Plüton
 NASA'nın New Horizons sondası tarafından 2015 yılında çekilen Plüton'un gerçek renklerdeki kuzey yarımküresi | |||||||||
| Keşif | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tarafından keşfedildi | Clyde W. Tombaugh | ||||||||
| Keşif sitesi | Lowell Gözlemevi | ||||||||
| Keşif tarihi | 18 Şubat 1930 | ||||||||
| Tanımlamalar | |||||||||
Tanımlama | (134340) Plüton | ||||||||
| Telaffuz | /ˈpluːtoʊ/ ( dinle) | ||||||||
Adını | Plüton | ||||||||
Küçük gezegen kategorisi |
| ||||||||
| Sıfatlar | Plutonian /pluːˈtoʊniən/ | ||||||||
| Yörünge özellikleri | |||||||||
| Epoch J2000 | |||||||||
| En erken keşif tarihi | 20 Ağustos 1909 | ||||||||
| Aphelion |
| ||||||||
| Perihelion |
| ||||||||
Yarı majör eksen |
| ||||||||
| Eksantriklik | 0.2488 | ||||||||
Yörünge periyodu (sidereal) |
| ||||||||
Orbital dönem (sinodik) | 366,73 gün | ||||||||
Ortalama yörünge hızı | 4.743 km/s | ||||||||
Ortalama anomali | 14.53 derece | ||||||||
| Eğim |
| ||||||||
Yükselen düğümün boylamı | 110.299° | ||||||||
Perihelion argümanı | 113.834° | ||||||||
| Bilinen uydular | 5 | ||||||||
| Fiziksel özellikler | |||||||||
| Boyutlar | 2,376.6±1.6 km (gözlemler bir küre ile tutarlı, tahmin edilen sapmalar gözlemlenemeyecek kadar küçük) | ||||||||
Ortalama yarıçap |
| ||||||||
| Düzleştirme | <1% | ||||||||
Yüzey alanı |
| ||||||||
| Cilt |
| ||||||||
| Kütle |
| ||||||||
Ortalama yoğunluk | 1.854±0.006 g/cm3 | ||||||||
Yüzey yerçekimi |
| ||||||||
Kaçış hızı | 1.212 km/s | ||||||||
Sinodik dönüş süresi |
| ||||||||
Sidereal dönüş periyodu |
| ||||||||
Ekvatoral dönüş hızı | 47.18 km/saat | ||||||||
Eksenel eğim | 122.53° (yörüngeye) | ||||||||
Kuzey kutbu sağ yükseliş | 132.993° | ||||||||
Kuzey kutbu deklinasyonu | −6.163° | ||||||||
| Albedo | 0.52 geometrik 0.72 Tahvil | ||||||||
| |||||||||
Görünür büyüklük | 13,65 ila 16,3 (ortalama 15,1) | ||||||||
Mutlak büyüklük (H) | −0.7 | ||||||||
Açısal çap | 0,06″ ila 0,11″ | ||||||||
| Atmosfer | |||||||||
Yüzey basıncı | 1.0 Pa (2015) | ||||||||
| Hacim olarak bileşim | Azot, metan, karbon monoksit | ||||||||
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
Plüton (küçük gezegen tanımı: 134340 Plüton), Neptün'ün yörüngesinin ötesindeki cisimlerden oluşan bir halka olan Kuiper kuşağında yer alan bir cüce gezegendir. Kuiper kuşağında keşfedilen ilk cisimdir ve bu bölgede bilinen en büyük cisim olmaya devam etmektedir. Plüton 1930 yılında keşfedildikten sonra Güneş'ten gelen dokuzuncu gezegen olarak ilan edilmiştir. Ancak 1990'lardan itibaren, Kuiper kuşağında ve dağınık diskte cüce gezegen Eris de dahil olmak üzere benzer büyüklükte birkaç cismin keşfedilmesinin ardından gezegen statüsü sorgulanmaya başlanmış ve 2006 yılında Uluslararası Astronomi Birliği (IAU) gezegen terimini resmi olarak tanımlayarak Plüton'u dışlamış ve cüce gezegen olarak yeniden sınıflandırmıştır. ⓘ
Plüton, doğrudan Güneş'in yörüngesinde dönen bilinen en büyük dokuzuncu ve en büyük onuncu cisimdir. Hacim olarak bilinen en büyük Neptün ötesi cisimdir ancak Eris'ten daha az kütleye sahiptir. Diğer Kuiper kuşağı nesneleri gibi Plüton da esas olarak buz ve kayadan oluşmuştur ve nispeten küçüktür - Ay'ın altıda biri kadar kütleye ve üçte biri kadar hacme sahiptir. Güneş'ten 30 ila 49 astronomik birim (4,5 ila 7,3 milyar kilometre; 2,8 ila 4,6 milyar mil) arasında değişen orta derecede eksantrik ve eğimli bir yörüngeye sahiptir. Bu nedenle Plüton periyodik olarak Güneş'e Neptün'den daha fazla yaklaşır. Yine de, Neptün ile istikrarlı bir yörünge rezonansı çarpışmalarını önler. Sonuç olarak, Güneş'ten gelen ışığın ortalama uzaklığındaki Plüton'a ulaşması 5,5 saat sürer (39,5 AU [5,91 milyar km; 3,67 milyar mil]). ⓘ
Plüton'un bilinen beş uydusu vardır: Charon (en büyüğüdür ve çapı Plüton'un yarısından biraz fazladır), Styx, Nix, Kerberos ve Hydra. Plüton ve Charon bazen ikili bir sistem olarak kabul edilir çünkü yörüngelerinin çift merkezi her iki cismin de içinde yer almaz. Plüton ve Charon gelgitsel olarak kilitlenmişlerdir. ⓘ
New Horizons uzay aracı 14 Temmuz 2015'te Plüton'a bir uçuş gerçekleştirerek bunu yapan ilk ve bugüne kadar da tek uzay aracı olmuştur. Kısa uçuşu sırasında New Horizons, Plüton ve uyduları üzerinde detaylı ölçümler ve gözlemler yapmıştır. Eylül 2016'da gökbilimciler Charon'un kuzey kutbundaki kırmızımsı kahverengi örtünün, yaşamın ortaya çıkması için gerekli olabilecek organik makromoleküller olan tholinlerden oluştuğunu ve Plüton'un atmosferinden salınan ve yörüngedeki uyduya 19.000 km (12.000 mil) aktarılan metan, nitrojen ve diğer gazlardan üretildiğini açıkladılar. ⓘ
Plüton, diğer Kuiper Kuşağı üyelerine benzer biçimde taş ve buzdan oluşmaktadır ancak bu kuşaktaki cüce gezegenlere nispeten oldukça küçüktür. Kütle ve hacim olarak Ay'ın yaklaşık olarak beşte biri kadardır. Plüton, eksenindeki dış merkezli eğim sayesinde yörüngesinin yaklaşık olarak 1/6'lık bir kısmında Güneş'e Neptün'den daha yakındır. ⓘ
Tarih
Keşif
1840'larda Urbain Le Verrier, Newton mekaniğini kullanarak Uranüs'ün yörüngesindeki pertürbasyonları analiz ettikten sonra o zamanlar keşfedilmemiş olan Neptün gezegeninin konumunu tahmin etti. Neptün'ün 19. yüzyılın sonlarında yapılan sonraki gözlemleri, gökbilimcilerin Uranüs'ün yörüngesinin Neptün dışında başka bir gezegen tarafından bozulduğunu düşünmelerine yol açtı. ⓘ
1906 yılında, 1894 yılında Flagstaff, Arizona'da Lowell Gözlemevi'ni kurmuş olan zengin Bostonlu Percival Lowell, "Gezegen X" olarak adlandırdığı olası bir dokuzuncu gezegeni aramak için kapsamlı bir proje başlattı. 1909 yılına gelindiğinde Lowell ve William H. Pickering böyle bir gezegen için birkaç olası göksel koordinat önermişlerdi. Lowell ve gözlemevi 1916'daki ölümüne kadar araştırmalarını sürdürdü, ancak sonuç alamadı. Lowell'ın bilmediği bir şekilde, araştırmaları 19 Mart ve 7 Nisan 1915'te Plüton'un iki silik görüntüsünü yakalamıştı, ancak bunlar ne oldukları anlaşılamadı. En eskisi 20 Ağustos 1909'da Yerkes Gözlemevi tarafından yapılan, bilinen on dört keşif öncesi gözlem daha vardır. ⓘ
