Pluto (kääpiöplaneetta)

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
134340 Pluto
Pluto-map-hs-2010-06-d270.jpg
Tarkin saatu kuva 134340 Pluton pinnasta
Löytäminen
Löytäjät Clyde Tombaugh
Löytöaika 18. helmikuuta 1930
Kiertoradan ominaisuudet
Keskietäisyys Auringosta 5 916 520 000lähde? km
39,48168677 AU
Eksentrisyys 0,24880766
Kiertoaika Auringon ympäri 248 a 197 d 5,5 h
Synodinen kiertoaika 366,7 d
Keskiratanopeus 4,7490 km/s
Inklinaatio 17,14175°
Kuiden lukumäärä 5
Fyysiset ominaisuudet
Päiväntasaajan halkaisija 2 320 km
Pinta-ala 17 000 000 km2
Massa 1,290×1022 kg
0,0021 Maan massaa
Keskitiheys 2,05 g/cm3
Putoamiskiihtyvyys pinnalla 0,6 m/s2
Pyörähdysaika -6 d 9 h 17,6 m
Akselin kaltevuus 119,61°
Absoluuttinen kirkkaus -0,7[1]
Albedo 0,30
Pakonopeus 1,2 km/s
Pinnan lämpötila alin: 33 K
keski: 44 K
ylin: 55 K
Kaasukehän ominaisuudet
Kaasunpaine <0,01 kPa
Koostumus
Typpeä
Metaania
90 %
10 %

Pluto (virallisesti 134340 Pluto, symboli: Pluto symbol.svg) on plutoidi ja kääpiöplaneetta, joka kiertää Aurinkoa Neptunusta kauempana Kuiperin vyöhykkeellä. Se on varsinaisen vyöhykkeen kappaleista suurin, mutta vasta toiseksi suurin kaikista transneptunisista kohteista (suurin on hajanaisen kiekon Eris)[2][3]. Pluto on jäästä ja kivestä koostuva pienehkö ulkoplaneettojen kuita muistuttava kappale, jonka läpimitta on hieman alle 2 400 kilometriä. Pluto saattaa olla samankaltainen kuin Neptunuksen kuu Triton.

Vuonna 1930 löydettyä Plutoa pidettiin pitkään aurinkokunnan yhdeksäntenä planeettana. Vuonna 2006 Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni (IAU) kuitenkin muutti planeetan määritelmää siten, että Pluto menetti asemansa planeettana.

Taiteilijan näkemys Pluton pinnasta. Pinnalla näkyy puhdasta metaania ja Aurinko näyttää noin tuhat kertaa etäisemmältä kuin Maasta katsottunaselvennä.

Pluton löytäminen ja määrittely[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Clyde Tombaugh löysi Pluton järjestelmällisen valokuvaetsinnän tuloksena 18. helmikuuta 1930 Lowellin observatoriossa, Arizonassa – tosin valokuva kohteesta oli otettu jo 19. maaliskuuta 1915. Ennen Tombaughia oli varsinkin Percival Lowell vuodesta 1905 lähtien etsinyt Neptunuksen takaistaPlaneetta X:ää”, jonka olemassaolo oletettiin Neptunuksen kiertoradassa havaittujen poikkeamien perusteella. Hän ei kuitenkaan onnistunut löytämään sitä. Käytännössä Pluto löytyi täysin sattumalta, sillä sen massa on liian pieni aiheuttaakseen häiriöitä suurten planeettojen ratoihin. Pluton massa selvisi vasta 1970-luvun lopussa, kun siltä löytyi kuu, Kharon.

Pluto on nimetty roomalaisen manalan jumalan Pluton mukaan, ja se on elämälle erittäin epäedullinen paikka. Nimen valintaa perusteltiin kuitenkin myös sillä, että se sisältää tuntematonta planeettaa pitkään etsineen Percival Lowellin nimikirjaimet PL. Niistä muodostettiin myös Pluton symboli Pluto symbol.svg.

Aina 1930-luvulta vuoteen 2006 saakka Plutoa pidettiin planeettana. 24. elokuuta 2006 Prahaan kokoontunut Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni äänesti uudesta planeetan määritelmästä, jonka mukaan Plutoa ei enää lasketa planeetaksi vaan kääpiöplaneetaksi.[4] Päätöksen jälkeen Pluto liitettiin myös IAU:n ylläpitämään pikkuplaneettojen luetteloon numerolla 134340.[5] Vuonna 2008 IAU loi uuden nimityksen, jonka määritelmän perusteella Pluto on plutoidi.[6] Osa tähtitieteilijöistä oli eri mieltä uudesta nimityksestä.[7]

