Pluto

Taak: beschrijving van een planeet

Pluto
Ontdekking

Reeds omstreeks 1900 wees de stichter van de sterrenwacht te Flagstaff (Arizona), Percival Lowell, op het mogelijk bestaan van een planeet buiten de baan van Neptunus, die de afwijking van Neptunus van zijn berekende baan zou verklaren. In 1906 begon hij de posities van duizenden lichtzwakke sterren fotografisch vast te leggen om te onderzoeken of hier zich de planeet onder bevond. Na een speurwerk van tien jaar, waarbij niets werd gevonden, werd het onderzoek door de dood van Lowell stopgezet. Na het gereedkomen van een fotografische kijker met een opening van 33 cm werd het speurwerk in 1929 door Clyde W. Tombaugh voortgezet. Tombaugh was een wetenschappelijk medewerker aan de Lowellsterrenwacht. Door de gebieden langs de equator systematisch te fotograferen en de opnamen met elkaar te vergelijken door middel van een blinkcomparator werd de kleine, zeer zwakke planeet ten slotte op 12.03.1930 ontdekt na jarenlang systematisch onderzoek en op grond van kleine, nog onverklaarbare storingen in de baan van Neptunus en Uranus. Pluto was echter veel te klein om de afwijkingen in de banen van de andere planeten te veroorzaken. De zoektocht naar planeet x werd voortgezet, echter zonder resultaat. Wellicht zal ze niet bestaan, want de vermeende afwijking van de normale omloop was het gevolg van een foutieve berekening van de massa van Neptunus, dit werd vastgesteld bij de Voyager 2 passage van de planeet. Tombaugh wilde de planeet naar Lowell vernoemen, maar het moest de naam van een Romeinse god worden. Gelukkig voor hem werd gekozen voor Pluto: de eerste twee letters zijn de initialen van Lowell.

Waarom de naam Pluto?

De benaming van Pluto is een verhaal op zichzelf. Eerdere suggesties voor de planeet waren: Atlas, Zymal, Artemis, Perseus, Vulcan, Tantalus, Idana, Cronus. De New York Times stelde Minerva voor, reporters suggereerden Osiris, Bacchus, Apollo, Erebus. Lowell's vrouw stelde Zeus voor, maar bedacht haar later tot Constance. Velen stelden voor om de planeet Lowell te noemne. Het personeel van Lowellsterrenwacht, waar de planeet werd ontdekt, opperden Cronus, Minerva, en Pluto. Een paar maanden later werd de planeet officieel Pluto genoemd. The naam Pluto was oorspronkelijk voorgesteld door Venetia Burney, een 11-jarige leerling in Oxford, Engeland.

Pluto: planeet of astroïde?

Pluto is vanaf de aarde met het blote oog niet te zien (Neptunus en Uranus ook niet). Integendeel, zelfs met een van de allersterkste telescopen op Aarde is Pluto nog altijd niet meer dan een stipje, niet veel groter dan een ster (figuur 1). En met behulp van de Hubble-telescoop in de ruimte is de planeet niet meer dan een vage, lichtgevende vlek. Je merkt het al, het is heel moeilijk om dingen over Pluto te weten te komen, want het is zelfs bijna onmogelijk om de planeet goed in beeld te krijgen. Steeds meer wetenschappers denken dat Pluto geen planeet is. Want daar, op de rand van het zonnestelsel, zweven ook een heleboel asteroïden (grote of kleine rotsblokken in de ruimte). Zij denken dat Pluto geen planeet is, maar een zeer grote astroïde. En ze zouden best eens gelijk kunnen hebben. Van de sterrenkundigen die wel denken dat Pluto een planeet is, zijn er ook weer een aantal die denken dat er behalve Pluto best nog een planeet, of misschien zelfs nog wel meerdere planeten op de grens van het zonnestelsel zitten. Deze wetenschappers motiveren hun stelling met de reden van Pluto's ontdekking: de banen van Uranus en Neptunus werden beïnvloed door nog een planeet. Daarom ging men uitkijken naar Pluto. Nu zeggen deze mensen dat de kracht van Pluto (en zijn maan/dubbelganger Charon) alleen niet genoeg is om de banen zo sterk te beïnvloeden. Daarom zouden er nog een of meerdere planeten moeten zijn op de rand van het zonnestelsel. Deze planeten - als ze bestaan- hebben dan trouwens nauwelijks meer iets te maken met de aantrekkingskracht van de zon: op zo'n zeven miljard kilometer vanaf de zon heeft "onze ster" bijna geen "grip" meer op de voorwerpen in de ruimte. Ook deze astronomen kunnen gelijk hebben. NASA heeft plannen om binnenkort een verkennend ruimteschip naar Pluto te sturen. De "Pluto-express" noemen ze hem wel eens. Deze verkenner zou er ruim twaalf jaar over doen om bij Pluto te komen. De lancering wordt op zijn vroegst in 2001 gehouden. Dat duurt dus nog wel even. Maar misschien kan de Pluto-express eindelijk deze vraag beantwoorden: Pluto: planeet of astroïde? En heel misschien: Zijn er nog meer planeten?

