Pluto

Manen van
Pluto:


Charon

( Manen met een diameter > 200 kilometer )





De laatste 'planeet' in het zonnestelsel - want zo blijven we Pluto (nu formeel 'dwergplaneet') traditiegetrouw noemen - is tevens de meest verguisde en vergeten planeet van allemaal. Astronomen houden van symmetrie. De aanwezigheid van een ijsdwergje in een scheve en gehelde baan, na vier reuzenplaneten, is hiermee niet in harmonie.



Nadat Clyde Tombaugh het nietige object in 1930 ontdekte, heeft het zich niet bepaald in een massale belangstelling mogen verheugen. Tijd dus om daar verandering in te brengen, want Pluto en zijn grote maan Charon zouden wel eens een sleutelrol kunnen vervullen bij het beantwoorden van veel vragen over het ontstaan van het zonnestelsel en de buitenste regionen daarvan.

Oppervlak
Als we de zon gelijk zouden stellen aan een aanhangwagentje van twee bij twee meter in hartje Amsterdam, dan zouden we Pluto op dezelfde schaal ergens op de Fiji-eilanden vinden ter grootte van een druivenpitje. Het spreekt voor zich dat Pluto in werkelijkheid niet of nauwelijks wordt verwarmd door de zonnestraling. De temperatuur aan zijn oppervlak bedraagt gemiddeld -215 graden Celsius. Hiermee doet Pluto zijn tweede titel, ‘ijsdwerg’, zeker eer aan.

De enorme afstand van Pluto maakt het voor aardse waarnemers moeilijk om iets over zijn oppervlak te weten te komen. Zelfs door de beste amateur-telescopen verschilt de planeet ogenschijnlijk niet veel van de vele achtergrondsterren. Slechts grote professionele telescopen, met de Hubble Space Telescope in de voorhoede, zijn capabel om kleine oppervlaktedetails te bespeuren. Tussen 1985 tot 1990 wilde het toeval dat Pluto en Charon elkaar met regelmaat bedekten. Door analyses te verrichten van helderheidvariaties gedurende deze bedekkingen, konden onderzoekers afleiden welke regionen op de planeet een groot reflecterend vermogen (albedo) bezitten en welke niet. In combinatie met de resultaten van spectrametingen, leverde dit het beeld op dat Pluto’s oppervlak grotendeels moet bestaan uit bevroren stikstof, methaan en koolstofmonoxide.

Wat op de ruwe beelden van Pluto die tot dusver zijn verworven opvalt, zijn de grote donkere structuren die zich hoofdzakelijk in gebieden nabij de evenaar lijken te bevinden. Sommige onderzoekers denken dat het om afzettingen van organische moleculen gaat, maar zeker is dit allerminst. In tegenstelling tot de equatoriale regionen weerkaatsen de poolgebieden van Pluto relatief veel licht. Vermoedelijk ligt hier een dikke laag ijs opgeslagen; wellicht zelfs met sporen van water.



Astronomen constateren dat het oppervlak van Pluto in de loop der jaren kleur- en helderheidsveranderingen vertoont. Welke - vermoedelijk seizoensgebonden - processen hieraan ten grondslag liggen, moet toekomstig ruimteonderzoek uitwijzen.

Atmosfeer   
Heeft Pluto een dampkring of niet? Dit is een vraag die onmogelijk met “ja” of “nee” kan worden beantwoord. Sterker nog: de waarheid ligt in het midden. Pluto doet ruim 247 jaar over een rondje om de zon. Echter, zijn baan heeft meer weg van een ellips dan van een cirkel, waardoor Pluto op zijn verste punt (aphelium) bijna twee keer zo ver van de zon verwijderd is dan op zijn dichtstbijzijnde punt (perihelium). Dit alles heeft tot gevolg dat de temperatuur op Pluto zeer veranderlijk is. Tijdens warmere periodes verdampen enkele oppervlaktestoffen om - slechts tijdelijk - een dunne dampkring te vormen.

Het is voornamelijk bevroren stikstof aan het planeetoppervlak dat bij temperaturen boven de -233 graden Celsius gasvormig wordt en opstijgt. Omdat deze temperatuur op de van de zon afgewende kant van Pluto sowieso niet gehaald wordt, moet dit vreemde situaties opleveren. Zodra in een gebied de avond aanbreekt, slaat de plaatselijke atmosfeer immers weer grotendeels neer op het oppervlak.



