Marcin JAKUBOWSKI: Pluton. O "nieplanecie", budzącej coraz większe zainteresowanie

TSF Jazz Radio

Pluton. O "nieplanecie", budzącej coraz większe zainteresowanie

Marcin JAKUBOWSKI

Fizyk w Instytucie Fizyki Maxa Plancka w Greifswaldzie zamujący się badaniami nad syntezą termojądrową. Ukończył studia na Wydziale Matematyki, Fizyki i Informatyki Uniwersytetu Opolskiego, doktoryzował na Uniwersytecie w Bochum prowadząc jednocześnie badania w Forschungszentrum Jülich. Pracował w kilku największych ośrodkach zajmujących się badaniami nad syntezą termojądrową, m.in. w General Atomics w San Diego i National Institute for Fusion Science w Japonii, gdzie wielokrotnie był profesorem wizytującym. Na Twitterze zainicjował stream #PięknoNauki.

Ryc.: Fabien Clairefond

zobacz inne teksty autora

Kilkanaście lat pracy kilkunastu zespołów z całego świata nie poszło na marne. Pomimo iż przelot odbył się ponad rok temu, sonda nadal przesyła na Ziemię dane o Plutonie. Przyczyną jest wolna transmisja i ogromna odległość pomiędzy sondą a naszą planetą. Okazało się, że Pluton jest równie ekscytujący, jak Jowisz lub Wenus. Dane są tak niesamowite, że amerykańscy naukowcy liczą, iż uda im się przywrócić Plutonowi status planety, jednej z ciekawszych w Układzie Słonecznym – pisze Marcin JAKUBOWSKI

W latach 20. astronomowie nie potrafili wytłumaczyć zakłóceń w orbicie Neptuna. Jedną z hipotez była obecność Planety X, która miała zakłócać grawitacyjnie ruch Neptuna wokół Słońca. Młody amerykański astronom Clyde Tombaugh dostał niewyobrażalnie trudne zadanie, wymagające benedyktyńskiej pracy – musiał znaleźć igłę w stogu siana, bo tylko tak można nazwać przeszukiwanie zdjęć nieba, na których astrograf (rodzaj teleskopu, na którym zamontowany jest aparat fotograficzny) uwieczniał setki tysięcy gwiazd. Wszystkie obiekty jawiły się jako mniejsze lub większe białe punkty na czarno-białych fotografiach. W lutym 1930 roku Tombaugh zauważył ruch jednego z ciał niebieskich, który go zaintrygował. Po dokładniejszej analizie okazało się, że znalazł to, czego szukał. Jeden z punktów poruszał się inaczej niż gwiazdy w tle. Była to nowa planeta, której nazwę – Pluton – nadała 11-letnia wówczas Venetia Burney. Venetia dowiedziała się z artykułu w „The Times” o nowej, bardzo odległej od Słońca planecie, na której panuje wieczny mróz, co skojarzyło się jej z rzymskim bogiem zaświatów – Plutonem.

Jak okazało się wiele lat później, zakłóceń w ruchu orbitalnym Neptuna nie było. Na początku XX wieku niepoprawnie zmierzono jego masę. Pomyłka pozwoliła na odkrycie nowego ciała niebieskiego w Układzie Słonecznym, zapewne o kilka dekad wcześniej, niż stałoby się to bez tej omyłkowej hipotezy.

Kiedy Clyde Tombaugh odkrył Plutona w 1930 roku, obiekt ten był raptem jasnym punkcikiem, drobinką kurzu, która zmieniła pozycję na dwóch fotografiach nieba zrobionych w przeciągu jednego tygodnia. Przez dziesiątki lat Pluton był dla astronomów olbrzymią zagadką. Nawet kosmiczny teleskop Hubble’a nie był w stanie pokazać czegoś więcej niż kolorowe smugi na jego powierzchni.

Na początku XXI wieku NASA postanowiła zbadać obiekty w tzw. Pasie Kuipera – ogromnym obszarze poza orbitą Neptuna, zawierającym oprócz Plutona i kilku większych planetoid mnóstwo bardzo małych obiektów. Misja nazwana New Horizons (Nowe Horyzonty) jest misją eksploracyjną, która ma pomóc nam zrozumieć, jak powstawał Układ Słoneczny. W styczniu 2006 roku, gdy rozpoczynała się misja, Pluton był jeszcze planetą, jedyną odkrytą przez astronoma amerykańskiego. Krótko po starcie sondy, gdy odkryto w Układzie Słonecznym ciała niebieskie zbliżone wielkością do Plutona, Międzynarodowa Unia Astronomiczna zdegradowała jego status do planety karłowatej. Amerykańska sonda potrzebowała dziewięciu lat, by pokonać dystans pomiędzy Ziemią a Plutonem i w ciągu krótkiego przelotu nad jego powierzchnią zebrać jak najwięcej danych. Praca instrumentów podczas największego zbliżenia była tak intensywna, że zawieszono komunikację z bazą misji na Ziemi.