Percival'in dul eşi Constance Lowell, kocasının mirası konusunda Lowell Gözlemevi ile on yıl süren bir hukuk mücadelesine girdi ve Gezegen X'i arama çalışmaları 1929 yılına kadar devam etmedi. Gözlemevi müdürü Vesto Melvin Slipher, X Gezegenini bulma görevini, Slipher'ın astronomik çizimlerinden etkilenmesinin ardından gözlemevine yeni gelen 23 yaşındaki Clyde Tombaugh'a verdi. ⓘ
Tombaugh'un görevi, gece gökyüzünü sistematik olarak fotoğraf çiftleri halinde görüntülemek, ardından her çifti incelemek ve herhangi bir nesnenin konum değiştirip değiştirmediğini belirlemekti. Bir göz kırpma karşılaştırıcısı kullanarak, fotoğraflar arasında konum veya görünüm değiştiren herhangi bir nesnenin hareket ettiği yanılsamasını yaratmak için plakaların her birinin görünümleri arasında hızla ileri geri geçiş yaptı. Tombaugh, yaklaşık bir yıl süren araştırmaların ardından 18 Şubat 1930'da, 23 ve 29 Ocak tarihlerinde çekilen fotoğraf plakalarında hareket eden olası bir nesne keşfetti. Daha düşük kalitede 21 Ocak'ta çekilen bir fotoğraf hareketin doğrulanmasına yardımcı oldu. Gözlemevinin daha fazla doğrulayıcı fotoğraf elde etmesinin ardından, keşif haberi 13 Mart 1930'da Harvard College Gözlemevi'ne telgrafla iletildi. ⓘ
Bir Plüton yılı 247,68 yıl uzunluğunda olduğundan, Plüton keşfinden bu yana Güneş'in tam bir yörüngesini henüz tamamlamamıştır. ⓘ
İsim ve sembol
Keşif dünya çapında manşetlere taşındı. Yeni nesneye isim verme hakkına sahip olan Lowell Gözlemevi'ne dünyanın dört bir yanından Atlas'tan Zymal'e kadar 1000'den fazla isim önerisi geldi. Tombaugh, Slipher'ı yeni cisme bir başkası isim vermeden önce hemen bir isim önermeye çağırdı. Constance Lowell Zeus'u, ardından Percival'ı ve son olarak da Constance'ı önerdi. Bu öneriler dikkate alınmadı. ⓘ
Yunan/Roma yeraltı tanrısı Plüton'un adı, İngiltere'nin Oxford kentinde yaşayan ve klasik mitolojiye ilgi duyan on bir yaşındaki kız öğrenci Venetia Burney (1918-2009) tarafından önerildi. Oxford Üniversitesi Bodleian Kütüphanesi'nde eski bir kütüphaneci olan büyükbabası Falconer Madan ile yaptığı bir görüşmede bu ismi önermiş, o da astronomi profesörü Herbert Hall Turner'a iletmiş, o da ABD'deki meslektaşlarına telgrafla bildirmiştir. ⓘ
Lowell Gözlemevi'nin her üyesinin üç potansiyel isimden oluşan kısa listede oy kullanmasına izin verildi: Minerva (zaten bir asteroidin adıydı), Cronus (popüler olmayan astronom Thomas Jefferson Jackson See tarafından önerildiği için itibarını kaybetmişti) ve Plüton. Plüton oybirliğiyle kabul edildi. İsim 1 Mayıs 1930'da yayınlandı. Duyuru üzerine Madan, Venetia'ya ödül olarak 5 £ (2021'de 336 £ veya 2021'de 394 ABD dolarına eşdeğer) verdi. ⓘ
Plüton'un ilk iki harfinin Percival Lowell'ın baş harfleri olması, nihai isim seçimine kısmen yardımcı olmuştur. Plüton'un gezegen sembolü (
, Unicode U+2647: ♇) daha sonra "PL" harflerinin bir monogramı olarak yaratılmıştır, ancak bugün astronomide nadiren kullanılmaktadır. Örneğin, ⟨♇⟩, 2006 IAU tanımından önce yazılmış 2004 tarihli bir makalede sembolleriyle tanımlanan gezegenlerin bir tablosunda yer alır, ancak yalnızca sekiz IAU gezegeninin sembolleriyle tanımlandığı 2016 tarihli bir gezegenler, cüce gezegenler ve uydular grafiğinde yer almaz.
(Genel olarak gezegen sembolleri astronomide yaygın değildir ve IAU tarafından önerilmemektedir). ♇ monogramı astrolojide de kullanılır, ancak Plüton için en yaygın astrolojik sembol, en azından İngilizce kaynaklarda, Plüton'un bidenti üzerindeki bir küredir (.svg){kind=small}
, Unicode U+2BD3: ⯓). IAU'nun cüce gezegenlerle ilgili kararından bu yana, örneğin NASA/JPL Dawn misyonu tarafından 2015 yılında yayınlanan ve IAU tarafından ilan edilen beş cüce gezegenin her birinin bir sembole sahip olduğu cüce gezegenlerle ilgili bir halk eğitim posterinde olduğu gibi, bident sembolü bazı astronomik kullanımlar da görmüştür. Buna ek olarak, Unicode tarafından kabul edilen üç tanesi de dahil olmak üzere, Avrupa astroloji kaynaklarında Plüton için bulunan birkaç başka sembol daha vardır: .svg){kind=small}
, U+2BD4 ⯔; .svg){kind=small}
, U+2BD5 ⯕, Uran astrolojisinde ve ayrıca Plüton'un uydusu Charon için kullanılır; ve .svg){kind=small}
/.svg){kind=small}
, U+2BD6 ⯖, çeşitli yönlerde bulunur ve Plüton'un yörüngesinin Neptün'ünkini kestiğini gösterir. ⓘ
'Plüton' ismi kısa sürede daha geniş bir kültür tarafından benimsendi. Disney animatörü Ben Sharpsteen bu ismin neden verildiğini doğrulayamasa da, 1930 yılında Walt Disney, Mickey Mouse için Pluto adında bir köpek arkadaşı tanıttığında görünüşe göre bundan ilham almıştır. 1941 yılında Glenn T. Seaborg, Uranüs'ün adını taşıyan uranyum ve Neptün'ün adını taşıyan neptünyumun ardından, elementlere yeni keşfedilen gezegenlerin adlarının verilmesi geleneğine uygun olarak, yeni yaratılan plütonyum elementine Plüton adını verdi. ⓘ
Çoğu dilde "Plüton" adı çeşitli çevirilerle kullanılmaktadır. Japonca'da Houei Nojiri, Meiōsei (冥王星, "Yeraltı Dünyasının Kralının (Tanrısının) Yıldızı") takma adını önermiş ve bu Çince ve Korece'ye ödünç alınmıştır. Hindistan'ın bazı dilleri Plüton adını kullanırken, Hintçe gibi diğerleri Hinduizm'deki Ölüm Tanrısı Yama'nın adını kullanmaktadır. Polinezya dilleri de Māori Whiro'da olduğu gibi yeraltı dünyasının yerli tanrısını kullanma eğilimindedir. Vietnamcanın Çinceyi takip etmesi beklenebilir, ancak Çin-Vietnamca 冥 minh "karanlık" kelimesi 明 minh "parlak" ile eşsesli olduğu için bunu yapmaz. Vietnamca bunun yerine, aynı zamanda bir Budist tanrısı olan Yama'yı, Çince 閻王 Yán Wáng / Yìhm Wòhng "Kral Yama "dan türetilen Sao Diêm Vương 星閻王 "Yama'nın Yıldızı" şeklinde kullanır. ⓘ
