Plutão (planeta anão)

Imagem de Plutão tirada em 2015 pela sonda New Horizons. Fonte: NASA

Plutão É um objeto celestial, atualmente considerado como um planeta anão, embora por muito tempo tenha sido o mais distante planeta do sistema solar. Em 2006, a União Astronômica Internacional decidiu incluí -lo em uma nova categoria: a do Pequenos planetas, Como Plutão não possui alguns dos requisitos necessários para serem um planeta.

Deve -se notar que a controvérsia sobre a natureza de Plutão não é nova. Tudo começou quando o jovem astrônomo Clyde Tóbauch o descobriu em 18 de fevereiro de 1930.

Os astrônomos assumiram que talvez houvesse um planeta mais remoto que Netuno e, para encontrá -lo, eles seguiram o mesmo esquema da descoberta deste. Usando as leis de Celest.

As irregularidades, se existentes, causaram -lhes um planeta desconhecido além da órbita de Netuno.  Precisamente foi isso que Percival Lowell, fundador do Observatório Lowell no Arizona e zagueiro entusiasmado da existência da vida inteligente em Marte. Lowell encontrou essas irregularidades e graças a eles calculou a órbita do desconhecido "Planet X", cuja massa estimou a massa terrena 7 vezes.

Percival Lowell à esquerda e à direita Clyde Tombauch com seu telescópio

Alguns anos após a morte de Lowell, Clyde Tombauch encontrou a nova estrela usando um telescópio de fabricação, apenas que o planeta era menor do que o esperado.

O novo planeta recebeu o nome de Plutão, deus romano do submundo. Muito apropriado porque as duas primeiras letras correspondem às iniciais de Percival Lowell, o autor intelectual da descoberta.

No entanto, as supostas irregularidades encontradas por Lowell não eram nada além do produto de alguns erros aleatórios em seus cálculos.

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Características de Plutão

Plutão é uma estrela pequena, então as irregularidades da órbita da gigante de Netuno não poderiam ser devido a ele. Inicialmente pensava -se que Plutão seria o tamanho da terra, mas pouco a pouco as observações levaram a cada vez mais sua massa.

As estimativas recentes do Plutão.002 vezes a massa da Terra.

É realmente um valor muito pequeno para perturbar Netuno. A maior parte dessa massa corresponde a Plutão, que é por sua vez 12 vezes mais massiva que Caronte. A partir daí, a densidade de Plutão foi estimada em 2.000 kg/m³, sendo composto por 65 % de rocha e 35 % de gelo.

Uma característica muito importante de sorvete e Plutão irregular é sua órbita ao redor do sol, extremamente elíptica. Isso leva de tempos em tempos para se aproximar do sol do que o próprio Netuno, como aconteceu durante o período entre 1979 e 1999.

Nesta reunião, as estrelas nunca colidiram porque a inclinação das respectivas órbitas não permitiu e porque Plutão e Netuno estão em orbital. Isso significa que seus períodos orbitais estão relacionados devido à influência gravitacional mútua.

Plutão se reserva outra surpresa: emite raios X, uma radiação de alta energia do espectro eletromagnético. Isso não seria surpreendente, já que a sonda New Horizons confirmou a presença de uma atmosfera fraca em Plutão. E quando as moléculas desta fina camada de gases interagem com o vento solar, emitem radiação.

Mas o telescópio X -Ray encontrou uma transmissão muito maior do que o esperado, o que surpreendeu os especialistas.

Resumo das principais características físicas de Plutão

-Massa: 1.25 x 10²² kg

-Rádio: 1.185 km (menor que a lua)

-Forma: arredondado.

-Distância média do sol: 5.900 milhões de km.

-Inclinação da órbita: 17º sobre o eclíptico.

-Temperatura: -229.1 ºC Média. 

-Gravidade: 0.6 m/s²

-Próprio campo magnético: Não.

-Atmosfera: Sim, dim.