„Pluton ukazuje nam tak wielką różnorodność form i procesów, że trudno porównać ją z czymkolwiek, co znamy z naszego Układu Słonecznego” [Alan Stern, naukowiec NASA związany z misją New Horizons]

Przepiękne zdjęcie Plutona i jego satelity Charona, które dotarło do nas w tym roku, pokazuje, jak niesamowicie ciekawe i różne są te ciała niebieskie. Układ Pluton-Charon jest nazywany też „planetą podwójną” – różnica mas pomiędzy tymi ciałami jest na tyle niewielka, że oba wirują jak w tańcu wokół wspólnego środka masy znajdującego się pomiędzy nimi.

Ciemnoczerwona część powierzchni Plutona jest bardzo stara – świadczą o tym widoczne na niej kratery. Ta jaśniejsza jest o wiele młodsza – to morze lodowego azotu. Pomimo olbrzymiej odległości od Słońca i skrajnie niskich temperatur Pluton jest geologicznie aktywny. Na powierzchni tej karłowatej planety mogą znajdować się potężne wydmy, lodowce zmrożonego azotu, pada tam metanowy śnieg, a nawet wysoce prawdopodobne jest, że są tam wulkany, które zamiast lawy wypluwają lód.

Dzięki kamerom na pokładzie sondy zobaczyliśmy lodowe szczyty górskie wyższe od Tatr, sąsiadujące z majestatycznymi lodowcami z ciekłego azotu. Krajobraz jak z powieści Stanisława Lema to efekt ciepła wytwarzanego przez pierwiastki promieniotwórcze we wnętrzu planety oraz wahań temperatury podczas ruchu Plutona wokół Słońca. Gdy jego odległość od Słońca jest minimalna – temperatury rosną tak, że z gazów sublimujących z jego powierzchni tworzy się cienka atmosfera (notabene – kolor nieba na Plutonie jest niebieski). Gdy ta odległość się zwiększa, temperatury spadają i gaz zamarza, tworząc na powierzchni niesamowite formacje.

Alan Stern jest zafascynowany bogactwem form na tym ciele niebieskim. „Pluton pokazał nam taką różnorodność krajobrazów i złożoność procesów tam zachodzących, że śmiało mogą konkurować z każdym innym ciałem niebieskim w Układzie Słonecznym. Gdyby artysta przed przelotem sondy namalował takie krajobrazy, powiedziałbym, że to gruba przesada, ale te rzeczy naprawdę tam istnieją”.

Mniejszy towarzysz Plutona jest równie ciekawy. Czerwonawa barwa wokół bieguna Charona to efekt występujących tam tholinów, związków organicznych powstających z etanu lub metanu. Tholiny, uznawane za podstawowe cegiełki, z których mogło powstać życie, występują w dużych ilościach na innych ciałach w Układzie Słonecznym, np. na księżycu Saturna – Tytanie. Na Charonie nie powinno go być, a jednak jego biegun pokryty jest karmazynowym nalotem tholinu. Naukowcy podejrzewają, że Charon dzięki małej odległości od Plutona „wykrada” związki organiczne z jego atmosfery. Tak jak woda paruje z powierzchni oceanów na Ziemi, tworząc na niebie chmury, tak azot i metan przedostają się z powierzchni Plutona do jego rzadkiej i cienkiej atmosfery. Stamtąd są „wykradane” przez Charona dzięki przyciąganiu i opadają na jego polarnej czapie lodowej.

Na dodatek Charon okazał się księżycem o równie ciekawej geologii z bardzo dużymi różnicami w wysokości poszczególnych elementów terenu. New Horizons sfotografowała tam depresje, żleby, wzgórza i kaniony tak wielkie jak Wielki Kanion Kolorado. Ma to z pewnością związek ze składem tego księżyca, w dużej części złożonego z lodu wodnego.

Kilkanaście lat pracy kilkunastu zespołów z całego świata nie poszło na marne. Pomimo iż przelot odbył się ponad rok temu, sonda nadal przesyła na Ziemię dane o Plutonie. Przyczyną jest wolna transmisja i ogromna odległość pomiędzy sondą – która obecnie zmierza w kierunku Pasa Kuipera – a naszą planetą.

.Spodziewano się, że powierzchnię Plutona będzie stanowić zimna i martwa skorupa, jednak z danych wyłoniło się fascynująco różnorodne i zmienne ciało niebieskie. Ta od kilku lat „nieplaneta” krążąca na peryferiach Układu Słonecznego jest równie ekscytująca, jak Jowisz lub Wenus. Na jej powierzchni naukowcy znajdują twory jakby żywcem przeniesione z Marsa oraz księżyców Saturna i Neptuna. Na dodatek jest w dalszym ciągu bardzo aktywna geologicznie. Dane są tak niesamowite, że amerykańscy naukowcy liczą, iż uda im się przywrócić Plutonowi status planety, jednej z ciekawszych w Układzie Słonecznym.

Marcin Jakubowski
Tekst pierwotnie został opublikowany w wyd. 5 magazynu liderów opinii “Wszystko Co Najważniejsze” [LINK]

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Magazyn idei "Wszystko Co Najważniejsze" oczekuje na Państwa w EMPIKach w całym kraju, w Księgarni Polskiej w Paryżu na Saint-Germain, naprawdę dobrych księgarniach w Polsce i ośrodkach polonijnych, a także w miejscach najważniejszych debat, dyskusji, kongresów i miejscach wykuwania idei.

Aktualne oraz wcześniejsze wydania dostępne są także wysyłkowo.

zamawiam