X Gezegeni çürütüldü
Plüton bulunduğunda, solukluğu ve görülebilir bir diskinin olmaması, Lowell'ın Gezegen X'i olduğu fikrine şüphe düşürdü. 20. yüzyıl boyunca Plüton'un kütlesine ilişkin tahminler aşağı doğru revize edildi. ⓘ
| Yıl | Kütle | Tarafından tahmin ⓘ |
|---|---|---|
| 1915 | 7 Dünya | Lowell (X Gezegeni için tahmin) |
| 1931 | 1 Toprak | Nicholson & Mayall |
| 1948 | 0.1 (1/10) Dünya | Kuiper |
| 1976 | 0,01 (1/100) Toprak | Cruikshank, Pilcher, & Morrison |
| 1978 | 0,0015 (1/650) Toprak | Christy & Harrington |
| 2006 | 0,00218 (1/459) Dünya | Buie ve diğerleri. |
Astronomlar başlangıçta kütlesini Neptün ve Uranüs üzerindeki varsayılan etkisine dayanarak hesaplamışlardır. 1931'de Plüton'un kütlesi kabaca Dünya kadar olarak hesaplanmış, 1948'de yapılan başka hesaplamalarla kütlesi Mars'ınkine indirilmiştir. 1976'da Hawaii Üniversitesi'nden Dale Cruikshank, Carl Pilcher ve David Morrison ilk kez Plüton'un albedosunu hesapladılar ve bunun metan buzu ile eşleştiğini buldular; bu, Plüton'un boyutuna göre son derece parlak olması gerektiği ve bu nedenle Dünya'nın kütlesinin yüzde 1'inden fazla olamayacağı anlamına geliyordu. (Plüton'un albedosu Dünya'nınkinin 1.4-1.9 katıdır.) ⓘ
1978'de Plüton'un uydusu Charon'un keşfi Plüton'un kütlesinin ilk kez ölçülmesini sağladı: kabaca Dünya'nın %0,2'si ve Uranüs'ün yörüngesindeki tutarsızlıkları açıklamak için çok küçük. Daha sonra özellikle Robert Sutton Harrington tarafından alternatif bir Gezegen X arayışları başarısız oldu. 1992'de Myles Standish, Voyager 2'nin 1989'da Neptün'e yaptığı uçuştan elde edilen ve Neptün'ün kütlesine ilişkin tahminleri %0,5 oranında (Mars'ın kütlesiyle karşılaştırılabilir bir miktar) aşağı doğru revize eden verileri kullanarak Uranüs üzerindeki çekim etkisini yeniden hesapladı. Yeni rakamlar eklendiğinde, tutarsızlıklar ve onlarla birlikte bir X Gezegeni'ne duyulan ihtiyaç ortadan kalktı. Bugün bilim insanlarının çoğunluğu Lowell'ın tanımladığı şekliyle X Gezegeni'nin var olmadığı konusunda hemfikirdir. Lowell 1915 yılında X Gezegeni'nin yörüngesi ve konumu hakkında Plüton'un gerçek yörüngesine ve o zamanki konumuna oldukça yakın bir tahminde bulunmuştu; Ernest W. Brown Plüton'un keşfinden kısa bir süre sonra bunun bir tesadüf olduğu sonucuna vardı. ⓘ
Sınıflandırma
1992'den itibaren, Plüton ile aynı hacimde yörüngede dönen birçok cisim keşfedildi ve bu da Plüton'un Kuiper kuşağı adı verilen cisim popülasyonunun bir parçası olduğunu gösterdi. Bu durum Plüton'un resmi gezegen statüsünü tartışmalı hale getirmiş, birçok kişi Plüton'un çevresindeki popülasyonla birlikte mi yoksa ayrı olarak mı değerlendirilmesi gerektiğini sorgulamıştır. Müze ve planetaryum yöneticileri zaman zaman Plüton'u Güneş Sistemi'nin gezegen modellerinden çıkararak tartışma yaratmışlardır. Şubat 2000'de New York'taki Hayden Planetaryumu sadece sekiz gezegenden oluşan bir Güneş Sistemi modeli sergilemiş ve bu durum neredeyse bir yıl sonra manşetlere taşınmıştır. ⓘ
Ceres, Pallas, Juno ve Vesta, diğer birçok asteroitin keşfinden sonra gezegen statülerini kaybetmişlerdir. Benzer şekilde, Kuiper kuşağı bölgesinde boyutları giderek Plüton'a yaklaşan cisimler keşfedilmiştir. 29 Temmuz 2005'te Caltech'teki gökbilimciler, Plüton'dan çok daha büyük olan ve 1846'daki Triton'dan bu yana Güneş Sistemi'nde keşfedilen en büyük cisim olan yeni bir Neptün ötesi cismin, Eris'in keşfini duyurdular. Keşfedenler ve basın başlangıçta onu onuncu gezegen olarak adlandırdı, ancak o zamanlar ona gezegen denilip denilmeyeceği konusunda resmi bir fikir birliği yoktu. Astronomi camiasındaki diğer kişiler bu keşfi Plüton'un küçük gezegen olarak yeniden sınıflandırılması için en güçlü argüman olarak değerlendirdi. ⓘ
IAU sınıflandırması
Tartışma Ağustos 2006'da IAU'nun "gezegen" terimi için resmi bir tanım oluşturan kararıyla doruğa ulaştı. Bu karara göre, Güneş Sistemi'ndeki bir nesnenin gezegen olarak kabul edilebilmesi için üç koşul vardır:
- Nesne Güneş'in etrafında bir yörüngede olmalıdır.
- Nesne kendi kütleçekimi tarafından çevrelenebilecek kadar büyük olmalıdır. Daha açık bir ifadeyle, kendi kütleçekimi onu hidrostatik denge tarafından tanımlanan bir şekle çekmelidir.
- Yörüngesinin çevresini temizlemiş olmalıdır.
Plüton üçüncü koşulu yerine getirememektedir. Kütlesi, yörüngesindeki diğer cisimlerin toplam kütlesinden önemli ölçüde daha azdır: yörüngesinde kalan kütlenin (Ay hariç) 1,7 milyon katı olan Dünya'nın aksine 0,07 katı. IAU ayrıca Plüton gibi 1. ve 2. kriterleri karşılayan ancak 3. kriteri karşılamayan cisimlerin cüce gezegen olarak adlandırılmasına karar vermiştir. Eylül 2006'da IAU Plüton'u, Eris'i ve uydusu Dysnomia'yı Küçük Gezegen Kataloğuna dahil etti ve onlara "(134340) Plüton", "(136199) Eris" ve "(136199) Eris I Dysnomia" resmi küçük gezegen isimlerini verdi. Plüton 1930'da keşfedildiğinde dahil edilmiş olsaydı, muhtemelen bir ay önce keşfedilen 1163 Saga'nın ardından 1164 olarak adlandırılacaktı. ⓘ
Astronomi camiasında yeniden sınıflandırmaya karşı bazı direnişler oldu. NASA'nın Plüton'a yönelik New Horizons misyonunun baş araştırmacısı Alan Stern, IAU kararını alaya alarak "tanımın teknik nedenlerden dolayı berbat olduğunu" belirtti. Stern, yeni tanıma göre yörüngelerini asteroitlerle paylaşan Dünya, Mars, Jüpiter ve Neptün'ün dışlanacağını iddia etti. Ay da dahil olmak üzere tüm büyük küresel uyduların da aynı şekilde gezegen olarak kabul edilmesi gerektiğini savundu. Ayrıca, gökbilimcilerin yüzde beşinden azı bu yönde oy kullandığı için, kararın tüm gökbilim camiasını temsil etmediğini belirtti. O zamanlar Lowell Gözlemevi'nde çalışan Marc W. Buie tanıma karşı dilekçe verdi. Diğerleri IAU'yu destekledi. Eris'i keşfeden gökbilimci Mike Brown, "tüm bu çılgın, sirk benzeri prosedür boyunca, bir şekilde doğru cevaba ulaşıldı. Bu uzun zamandır beklenen bir şeydi. İşin içine güçlü duygular girdiğinde bile bilim eninde sonunda kendi kendini düzeltir." ⓘ
