκατομμυρίων ετών), γεγονός που υποδηλώνεται από την έλλειψη κρατήρων.
Στη συνέχεια, υπάρχει η μεγάλη, σκοτεινή περιοχή στο ημισφαίριο που ακολουθεί, γνωστή ως Cthulhu Regio (γνωστή και ως «Φάλαινα»). Ονομάστηκε για το χαρακτηριστικό της σχήμα, αυτή η επιμήκης, σκοτεινή περιοχή κατά μήκος του ισημερινού είναι το μεγαλύτερο σκοτεινό χαρακτηριστικό στον Πλούτωνα – με μήκος 2.990 km (1.860 mi). Το σκούρο χρώμα πιστεύεται ότι είναι το αποτέλεσμα μεθανίου και αζώτου στην ατμόσφαιρα που αλληλεπιδρούν με το υπεριώδες φως και τις κοσμικές ακτίνες, δημιουργώντας τα σκοτεινά σωματίδια («θολίνες») κοινά στον Πλούτωνα.
Και μετά υπάρχουν οι «Ορειχάλκινες αρθρώσεις», μια σειρά από σκοτεινές περιοχές του Ισημερινού στο ημισφαίριο. Αυτά τα χαρακτηριστικά έχουν κατά μέσο όρο περίπου 480 km (300 mi) σε διάμετρο και βρίσκονται κατά μήκος του ισημερινού μεταξύ της Καρδιάς και της ουράς της Φάλαινας.
New Horizons Mission:
Η αποστολή NH εκτοξεύτηκε από τον Πολεμικό Αεροπορικό Σταθμό του Cape Canaveral στη Φλόριντα στις 19 Ιανουαρίου 2006. Μετά από ταλάντευση του Δία για ώθηση βαρύτητας και για τη διεξαγωγή ορισμένων επιστημονικών μελετών τον Φεβρουάριο του 2007, έφτασε στον Πλούτωνα το καλοκαίρι του 2015. Μόλις φτάσει εκεί, διεξήγαγε μια αναγνωριστική πτήση διάρκειας έξι μηνών στον Πλούτωνα και το σύστημα φεγγαριών του, με αποκορύφωμα την πιο κοντινή προσέγγιση που συνέβη στις 14 Ιουλίου 2015.
Ένα πορτρέτο από την τελική προσέγγιση του διαστημικού σκάφους New Horizons στο σύστημα του Πλούτωνα στις 11 Ιουλίου 2015. Ο Πλούτωνας και ο Χάροντας εμφανίζουν εντυπωσιακή αντίθεση χρώματος και φωτεινότητας σε αυτήν τη σύνθετη εικόνα. Πίστωση: NASA-JHUAPL-SWRI.
Οι πρώτες εικόνες του Πλούτωνα που απέκτησε το NH τραβήχτηκαν στις 21 έως 24 Σεπτεμβρίου 2006, κατά τη διάρκεια μιας δοκιμής του Απεικόνιση αναγνώρισης μεγάλης εμβέλειας (LORRI). Εκείνη την εποχή, ο ανιχνευτής βρισκόταν ακόμη σε απόσταση περίπου 4,2 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων (2,6 δισεκατομμύρια μίλια) ή 28 AU, και οι φωτογραφίες κυκλοφόρησαν στις 28 Νοεμβρίου 2006. Μεταξύ 1ης και 3ης Ιουλίου, τραβήχτηκαν οι πρώτες εικόνες που ήταν σε θέση να να επιλύσει τον Πλούτωνα και το μεγαλύτερο φεγγάρι του, τον Χάροντα, ως ξεχωριστά αντικείμενα.
Μεταξύ 19 και 24 Ιουλίου 2014, ο ανιχνευτής τράβηξε 12 εικόνες του Χάροντα που περιστρέφονται γύρω από τον Πλούτωνα, καλύπτοντας σχεδόν μία πλήρη περιστροφή σε αποστάσεις που κυμαίνονται από 429 έως 422 εκατομμύρια χιλιόμετρα (267.000.000 έως 262.000.000 μίλια). Μετά από μια σύντομη χειμερία νάρκη κατά την τελική προσέγγισή του, ο Νότι Horizons«Ξύπνησε» στις 7 Δεκεμβρίου 2014. Οι επιχειρήσεις μακρινής συνάντησης ξεκίνησαν στις 4 Ιανουαρίου 2015 και το NH άρχισε να τραβάει εικόνες του Πλούτωνα καθώς πλησίαζε.
