PLUTO (PLANET): CIRI, KOMPOSISI, ORBIT, PERGERAKAN - ARTE - 2025

Pluto adalah objek cakerawala, saat ini dianggap sebagai planet kerdil, walaupun sejak sekian lama ia adalah planet paling jauh di tata surya. Pada tahun 2006 Kesatuan Astronomi Antarabangsa memutuskan untuk memasukkannya ke dalam kategori baru: planet kerdil, kerana Pluto tidak mempunyai beberapa syarat yang diperlukan untuk menjadi planet.

Harus diingat bahawa kontroversi mengenai sifat Pluto bukanlah perkara baru. Semuanya bermula ketika ahli astronomi muda Clyde Tombaugh menjumpainya pada 18 Februari 1930.

Gambar 1. Gambar Pluto diambil pada tahun 2015 oleh penyelidikan New Horizons. Sumber: NASA melalui Wikimedia Commons.

Ahli astronomi menganggap bahawa mungkin ada planet yang lebih jauh dari Neptunus dan untuk mencarinya, mereka mengikuti skema penemuan yang sama. Dengan menggunakan undang-undang mekanik cakerawala, mereka menentukan orbit Neptunus (dan Uranus), membandingkan pengiraan dengan pengamatan orbit sebenarnya.

Penyelewengan, jika ada, disebabkan oleh planet yang tidak diketahui di luar orbit Neptunus. Ini persis seperti yang dilakukan oleh Percival Lowell, pengasas Observatorium Lowell di Arizona dan seorang pembela yang bersemangat mengenai keberadaan kehidupan pintar di Mars. Lowell mendapati penyelewengan ini dan terima kasih kepada mereka dia mengira orbit "planet X" yang tidak diketahui, yang jisimnya dianggarkan 7 kali jisim Bumi.

Gambar 2. Percival Lowell di sebelah kiri dan Clyde Tombaugh dengan teleskopnya di sebelah kanan. Sumber: Wikimedia Commons.

Beberapa tahun selepas kematian Lowell, Clyde Tombaugh menjumpai bintang baru itu menggunakan teleskop buatan sendiri, hanya planet yang ternyata lebih kecil dari yang dijangkakan.

Planet baru dinamai Pluto, dewa Rom di dunia bawah. Sangat sesuai kerana dua huruf pertama sesuai dengan inisial Percival Lowell, dalang penemuan.

Walau bagaimanapun, dugaan penyelewengan yang dijumpai Lowell tidak lebih dari hasil beberapa kesalahan rawak dalam pengiraannya.

Ciri-ciri Pluto

Pluto adalah bintang kecil, jadi penyelewengan di orbit Neptunus gergasi tidak dapat terjadi. Pada mulanya difikirkan bahawa Pluto akan menjadi ukuran Bumi, tetapi sedikit demi sedikit pengamatan menyebabkan jisimnya semakin rendah.

Anggaran terkini mengenai jisim Pluto, dari data orbit bersama dari itu dan satelit Charonnya, menunjukkan bahawa jisim sistem Pluto-Charon adalah 0.002 kali jisim Bumi.

Nilai yang sangat kecil untuk mengganggu Neptunus. Sebilangan besar jisim ini sepadan dengan Pluto, yang pada gilirannya 12 kali lebih besar daripada Charon. Oleh itu ketumpatan Pluto telah dianggarkan 2,000 kg / m ³ , terdiri daripada batuan 65% dan es 35%.

Ciri yang sangat penting dari Pluto yang sejuk dan tidak menentu adalah orbitnya yang sangat elips di sekitar Matahari. Ini mendorongnya dari semasa ke semasa untuk mendekati Matahari daripada Neptunus itu sendiri, seperti yang terjadi dalam tempoh 1979 hingga 1999.

Dalam pertemuan ini, bintang-bintang tidak pernah bertembung kerana kecenderungan orbit masing-masing tidak membenarkannya dan kerana Pluto dan Neptunus juga berada dalam resonansi orbit. Ini bermaksud bahawa tempoh orbit mereka berkaitan kerana pengaruh graviti bersama.

Pluto menyimpan kejutan lain: ia memancarkan sinar-X, sinaran tinggi tenaga spektrum elektromagnetik. Ini tidak akan mengejutkan, kerana penyelidikan New Horizons mengesahkan adanya suasana tipis di Pluto. Dan apabila molekul-molekul dalam lapisan gas nipis ini berinteraksi dengan angin suria, mereka memancarkan sinaran.

Tetapi teleskop sinar-X Chandra mendapati pelepasan yang jauh lebih tinggi daripada yang dijangkakan, yang mengejutkan para pakar.