IAU'nun kararı kamuoyunda karışık tepkilere yol açtı. Kaliforniya Eyalet Meclisi'nde sunulan bir karar tasarısı IAU kararını alaycı bir şekilde "bilimsel sapkınlık" olarak nitelendirdi. New Mexico Temsilciler Meclisi, uzun süredir bu eyalette ikamet eden Tombaugh'un onuruna, Plüton'un New Mexico semalarında her zaman bir gezegen olarak kabul edileceğini ve 13 Mart 2007'nin Plüton Gezegen Günü olduğunu ilan eden bir karar aldı. Illinois Senatosu da 2009 yılında Plüton'un kaşifi Clyde Tombaugh'un Illinois doğumlu olması nedeniyle benzer bir karar almıştır. Kararda Plüton'un IAU tarafından "haksız bir şekilde 'cüce' gezegene indirgendiği" ileri sürülmüştü." Halkın bazı üyeleri de bilim camiasındaki anlaşmazlıkları gerekçe göstererek ya da duygusal nedenlerle Plüton'u her zaman bir gezegen olarak bildiklerini ve IAU'nun kararı ne olursa olsun bunu yapmaya devam edeceklerini söyleyerek değişikliği reddetti. ⓘ
2006 yılında, Amerikan Diyalekt Topluluğu 17. yıllık yılın kelimeleri oylamasında plutoed kelimesini yılın kelimesi olarak seçmiştir. "Plütonlamak", "birinin ya da bir şeyin değerini düşürmek ya da değersizleştirmek" anlamına gelmektedir. ⓘ
Tartışmanın her iki tarafındaki araştırmacılar Ağustos 2008'de Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuarı'nda IAU'nun mevcut gezegen tanımı üzerine arka arkaya konuşmaların yapıldığı bir konferans için bir araya geldi. "Büyük Gezegen Tartışması" başlığını taşıyan konferans sonrasında yayınlanan basın bildirisinde bilim adamlarının gezegen tanımı konusunda bir uzlaşmaya varamadıkları belirtildi. Haziran 2008'de IAU bir basın açıklamasıyla "plütoid" teriminin bundan böyle Plüton ve yörünge yarı-büyük ekseni Neptün'ünkinden büyük olan diğer gezegen kütleli cisimler için kullanılacağını duyurmuş, ancak bu terim kayda değer bir kullanım görmemiştir. ⓘ
Yörünge
Güneş - Satürn - Uranüs - Neptün - Plüton ⓘ
Plüton'un yörünge periyodu şu anda yaklaşık 248 yıldır. Yörünge özellikleri, Güneş etrafında ekliptik adı verilen düz bir referans düzlemine yakın neredeyse dairesel yörüngeler izleyen gezegenlerden önemli ölçüde farklıdır. Buna karşılık, Plüton'un yörüngesi ekliptiğe göre orta derecede eğimli (17°'den fazla) ve orta derecede eksantriktir (eliptik). Bu dış merkezlilik, Plüton'un yörüngesinin küçük bir bölgesinin Güneş'e Neptün'ünkinden daha yakın olduğu anlamına gelir. Plüton-Charon barycenteri 5 Eylül 1989'da perihelion'a geldi ve en son 7 Şubat 1979 ile 11 Şubat 1999 tarihleri arasında Güneş'e Neptün'den daha yakındı. ⓘ
Neptün ile 3:2 rezonansı (aşağıya bakınız) korunmasına rağmen, Plüton'un eğimi ve eksantrikliği kaotik bir şekilde davranmaktadır. Bilgisayar simülasyonları birkaç milyon yıl boyunca konumunu tahmin etmek için kullanılabilir (zamanda hem ileri hem de geri), ancak 10-20 milyon yıllık Lyapunov zamanından çok daha uzun aralıklardan sonra hesaplamalar güvenilmez hale gelir: Plüton, Güneş Sistemi'nin ölçülemeyecek kadar küçük ayrıntılarına, Plüton'un yörüngesindeki konumunu kademeli olarak değiştirecek tahmin edilmesi zor faktörlere karşı hassastır. ⓘ
Plüton'un yörüngesinin yarı büyük ekseni yaklaşık 39,3 ile 39,6 au arasında değişir ve yaklaşık 19.951 yıllık bir periyoda sahiptir, bu da 246 ile 249 yıl arasında değişen bir yörünge periyoduna karşılık gelir. Yarı büyük eksen ve periyot şu anda uzamaktadır. ⓘ
Neptün ile ilişkisi
Doğrudan yukarıdan bakıldığında Plüton'un yörüngesi Neptün'ün yörüngesiyle kesişiyor gibi görünse de, iki nesnenin yörüngeleri kesişmez. Plüton Güneş'e en yakın olduğu ve yukarıdan bakıldığında Neptün'ün yörüngesine yakın olduğu zaman, aynı zamanda Neptün'ün yolunun en uzağındadır. Plüton'un yörüngesi Neptün'ün yörüngesinin yaklaşık 8 AU üzerinden geçerek bir çarpışmayı önler. ⓘ
Bu tek başına Plüton'u korumak için yeterli değildir; gezegenlerden (özellikle Neptün) gelen pertürbasyonlar Plüton'un yörüngesini milyonlarca yıl boyunca değiştirebilir (yörüngesel presesyonu gibi), böylece bir çarpışma mümkün olabilir. Bununla birlikte Plüton, Neptün ile olan 2:3 orbital rezonansı ile de korunmaktadır: Plüton'un Güneş etrafında yaptığı her iki yörüngeye karşılık Neptün üç yörünge çizmektedir. Her bir döngü yaklaşık 495 yıl sürer. (Aynı rezonansta bulunan ve plutino adı verilen birçok başka nesne daha vardır) Bu düzen öyle bir şekildedir ki, her 495 yıllık döngüde, Plüton perihelion'a ilk yaklaştığında, Neptün Plüton'un 50°'den fazla gerisindedir. Plüton'un ikinci perihelion'unda Neptün kendi yörüngesinin bir buçuk turunu daha tamamlamış olacak ve böylece Plüton'un yaklaşık 130° önünde olacaktır. Plüton ve Neptün'ün minimum ayrılığı 17 AU'nun üzerindedir ve bu da Plüton'un Uranüs'ten minimum ayrılığından (11 AU) daha fazladır. Plüton ve Neptün arasındaki minimum ayrılık aslında Plüton'un aphelion zamanına yakın bir zamanda gerçekleşir. ⓘ
İki cisim arasındaki 2:3 rezonans son derece kararlıdır ve milyonlarca yıl boyunca korunmuştur. Bu, yörüngelerinin birbirlerine göre değişmesini engeller ve böylece iki cisim asla birbirlerinin yakınından geçemez. Plüton'un yörüngesi eğik olmasaydı bile, iki cisim asla çarpışamazdı. Ortalama hareket rezonansının uzun vadeli kararlılığı faz korumasından kaynaklanmaktadır. Plüton'un periyodu Neptün'ün 3/2'sinden biraz daha kısa olduğunda, Neptün'e göre yörüngesi kayacak ve Neptün'ün yörüngesinin arkasına yaklaşmasına neden olacaktır. İkisi arasındaki kütleçekimsel çekim, açısal momentumun Neptün'ün zararına Plüton'a aktarılmasına neden olur. Bu da Plüton'u biraz daha büyük bir yörüngeye taşır ve Kepler'in üçüncü yasasına göre burada biraz daha yavaş hareket eder. Bu tür pek çok tekrardan sonra Plüton yeterince yavaşlar ve süreç tersine dönene kadar Plüton'un Neptün'e göre yörüngesi ters yönde kayar. Tüm sürecin tamamlanması yaklaşık 20.000 yıl sürer. ⓘ