In 1989 bevond Pluto zich het dichtst bij de zon. Door zijn lange omlooptijd manifesteert zijn dampkring zich vermoedelijk ook nu nog. Veel wetenschappers willen daarom dat er snel ter plaatse onderzoek naar de samenstelling van en de processen in de atmosfeer wordt verricht. Toen de tijd enkele jaren geleden begon te dringen, besloot de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA de verkenner New Horizons naar Pluto te sturen. Het ruimtevaartuig is in januari 2006 gelanceerd en zal in juli 2015 een flyby uitvoeren langs Pluto en Charon. Onderzoekers hebben dan enkele maanden de tijd om geavanceerde observaties van en metingen aan beide objecten te verrichten.

Inwendige
Pluto is volledig opgebouwd uit gesteenten (silicaten) en verschillende ijzige componenten. Er is dan ook geen sprake van een vloeibare mantel in welke vorm dan ook. Met een massa die minstens 300 keer kleiner is als die van de aarde is de aanwezigheid van een interne warmtebron eveneens erg onwaarschijnlijk. Ook over de tegenwoordigheid van metalen als ijzer en nikkel in het inwendige bestaan twijfels. Om grote hoeveelheden kan het, gezien de relatief lage dichtheid van het hemellichaam, niet gaan. Tot op de dag van vandaag is er ook nooit een aanwijzing gevonden voor het bestaan van een Plutoniaans magnetisch veld.

Planeet of géén planeet ?   
Toen in 2001 de ontdekking bekend werd gemaakt van een groot ijzig object in de buitendelen van het zonnestelsel, barstte de discussie omtrent de formele status van Pluto in volle hevigheid los. De ijsdwerg bleek zich op te houden in de zogeheten Kuipergordel, een gebied buiten de baan van Pluto waar zich talrijke kleine, donkere en ijzige objecten bevinden, en overtrof met zijn afmetingen de grootste planetoïde, Ceres. Al langer werd verondersteld dat Pluto eigenlijk niet meer dan een opvallend onderdeel van deze gordel is. Tegenstanders van Pluto als officiële ‘negende planeet’, voelden zich door de vondst gesterkt. En in augustus 2006 besloot de Internationale Astronomische Unie (IAU) dat het hemellichaam niet langer als ‘planeet’ te boek mag staan. Pluto behoort tegenwoordig tot de categorie der ‘dwergplaneten’. Maar de discussie hierover is nog lang niet ten einde…

Toch zijn er argumenten in overvloed. De baan die Pluto doorloopt is, vergeleken bij die van de andere planeten, zeer elliptisch. Hierdoor is het ijzige hemellichaam in het zonnestelsel feitelijk zelfs enkele jaren de achtste planeet op rij geweest. Hoewel Pluto sinds 1999 weer hekkensluiter is in het traditionele gezelschap van de negen planeten, bevond hij zich de twintig jaar binnen de baan van gasreus Neptunus! Zijn planetaire baan heeft voorts niet alleen de opmerkelijke eigenschap zeer elliptisch te zijn; ook staat het vlak ervan opmerkelijk schuin op het vlak waarin de andere planeten bewegen, de ecliptica. De hoek tussen deze twee bedraagt ruim 17 graden; een aanwijzing dat de planeet ooit vanuit de buitenste regionen van het zonnestelsel naar een kleinere baan is ‘gevallen’.



Het feit dat Pluto wordt vergezeld door een - naar verhouding - zeer grote begeleider, wijst volgens sommigen echter in een tegenovergestelde richting. Het lijkt onwaarschijnlijk dat Pluto met maan en al naar de binnendelen van het zonnestelsel is getrokken. En dat de planeet Charon in een later stadium met behulp van zijn (geringe) zwaartekracht Charon ingevangen zou hebben, is al even twijfelachtig. Deze constateringen indiceren dat het Plutoniaanse dubbelsysteem zijn oorsprong wel degelijk vindt in een volwaardig planeet, maar dat dit oerobject na een aanvaring met een planetoïde of een andere protoplaneet uiteen is gevallen in twee componenten.

Auteur(s):     A.S.





Pluto in cijfers
Diameter 2.330 km
Massa 1,302 × 10^22 kg
Gemiddelde dichtheid 2,03 g/cm^3
Valversnelling 0,73 m/s^2
Rotatietijd (lokale 'dag') 6 d 9 u 17 m 37 s
Omlooptijd zon (lokaal 'jaar') 248 jaar
Afstand tot de zon (gem.) 5,9068 × 10^9 km
39,4851 AE
Atmosfeer 0,3 Pa (zomermaximum)
Temperatuur (gem.) 44 K (-229°C)
Samenstelling atmosfeer
Stikstof (N 2 ) > 90%
Methaan (CH 4 ) ~ 1%
Koolstofmonoxide (CO) < 1%
Databron: NASA