Ringkasan ciri fizikal utama Pluto

-Jisim: 1,25 x 10 ²² kg

-Radius: 1,185 km (lebih kecil dari Bulan)

-Bentuk: bulat.

-Jarak purata ke Matahari: 5,900 juta km.

- Kecenderungan orbit : 17º sehubungan dengan ekliptik.

-Suhu: -229.1 ºC purata.

-Berat: 0.6 m / s ²

Medan magnet sendiri: No.

- Suasana: Ya, malap.

-Ketumpatan: 2 g / cm ³

-Satelit: 5 diketahui setakat ini.

-Rings: Tidak pada masa ini.

Mengapa Pluto bukan planet?

Alasan bahawa Pluto bukan planet adalah kerana ia tidak memenuhi kriteria Kesatuan Astronomi Antarabangsa agar badan langit dianggap sebagai planet. Kriteria ini adalah:

-Mengelilingi bintang atau sisa-sisa.

-Mempunyai jisim yang cukup sehingga gravitinya membolehkannya mempunyai bentuk sfera yang lebih kurang.

-Kurang cahaya sendiri.

-Mempunyai dominasi orbit, iaitu orbit eksklusif, yang tidak mengganggu planet lain dan bebas dari objek yang lebih kecil.

Dan walaupun Pluto memenuhi tiga syarat pertama, seperti yang kita lihat sebelumnya, orbitnya mengganggu keperluan Neptunus. Ini bermaksud bahawa Pluto belum membersihkan orbitnya. Dan kerana ia tidak mempunyai dominasi orbit, ia tidak boleh dianggap sebagai planet.

Sebagai tambahan kepada kategori planet kerdil, Kesatuan Astronomi Antarabangsa mencipta satu lagi: badan kecil sistem suria, di mana komet, asteroid dan meteoroid dijumpai.

Syarat untuk menjadi planet kerdil

Kesatuan Astronomi Antarabangsa juga dengan teliti menentukan syarat untuk menjadi planet kerdil:

- Mengelilingi bintang.

-Mempunyai jisim yang cukup untuk mempunyai bentuk sfera.

-Jangan memancarkan cahaya sendiri.

-Kurang orbit yang jelas.

Jadi satu-satunya perbezaan antara planet dan planet kerdil adalah pada titik terakhir: planet kerdil tidak mempunyai orbit "bersih" atau eksklusif.

Gambar 3. 5 planet kerdil yang diketahui setakat ini, bersama-sama dengan satelitnya. Di bahagian bawah gambar adalah Bumi untuk rujukan. Sumber: Wikimedia Commons.

Pergerakan terjemahan

Orbit Pluto sangat elips dan berada jauh dari Matahari, ia mempunyai jangka waktu yang sangat panjang: 248 tahun, 20 di antaranya lebih dekat dengan Matahari daripada Neptunus itu sendiri.

Rajah 4. Animasi menunjukkan orbit Pluto yang sangat elips. Sumber: Wikimedia Commons.

Orbit Pluto adalah yang paling condong dari semua yang berkaitan dengan bidang ekliptik: 17º, jadi ketika melintasi Neptunus, planet-planet cukup jauh dan tidak ada bahaya perlanggaran di antara mereka.

Gambar 5. Persimpangan antara orbit Pluto dan Neptunus, seperti yang anda lihat, planet-planet cukup jauh, sehingga tidak ada bahaya perlanggaran. Sumber: Wikimedia Commons. CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1200703

Resonans orbit yang wujud di antara kedua-dua planet adalah jenis yang menjamin kestabilan lintasannya.

Data pergerakan pluto

Data berikut menerangkan secara ringkas pergerakan Pluto:

-Radius orbit min: 39.5 AU * atau 5.9 bilion kilometer.

- Kecenderungan orbit : 17º sehubungan dengan bidang ekliptik.

-Eksentrik: 0.244

- Kelajuan orbit purata : 4.7 km / s

- Tempoh pemindahan: 248 tahun dan 197 hari

- Tempoh putaran: lebih kurang 6.5 hari.

* Satu unit astronomi (AU) sama dengan 150 juta kilometer.

Bagaimana dan kapan untuk memerhatikan Pluto

Pluto terlalu jauh dari Bumi untuk dilihat dengan mata kasar, hanya lebih dari 0.1 saat. Oleh itu, penggunaan teleskop diperlukan, malah model hobi akan melakukannya. Di samping itu, model terbaru menggabungkan kawalan yang dapat diprogramkan untuk mencari Pluto.