Diğer faktörler
Sayısal çalışmalar milyonlarca yıl boyunca Plüton ve Neptün'ün yörüngeleri arasındaki hizalanmanın genel yapısının değişmediğini göstermiştir. Plüton'un istikrarını artıran başka rezonanslar ve etkileşimler de vardır. Bunlar esas olarak iki ek mekanizmadan kaynaklanmaktadır (2:3 ortalama hareket rezonansının yanı sıra). ⓘ
İlk olarak, Plüton'un perihelion argümanı, ekliptiği geçtiği nokta ile Güneş'e en yakın olduğu nokta arasındaki açı, 90° civarında librasyon yapar. Bu, Plüton'un Güneş'e en yakın olduğu zaman, Güneş Sistemi düzleminin üzerinde en uzakta olduğu ve Neptün ile karşılaşmayı engellediği anlamına gelir. Bu, bir yörüngenin eksantrikliğini daha büyük bir tedirgin edici cisme (bu durumda Neptün'e) olan eğimiyle ilişkilendiren Kozai mekanizmasının bir sonucudur. Neptün'e göre librasyonun genliği 38°'dir ve bu nedenle Plüton'un perihelionunun Neptün yörüngesinden açısal ayrımı her zaman 52°'den (90°-38°) büyüktür. Böyle en yakın açısal ayrılma her 10.000 yılda bir gerçekleşir. ⓘ
İkinci olarak, iki cismin yükselen düğümlerinin boylamları - ekliptiği kestikleri noktalar - yukarıdaki librasyonla yakın rezonanstadır. İki boylam aynı olduğunda, yani her iki düğümden ve Güneş'ten düz bir çizgi çizilebildiğinde, Plüton'un perihelion'u tam olarak 90°'de yer alır ve dolayısıyla Neptün'ün yörüngesinin en üstündeyken Güneş'e en yakın konuma gelir. Bu 1:1 süper rezonans olarak bilinir. Başta Jüpiter olmak üzere tüm Jovian gezegenleri süper rezonansın oluşumunda rol oynar. ⓘ
Yarı-uydu
2012 yılında 15810 Arawn'ın Plüton'un belirli bir eş-yörünge konfigürasyonu türü olan bir yarı-uydusu olabileceği varsayılmıştır. Hipoteze göre, nesne her iki milyon yıllık periyotta yaklaşık 350.000 yıl boyunca Plüton'un yarı uydusu olacaktır. New Horizons uzay aracı tarafından 2015 yılında yapılan ölçümler Arawn'ın yörüngesinin daha doğru bir şekilde hesaplanmasını mümkün kılmıştır. Bu hesaplamalar hipotezde açıklanan genel dinamikleri doğrulamaktadır. Bununla birlikte, gökbilimciler arasında Arawn'ın bu harekete dayanarak Plüton'un yarı uydusu olarak sınıflandırılıp sınıflandırılmayacağı konusunda bir fikir birliği yoktur, çünkü yörüngesi esas olarak Neptün tarafından kontrol edilmektedir ve sadece ara sıra Plüton'un neden olduğu daha küçük pertürbasyonlar vardır. ⓘ
Dönüş
Plüton'un dönüş periyodu, yani günü, 6,387 Dünya gününe eşittir. Uranüs gibi, Plüton da yörünge düzleminde 120°'lik bir eksenel eğimle "yan" döner ve bu nedenle mevsimsel değişimi aşırıdır; gündönümlerinde yüzeyinin dörtte biri sürekli gün ışığında, diğer dörtte biri ise sürekli karanlıktadır. Bu olağandışı yönelimin nedeni tartışılmaktadır. Arizona Üniversitesi'nde yapılan bir araştırma, bunun bir cismin dönüşünün her zaman enerjiyi en aza indirecek şekilde ayarlanmasından kaynaklanabileceğini öne sürmüştür. Bu, bir cismin ekvatorun yakınına yabancı kütle koymak için kendini yeniden yönlendirmesi ve kütlesiz bölgelerin kutuplara doğru yönelmesi anlamına gelebilir. Buna kutup gezintisi denir. Arizona Üniversitesi'nden yayımlanan bir makaleye göre bu durum cüce gezegenin gölgede kalan bölgelerinde biriken donmuş nitrojen kütlelerinden kaynaklanıyor olabilir. Bu kütleler cismin yönünü değiştirmesine neden olarak 120°'lik alışılmadık eksenel eğimine yol açabilir. Nitrojen birikimi Plüton'un Güneş'e olan uzaklığından kaynaklanmaktadır. Ekvatorda sıcaklık -240 °C'ye (-400,0 °F; 33,1 K) kadar düşebilir ve bu da nitrojenin Dünya'da suyun donduğu gibi donmasına neden olur. Antarktika buz tabakası birkaç kat daha büyük olsaydı, Plüton'da görülen aynı etki Dünya'da da gözlemlenebilirdi. ⓘ
Jeoloji
Yüzey
Plüton'un yüzeyindeki düzlükler, metan ve karbon monoksit izleriyle birlikte yüzde 98'den fazla nitrojen buzundan oluşur. Azot ve karbon monoksit en çok Plüton'un anti-Charon yüzünde (Tombaugh Regio'nun batı lobu Sputnik Planitia'nın bulunduğu 180° boylamı civarında) bulunurken, metan en çok 300° doğu yakınlarında bulunur. Dağlar su buzundan oluşmuştur. Plüton'un yüzeyi oldukça çeşitlidir ve hem parlaklık hem de renk bakımından büyük farklılıklar gösterir. Plüton, Satürn'ün uydusu Iapetus kadar kontrasta sahip, Güneş Sistemi'ndeki en kontrastlı cisimlerden biridir. Rengi kömür siyahından koyu turuncu ve beyaza kadar değişir. Plüton'un rengi Mars'tan biraz daha fazla turuncu ve önemli ölçüde daha az kırmızı ile Io'nunkine daha çok benzemektedir. Önemli coğrafi özellikleri arasında Tombaugh Regio veya "Kalp" (Charon'un karşısındaki tarafta büyük bir parlak alan), Cthulhu Macula veya "Balina" (arka yarımkürede büyük bir karanlık alan) ve "Pirinç Muştalar" (ön yarımkürede bir dizi ekvatoral karanlık alan) bulunmaktadır. ⓘ
"Kalp "in batı lobu olan Sputnik Planitia, 1.000 km genişliğinde donmuş nitrojen ve karbon monoksit buzlarından oluşan bir havzadır ve yüzen su buzu kabuğu bloklarını ve süblimasyon çukurlarını kenarlarına doğru taşıyan konveksiyon hücreleri olarak yorumlanan çokgen hücrelere bölünmüştür; havzanın hem içinde hem de dışında buzul akışlarının belirgin işaretleri vardır. New Horizons tarafından görülebilen hiçbir krateri yoktur, bu da yüzeyinin 10 milyon yıldan daha az yaşlı olduğunu göstermektedir. Son çalışmalar yüzeyin yaşının 180000+90000 olduğunu göstermiştir.
-40000 yıl.
New Horizons bilim ekibi ilk bulguları "Plüton, buzul ve yüzey-atmosfer etkileşimlerinin yanı sıra çarpma, tektonik, olası kriyovolkanik ve kütle kaybı süreçlerinden kaynaklananlar da dahil olmak üzere şaşırtıcı derecede çok çeşitli jeolojik yeryüzü şekilleri sergiliyor" şeklinde özetledi.