Pluto ei kuitenkaan ole ensimmäinen planeetaksi kutsuttu aurinkokunnan kohde, joka on menettänyt asemansa. Ensimmäisinä löydettyjä nykyään asteroideiksi kutsuttuja taivaankappaleita Cerestä, Vestaa, Pallasta ja Junoa pidettiin planeettoina siinä missä muitakin monen vuosikymmenen ajan, kunnes vuonna 1845 uusia asteroideja alkoi löytyä kiihtyvällä tahdilla (Astraea löytyi kyseisenä vuonna) ja edellä mainitut menettivät asemansa 1850-luvulla. Näitä kohteita kutsuttiin sen jälkeen yleisesti pikkuplaneetoiksi tai asteroideiksi. Vuonna 2006 Cereksestä tuli kääpiöplaneetta Eriksen ja Pluton rinnalle, sillä se täytti tarvittavan määritelmän.[8][9][10][11]

Kiertorata[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pluton rata (sinisellä) verrattuna uloimpien planeettojen (Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus) ratoihin (punaisella).

Pluto poikkeaa planeetoista muutenkin kuin kokonsa puolesta. Sen rata on huomattavan kallellaan (17°) Maan ratatasoon eli ekliptikaan nähden. Rata on myös varsin elliptinen (eksentrisyys 0,25), ja Pluto tuleekin lähimmillään Aurinkoa Neptunuksen radan sisäpuolelle (esimerkiksi vuosina 1979–1999). Neptunus ja Pluto eivät silti voi törmätä toisiinsa, koska niiden kiertoaikojen suhde on lukkiutunut arvoon 2:3. Pluton lisäksi tällaisilla radoilla kiertää muitakin taivaankappaleita kuten Orcus ja Ixion. Plutoa ja näitä muita 2:3 resonanssissa Neptunuksen kanssa olevia kohteita sanotaan plutinoiksi Pluton mukaan.[12] Plutoa pidetään tyypillisenä Kuiperin vyöhykkeen kohteena ja sen kierto Auringon ympäri kestää 248 vuotta.[13]

Pluton pinta ja rakenne[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Ohut kaasukehä koostuu pääasiassa metaanista ja typestä, ja sen paine on hyvin alhainen, mikrobaarin luokkaa. Pinnan lähellä on ohutta utua. Pluton pakonopeus on 1,2 km/s. Pluton pinnalla arvioidaan olevan metaanijäätä. Pluton väri on punaisempi kuin Kharonin. Plutosta ei ole olemassa tarkkaa kuvaa, mutta parhaimmista kuvista on havaittavissa tummien ja vaaleiden alueiden vaihtelua. Päiväntasaajan tienoilla on pitkulainen tummahko alue.

Plutosta ja Kharonista mitatun infrapuna-absorptiospektrin perusteella Pluton pinta muodostuu enimmäkseen metaanijäästä. Samat mittaukset myös osoittavat, että Pluton pinnalla puhtaan metaanijään suhde typpipitoiseen metaanijäähän on suurempi kuin Neptunuksen kuu Tritonilla. Plutolla ei myöskään esiinny yhtä paljon puhdasta typpeä. Pluton (samoin kuin Tritonin) spektrissä on myös nähtävissä kapea, mutta syvä 4,0 µm:n absorptioviiva, jonka aiheuttajaa ei tunneta. Se kuitenkin liittyy mahdollisesti hiilimonoksidijäähän. [14]

Pluton kaasukehä on typpeä ja häkää, joita tiivistyy aika-ajoin Pluton pinnalle. Pluton kaasukehän paineeksi mitattiin vuonna 1988 tähdenpeittohavainnon perusteella 0,15 Pa, noin 1/700 000 maan ilmakehän paineesta. Pluton kaasukehän arvellaan tihentyneen kaksinkertaiseksi seuranneiden parin vuosikymmenen aikana. Ehkä Pluton napalakki on kääntynyt Aurinkoon päin ja alkanut sulaa. Pluto on melko kirkas, sen Bondin albedo on 0,4–0,6 ja geometrinen albedo 0,5–0,7. Pluton pinnasta on kiinteää typpeä 98 prosenttia, hieman metaania ja jälkiä hiilimonoksidista. Kirkkailla alueilla on typpeä, metaania, etaania ja hiilimonoksidia. Tummilla alueilla on orgaanista materiaalia, joka on syntynyt eri yhdisteiden reagoidessa kosmisten säteiden vaikutuksesta.

Plutosta katsottuna Aurinko näyttää kirkkaalta tähdeltä, ja sen säteilystä saapuu vain 0,89 W/m2. Plutossa on todella kylmä, lämpötila on vain noin 43 kelviniä (−230 °C). Lämpötila vaihtelee Pluton kierron mukana −228–−238 °C. Ilmakehän paksuutta kuvaava skaalakorkeus on 60 km, ja keskimääräinen molekyylipaino 16–25 g/mol.