Namun, walaupun dengan teleskop, Pluto akan dilihat sebagai titik kecil di antara ribuan yang lain, jadi untuk membezakannya, anda harus terlebih dahulu mengetahui di mana mencarinya dan kemudian mengikutinya selama beberapa malam, seperti yang dilakukan Clyde Tombaugh. Pluto akan menjadi titik yang bergerak di atas latar belakang bintang.

Oleh kerana orbit Pluto berada di luar orbit Bumi, masa terbaik untuk melihatnya (tetapi mesti dijelaskan bahawa bukan satu-satunya) adalah ketika berada dalam keadaan bertentangan, yang bermaksud bahawa Bumi berdiri di antara planet kerdil dan Matahari. .

Ini juga berlaku untuk Mars, Musytari, Saturnus, Uranus, dan Neptunus, yang disebut planet yang lebih tinggi. Pemerhatian terbaik dibuat ketika mereka bertentangan, walaupun tentunya ia dapat dilihat pada waktu yang lain.

Untuk mengetahui penentangan planet, disarankan untuk pergi ke laman internet khusus atau memuat turun aplikasi astronomi untuk telefon pintar. Dengan cara ini pemerhatian dapat dirancang dengan betul.

Dalam kes Pluto, dari tahun 2006 hingga 2023 ia bergerak dari buruj Serpens Cauda ke buruj Sagittarius.

Gerakan putaran

Gerakan putaran Pluto. Sumber: PlanetUser / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Pluto mempunyai gerakan putaran di sekitar paksinya sendiri, seperti Bumi dan planet-planet lain. Diperlukan Pluto 6 1/2 hari untuk mengelilinginya sendiri, kerana kelajuan putarannya lebih perlahan daripada Bumi.

Menjadi jauh dari Matahari, walaupun ini adalah objek paling terang di langit Pluto, raja matahari tampak seperti titik yang sedikit lebih besar daripada bintang-bintang yang lain.

Itulah sebabnya mengapa hari-hari di planet kerdil berlalu dalam kegelapan, bahkan yang paling jelas, kerana atmosfer yang tipis mampu menyebarkan cahaya.

Gambar 6. Gambaran artis dari landskap berais Pluto, di sebelah kiri Neptunus dan di sebelah kanan, Matahari yang jauh kelihatan seperti bintang besar. Walaupun pada siang hari, planet ini terus suram. Sumber: Wikimedia Commons.ESO / L. Calçada / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0).

Sebaliknya, paksi putarannya condong 120º sehubungan dengan menegak, yang bermaksud bahawa kutub utara berada di bawah mendatar. Dengan kata lain, Pluto berpusing di sisinya, sama seperti Uranus.

Kecenderungan ini jauh lebih besar daripada paksi Bumi yang hanya 23.5º, oleh itu musim di Pluto sangat ekstrem dan sangat panjang, kerana memerlukan lebih dari 248 tahun untuk mengorbit Matahari.

Rajah 7. Perbandingan antara sumbu putaran Bumi ke kiri dan Pluto ke kanan, condong 120º sehubungan dengan menegak. Sumber: F. Zapata.

Banyak saintis percaya bahawa putaran retrograde seperti dalam kes Venus dan Uranus, atau sumbu putaran yang cenderung, sekali lagi seperti Uranus dan Pluto, disebabkan oleh kesan kebetulan, yang disebabkan oleh benda langit besar yang lain.

Sekiranya demikian, satu persoalan penting yang masih harus diselesaikan adalah mengapa paksi Pluto berhenti tepat pada 120º dan bukan pada nilai yang lain.

Kita tahu bahawa Uranus melakukannya pada suhu 98º dan Venus pada suhu 177º, sementara Mercury, planet yang paling dekat dengan Matahari, mempunyai paksinya sepenuhnya menegak.

Gambar menunjukkan kecenderungan paksi putaran planet, kerana paksi menegak, di Mercury tidak ada musim:

Rajah 8. Kecenderungan paksi putaran di lapan planet utama sistem suria. Sumber: NASA.

Komposisi

Pluto terdiri dari batu dan es, walaupun terlihat sangat berbeda dengan Bumi, kerana Pluto dingin di luar kepercayaan. Para saintis menganggarkan bahawa suhu planet kerdil berkisar antara -228ºC dan -238ºC, dengan suhu terendah yang diperhatikan di Antartika adalah -128ºC.

Sudah tentu, unsur kimia adalah perkara biasa. Di permukaan Pluto terdapat:

-Metana

-Nitrogen

-Karbon monoksida

Apabila orbit Pluto membawanya lebih dekat ke Matahari, panas menguap ais dari zat-zat ini, yang menjadi bahagian atmosfera. Dan ketika bergerak, mereka membeku kembali ke permukaan.