.jpg)
Sputnik Planitia'nın batı kesimlerinde, Sputnik Planitia'nın merkezinden çevredeki dağlar yönünde esen rüzgârların oluşturduğu enine kumul alanları vardır. Kumulların dalga boyları 0,4-1 km aralığındadır ve muhtemelen 200-300 μm büyüklüğündeki metan parçacıklarından oluşmaktadır. ⓘ
İç yapı
- Su buzu kabuğu
- Sıvı su okyanusu
- Silikat çekirdek ⓘ
Plüton'un yoğunluğu 1.860±0.013 g/cm3'tür. Radyoaktif elementlerin bozunması sonunda buzları, kayaların onlardan ayrılması için yeterince ısıtacağından, bilim insanları Plüton'un iç yapısının farklılaşmış olduğunu, kayalık malzemenin su buzundan oluşan bir manto ile çevrili yoğun bir çekirdeğe yerleşmiş olduğunu beklemektedir. Çekirdeğin çapı için Yeni Ufuklar öncesi tahmin 1700 km, yani Plüton'un çapının %70'i kadardır. Plüton'un manyetik alanı yoktur. ⓘ
Bu tür bir ısınmanın günümüzde de devam etmesi ve çekirdek-manto sınırında 100 ila 180 km kalınlığında sıvı sudan oluşan bir yüzey altı okyanusu yaratması mümkündür. Eylül 2016'da Brown Üniversitesi'ndeki bilim insanları Sputnik Planitia'yı oluşturduğu düşünülen çarpışmayı simüle ederek, çarpışmadan sonra aşağıdan sıvı su yükselmesinin bir sonucu olabileceğini gösterdiler ve en az 100 km derinliğinde bir yüzey altı okyanusunun varlığına işaret ettiler. Haziran 2020'de gökbilimciler, Plüton'un ilk oluştuğunda bir yeraltı okyanusuna sahip olabileceğine ve dolayısıyla yaşanabilir olabileceğine dair kanıtlar bildirdiler. Mart 2022'de, Plüton'daki tepelerin aslında "buz volkanlarının" bir birleşimi olduğu sonucuna vardılar ve bu da daha önce mümkün olmadığı düşünülen seviyelerde bir ısı kaynağına işaret ediyor. ⓘ
Kütle ve boyut
Plüton'un çapı 2376,6±3,2 km ve kütlesi (1,303±0,003)×1022 kg, yani Ay'ın %17,7'si (Dünya'nın %0,22'si) kadardır. Yüzey alanı 1.664794×107 km2 veya kabaca Rusya ile aynı yüzey alanıdır. Yüzey yerçekimi 0,063 g'dir (Dünya için 1 g ve Ay için 0,17 g ile karşılaştırıldığında). ⓘ
Plüton'un uydusu Charon'un 1978'de keşfedilmesi, Newton'un Kepler'in üçüncü yasasının formülasyonunun uygulanmasıyla Plüton-Charon sisteminin kütlesinin belirlenmesini sağlamıştır. Plüton'un Charon ile okültasyon halindeyken gözlemlenmesi, bilim insanlarının Plüton'un çapını daha doğru bir şekilde belirlemelerini sağlarken, uyarlanabilir optiklerin icadı da şeklini daha doğru bir şekilde belirlemelerine olanak tanıdı. ⓘ
0,2 ay kütlesinden daha az olan Plüton, karasal gezegenlerden çok daha az kütleye sahiptir ve ayrıca yedi uydudan da daha az kütleye sahiptir: Ganymede, Titan, Callisto, Io, Ay, Europa ve Triton. Kütlesi Charon keşfedilmeden önce düşünülenden çok daha azdır. ⓘ
Plüton, asteroit kuşağındaki en büyük nesne olan Ceres'in çapının iki katından fazla ve kütlesinin bir düzine katıdır. Plüton, Eris'in yaklaşık 2326 km'lik çapına kıyasla 2376,6 km'lik daha büyük bir çapa sahip olmasına rağmen, 2005 yılında keşfedilen Neptün ötesi bir cisim olan cüce gezegen Eris'ten daha az kütleye sahiptir. ⓘ
Plüton'un büyüklüğünün belirlenmesi, atmosferi ve hidrokarbon bulanıklığı nedeniyle karmaşık bir hal almıştır. Mart 2014'te Lellouch, de Bergh ve arkadaşları Plüton'un atmosferindeki metan karışım oranlarına ilişkin bulguları 2360 km'den daha büyük bir Plüton çapıyla tutarlı olarak yayınladılar ve "en iyi tahmin" 2368 km idi. 13 Temmuz 2015'te NASA'nın Yeni Ufuklar misyonu Uzun Menzilli Keşif Görüntüleyicisi'nden (LORRI) gelen görüntüler, diğer araçlardan gelen verilerle birlikte, Plüton'un çapını 2,370 km (1,470 mil) olarak belirledi, bu daha sonra 24 Temmuz'da 2,372 km (1,474 mil) ve daha sonra 2374±8 km olarak revize edildi. Yeni Ufuklar Radyo Bilim Deneyi'nden (REX) alınan radyo okültasyon verileri kullanılarak çapın 2376,6±3,2 km olduğu bulunmuştur. ⓘ
| Yıl | Yarıçap | Notlar ⓘ |
|---|---|---|
| 1993 | 1195 km | Millis ve diğerleri (pus yoksa) |
| 1993 | 1180 km | Millis, vd. (yüzey ve pus) |
| 1994 | 1164 km | Young & Binzel |
| 2006 | 1153 km | Buie, vd. |
| 2007 | 1161 km | Young, Young, & Buie |
| 2011 | 1180 km | Zalucha, vd. |
| 2014 | 1184 km | Lellouch, vd. |
| 2015 | 1187 km | New Horizons ölçümü (optik verilerden) |
| 2017 | 1188.3 km | New Horizons ölçümü (radyo okültasyon verilerinden) |
Atmosfer
Plüton'un yüzeyindeki buzlarla denge halinde olan azot (N2), metan (CH4) ve karbon monoksitten (CO) oluşan zayıf bir atmosferi vardır. New Horizons tarafından yapılan ölçümlere göre, yüzey basıncı yaklaşık 1 Pa (10 μbar) olup, Dünya'nın atmosferik basıncından kabaca bir milyon ila 100.000 kat daha azdır. Başlangıçta, Plüton Güneş'ten uzaklaştıkça atmosferinin yavaş yavaş yüzeyde donması gerektiği düşünülüyordu; Yeni Ufuklar verileri ve yer tabanlı okültasyonlar üzerinde yapılan çalışmalar, Plüton'un atmosfer yoğunluğunun arttığını ve muhtemelen Plüton'un yörüngesi boyunca gaz halinde kaldığını göstermektedir. Yeni Ufuklar'ın gözlemleri azotun atmosferik kaçışının beklenenden 10.000 kat daha az olduğunu göstermiştir. Alan Stern, Plüton'un yüzey sıcaklığındaki küçük bir artışın bile Plüton'un atmosferik yoğunluğunda üstel artışlara yol açabileceğini iddia etmiştir; 18 hPa'dan 280 hPa'ya kadar (Mars'ın üç katından Dünya'nın dörtte birine kadar). Bu yoğunluklarda nitrojen yüzeyden sıvı olarak akabilir. Tıpkı terin deriden buharlaşırken vücudu soğutması gibi, Plüton'un atmosferinin süblimleşmesi de yüzeyini soğutur. Plüton'un troposferi yoktur ya da neredeyse hiç yoktur; New Horizons tarafından yapılan gözlemler sadece ince bir troposferik sınır tabakasına işaret etmektedir. Ölçüm yerindeki kalınlığı 4 km ve sıcaklık 37±3 K idi. ⓘ
Temmuz 2019'da Plüton tarafından yapılan bir okültasyon, atmosferik basıncının beklentilerin aksine 2016'dan bu yana %20 düştüğünü gösterdi. 2021'de Güneybatı Araştırma Enstitüsü'ndeki gökbilimciler, 2018'deki bir okültasyondan elde edilen verileri kullanarak sonucu doğruladılar; bu da ışığın Plüton'un diskinin arkasından kademeli olarak daha az göründüğünü ve atmosferin inceldiğini gösterdi. ⓘ
Plüton'un atmosferinde güçlü bir sera gazı olan metanın varlığı, atmosferinin ortalama sıcaklığının yüzeyinden onlarca derece daha sıcak olmasıyla birlikte bir sıcaklık terselmesi yaratmaktadır, ancak New Horizons tarafından yapılan gözlemler Plüton'un üst atmosferinin beklenenden çok daha soğuk olduğunu ortaya koymuştur (yaklaşık 100 K'nin aksine 70 K). Plüton'un atmosferi, Plüton'un dağları boyunca hava akışının yarattığı basınç dalgalarının sonucu olduğu düşünülen, 150 km yüksekliğe kadar kabaca 20 düzenli aralıklı pus katmanına bölünmüştür. ⓘ
Uydular
Plüton'un bilinen beş doğal uydusu vardır. Plüton'a en yakın olanı Charon'dur. İlk kez 1978 yılında gökbilimci James Christy tarafından tanımlanan Charon, Plüton'un hidrostatik dengede olabilecek tek uydusudur. Charon'un kütlesi Plüton-Charon sisteminin merkezinin Plüton'un dışında olmasına neden olacak kadar büyüktür. Charon'un ötesinde dört tane çok daha küçük dairesel uydu vardır. Plüton'dan uzaklık sırasına göre bunlar Styx, Nix, Kerberos ve Hydra'dır. Nix ve Hydra 2005 yılında, Kerberos 2011 yılında, Styx ise 2012 yılında keşfedilmiştir. Uyduların yörüngeleri daireseldir (dışmerkezlik < 0,006) ve Plüton'un ekvatoru ile eş düzlemdedir (eğim < 1°) ve bu nedenle Plüton'un yörüngesine göre yaklaşık 120° eğimlidir. Plüton sistemi oldukça kompakttır: bilinen beş uydu, prograd yörüngelerin kararlı olacağı bölgenin iç %3'lük kısmında yörüngeye oturmaktadır. ⓘ
Plüton'un tüm uydularının yörünge periyotları, yörünge rezonansları ve yakın rezonanslardan oluşan bir sistem içinde birbirine bağlıdır. Presesyon hesaba katıldığında, Styx, Nix ve Hydra'nın yörünge periyotları tam olarak 18:22:33 oranındadır. Styx, Nix, Kerberos ve Hydra'nın dönemleri ile Charon'unki arasında 3:4:5:6 gibi bir dizi yaklaşık oran vardır; oranlar uydular uzaklaştıkça kesin olmaya daha da yaklaşır. ⓘ
Pluto-Charon sistemi, Güneş Sistemi'nde merkez noktası ana cismin dışında kalan birkaç sistemden biridir; Patroclus-Menoetius sistemi daha küçük bir örnektir ve Güneş-Jüpiter sistemi daha büyük olan tek sistemdir. Charon ve Plüton'un boyutlarındaki benzerlik bazı gökbilimcilerin bu gezegeni çift cüce gezegen olarak adlandırmasına yol açmıştır. Bu sistem aynı zamanda gezegen sistemleri arasında alışılmadık bir durumdur çünkü her biri diğerine gelgitsel olarak kilitlenmiştir, bu da Plüton ve Charon'un her zaman aynı yarımkürenin birbirine dönük olduğu anlamına gelir. Her iki cismin herhangi bir konumundan, diğeri gökyüzünde her zaman aynı konumdadır ya da her zaman gizlenmiştir. Bu aynı zamanda her birinin dönme periyodunun, tüm sistemin kendi merkezi etrafında dönmesi için geçen süreye eşit olduğu anlamına gelir. ⓘ
2007 yılında İkizler Gözlemevi'nin Charon'un yüzeyinde amonyak hidrat ve su kristalleri lekeleri gözlemlemesi, aktif kriyo-gözleyicilerin varlığını düşündürmüştür. ⓘ
Plüton'un uydularının, Güneş Sistemi tarihinin erken dönemlerinde Plüton ile benzer büyüklükteki bir cismin çarpışması sonucu oluştuğu varsayılmaktadır. Çarpışma, Plüton'un etrafındaki uydularda birleşen malzemeyi serbest bıraktı. ⓘ
Plüton sistemi: Plüton, Charon, Styx, Nix, Kerberos ve Hydra, Temmuz 2012'de Hubble Uzay Teleskobu tarafından görüntülendi.