Pluto saattaa muistuttaa Tritonia, jossa tulivuorista purkautuu nestemäistä typpeä.

Pluto on 50–70-prosenttisesti kiveä, ja loput massasta on lähinnä jäätä. Pluton tiheys on 1 750 kg/m3. Niinpä Plutossa olisi jäätä noin 30–50 prosenttia. Jään alhainen osuus viittaa siihen, että Aurinkokunnan synnyssä alueella olevasta hapesta suuri osa tiivistyi alhaisessa lämpötilassa hiilimonoksidiksi CO eikä vedeksi niin kuin lähempänä Aurinkoa.

Vuoden 2006 alussa Plutoa tarkkailtiin Keck- ja Hubble-teleskoopeilla. Sen pinnan lämpötilaksi mitattiin 43 K eli kymmenen astetta alhaisempi kuin Kharonilla. Viileyden syynä on välillisesti auringonsäteily, joka höyrystää pinnan typpijäätä kaasuksi. Vaikutus on sama kuin iholta haihtuvalla hiellä.

Pluton pinta lämpenee[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tähtitieteilijät ovat tehneet vuonna 2002 tapahtuneen tähdenpeiton perusteella laskelmia, joiden mukaan Pluton pinta saattaa olla lämpiämässä ja vastaavasti ilmakehä viilenemässä. Laskelmat perustuvat havaintoihin vuonna 2002 tapahtuneesta tähdenpimennyksestä, jolloin Pluto kulki tähden P126A edestä.

Pluton kuut[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kharon[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pluton suurin kuu Kharon löytyi vuonna 1978. Se on 1 200 kilometrin läpimittaisena samaa kokoluokkaa 2 250-kilometrisen Pluton kanssa. Kappaleiden pyörähdysajat ja kiertoajat toistensa ympäri ovat täsmälleen samat (6,39 vuorokautta), joten niistä näkyy aina sama puoli toisiinsa. Plutoa ja Kharonia voidaan pitää kaksoisplaneettana (Oikeastaan kaksoiskääpiöplaneettana, koska Pluto ei ole planeetta vaan kääpiöplaneetta.), sillä tosiasiassa ne kiertävät yhteistä massakeskipistettä, joka sijaitsee Pluton ulkopuolella. [1] Järjestelmän yhteinen massa on vain 0,2 prosenttia maan massasta eli noin 1,36 × 1022 kg. Pluton ja Kharonin välinen etäisyys on noin 20 000 kilometriä. Kharon koostuu enimmäkseen jäästä, toisin kuin Pluto. Sen tiheys on vain 1,2–1,3 g/cm3. Kharonin pinnalla on paljon vesijäätä, mikä hallitsee myös sen absorptiospektriä. Kharonin spektrissä on tuntematon absorptioviiva 3,7 µm kohdalla. [14]

Kesällä 2005 sattuneen tähdenpeiton aikana tehdyistä havainnoista ESOssa on mitattu Kharonin säteeksi 604 km ja tiheydeksi 1,71 g/cm3. Lisäksi voitiin päätellä, ettei Kharonilla ole kaasukehää ja että sen paine voi olla korkeintaan miljoonasosan Maan ilmakehän paineesta. Kharon on Pluton lähin kuu.

Hydra ja Nix[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pluton järjestelmä
Pluton järjestelmä

Toukokuussa 2005 Plutolta löydettiin kaksi kuuta, S/2005 P 1 ja S/2005 P 2, joille annettiin kesäkuussa 2006 pysyvät nimet Hydra ja Nix. Nämä kuut sijaitsevat suunnilleen samalla ratatasolla kuin Kharon ja kiertävät Plutoa noin kahdesta kolmeen kertaa kauempana. Kumpikin on läpimitaltaan arviolta 44—130 km, mutta niiden kokoa ei ole mitattu vielä tarkkaan. Nix on toiseksi lähin kuu ja Hydra kolmanneksi.

Hydra ja Nix eivät suoranaisesti kierrä Plutoa, vaan koko järjestelmän yhteistä massakeskipistettä, joka on Pluton ja Kharonin välissä, eli ne ovat yhtä lailla kuita myös Kharonille.