Manen

In 1978 werd door James W. Christy van het US Naval Observatory (Verenigde Staten) bij Pluto een maan ontdekt (figuur 2), die de naam Charon kreeg. Deze satelliet draait op een afstand van 19.000 km in een cirkelvormige baan om Pluto, in een tijd die precies gelijk is aan de rotatietijd van de planeet. Dit wijst er op dat óók Charon in die tijd om zijn as draait en dus steeds dezelfde kant naar Pluto gericht houdt. Pluto en Charon vormen in dit opzicht een uniek dynamisch systeem dat het einde moet zijn van een lange periode van getijdenwerking. Omdat Charon bijna twintig procent van de massa van het systeem bevat, draait de maan in feite niet om Pluto, maar draaien beide om een gezamenlijk middelpunt. Het systeem is dus meer dat van een dubbelplaneet dan dat van een planeet met maan. Charon is dus de enige bekende maan van Pluto. Zijn diameter is 1172 km en hij bevindt zich op 19 640 km van Pluto. In verhouding tot de moederplaneet is Charon de grootste maan van het zonnestelsel. Sommigen beschouwen Pluto en Charon dus als een dubbelplaneet in plaats van een planeet en een maan. Men veronderstelt dat deze satelliet gevormd is door een grote inslag, zoals ook onze maan zou ontstaan zijn. Wellicht heeft Charon ook een belangrijke atmosfeer.

Baan

Pluto's baan is er een van uitersten: als hij de zon het dichtst nadert, is hij dichterbij dan de planeet Neptunus (die dan de buitenste planeet is; dit was van 1979 tot 1999 het geval). In zijn perihelium bevindt Pluto zich op 39,53 AE van de zon dat is 1,3 keer zo ver als Neptunus! Pluto beweegt zich in een 3:2 resonantie baan met Neptunus; dit betekent dat Pluto's omloop anderhalve keer langer duurt dan die van Neptunus. Zij kunnen dus nooit botsen. Omdat de omlooptijden van Neptunus en Pluto zich verhouden als 3:2, zal Pluto nooit zo dicht in de buurt van Neptunus komen dat hij gevangen wordt door diens zwaartekracht: hij zal dus altijd een losse planeet blijven. Als Pluto zich in zijn aphelium bevindt, blijkt hij een dunne atmosfeer van methaan te hebben, die zich vermoedelijk zover uitstrekt dat hij ook Charon omvat. De ongewone omloopbanen van Pluto en Triton en de grote overeenkomst tussen hun samenstelling doet sommigen besluiten dat de beide lichamen een gemeenschappelijke geschiedenis achter de rug hebben. Ooit dacht men dat Pluto een ontsnapte maan van Neptunus was, maar dit is op dit ogenblik erg twijfelachtig. Een meer aannemelijke theorie is dat Triton, net zoals Pluto, zich ooit op een eigen baan rond de zon bewoog en dat ze later ingevangen is door Neptunus. Charon zou kunnen ontstaan zijn als gevolg van een botsing tussen Pluto en een ander lichaam. (zie ook figuur 4)