Nauka
Sada čitate
Pluton na horizontu
Sadržaji

Na 85. godišnjicu otkrića Plutona ovaj svemirski objekat, koji je u istoriji astronomije duže vreme boravio u klasi planeta, ponovo se vraća u centar pažnje javnosti. Za nekih stotinak dana, tačnije 14. juna, letelica New Horizons (Novi horizonti) naćiće se na najmanjoj udaljenosti od Plutona, na svom putu ka još daljim predelima Kajperovog pojasa. To će biti prva ljudska letelica koja je prošla pored nekadašnje devete planete Sunčevog sistema.

Pluton je februara 1930. otkrio američki astronom Klajd Tombau (Clyde Tombaugh) nakon analize dve fotografske ploče koje su snimljene u razmaku od šest dana. U stvari do otkrića Plutona se došlo potpuno slučajno na osnovu pogrešne analize kretanja i mase planeta Uran i Neptun. Naime, astronomi su zaključili na osnovu (pogrešnih) proračuna da mora postojati još jedna planeta u Sunčevom sistemu koja utiče na kretanje dve pomenute planete.

Amblemb misije New horizons

Amblemb misije New horizons

Američki astronom Persival Lovel (Percival Lowell), koji je i osnovao opservatoriju u kojoj je Tombau došao do svog otkrića, započeo je potragu za tom Planetom X oko 1900. ali bez velikog uspega. Trebale su da prođu tri decenije da bi se misteriozna planeta otkrila, ali tu tek počinju problemi. Ubrzo se ispostavilo da Pluton nema ni približno dovoljnu masu da bi mogao da utiče na Neptun i Uran, pa su astronomi ponovo započeli potragu koja ih nigde nije odvela. Tek kada je Vojadžer 2 (Voyager 2) posetio spoljne planete krajem devete decenije 20. veka astronomi su i definitivno zaključili da su podaci o masi Neptuna bili pogrešni. Tako se ispostavilo da misteriozna Planeta X nije ni bila potrebna.

To ni malo nije uticalo na popularnost Plutona koji je, kako su proučavanja odmicala, pokazao da se po mnogo čemu razlikuje od ostalih osam planeta. Kao prvo bio je najmanji. I to ne samo da je bio manji od ostalih planeta, već i od sedam prirodnih satelita – manji je od Meseca, Evrope, Ija, Kalista, Ganimeda, Titana i Tritona. Pluton zahvaljujući izrazito elipsoidnoj putanji deo svog obrtanja oko Sunca provodi bliže od Neptuna, tako da su se faktički smenjivali na poziciji poslednje planete Sunčevog sistema.

Prikaz orbite Plutona i putanje kojom se New Horizons primiče mestu susreta

Prikaz orbite Plutona i putanje kojom se New Horizons primiče mestu susreta

Iako im se orbite naizgled preklapaju, Pluton i Neptun nisu u opasnosti da se sudare, pošto Pluton pored svega ima i najnagnutiju orbitu od svih planeta. U prevodu, sve planete bi, kada bi se poređale jedna iza druge, bile u redu osim Plutona. Njegova orbita je za oko 17 stepeni nagnuta u odnosu na ravan ekliptike, tako da je većim delom vremena ili iznad ili ispod ostalih planeta. Uz to Pluton se okreće oko svoje ose retrogradno – suprotno od kretanja oko Sunca – po čemu je, doduše, sličan Veneri.

Pluton ima i neproporcionalno velikog pratioca, mesec Haron – zbog toga se Haron ne okreće oko Plutona, kao Mesec oko Zemlje, već se oni faktički okreću oko zajedničkog centra rotacije. Procenjuje se da masa Harona iznosi između 8 i 16 procenata mase Plutona, što je odnos koji nema nijedan drugi satelit u odnosu na matičnu planetu u Sunčevom sistemu. U međuvremenu su otkrivena još četiri patuljasta Plutonova pratioca: Nikta, Hidra, Kerber i Stiks (sva imena „inspirisana“ mračnijim delovima grčke mitologije).

