Pluto

Rozbalit box

Obsah boxu

Pluto (symboly: Soubor:Pluto symbol (IAU).svg a Soubor:Pluto symbol (NASA).svg) je trpasličí planeta obíhající Slunce na vnějším okraji Sluneční soustavy, primárně v oblasti známé jako Kuiperův pás. Bylo objeveno v roce 1930 americkým astronomem Clydem Tombaughem a po dobu 76 let bylo klasifikováno jako devátá planeta. V roce 2006 však Mezinárodní astronomická unie (IAU) nově definovala pojem "planeta", v důsledku čehož byl Pluto přeřazen do nově vytvořené kategorie trpasličích planet.

Pluto je největším známým objektem v Kuiperově pásu podle průměru a druhým nejhmotnějším po trpasličí planetě Eris. Skládá se převážně z hornin a ledu. Jeho dráha je vysoce excentrická a skloněná vůči rovině ekliptiky, což způsobuje, že se periodicky dostává blíže ke Slunci než planeta Neptun. Pluto má pět známých měsíců, z nichž největší, Charon, je tak masivní, že společné těžiště (barycentrum) soustavy Pluto-Charon leží mimo samotné Pluto. Díky tomu je tato soustava často považována za binární (dvojitou) trpasličí planetu.

V červenci 2015 proletěla kolem Pluta sonda NASA s názvem New Horizons, která poskytla první a dosud jediné detailní snímky a data o tomto vzdáleném světě. Mise odhalila překvapivě komplexní a geologicky aktivní povrch s horami z vodního ledu, rozlehlými ledovými pláněmi a tenkou atmosférou.

📜 Historie

🔭 Hledání Planety X

Na konci 19. století vedly pozorované nesrovnalosti v oběžné dráze planety Uran k hypotéze, že za ní musí existovat další, dosud neobjevená planeta, která ji gravitačně ovlivňuje. Tyto výpočty vedly k objevu Neptunu v roce 1846. I po započtení vlivu Neptunu však přetrvávaly drobné odchylky v drahách Uranu i Neptunu, což vedlo k teorii o existenci dalšího velkého tělesa, tzv. Planety X.

Jedním z nejvýznamnějších zastánců této teorie byl Percival Lowell, bohatý americký astronom, který založil Lowellovu observatoř ve Flagstaffu v Arizoně. Lowell a jeho tým zahájili systematické fotografické pátrání po Planetě X v roce 1906, které však za jeho života nevedlo k úspěchu. Dnes víme, že tehdejší nesrovnalosti v drahách planet byly způsobeny nepřesným odhadem hmotnosti Neptunu a že žádná masivní Planeta X neexistuje.

🌌 Objev

Po Lowellově smrti bylo pátrání na deset let přerušeno. V roce 1929 observatoř pověřila mladého, tehdy 23letého astronoma Clyda Tombaugha, aby v hledání pokračoval. Tombaugh používal metodu systematického fotografování noční oblohy v několikadenním intervalu. Následně porovnával fotografické desky pomocí zařízení zvaného blink komparátor, které rychle střídalo obrazy a umožňovalo odhalit objekty, jež změnily svou polohu vůči hvězdnému pozadí.

Po téměř roce usilovné práce, 18. února 1930, Tombaugh na deskách pořízených v lednu téhož roku objevil slabý objekt, který se pohyboval přesně tak, jak se u planety za drahou Neptunu očekávalo. Objev byl oficiálně oznámen 13. března 1930, v den 75. výročí narození Percivala Lowella.

Jméno Pluto, podle římského boha podsvětí, navrhla jedenáctiletá Venetia Burney z Oxfordu v Anglii. Jméno bylo vybráno mimo jiné proto, že jeho první dvě písmena (PL) odpovídala iniciálám Percivala Lowella.

🪐 Status planety a jeho ztráta

Pluto bylo od svého objevu považováno za devátou planetu Sluneční soustavy. Již brzy se však ukázalo, že je mnohem menší a lehčí, než se předpokládalo, a jeho hmotnost nestačí k vysvětlení odchylek v dráze Uranu. Po celou druhou polovinu 20. století zůstávalo záhadným a vzdáleným světem.

Na počátku 21. století začali astronomové objevovat v Kuiperově pásu další velká tělesa. Zlom nastal v roce 2005 objevem objektu Eris, který se ukázal být ještě o něco hmotnější než Pluto. Tento objev vyvolal debatu o tom, co vlastně definuje planetu. Pokud by Pluto zůstalo planetou, musela by se jí stát i Eris a potenciálně desítky dalších nově objevených těles.

