Psi los Plutona

Kilkanaście tygodni temu minęła osiemdziesiąta rocznica odkrycia ciała niebieskiego, które jeszcze do niedawna było uznawane za najdalszą planetę Układu Słonecznego. Do niedawna, albowiem na mocy nowej definicji planety przyjętej w 2006 r., Pluton nią nie jest – jest natomiast tzw. planetą karłowatą.

Okazuje się, że astronomowie nie po raz pierwszy w historii zrewidowali status Plutona na niekorzyść tego ostatniego. Przyjrzyjmy się pobieżnie burzliwym dziejom eks-planety.

Kilkanaście tygodni temu minęła osiemdziesiąta rocznica odkrycia ciała niebieskiego, które jeszcze do niedawna było uznawane za najdalszą planetę Układu Słonecznego. Do niedawna, albowiem na mocy nowej definicji planety przyjętej w 2006 r., Pluton nią nie jest – jest natomiast tzw. planetą karłowatą.

Okazuje się, że astronomowie nie po raz pierwszy w historii zrewidowali status Plutona na niekorzyść tego ostatniego. Przyjrzyjmy się pobieżnie burzliwym dziejom eks-planety.

Planeta X

Odkrycie Neptuna w połowie XIX w. stanowiło wielki triumf mechaniki nieba i astronomii obserwacyjnej. Ósmą planetę namierzono na sferze niebieskiej niemal dokładnie tam, gdzie umiejscawiały ją obliczenia oparte na zaobserwowanych zaburzeniach w ruchu Urana. Jednakże dalsze obliczenia oraz obserwacje obu tych planet przekonały astronomów, że gdzieś za ich orbitami musi znajdować się kolejna planeta, roboczo nazwana Transneptunem lub Planetą X.

Uczeni próbowali namierzyć owo tajemnicze ciało podobnie jak uprzednio Neptuna, jednak pierwsze próby zakończyły się niepowodzeniem. Dopiero w lutym 1930 r. młody amerykański uczony Clyde Tombaugh dostrzegł na zdjęciach przemieszczający się na tle gwiazd punkcik – kandydata na Planetę X, ochrzczoną wkrótce potem Plutonem i oficjalnie włączoną w poczet planet Układu Słonecznego.

Radość i podekscytowanie były ogromne, zresztą nie tylko w światku profesjonalnych astronomów. Walt Disney nadał nowostworzonej kreskówkowej postaci sympatycznego żółtego psa imię Pluto, a pewien zsyntetyzowany w ok. 10 lat później pierwiastek chemiczny otrzymał łacińską nazwę „plutonium” (i polską: „pluton”).

Niestety, wkrótce okazało się, że dziewiąta planeta nie spełnia pokładanych w niej nadziei. Jej masa początkowo została oszacowana na bliską masy Ziemi, a to niewiele, gdy próbuje się wytłumaczyć anomalie w ruchu Urana i Neptuna. Astronomów niepokoiła również orbita Plutona – wydłużona i nachylona pod znacznym kątem do płaszczyzny ekliptyki, niepodobna do orbit innych planet, a przywodząca raczej na myśl trajektorię planetoidy lub komety.

Obserwacje poczynione w latach 40. obniżyły szacowaną masę domniemanej Planety X dziesięciokrotnie, a w połowie lat 70. – jeszcze dziesięciokrotnie. Tym, co pozwoliło ostatecznie zmierzyć jej masę było odkrycie w 1978 r. Charona, księżyca Plutona. Ustalono wtedy masę tego ostatniego na zaledwie 0,2% masy Ziemi.

Było aż nazbyt oczywiste, że taki osesek nie może być odpowiedzialny za zaburzenia trajektorii dwóch gazowych olbrzymów. Pluton nie mógł być Planetą X i najpewniej zupełnie przypadkowo znalazł się w sfotografowanym podczas jej poszukiwań fragmencie nieba.

Historia nieuchwytnego Transneptuna kończy się bardzo prozaicznie. Oto w 1993 r., niemal wiek po przeprowadzeniu obliczeń wskazujących na to, że Neptun nie może być jedynym powodem anomalii w ruchu Urana, nowe dokładniejsze dane z sondy Voyager 2 pozwoliły znaleźć w tych rachunkach błąd. Planeta X okazała się jedynie numeryczną iluzją. Wróćmy jednak do rezultatu polowań na tę ułudę – do Plutona.

W latach 90. ubiegłego stulecia powstał projekt misji Pluto Kuiper Express (PKE), której celem miało być zbadanie systemu Pluton-Charon oraz przynajmniej jednego obiektu Pasa Kuipera (podobnego do Pasa Planetoid pierścienia niewielkich ciał rozciągającego się za orbitą Neptuna). Sonda dotarłaby do celu zapewne w roku 2012. Niestety, z powodów budżetowych misja nie doszła do skutku.