Plüton ve Charon, ölçeğe göre. New Horizons tarafından 8 Temmuz 2015 tarihinde elde edilen görüntü.
Plüton'un beş uydusunun aile portresi, ölçekli.
Plüton'un uydusu Charon'un 13 Temmuz 2015 tarihinde New Horizons tarafından çekilen görüntüsü ⓘ
Köken
Plüton'un kökeni ve kimliği gökbilimcileri uzun süre şaşırtmıştır. İlk hipotezlerden biri, Plüton'un Neptün'ün en büyük uydusu Triton tarafından yörüngeden çıkarılan Neptün'ün kaçak bir uydusu olduğuydu. Dinamik çalışmalar Plüton'un yörüngesinde Neptün'e hiç yaklaşmadığı için bunun imkânsız olduğunu gösterdikten sonra bu fikir sonunda reddedildi. ⓘ
Plüton'un Güneş Sistemi'ndeki gerçek yeri ancak 1992 yılında astronomlar Neptün'ün ötesinde Plüton'a sadece yörünge olarak değil boyut ve bileşim olarak da benzeyen küçük buzlu cisimler bulmaya başladıklarında ortaya çıkmaya başladı. Bu Neptün ötesi popülasyonun birçok kısa periyotlu kuyruklu yıldızın kaynağı olduğu düşünülmektedir. Plüton'un, Güneş'ten 30 ila 50 AU uzaklıkta bulunan cisimlerden oluşan kararlı bir kuşak olan Kuiper kuşağının en büyük üyesi olduğu bilinmektedir. 2011 yılı itibariyle Kuiper kuşağının 21 büyüklüğüne kadar olan bölümünün araştırmaları neredeyse tamamlanmıştır ve geriye kalan Plüton büyüklüğündeki cisimlerin Güneş'ten 100 AU ötesinde olması beklenmektedir. Diğer Kuiper kuşağı cisimleri (KBO'lar) gibi Plüton da kuyruklu yıldızlarla ortak özelliklere sahiptir; örneğin güneş rüzgârı Plüton'un yüzeyini yavaş yavaş uzaya doğru savurmaktadır. Plüton'un Güneş'e Dünya kadar yakın olması halinde kuyruklu yıldızlar gibi bir kuyruk geliştireceği iddia edilmiştir. Bu iddia, Plüton'un kaçış hızının bunun gerçekleşmesi için çok yüksek olduğu argümanıyla tartışılmıştır. Plüton'un çok sayıda kuyruklu yıldız ve Kuiper kuşağı nesnesinin bir araya gelmesi sonucu oluşmuş olabileceği öne sürülmüştür. ⓘ
Plüton keşfedilen en büyük Kuiper kuşağı nesnesi olmasına rağmen, Neptün'ün Plüton'dan biraz daha büyük olan uydusu Triton hem jeolojik hem de atmosferik olarak ona benzer ve ele geçirilmiş bir Kuiper kuşağı nesnesi olduğu düşünülmektedir. Eris (yukarıya bakınız) yaklaşık olarak Plüton ile aynı boyuttadır (daha büyük olmasına rağmen), ancak kesinlikle Kuiper kuşağı popülasyonunun bir üyesi olarak kabul edilmez. Daha ziyade, dağınık disk adı verilen bağlantılı bir popülasyonun üyesi olarak kabul edilir. ⓘ
Plüton gibi çok sayıda Kuiper kuşağı nesnesi Neptün ile 2:3 yörünge rezonansı içindedir. Bu yörünge rezonansına sahip KBO'lara Plüton'a atfen "plutino" adı verilir. ⓘ
Kuiper kuşağının diğer üyeleri gibi, Plüton'un da artık bir gezegenimsi olduğu düşünülmektedir; Güneş'in etrafındaki orijinal protoplaneter diskin tam olarak birleşip tam teşekküllü bir gezegen haline gelememiş bir bileşeni. Çoğu gökbilimci Plüton'un mevcut konumunu Güneş Sistemi'nin oluşumunun başlarında Neptün'ün geçirdiği ani bir göçe borçlu olduğu konusunda hemfikirdir. Neptün dışa doğru göç ederken, proto-Kuiper kuşağındaki nesnelere yaklaştı, birini kendi etrafında yörüngeye oturttu (Triton), diğerlerini rezonanslara kilitledi ve diğerlerini kaotik yörüngelere savurdu. Kuiper kuşağı ile örtüşen dinamik olarak kararsız bir bölge olan dağınık diskteki nesnelerin, Neptün'ün göç eden rezonansları ile etkileşimler sonucu mevcut konumlarına yerleştirildikleri düşünülmektedir. Nice'deki Observatoire de la Côte d'Azur'dan Alessandro Morbidelli tarafından 2004 yılında oluşturulan bir bilgisayar modeli, Neptün'ün Kuiper kuşağına göçünün Jüpiter ve Satürn arasında 1:2'lik bir rezonansın oluşmasıyla tetiklenmiş olabileceğini, bunun da hem Uranüs'ü hem de Neptün'ü daha yüksek yörüngelere iten ve yer değiştirmelerine neden olan bir kütleçekimsel itme yarattığını ve sonuçta Neptün'ün Güneş'ten uzaklığını iki katına çıkardığını öne sürdü. Bunun sonucunda proto-Kuiper kuşağından cisimlerin atılması, Güneş Sistemi'nin oluşumundan 600 milyon yıl sonraki Geç Ağır Bombardımanı ve Jüpiter trojanlarının kökenini de açıklayabilir. Plüton'un, Neptün'ün göçü onu rezonanslı bir yakalamaya itmeden önce Güneş'ten yaklaşık 33 AU uzaklıkta dairesele yakın bir yörüngeye sahip olması mümkündür. Nice modeli, Triton ve Eris'in de dahil olduğu orijinal gezegenimsi diskte yaklaşık bin Plüton büyüklüğünde cisim olmasını gerektirmektedir. ⓘ
Gözlem ve keşif
Plüton'un Dünya'dan uzaklığı, derinlemesine incelenmesini ve keşfedilmesini zorlaştırıyor. 14 Temmuz 2015'te NASA'nın New Horizons uzay sondası Plüton sisteminden geçerek bu sistem hakkında pek çok bilgi sağladı. ⓘ
Gözlem
Plüton'un görsel görünen büyüklüğü ortalama 15,1'dir ve perihelion'da 13,65'e kadar parlar. Onu görmek için bir teleskop gereklidir; yaklaşık 30 cm (12 inç) açıklık arzu edilir. Büyük teleskoplarda bile yıldız gibi görünür ve görünür bir diski yoktur, çünkü açısal çapı en fazla 0,11 inçtir. ⓘ
Plüton'un 1980'lerin sonlarında yapılan ilk haritaları, en büyük uydusu Charon'un tutulmalarının yakın gözlemlerinden oluşturulan parlaklık haritalarıydı. Tutulmalar sırasında Plüton-Charon sisteminin toplam ortalama parlaklığındaki değişimin gözlemleri yapılmıştır. Örneğin, Plüton üzerindeki parlak bir noktanın tutulması, karanlık bir noktanın tutulmasından daha büyük bir toplam parlaklık değişikliği yaratır. Bu tür birçok gözlemin bilgisayarda işlenmesi bir parlaklık haritası oluşturmak için kullanılabilir. Bu yöntem aynı zamanda zaman içinde parlaklıktaki değişiklikleri de izleyebilir. ⓘ