Perubahan berkala ini menyebabkan munculnya kawasan terang dan gelap di permukaan Pluto, yang bergantian dari masa ke masa.

Pada Pluto adalah biasa untuk mencari zarah-zarah penasaran yang disebut "tholins" (nama yang diberikan kepada mereka oleh ahli astronomi dan pemopuler Carl Sagan yang terkenal), yang diciptakan ketika sinaran ultraviolet dari Matahari memecah molekul metana dan memisahkan zat nitrogen. Tindak balas antara molekul yang dihasilkan membentuk molekul yang lebih kompleks, walaupun lebih tidak teratur.

Tholin tidak terbentuk di Bumi, tetapi mereka terdapat di objek di sistem suria luar, memberikan warna merah jambu, seperti di Titan, satelit Saturnus, dan tentu saja di Pluto.

Struktur dalaman

Sejauh ini semuanya menunjukkan bahawa Pluto mempunyai teras berbatu yang terbentuk oleh silikat dan mungkin diliputi oleh lapisan air ais.

Teori pembentukan planet menunjukkan bahawa zarah-zarah paling padat terkumpul di pusat, sementara zarah yang lebih ringan, seperti yang terdapat di dalam ais, tetap berada di atas, mengatur mantel, lapisan antara antara inti dan permukaan.

Mungkin terdapat lapisan air cair di bawah permukaan dan di atas mantel beku.

Rajah 9. Struktur dalaman Pluto. Sumber: Wikimedia Commons. PlanetUser / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0).

Bahagian dalam planet ini sangat panas kerana adanya unsur-unsur radioaktif, kerosakan yang menghasilkan sinaran, sebahagiannya menyebar dalam bentuk panas.

Unsur radioaktif tidak stabil, oleh kerana itu cenderung berubah menjadi unsur lain yang lebih stabil, secara berterusan memancarkan zarah dan sinaran gamma, sehingga kestabilan tercapai. Bergantung pada isotop, sejumlah bahan radioaktif merosot dalam pecahan sesaat atau memerlukan berjuta-juta tahun.

geologi

Permukaan sejuk Pluto kebanyakannya adalah nitrogen beku dengan jejak metana dan karbon monoksida. Dua sebatian terakhir ini tidak diedarkan secara homogen di permukaan planet kerdil.

Gambar menunjukkan kawasan terang dan gelap, serta variasi warna, yang menunjukkan adanya pelbagai formasi dan penguasaan sebilangan sebatian kimia di tempat-tempat tertentu.

Walaupun cahaya matahari yang sangat sedikit mencapai cahaya matahari, sinaran ultraviolet cukup menyebabkan reaksi kimia di atmosfer yang tipis. Sebatian yang dihasilkan dengan cara ini bercampur dengan hujan dan salji yang turun di permukaan, memberikan warna antara kuning dan merah jambu yang dilihat oleh Pluto dari teleskop.

Hampir semua yang diketahui mengenai geologi Pluto disebabkan oleh data yang dikumpulkan oleh penyelidikan New Horizons. Terima kasih kepada mereka, saintis sekarang tahu bahawa geologi Pluto sangat berbeza:

- Dataran ais

-Glasier

-Minuman air sejuk beku

-Beberapa kawah

- Bukti cryovolcanism, gunung berapi yang memuntahkan air, ammonia dan metana, tidak seperti gunung berapi darat yang memuntahkan lava.

Satelit Pluto

Pluto mempunyai beberapa satelit semula jadi, yang mana Charon adalah yang terbesar.

Untuk sementara waktu, ahli astronomi percaya bahawa Pluto jauh lebih besar daripada yang sebenarnya, kerana Charon mengorbit begitu dekat dan hampir bulat. Itulah sebabnya ahli astronomi tidak dapat membezakannya pada mulanya.

Rajah 10. Pluto di sebelah kanan dan Charon satelit utamanya. Sumber: Wikimedia Commons.

Pada tahun 1978 ahli astronomi James Christy menemui Charon melalui gambar. Ini adalah separuh ukuran Pluto dan namanya juga berasal dari mitologi Yunani: Charon adalah kapal feri yang mengangkut jiwa ke dunia bawah, kerajaan Pluto atau Hades.

Kemudian, pada tahun 2005, berkat teleskop angkasa Hubble, dua bulan kecil Hydra dan Nix ditemui. Kemudian, pada tahun 2011 dan 2012, Cerberus dan Styx muncul, semuanya dengan nama mitologi.

Satelit ini juga mempunyai orbit bulat di sekitar Pluto dan mungkin objek yang ditangkap dari tali pinggang Kuiper.

Pluto dan Charon membentuk sistem yang sangat menarik, di mana pusat jisim, atau pusat jisim, terletak di luar objek yang lebih besar. Contoh lain yang luar biasa ialah sistem Matahari-Musytari.

Kedua-duanya juga berputar segerak antara satu sama lain, yang bermaksud bahawa wajah yang sama selalu dipaparkan. Jadi tempoh orbit Charon adalah kira-kira 6.5 hari, yang sama dengan Pluto. Dan ini juga masa yang diperlukan untuk Charon membuat satu revolusi di sekitar paksinya.

Rajah 11. Putaran segerak Pluto dan Charon satelitnya. Sumber: Wikimedia Commons. Tomruen / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0).

Banyak ahli astronomi percaya bahawa ini adalah alasan yang baik untuk menganggap pasangan itu sebagai planet ganda. Sistem berganda seperti itu tidak jarang terdapat pada objek alam semesta, di antara bintang adalah perkara biasa untuk mencari sistem binari.

Bahkan telah dicadangkan bahawa Bumi dan Bulan juga dianggap sebagai planet binari.

Tempat menarik lain dari Charon adalah bahawa ia mungkin mengandungi air cair di dalamnya, yang sampai ke permukaan melalui celah dan membentuk geyser yang segera membeku.

Adakah Pluto mempunyai cincin?

Ini adalah soalan yang baik, kerana Pluto sebenarnya berada di pinggir sistem suria dan pernah dianggap sebagai planet. Dan semua planet luar mempunyai cincin.

Pada prinsipnya, kerana Pluto memiliki 2 bulan cukup kecil dengan sedikit graviti, dampak terhadapnya dapat mengangkat dan menyebarkan bahan yang cukup sehingga terkumpul di orbit planet kerdil, membentuk cincin.

Namun, data dari misi New Horizons NASA menunjukkan bahawa Pluto tidak mempunyai cincin pada masa ini.

Tetapi sistem cincin adalah struktur sementara, sekurang-kurangnya pada masa astronomi. Maklumat yang ada pada sistem cincin planet-planet raksasa menunjukkan bahawa pembentukannya agak baru dan secepat mereka terbentuk, ia akan hilang dan sebaliknya.

Misi ke Pluto

New Horizons adalah misi yang ditugaskan oleh NASA untuk menjelajah Pluto, satelitnya dan objek lain di tali pinggang Kuiper, wilayah yang mengelilingi Matahari dalam radius antara 30 dan 55 Unit Astronomi.

Pluto dan Charon adalah antara objek terbesar di rantau ini, yang juga berisi benda lain, seperti komet dan asteroid, yang disebut badan kecil dari sistem suria.

Penyelidikan New Horizon yang pantas dikeluarkan dari Cape Canaveral pada tahun 2006 dan sampai di Pluto pada tahun 2015. Ia memperoleh banyak gambar yang menunjukkan ciri-ciri planet kerdil dan satelitnya yang sebelumnya tidak dapat dilihat, serta pengukuran medan magnet, spektrometri dan banyak lagi.

New Horizons terus menghantar maklumat hari ini, dan kini berada sekitar 46 AU dari Bumi, di tengah-tengah tali pinggang Kuiper.

Pada tahun 2019 dia mempelajari objek yang disebut Arrokoth (Ultima Thule) dan sekarang diharapkan dia akan segera melakukan pengukuran paralaks dan mengirim gambar bintang dari sudut pandang yang sama sekali berbeda dari darat, yang akan berfungsi sebagai panduan navigasi.

New Horizons juga dijangka terus menghantar maklumat sehingga sekurang-kurangnya 2030.

Rujukan

1. Lew, K. 2010. Ruang: Planet kerdil Pluto. Marshall Cavendish.
2. POT. Penerokaan Sistem Suria: Pluto, planet kerdil. Dipulihkan dari: solarsystem.nasa.gov.
3. Rumah Pluto. Ekspedisi penemuan. Dipulihkan dari: www.plutorules.
4. Powell, M. Planet Mata Telanjang di Langit Malam (dan bagaimana mengenalinya). Dipulihkan dari: nakedeyeplanets.com
5. Seeds, M. 2011. Sistem Suria. Edisi Ketujuh. Pembelajaran Cengage.
6. Wikipedia. Geologi Pluto. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org.
7. Wikipedia. Pluto (planet). Dipulihkan dari: es.wikipedia.org.
8. Zahumensky, C. Mereka mendapati bahawa Pluto memancarkan sinar-X. Dipulihkan dari: es.gizmodo.com.