Pluton ima poliprečnik od 1195 kilometara i masu od oko 1,25× 1022 kg. Od Sunca je udaljen 49,3 astronomske jedinice (AJ) kada je u afelu, odnosno 29,7 AJ kada je u perihelu. Iako je njegov tačan sastav za sada nepoznat, na osnovu gustine od samo 1,75 g/cm3 pretpostavlja se da se sastoji od stena (70 posto) i leda (30 posto) i da je sličan Neptunovom mesecu Tritonu. Plutonu je za obilazak oko Sunca potrebno 247,68 zemaljskih godina. Tempertaura na površini je oko -220 stepeni Celzijusa.

Jeste planeta, nije planeta

Od samog njegovog otkrića oko Plutona su se lomila koplja da li ga treba tretirati kao planetu ili ne – zbog male veličine, čudne orbite i drugih, za ostale planete, nekarakterističnih osobina. Početkom devedestih godina prošlog veka naučnici su potvrdili da iza orbite Neptuna (na rastojanju od 30 do 100 AJ od Sunca) postoji oblast malih, ledom pokrivenih svemirskih objekata koji kruže u ravni ekliptike. Ubrzo je broj otkrivenih objekata čije su dimenzije veće od 100 kilometara, takozvanih trans-Neptuna, premašio 35 hiljada. Ta oblast je dobila naziv Kajperov pojas po holandskom naučniku koji je 1951. pretpostavio njeno postojanje.

Pojedini astronomi su izašli sa pretpostavkom da su Pluton, Haron i Triton zarobljeni članovi te velike familije, a postoji još objekata sličnih dimenzija. Zvanično je tačka na raspravu da li je Pluton planeta ili ne stavljena u februaru 1999. kada su članovi međunarodnog astronomskog udruženja IAU (International Astronomical Union) izneli stav da Pluton ostaje zauvek deveta i poslednja planeta Sunčevog sistema.

Kao što znamo iz istorije astronomije, to je potrajalo tek nekoliko godina – mada nekoliko godina u nauci o planetama može predstavljati puno vremena i doneti mnogo promena. U slučaju Plutona to posebno dolazi do izražaja, pošto je u avgustu 2006. na novoj konferenciji IAU koja je održana u Pragu, Sunčev sistem „ponovo“ spao na osam planeta.

Istraživanja Kajperovog pojasa su otkrivala sve više objekata sličnih Plutonu, pa su u jednom periodu (neki čitaoci će se verovatno setiti tog vremena) redovno objavljivana „otkrića“ novih planeta Sunčevog sistema – jednu za drugom, dobijali smo deseti, jedanaestu, dvanaestu planetu. Bilo je jasno da to ne vodi nikuda i da se mora pooštriti kriterijum po kojem će neko nebesko telo dobiti statis planete.

Tako se došlo do sledeće tri osobine koju svaka planeta mora da poseduje:
1. Planeta mora da kruži oko zvezde (i nijednog drugog tela, kao što recimo satelit kružu oko plante);
2. Planeta mora da ima dovoljnu masu da se formira u kružni oblik;
3. Planeta mora da bude dovoljno velika kako bi bila sposobna da „očisti“ delove stena i drugog materijala iz područja oko svoje orbite.

Istaknutiji članovi Kajperovog pojaja

Istaknutiji članovi Kajperovog pojaja

Pošto Pluton nije ispunjavao sve ove zahteve odlučeno je da mu se ukine status planete, a umesto toga je postao član novoformirane familije patuljastih planeta. I što je, za Pluton najcrnje, on nije ni najveći objekat u toj novoj familiji – 2005. je naime u Kajperovom pojasu otkriven Eris koji je, za sada, najveća patuljasta planeta.

I dok su tog avgusta 2006. astronomi iz celog sveta prilično žučno raspravljali o broju planeta i standardima koje treba da ispunjavaju kako bi dobile taj status, kroz svemirsko prostranstvo je već nekih šest meseci jezdila letelica New Horizons. Nakon dva odlaganja, Atlas V raketa je 19. januara 2006., iz trećeg pokušaja, uspešno ponela New Horizons van zemljine atmosfere. Sa brzinom od 16,26 kilometara u sekundi (58.536 km/h) bilo je to najbrže lansiranje objekata sa Zemlje.