Tato situace vedla Mezinárodní astronomická unie (IAU) k tomu, že na svém valném shromáždění v Praze v srpnu 2006 přijala oficiální definici planety. Podle této definice musí těleso splňovat tři podmínky:

1. Obíhá kolem Slunce.
2. Má dostatečnou hmotnost, aby jej jeho vlastní gravitace zformovala do přibližně kulového tvaru.
3. Vyčistilo okolí své dráhy od jiných těles.

Pluto splňuje první dvě podmínky, ale třetí nikoli – jeho dráhu kříží mnoho dalších objektů Kuiperova pásu. Proto bylo Pluto reklasifikováno a zařazeno do nové kategorie trpasličích planet. Zároveň se stalo prototypem pro podkategorii transneptunických trpasličích planet, nazývaných plutoidy. Toto rozhodnutí vyvolalo značné kontroverze jak ve vědecké komunitě, tak u veřejnosti, a debata o statusu Pluta v určité míře pokračuje dodnes.

🪐 Dráha a rotace

Dráha Pluta je ve srovnání s osmi planetami Sluneční soustavy velmi neobvyklá. Je silně excentrická (výstředná), což znamená, že její tvar se výrazně liší od kružnice. V perihéliu (nejbližším bodě ke Slunci) se Pluto nachází ve vzdálenosti 29,7 AU od Slunce, zatímco v aféliu (nejvzdálenějším bodě) je to až 49,3 AU. To znamená, že se Pluto na část své dráhy dostává blíže ke Slunci než Neptun. Naposledy se tak stalo v letech 1979 až 1999.

Další zvláštností je velký sklon dráhy (inklinace), který činí přibližně 17° vůči rovině ekliptiky, v níž obíhá většina planet. Přestože se dráhy Pluta a Neptunu kříží, srážka těchto dvou těles je vyloučena díky stabilní orbitální rezonanci 2:3. To znamená, že za dobu, kdy Neptun vykoná tři oběhy kolem Slunce, Pluto jich stihne přesně dva. Tato rezonance zajišťuje, že když se Pluto přiblíží k dráze Neptunu, Neptun je vždy na jiném místě své dráhy.

Rotace Pluta je také neobvyklá. Otočí se kolem své osy jednou za 6,39 pozemského dne a jeho rotace je retrográdní (otáčí se opačným směrem než většina planet). Sklon jeho rotační osy je asi 122,5°, což znamená, že Pluto v podstatě "leží na boku", podobně jako Uran. Tento extrémní sklon osy způsobuje na Plutu extrémní roční období; v určitých částech jeho oběhu je jeden z pólů trvale osvětlen, zatímco druhý je ponořen do desítky let trvající tmy.

⚙️ Fyzikální vlastnosti

🌍 Povrch

Díky misi New Horizons víme, že povrch Pluta je geologicky velmi rozmanitý a překvapivě mladý, což naznačuje probíhající geologickou aktivitu. Dominantním útvarem je obrovská světlá pláň ve tvaru srdce, neformálně pojmenovaná Tombaugh Regio. Její západní část, nazvaná Sputnik Planitia, je rozlehlá pánev vyplněná převážně zmrzlým dusíkem, oxidem uhelnatým a methanem. Povrch této pláně je rozdělen do polygonálních buněk, což svědčí o pomalé konvekci (převalování) ledu, podobně jako v lávové lampě. Absence impaktních kráterů v této oblasti naznačuje, že její povrch je mladší než 100 milionů let.

Kromě ledových plání se na Plutu nacházejí i vysoké hory, z nichž některé dosahují výšky až 3 500 metrů (např. Tenzing Montes). Tyto hory jsou tvořeny pevným vodním ledem, který je při extrémně nízkých teplotách na Plutu tvrdý jako skála a je schopen unést takto masivní struktury. Naopak tmavé oblasti, jako je Cthulhu Macula, jsou pravděpodobně pokryty komplexními organickými molekulami zvanými tholiny, které vznikají působením slunečního ultrafialového záření na methan v atmosféře.

🧊 Vnitřní stavba

Předpokládá se, že Pluto má diferencovanou vnitřní stavbu. Pod ledovou kůrou by se měl nacházet:

• Velké kamenné jádro o průměru přibližně 1 700 km (asi 70 % průměru Pluta).
• Plášť tvořený převážně vodním ledem.

Některé modely naznačují, že mezi jádrem a ledovým pláštěm by se mohl nacházet oceán kapalné vody, udržovaný v tekutém stavu díky teplu z rozpadu radioaktivních prvků v jádře.

💨 Atmosféra

Pluto má velmi tenkou a řídkou atmosféru, která se skládá hlavně z dusíku (N₂), s malým množstvím methanu (CH₄) a oxidu uhelnatého (CO). Tyto plyny vznikají sublimací ledů na povrchu Pluta, když je blíže ke Slunci. Tlak na povrchu je asi 100 000krát menší než na Zemi.