Daha yüksek çözünürlük sunan Hubble Uzay Teleskobu (HST) tarafından çekilen görüntülerden daha iyi haritalar üretildi ve kutup bölgeleri ve büyük parlak noktalar da dahil olmak üzere birkaç yüz kilometrelik varyasyonları çözerek önemli ölçüde daha fazla ayrıntı gösterdi. Bu haritalar, Hubble görüntülerinin birkaç pikseli için en uygun yansıtılmış haritaları bulan karmaşık bilgisayar işlemleriyle üretildi. Bunlar, Temmuz 2015'te New Horizons'ın uçuşuna kadar Plüton'un en ayrıntılı haritaları olarak kaldı, çünkü bu haritalar için kullanılan HST'deki iki kamera artık hizmette değildi. ⓘ
Keşif
Temmuz 2015'te Plüton'un yanından geçen New Horizons uzay aracı, Plüton'u doğrudan keşfetmek için yapılan ilk ve şimdiye kadarki tek girişimdir. 2006 yılında fırlatılan araç, Plüton'un ilk (uzak) görüntülerini Eylül 2006'nın sonlarında Uzun Menzilli Keşif Görüntüleyicisi'nin bir testi sırasında yakaladı. Yaklaşık 4,2 milyar kilometre mesafeden alınan görüntüler, uzay aracının Plüton ve diğer Kuiper kuşağı nesnelerine doğru manevra yapmak için kritik olan uzak hedefleri izleme yeteneğini doğruladı. 2007 yılının başlarında araç Jüpiter'den gelen bir yerçekimi desteğinden yararlandı. ⓘ
Yeni Ufuklar, Güneş Sistemi boyunca 3,462 gün süren bir yolculuğun ardından 14 Temmuz 2015'te Plüton'a en yakın yaklaşmasını gerçekleştirdi. Plüton'un bilimsel gözlemleri en yakın yaklaşımdan beş ay önce başladı ve karşılaşmadan sonra en az bir ay boyunca devam etti. Gözlemler, görüntüleme araçları ve bir radyo bilimi araştırma aracının yanı sıra spektroskopik ve diğer deneyleri içeren bir uzaktan algılama paketi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Yeni Ufuklar'ın bilimsel hedefleri Plüton ve uydusu Charon'un küresel jeolojisini ve morfolojisini karakterize etmek, yüzey bileşimlerini haritalamak ve Plüton'un nötr atmosferini ve kaçış hızını analiz etmekti. 25 Ekim 2016'da, saat 05:48'de (ET), New Horizons'tan Plüton ile yakın karşılaşmasından elde edilen son veri parçası (toplam 50 milyar bit veri; ya da 6.25 gigabayt) alındı. ⓘ
New Horizons uçuşundan bu yana bilim insanları yeni bilim hedeflerini yerine getirmek üzere Plüton'a geri dönecek bir yörünge aracı görevini savunmaktadır. Bu hedefler arasında piksel başına 9,1 m (30 ft) yüzey haritalaması, Plüton'un küçük uydularının gözlemlenmesi, Plüton'un kendi ekseni etrafında dönerken nasıl değiştiğinin gözlemlenmesi, olası bir yüzey altı okyanusunun araştırılması ve Plüton'un eksenel eğimi nedeniyle uzun süreli karanlıkta kalan bölgelerinin topografik haritalaması yer almaktadır. Son hedef, Plüton'un eksiksiz bir topografik haritasını oluşturmak için lazer darbeleri kullanılarak gerçekleştirilebilir. New Horizons baş araştırmacısı Alan Stern, 2030 yılı civarında (Plüton'un keşfinin 100. yıldönümü) fırlatılacak ve Plüton sistemine vardıktan sonra bilim hedeflerini yerine getirmek için yörüngesini gerektiği gibi ayarlamak üzere Charon'un yerçekimini kullanacak Cassini tarzı bir yörünge aracını savunmuştur. Yörünge aracı daha sonra Plüton sisteminden ayrılmak ve tüm Plüton bilim hedefleri tamamlandıktan sonra daha fazla KBO'yu incelemek için Charon'un yerçekimini kullanabilir. NASA Yenilikçi Gelişmiş Kavramlar (NIAC) programı tarafından finanse edilen kavramsal bir çalışma, Princeton alan tersine çevrilmiş konfigürasyon reaktörüne dayanan füzyon özellikli bir Plüton yörünge aracı ve iniş aracını tanımlamaktadır. ⓘ
Alt-Charon yarımküresi
Plüton'un alt-Charon yarımküresinin ekvatoral bölgesi, New Horizons anti-Charon yarımküresine en yakın yaklaşımını gerçekleştirdiği için yalnızca düşük çözünürlükte görüntülenmiştir. ⓘ
- Plüton'un 14 Temmuz 2015 tarihli kompozit görüntü haritaları (2019'da güncellendi)
Plüton'un alt-Charon yarımküresinin birleşik görüntüsü. Beyaz çizginin içinde/altında kalan bölge, New Horizons en yakın yaklaşmayı gerçekleştirdiğinde Plüton'un uzak tarafındaydı ve yalnızca uçuşun ilk günlerinde (düşük çözünürlükte) görüntülendi. Siyah bölgeler hiç görüntülenmemiştir.
Düşük çözünürlüklü alan, adlandırılmış özelliklerle etiketlenmiştir
Jeolojik tipe göre sınıflandırılmış özelliklerle düşük çözünürlüklü alan ⓘ
Kaynaklar: ⓘ
Güney yarımküre
Yeni Ufuklar, Plüton'un kuzey yarımküresinin tamamını ve yaklaşık 30° Güney'e kadar olan ekvatoral bölgeleri görüntüledi. Daha yüksek güney enlemleri Dünya'dan sadece çok düşük çözünürlükte gözlemlenmiştir. Hubble Uzay Teleskobu'ndan 1996 yılında alınan görüntüler Plüton'un %85'ini kapsamakta ve yaklaşık 75° Güney'e kadar büyük albedo özellikleri göstermektedir. Bu, ılıman bölge maküllerinin kapsamını göstermek için yeterlidir. Daha sonraki görüntüler, Hubble enstrümantasyonundaki küçük gelişmeler nedeniyle biraz daha iyi çözünürlüğe sahipti. ⓘ
Daha yüksek güney enlemlerindeki bazı albedo değişimleri Charon-shine (Charon'dan yansıyan ışık) kullanılarak New Horizons tarafından tespit edilebilmiştir. Güney kutup bölgesi kuzey kutup bölgesinden daha karanlık görünmektedir, ancak güney yarımkürede bölgesel bir nitrojen veya metan buz yatağı olabilecek yüksek albedo bölgesi vardır. ⓘ
1996'daki Hubble görüntülerine dayanan, Charon karşıtı yarımküreyi (Sputnik Planitia) merkez alan ve güney yarımküreyi 75°S'ye kadar kapsayan bir Plüton haritası
(a) Plüton'un sentezlenmiş HST haritası Buie ve diğerleri (2010).
(b) Renklendirilmiş New Horizons MVIC ve LORRI mozaiği.
(c-d) Yıkılmış Charon-aydınlatılmış görüntü yığını, yaklaşık olarak aynı esnemede gösterilmiştir. Yeşil çizgi alt Charon yarımküresinin sınırıdır. ⓘ
.jpg)