Novi horizonti

S obzirom da je misija pokrenuta u vreme dok je Pluton još smatran devetom planetom, odluka da izgubi taj status razbesnela je Alana Sterna, glavnog istraživača u misiji New Horizons. On je u jednom intervjuu 2006. izjavio da ga je „sramota za astronomiju jer je samo 5 procenata svetskih astronoma glasalo za odluku i da nova definicija planeta smrdi – iz tehničkih razloga.“

Pripreme letelice New horizons

Pripreme letelice New horizons

Kako bilo letelica New Horizons je u to vreme bila u stanju hibernacije kako bi se prištedele zalihe energije za desetogodišnje putovanje. Prethodno je obavila kratak susret i snimanje asteroida 132524 APL u junu 2006. Ponovo se probudla pred važan susret sa Jupiterom u februaru 2007. Letelica je tada prošla na 2,4 miliona kilometara od najveće planete našeg sistema i, između ostalog, snimila sjajne fotografije jupiterovog satelita Io koji je poznat po vulkanskim aktivnostima. Na jednom snimku uhvaćena je erupcija vulkana Tvaštar koja je po veličini prevazišla površinu celog Balkanskog poluostrva.

Promene koje je New Horizons zabeležio na Iu u odnosu na snimke misije Galilej

Promene koje je New Horizons zabeležio na Iu u odnosu na snimke misije Galilej

Pored velikog broja kvalitetnih snimaka Jupiterovog sistema New Horizons je prošao i kroz mlaz naelektrisanih čestica koje se kovitlaju iza Jupitera. Instrumenti na letelici su tom prilikom zabeležili velike mehurove naelektrisanih čestica, odnosno plazme, kao i varijacije u mlazu. Ova otkrića su astronomi ocenili kao veoma važna u boljem razumevanju okruženja oko vrelih planeta sličnih Jupiteru koje su uočene u drugim zvezdanim sistemima.

New Horizons - umetnički prikaz

New Horizons – umetnički prikaz

New Horizons je prolazak pored Jupitera iskoristio i za novo ubrzanje ka Plutonu. Ubrzo nakon toga ga je kontrola misije u Hjustonu ponovo prebacila u stanje hibernacije u kojem je letelica provela sve do decembra 2014. kada su sistemi u potpunosti reaktivirani i takvi će ostati sve do prolaska pored Plutona u julu 2015. Tokom leta između Jupitera i Plutona NASA je jednom godišnje vršila sistemske provere letelice i, ukoliko je bilo potrebno vršene su korekcije putanje. Letelica je takođe, jednom nedeljno, slala osnovni signal na Zemlju.

Na ovom mestu ću vas uputiti na veoma detaljan članak o optičkoj navigaciji u svemiru na sajtu Astonomskog magazina. Tu možete saznati kako cela ta stvar funkcioniše i kako se letelice ne pogube u ogromnom prostranstvu svemira, pogotovo kada je potrebno više od četiri sata da signal stigne od Zemlje do letelice.

Pluton i još dalje

Pošto preleti 5 milijardi kilometara od Zemlje New Horizons bi trebalo da se provuče takoreći kroz „iglene uši“ prečnika jedva 300 kilometara kako bi obavio predviđene naučne zadatke. Kako bi tim na Zemlji obavio navigaciju i pravilno usmerio letelicu, New Horizons u svom prilasku Plutonu redovno šalje snimke celog sistema. Za podešavanje smera koriste se male mlaznice koje imaju snagu od „samo“ 4,4 njutna (oko pola kilograma potiska) što je dovoljno za sitne korekcije letelice koja poseduje masu od blizu pola tone.