Κατά την πλησιέστερη προσέγγισή του (14 Ιουλίου 2015, στις 11:50 UTC), ο ανιχνευτής NH πέρασε σε απόσταση 12.500 km (7.800 μίλια) από τον Πλούτωνα. Περίπου 3 ημέρες πριν από την πλησιέστερη προσέγγισή του, πραγματοποιήθηκε απεικόνιση μεγάλης εμβέλειας του Πλούτωνα και του Χάροντα με ανάλυση 40 km (25 mi), γεγονός που επέτρεψε τη χαρτογράφηση όλων των πλευρών και των δύο σωμάτων.
Απεικονίσεις κοντινής εμβέλειας λάμβαναν χώρα επίσης δύο φορές την ημέρα κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου για αναζήτηση οποιασδήποτε ένδειξης επιφανειακών αλλαγών. Ο ανιχνευτής NH ανέλυσε επίσης την ατμόσφαιρα του Πλούτωνα χρησιμοποιώντας το σουίτα επιστημονικών οργάνων . Αυτό περιελάμβανε το φασματόμετρο υπεριώδους απεικόνισης (γνωστός και ως Alice) και το Radio Science Experiment (REX), το οποίο ανέλυσε τη σύνθεση και τη δομή της ατμόσφαιρας του Πλούτωνα.
Θολότητα με πολλαπλά στρώματα στην ατμόσφαιρα του Πλούτωνα. Τμήμα της πεδιάδας Sputnik Planitia με κοντινά βουνά φαίνεται παρακάτω. Φωτογραφία από τους New Horizons, τραβηγμένη 15 λεπτά μετά την πλησιέστερη προσέγγιση στον Πλούτωνα. Πίστωση: NASA/JHUAPL/SwRI
Το It’s Solar Wind Around Pluto (SWAP) και το Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation (PEPSSI) εξέτασαν την αλληλεπίδραση της υψηλής ατμόσφαιρας του Πλούτωνα με τον ηλιακό άνεμο. Η διάμετρος του Πλούτωνα επιλύθηκε επίσης μετρώντας την εξαφάνιση και την επανεμφάνιση του σήματος απόκρυψης ραδιοφώνου καθώς ο ανιχνευτής πετούσε πίσω από τον Πλούτωνα. Και το βαρυτικό ρυμουλκό στον ανιχνευτή χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό της μάζας και της κατανομής μάζας του Πλούτωνα.
Όλες αυτές οι πληροφορίες βοήθησαν τους αστρονόμους να φτιάξουν τους πρώτους λεπτομερείς χάρτες του Πλούτωνα και οδήγησαν σε πολυάριθμες ανακαλύψεις σχετικά με τη δομή, τη σύνθεση και τα είδη των δυνάμεων που διαμορφώνουν ενεργά την επιφάνειά του. Η αποστολή οδήγησε επίσης στις πρώτες αληθινές εικόνες του πώς μοιάζει ο Πλούτωνας από κοντά, αποκαλύπτοντας τα αληθινά του χρώματα, τη διάσημη περιοχή «Καρδιά» και τα πολλά άλλα πλέον διάσημα χαρακτηριστικά.
Έχουμε γράψει πολλά ενδιαφέροντα άρθρα για τα χρώματα των αστρονομικών σωμάτων εδώ στο Universe Today. Εδώ είναι Τι χρώμα είναι ο ήλιος; , Ποια είναι τα Χρώματα των Πλανητών; , Τι χρώμα είναι ο υδράργυρος; , Τι χρώμα είναι η Αφροδίτη; , Τι χρώμα είναι το φεγγάρι; , Γιατί ο Άρης είναι κόκκινος; , Τι χρώμα είναι ο Δίας; , Τι χρώμα είναι ο Κρόνος; , Τι χρώμα είναι ο Ουρανός; , και Τι χρώμα είναι ο Ποσειδώνας;
Πηγές:
