مجله‌ای برای دوست‌داران علم و طبیعت زمین و آسمان

سرگذشت پلوتو (قسمت اول)

یکی از پرجزئیات‌ترین تصاویری که تا پیش از رسیدن افق‌های نو به پلوتو از این جرم داشتیم. تلسکوپ فضایی هابل این عکس را گرفته است. Credit: NASA, ESA and M. Buie (Southwest Research Institute)
971

سرگذشت پلوتو

قسمت اول

کشف پلوتو کمتر از یک قرن پیش و در سال ۱۹۳۰ میلادی اتفاق افتاد. با این وجود ماجراهای زیادی در این زمان نسبتا کم برای این جرم دورافتادهٔ منظومهٔ شمسی رخ داده است که شاید مهم‌ترین‌شان ملاقات فضاپیمای افق‌های نو با پلوتو در تابستان سال گذشته و اخراج این جرم از لیست سیارات منظومهٔ شمسی در سال ۲۰۰۶ باشد.

در این مقاله و در بخش اول مطالب سرگذشت پلوتو، به بررسی داستان کشف این سیاره و مطالعات انجام‌شده روی آن تا قبل از رسیدن فضاپیمای افق‌های نو می‌پردازیم.

سیارهٔ X

پس از کشف نپتون در سال ۱۸۴۶ احتمال وجود سیارهٔ دیگری در ورای مدار نپتون مطرح شد. چرا که به نظر می‌رسید علاوه بر نپتون نیروی گرانش جرم دیگری نیز روی مدار سیارهٔ اورانوس تاثیرگذار است.

پرسیوال لاول (Percival Lowell)، اخترشناس آمریکایی، در اوایل قرن بیستم جست‌وجوی جدی خود را برای یافتن این سیاره که به سیارهٔ X معروف شده بود آغاز کرد. او برای این کار از مناطقی از آسمان هر شب عکاسی می‌کرد تا در مرحلهٔ بعد و با بررسی تصاویر به دنبال اجرام جابه‌جا‌شده در زمینهٔ ستاره‌ها بگردد. متاسفانه لاول در سال ۱۹۱۶ از دنیا رفت و نتوانست کاری را که آغاز کرده بود به پایان برساند.

پرسیوال لاول، بنیان‌گذار طرح جست‌وجوی جدی برای یافتن سیاره‌ی X
پرسیوال لاول، بنیان‌گذار طرح جست‌وجوی جدی برای یافتن سیاره‌ی X

سیزده سال طول کشید تا دوباره کار جست‌وجوی سیارهٔ X در رصدخانهٔ لاول آغاز شد. در این سال کلاید تومبا (Clyde Tombaugh) از طرف دستیار سابق لاول برای این کار انتخاب شد و جست‌وجوی خود را برای یافتن این سیاره آغاز کرد.

زمان زیادی نگذشت که تومبا متوجه جرمی متحرک در زمینهٔ ستاره‌ها شد و به این ترتیب پلوتو، در سال ۱۹۳۰ میلادی کشف شد.

کلاید تومبا با مقایسه‌ی این دو تصویر متوجه جرمی متحرک در زمینه‌ی ستارگان شد که در نهایت منجر به کشف پلوتو شد.
کلاید تومبا با مقایسهٔ این دو تصویر متوجه جرمی متحرک در زمینه‌ی ستارگان شد که در نهایت منجر به کشف پلوتو شد.

ماجراهای سیارهٔ X اما کماکان ادامه پیدا کرد. پس از بررسی‌ها مشخص شد جرم پلوتو کمتر از یک دهم جرم زمین است. بنابراین این سیاره آن‌قدر پرجرم نبود که بتواند تاثیر خاصی روی مدار اورانوس بگذارد. به این ترتیب جست‌وجوها برای یافتن سیارهٔ X دوباره آغاز شد و این داستان تا چند دهه بعد نیز ادامه پیدا کرد. تا این که بالاخره با انجام محاسبات جدید مشخص شد نیازی به وجود سیارهٔ X نیست.

پلوتو پیش از افق‌های نو

بررسی‌های اولیه پس از کشف پلوتو خصوصیات جذابی را از این سیاره آشکار کرد. مدار پلوتو پس از گذشت مدت کوتاهی از کشفش مشخص شد. دو ویژگی خاص مدار پلوتو این سیاره را از دیگر سیارات منظومهٔ شمسی متمایز می‌کند. نکتهٔ اول مدار بسیار کشیدهٔ آن است. پلوتو بر خلاف دیگر سیارات منظومهٔ شمسی نه در یک بیضی نزدیک به دایره، بلکه در یک مدار بیضوی کشیده به دور خورشید گردش می‌کند. کمترین فاصلهٔ پلوتو از خورشید ۳۰ واحد نجومی* است ولی در بعضی مواقع تا ۵۰ واحد نجومی نیز از خورشید دور می‌شود. جالب این جاست که پلوتو در زمان حضیض مداری (نزدیک‌ترین فاصله از خورشید)‌ از نپتون به خورشید نزدیک‌تر است.

مسئلهٔ غیرمعمول بعدی انحراف مدار پلوتو از صفحه‌ای است که مدار دیگر سیارات منظومهٔ شمسی با دقت خوبی در آن قرار دارد. نکتهٔ آخر این که محور چرخش پلوتو به دور خود زاویهٔ زیادی با مدار آن دارد. به عبارت دیگر می‌توان گفت پلوتو روی پهلو در مدارش حرکت می‌کند.