New Horizons je početkom februara uspeo da snimi  dva mala meseca - Niks i Hidru

New Horizons je početkom februara uspeo da snimi dva mala meseca – Niks i Hidru

U januaru, pet meseci pred „susret“ sa Plutonom, New Horizons je upaljen kako bi se snimili Pluton i Haron – u tom trenutku jedva uočljive svetle tačke na crnoj kosmičkoj pozadini. Otprilike tri meseca pred najbliži prolazak, kada Pluton i Haron budu udaljeni oko 100 miliona kilometara, kamere će moći da naprave i prve mape. Tokom ta tri meseca tim misije na Zemlji imaće priliku da detaljno analizira Pluton, Haron, ali i male mesece Niks i Hidru. U poslednjih dvadesetak dana planira se kreiranje mapa i sakupljanje spektralnih merenja svih članova plutonovog sistema. Tako će moći da se uporede mape snimljene tokom različitih dana kako bi se uočile vremenske promene na patuljastoj planeti i njenim pratiocima.

Prikaz instrumenata na letelici New Horizons

Prikaz instrumenata na letelici New Horizons

Jedan od glavnih zadataka Novog horizonta je da otkrije poreklo Plutona i njegovog glavnog pratioca, Harona. U NASA-i veruju da je Haron formiran pošto je nekada davno u Pluton udario drugi veliki objekat. Nakon toga su nastali otpaci koji su kružili oko Plutona i na kraju formirali sam Haron. S obzirom da je ta teorija slična teoriji o formiranju Meseca, naučnici se nadaju da će pručavanjem Haronovog porekla doći do boljeg razumevanja nastanka našeg prirodnog satelita.

Naučnici očekuju i da dobiju odgovor na pitanje zašto su Pluton i Haron toliko različitog izgleda. Na osnovu dosadašnjih proučavanja uz pomoć svemirskog teleskopa Habl astronomi su zaključili da Pluton reflektuje mnogo više svetlosti nego Haron i da Pluton ima atmosferu dok je njegov satelit nema. U NASA-i razmatraju i mogućnost da na Plutonu postoji određena vulkanska aktivnost, pošto je na iznenađenje astronoma, Vojadžer 2 zabeležio snimke vulkana na Tritonu, Neptunovom mesecu koji je sličnih dimenzija kao Pluton. U svakom slučaju New Horisons će, ako ništa ne krene naopako, datu puno odgovora o Plutonu i njegovim pratiocima, o njihovom izgledu, sastavu, okolini…

Tokom leta 2014. istraživači uključeni u New Horisons misiju iskoristili su Habl teleskop kako bi potražili zgodne kandidate za proučavanje unutar Kajperovog pojasa. Naučnici su identifikovali tri moguća kandidata koji se nalaze na udaljenosti od 1,6 milijardi kilomatara iza Plutona i do kojih bi letelica možda mogla da stigne pošto obavi glavni zadatak.

U timu se nadaju da će dobiti odobrenje NASA-e da se misija produži do 2016. kako bi se pobliže pogledao bar jedan od tih objekata. U međuvremenu, čak i kada se završi misija, grupa naučnika, umetnika i inženjera je predložila da se na slobodan prostor hard diska na New Horizons prebaci neka vrsta poruke sa Zemlje. Džil Tarter (Jill Tarter), suosnivač SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence – potraga za vanzemaljskom inteligencijom) instituta još 2013. je dao zanimljiv predlog „Kada New Horizons prođe pored Plutona, pošalje sve svoje podatke i pretvori se u lađu koja plovi ka heliopauzi (granica između sunčevog sistema i spoljnog svemira), možda bi bilo moguće samo reprogramirati oko 100 megabajta njegove memorije i ubaciti nove slike i zvuke Zemlje, koje ne bi kreirala mala grupa naučnika, već bi bili globalno sakupljeni.

Kako bilo New Horisons je iz dana u dan sve bliži svom glavnom cilju, a za posle ćemo videti kuda će ga „zvezdane staze“ odneti. U narednih par meseci možete pratiti napredak misije na sajtu New Horizons, gde se redovno objavljuju novi snimci i trenutna pozicija letelice u odnosu na Pluton.