Kerberos[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Avaruusteleskooppi Hubble löysi heinäkuussa 2011 neljännen Plutoa kiertävän kuun, joka sai väliaikaisesti nimen S/2011 (134340) 1 (se tunnettiin myös epävirallisesti nimellä P4). Pienikokoisen kuun arvioidaan olevan halkaisijaltaan 13–34 kilometriä, ja se on siten Pluton tunnetuista kuista pienin.[15][16] S/2011 (134340) 1 näyttää sijaitsevan noin 59 000 kilometrin päästä Plutosta.[17][18][19][20] Kuu sai viralliseksi nimekseen Kerberos IAU:n 2. heinäkuuta 2013 julkaisemassa tiedonannossa.[21]

Styx[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kesäkuussa 2012 avaruusteleskooppi Hubble löysi viidennen kuun, joka sai väliaikaisen nimen S/2012 (134340) 1 ja tunnettiin myös nimellä P5.[22] IAU julkisti 2. heinäkuuta 2013 kuun viralliseksi nimeksi Styx.[21]

Pluton rataelementit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Keskimääräiset rataelementit epookin J2000.0 suhteen. Kaavoissa t on epookista J2000.0 kulunut aika vuorokausina ja T sama vuosisatoina. Siis kun juliaaninen päivämäärä on J, on t = J - 2451545.0 ja T = t/36525.

Luotaimet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Plutoa ei vielä ole tutkittu luotaimilla. 19. tammikuuta 2006 NASA lähetti New Horizons -ohilentoluotaimen kohti Plutoa. Luotain ohitti Jupiterin käyttäen planeettaa painovoimalinkona helmikuussa 2007, ja sen on määrä saapua kohteeseensa helmikuussa 2015.

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. JPL Small-Body Database Browser: 134340 Pluto (englanniksi)
  2. http://www.gps.caltech.edu/~mbrown/planetlila/
  3. http://www.planetary.org/explore/topics/trans_neptunian_objects/facts.html
  4. IAU 2006 General Assembly: Result of the IAU Resolution votes
  5. MPEC 2006-R19 : EDITORIAL NOTICE
  6. Kivipelto, Arja: Pluto on nyt plutoidi 12. kesäkuuta 2008. Helsingin Sanomat.
  7. Pluto Now Called a Plutoid Yahoo! News. Viitattu 12.6.2008. (englanniksi)
  8. http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2007/27/background/
  9. http://www.usno.navy.mil/USNO/astronomical-applications/astronomical-information-center/minor-planets?
  10. http://www.iau.org/public/pluto/
  11. http://www.iau.org/public_press/news/detail/iau0601/
  12. http://www.planetary.org/explore/topics/trans_neptunian_objects/facts.html
  13. Orbit of Pluto Universe Today. 24.4.2008. Viitattu 21.7.2011. (englanniksi)
  14. a b ESO Messenger 129 s. 58–60
  15. Pluton ympäriltä löytyi neljäs kuu Helsingin Sanomat. 20.7.2011. Viitattu 20.7.2011.
  16. Hubble löysi Pluton neljännen kuun Yle.fi Uutiset 20.7.2011. Viitattu 27.7.2011.
  17. Hubble spots fourth moon around Pluto Skymania. 21.7.2011. Viitattu 21.7.2011. (englanniksi)
  18. NEW SATELLITE OF (134340) PLUTO: S/2011 (134340) 1 (englanniksi)
  19. BBC News: Science & Environment: New Pluto moon spied by Hubble (englanniksi)
  20. Pluto, Charon, Nix, Hydra, and S/2011 (134340) 1 (englanniksi)
  21. a b Names for New Pluto Moons Accepted by the IAU After Public Vote International Astronomical Union, press release 1303. 2.7.2013. Viitattu 2.7.2013.
  22. http://phys.org/news/2012-07-hubble-space-telescope-moon-pluto.html

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Pluto (kääpiöplaneetta).


Aurinkokunta
Planeetat ja kääpiöplaneetat
Aurinko Merkurius Venus Kuu Maa Phobos ja Deimos Mars Ceres Asteroidivyöhyke Jupiter Jupiterin kuut Saturnus Saturnuksen kuut Uranus Uranuksen kuut Neptunuksen kuut Neptunus Pluton kuut Pluto Haumean kuut Haumea Makemake Kuiperin vyöhyke Dysnomia Eris Hajanainen kiekko Oortin pilviSolar System XXX.png
Aurinko · Merkurius · Venus · Maa · Mars · Ceres · Jupiter · Saturnus · Uranus · Neptunus · Pluto · Haumea · Makemake · Eris
Kuut (Maan · Marsin · Jupiterin · Saturnuksen · Uranuksen · Neptunuksen · Pluton · Haumean · Eriksen · Pikkuplaneettojen)
Renkaat (Jupiterin · Saturnuksen · Rhean · Chariklon · Uranuksen · Neptunuksen)
Pienkappaleet · Pikkuplaneetat (Asteroidit (NEA:t · Asteroidivyöhyke · Troijalaiset)) · Damocloidit · Kentaurit
Transneptuniset kohteet · (Kuiperin vyöhyke · Hajanainen kiekko · Hillsin pilvi · Oortin pilvi) · Komeetat · Meteoroidit
Edeltäjä:
(134339) 5628 T-3
Luettelo pikkuplaneetoista Seuraaja:
(134341) 1979 MA