انحراف زیاد مدار پلوتو از صفحه‌ی منظومه‌ی شمسی.
انحراف زیاد مدار پلوتو از صفحهٔ منظومهٔ شمسی.

تمام این ویژگی‌های غیرمعمول این فرضیه را مطرح می‌کنند که احتمالا پلوتو، در گذشته با جرم دیگری برخورد کرده و یا گذر نزدیکی را از کنار یک جرم آسمانی سنگین تجربه کرده است.

با گذشت زمان و بهبود کیفیت ابزارهای رصدی و عکاسی آرام آرام شناخت بهتری از پلوتو کردیم. جیمز کریستی (James Christy)، اخترشناس آمریکایی، در سال ۱۹۷۸ و با استفاده از روش‌های عکاسی موفق به کشف کارن، بزرگ‌ترین قمر پلوتو شد. کارن و پلوتو فاصلهٔ کمی از هم دارند و میانگین فاصلهٔ آن‌ها تنها در حدود بیست هزار کیلومتر یا به عبارت دیگر یک بیستم فاصلهٔ زمین تا ماه است. کارن نیز همانند ماه در شرایط قفل مداری قرار دارد و تنها یک روی آن از پلوتو دیده می‌شود؛ همان‌طور که ما از روی زمین تنها یک سمت از ماه را می‌بینیم. در سیتسم پلوتو-کارن این ماجرا دوطرفه است و از روی کارن نیز تنها می‌توان یک سمت پلوتو را دید.

اخترشناسان با توجه به اندازهٔ ظاهری پلوتو در آسمان و فاصلهٔ آن از زمین قطر این جرم را محاسبه کردند. قطر این جرم در حدود ۲۳۷۰ کیلومتر و مساحت آن حدود ۱۷ میلیون کیلومتر مربع است. مساحتی که تقریبا با کشور روسیه برابر است. تا زمانی که پلوتو به عنوان سیاره شناخته می‌شد کوچک‌ترین سیارهٔ منظومهٔ شمسی بود.

قطر کارن تقریبا نصف قطر پلوتو است. به عبارتی نسبت اندازهٔ کارن نسبت به پلوتو از نسبت اندازهٔ تمام قمرهای منظومهٔ شمسی به سیاره‌های‌شان بیشتر است.

یکی از پرجزئیات‌ترین تصاویری که تا پیش از رسیدن افق‌های نو به پلوتو از این جرم داشتیم. تلسکوپ فضایی هابل این عکس را گرفته است. Credit: NASA, ESA and M. Buie (Southwest Research Institute)
یکی از پرجزئیات‌ترین تصاویری که تا پیش از رسیدن افق‌های نو به پلوتو از این جرم داشتیم. تلسکوپ فضایی هابل این عکس را گرفته است.
Credit: NASA, ESA and M. Buie (Southwest Research Institute)

پس از آغاز به کار تلسکوپ فضایی هابل پلوتو نیز از چشمان تیزبین این تلسکوپ دور نماند. هابل اولین تصاویر با کیفیت از پلوتو و قمرهایش را در حوالی سال ۲۰۰۰ میلادی به ثبت رساند. در تصاویر هابل که تا پیش از رسیدن افق‌های نو به پلوتو بهترین داده‌های ما را از این جرم تشکیل می‌دادند چهار قمر کوچک‌تر نیز برای پلوتو پیدا شد که نیکس (Nix)، هیدرا (Hydra)، کربروس (Kerberos) و استیکس (Styx) نام گرفتند.

تصویر تلسکوپ فضایی هابل از پلوتو و قمرهایش.
تصویر تلسکوپ فضایی هابل از پلوتو و قمرهایش.

در همین سال‌ها در بخش‌های بیرونی منظومهٔ شمسی (در کمربند کایپر و ابر اورت) به مرور اجرام ریز و درشت بیشتری مشاهده شد که نشان می‌داد پلوتو، تنها جرم این ناحیه از منظومهٔ شمسی نیست. این‌گونه بود که شک‌هایی در مورد تعریف درست ماهیت یک سیاره ایجاد شد. اگر قرار بود پلوتو، سیاره محسوب بشود باید برخی از دیگر اجرام بزرگ کمربند کایپر و ابر اورت را نیز به لیست سیارات منظومهٔ شمسی اضافه می‌کردیم. به این ترتیب در سال ۲۰۰۶ میلادی اتحادیهٔ بین‌المللی نجوم (IAU) پلوتو را از لیست سیارات منظومهٔ شمسی حذف و آن را در دستهٔ جدیدی به نام سیارات کوتوله قرار داد.

تعریف جدید سیاره

طبق تعریف جدید سیاره جرمی آسمانی است که:

۱. در مداری به دور خورشید حرکت کند.

۲. جرم کافی برای رسیدن به تعادل و داشتن شکل تقریبا کروی داشته باشد.

۳. در محیط اطراف مدارش از اجرام بزرگ دیگری وجود نداشته باشد.

مورد سوم برای پلوتو صدق نمی‌کرد و به این ترتیب این جرم به لیست سیارات کوتولهٔ منظومهٔ شمسی اضافه شد.

در مقاله‌ای دیگر به بررسی ماجراهای ملاقات فضاپیمای افق‌های نو با پلوتو خواهیم پرداخت.

 

* به میانگین فاصلهٔ زمین از خورشید (صد و پنجاه میلیون کیلومتر) واحد نجومی می‌گویند.

از فروشگاه آسمان شب دیدن کنید

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.