Karta odwróciła się w styczniu 2006 r., gdy z Przylądka Canaveral wystartowała sonda New Horizons. Przejęła ona cele anulowanej misji PKE. Podobnie jak jej poprzedniczki z serii Pioneer i Voyager, sonda obok aparatury badawczej niesie wiadomość dla ewentualnych pozaziemskich znalazców, a także szczyptę prochów zmarłego w 1997 r. Tombaugha.

New Horizons mknie na obrzeża Układu Słonecznego z zawrotną prędkością kilkunastu km/s. Już na początku 2007 r. minęła Jowisza, wykonując szereg zdjęć gazowego olbrzyma i jego księżyców oraz wykorzystując jego pole grawitacyjne niczym procę. Obecnie sonda znajduje się między orbitami Saturna i Urana, a do celu swojej podróży ma dotrzeć w lipcu 2015 r.

Do tego czasu Pluton pozostanie dla nas niemal nieznany. Prezentowane w artykule zdjęcia eks-planety i jej satelitów są najlepszymi, jakie udało się uzyskać za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. To właśnie on w maju 2005 roku jako pierwszy dostrzegł niewielkie księżyce znane obecnie jako Nix i Hydra. Ich odkrycie pozwala przypuszczać, że Pluton może szykować dla nas jeszcze niejedną niespodziankę.

Na przełomie XX/XXI w. zaczęto odkrywać coraz więcej obiektów transneptunowych (TNO). Już w 1992 r. odkryto Pas Kuipera. Stawało się jasne, że Pluton jest w istocie dużym TNO, a podobne mu ciała niebieskie w ogromnej liczbie czają się na obrzeżach Układu Słonecznego, czekając na zaobserwowanie. Sytuacja zaczęła przypominać historię odkrycia Pasa Planetoid w XIX w. Odkryte jako pierwsze Ceres, Pallas, Juno i Westa przez kilkadziesiąt lat były uznawane za planety. Dopiero w latach 50. XIX w. odebrano im to miano wskutek rosnącej liczby obiektów znajdowanych między Marsem i Jowiszem.

Kluczowy okazał się rok 2005, kiedy odkryto duże TNO nazwane ostatecznie Eris. Gdy ustalono, że jest większe od Plutona, odkrywcy obwieścili światu odkrycie dziesiątej planety. To ostatecznie zdeterminowało IAU do uściślenia, co właściwie należy rozumieć pod terminem „planeta”. Co może zadziwiać, aż dotąd nie istniała bowiem jej techniczna definicja.

W oświadczeniu wydanym 24 sierpnia 2006 r. IAU stwierdziła, iż:

Planetą [w Układzie Słonecznym] jest ciało niebieskie, które:

1. znajduje się na orbicie wokół Słońca;

2. posiada wystarczającą masę, by własną grawitacją pokonać siły ciała sztywnego tak, aby wytworzyć kształt odpowiadający równowadze hydrostatycznej (prawie kulisty);

3. oczyściło sąsiedztwo swojej orbity z innych względnie dużych obiektów.

Oznaczało to, że nowoodkryta Eris planetą nie jest. A w konsekwencji, nie jest nią również cieszący się tym mianem od przeszło 76 lat Pluton. Oba te ciała, razem z trzema innymi (w tym Ceres) włączono do nowej kategorii tzw. planet karłowatych, tj. ciał niebieskich niebędących satelitami spełniających jedynie podpunkty a) i b) powyższej definicji.

Do tej drugiej grupy zalicza się m.in. główny naukowiec misji New Horizons Alan Stern, który oświadczył, że w jego mniemaniu IAU się myli, a w jego wypowiedziach i na jego stronach internetowych Pluton wciąż będzie uważany za planetę. Z kolei astronom Tony Philips założył stronę http://plutopetition.com/ na której każdy może się wypowiedzieć, co sądzi na ten temat. Gdy zostanie zebranych dostatecznie dużo opinii za przywróceniem Plutona w poczet planet, autor strony ma zamiar przedłożyć je członkom IAU, licząc na ponownie rozpatrzenie tej kwestii.

Smutny los Plutona ma również swoje językowe następstwa. Niemal natychmiast po zdegradowaniu dziewiątej planety w amerykańskim angielskim pojawił się czasownik „to pluto” („plutonić”, „plutonować”?) oznaczający tyle co właśnie „degradować, dewaluować, obniżać rangę”. Słówko to zostało nawet wybrane Słowem Roku 2006 przez American Dialect Society.

Historia Plutona to w przeważającej mierze jedno plutonowanie (plutonięcie?) za drugim. Zostawiając na boku emocje, jakie wywołała niedawna debata na temat jego statusu, dzieje tej eks-planety dobrze ilustrują wzrost naszej wiedzy o najdalszych rubieżach Układu Słonecznego, jak również rozwój naszego o nich wyobrażenia.