Atmosféra Pluta je dynamická a mění se v závislosti na jeho vzdálenosti od Slunce. Když se Pluto vzdaluje od Slunce, předpokládá se, že většina jeho atmosféry zamrzá a dopadá zpět na povrch v podobě sněhu. Sonda New Horizons také objevila, že atmosféra je rozsáhlejší, než se čekalo, a skládá se z několika vrstev modravého oparu, tvořeného pravděpodobně tholiny.

🛰️ Měsíce

Pluto má pět známých přirozených satelitů.

• Charon: Objeven v roce 1978, je zdaleka největším měsícem Pluta. Jeho průměr je 1 212 km, což je více než polovina průměru Pluta. Charon je v vázané rotaci s Plutem, což znamená, že k němu natáčí stále stejnou stranu, a navíc je i Pluto vázáno k Charonu. Výsledkem je, že obě tělesa k sobě navzájem ukazují stále stejnou polokouli. Jejich společné těžiště leží mimo Pluto, proto se o nich často mluví jako o dvojité trpasličí planetě.
• Nix a Hydra: Dva menší měsíce objevené v roce 2005 pomocí Hubbleova vesmírného dalekohledu. Mají nepravidelný tvar a jejich rotace je chaotická, pravděpodobně kvůli proměnlivému gravitačnímu poli soustavy Pluto-Charon.
• Kerberos: Objeven v roce 2011. Je to malý a tmavý měsíc.
• Styx: Objeven v roce 2012, je nejmenším a nejvnitřnějším známým měsícem Pluta.

Předpokládá se, že celý systém měsíců vznikl v důsledku masivní srážky Pluta s jiným velkým tělesem v rané historii Sluneční soustavy.

🚀 Průzkum

Po desetiletí bylo Pluto zkoumáno pouze pomocí pozemských a orbitálních teleskopů, jako je Hubbleův vesmírný dalekohled, které dokázaly odhalit jen základní rysy jeho povrchu a objevit menší měsíce.

Jedinou kosmickou sondou, která Pluto navštívila, je New Horizons agentury NASA. Sonda odstartovala ze Země v lednu 2006, tedy ještě v době, kdy bylo Pluto považováno za planetu. Po devíti a půl letech cesty, během níž urazila téměř 5 miliard kilometrů, proletěla kolem Pluta a jeho měsíců 14. července 2015.

Během krátkého průletu sonda shromáždila obrovské množství dat a pořídila detailní snímky s vysokým rozlišením. Odhalila geologickou aktivitu, komplexní atmosféru, rozmanitost povrchových útvarů a poskytla přesná měření velikosti a hustoty Pluta i Charonu. Data z mise New Horizons zcela změnila naše chápání tohoto vzdáleného světa a ukázala, že trpasličí planety mohou být stejně fascinující a komplexní jako velké planety.

💡 Pro laiky

• Co je to trpasličí planeta? Představte si pravidla pro to, co je "planeta", jako klub s přísnými podmínkami. Pluto splnilo dvě ze tří: obíhá kolem Slunce a je kulaté. Ale nesplnilo třetí pravidlo: "uklidit" si svou dráhu od ostatních vesmírných těles. Na jeho dráze je spousta dalších ledových objektů. Proto bylo přeřazeno do "nižší ligy" zvané trpasličí planety. Je to stále velký a důležitý svět, jen nesplňuje všechna kritéria pro plnohodnotnou planetu.
• Proč je na Plutu taková zima? Pluto je extrémně daleko od Slunce, které je naším hlavním zdrojem tepla. Je asi 40krát dál od Slunce než Země. Sluneční světlo tam proto hřeje jen velmi slabě, asi jako svit Měsíce v úplňku na Zemi. Teploty na povrchu klesají až k -240 °C.
• Co je to Kuiperův pás? Je to obrovský prstenec ledových těles, který se nachází za drahou planety Neptun. Je to něco jako druhý pás asteroidů, ale mnohem větší a tvořený hlavně zmrzlými látkami jako voda, methan a amoniak. Pluto je nejznámějším obyvatelem tohoto pásu.
• Jak vypadá povrch Pluta? Díky sondě New Horizons víme, že je nečekaně pestrý. Najdeme tam obrovské pláně ze zmrzlého dusíku (vypadají jako srdce), vysoké hory z vodního ledu (který je tam tvrdý jako kámen) a tmavé oblasti pokryté načervenalou organickou hmotou. Některé části povrchu jsou velmi mladé, což znamená, že Pluto je stále geologicky aktivní.

Šablona:Aktualizováno