-Densidade: 2 g/cm³

-Satélites: 5 conhecido até agora.

-Argolas: Não no momento.

Por que Plutão não é um planeta?

A razão pela qual Plutão não é um planeta é que ele não atende aos critérios de que a união astronômica internacional para um órgão celeste ser considerado um planeta. Esses critérios são:

• Órbita em torno de uma estrela ou seu remanescente.
• Possuir massa suficiente para que sua própria gravidade permita que você tenha uma forma mais ou menos esférica.
• Falta.
• Tenha domínio orbital, ou seja, uma órbita exclusiva, que não interfere na de outro planeta e livre de objetos menores.

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E embora Plutão atenda aos três primeiros requisitos, como já vimos antes, sua órbita interfere no de Netuno. Isso significa que Plutão não limpou sua órbita, por assim dizer. E como não tem domínio orbital, não pode ser considerado um planeta.

Além da categoria Planeta Dwarf, a União Astronômica Internacional criou outra: Corpos menores do sistema solar, em que cometas, asteróides e meteoróides são encontrados.

Requisitos para ser um planeta anão

A União Astronômica Internacional também definiu cuidadosamente os requisitos como um planeta anão:

• Órbita.
• Tem massa suficiente para ter uma forma esférica.
• Não emite sua própria luz.
• Sem uma órbita clara.

Então, a única diferença entre planetas e planetas anões é no último ponto: os planetas anões simplesmente não têm uma órbita "limpa" ou exclusiva. 

Os 5 planetas anões conhecidos até agora, ao lado de seus satélites. No fundo da imagem está a terra como uma referência. Fonte: Wikimedia Commons.

Movimento de tradução

A órbita de Plutão é muito elíptica e estar tão longe do sol, tem um período muito longo: 248 anos, dos quais 20 os passam mais perto do sol do que o próprio Netuno.

Animação mostrando a órbita extremamente elíptica de Plutão. Fonte: Wikimedia Commons.

A órbita de Plutão é a mais inclinada de todas em relação ao plano do eclíptico: 17 º, então, quando cruza Netuno, os planetas são bastante remotos entre si e não há perigo de colisão entre eles.

Interseção entre as órbitas de Plutão e Netuno, como pode ser visto, os planetas são bastante remotos, para que não haja perigo de uma colisão

A ressonância orbital que existe entre os dois planetas é da classe que garante a estabilidade de suas trajetórias.

Dados de movimento de Plutão

Os dados a seguir descrevem brevemente o movimento de Plutão:

-Rádio médio da órbita: 39.5 UA* O 5.9 bilhões de quilômetros.

-Inclinação da órbita: 17º sobre o plano da eclíptica.

-Excentricidade: 0.244

-Velocidade orbital média: 4.7 km/s

-Período de tradução: 248 anos e 197 dias

-Período de rotação: 6.Aproximadamente 5 dias.

*Uma unidade astronômica (UA) é equivalente a 150 milhões de quilômetros.

Como e quando observar Plutão

Plutão está muito longe da terra para ser observável a olho nu, pois é apenas maior que 0.1 segundo arco. Portanto, é necessário o uso de um telescópio, mesmo os modelos para os fãs servem. Além disso, modelos recentes incorporam controles programáveis ​​para encontrar Plutão.

No entanto, mesmo com o telescópio, Plutão parecerá um ponto minúsculo entre milhares, portanto, para distingui -lo, você deve saber primeiro onde olhar e depois segui -lo por várias noites, como Clyde Tombaugh fez. Plutão será o ponto que se move no fundo das estrelas.

Como a órbita de Plutão está fora da órbita terrestre, o melhor momento para ver (mas deve ser esclarecido que não é o único) é quando está em oposição, O que significa que a terra está entre o anão e o sol.

Isso também é válido para Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno, as chamadas Planetas superiores. As melhores observações são feitas quando estão em oposição, embora, é claro, possam ser visíveis em outros momentos.

Para conhecer a oposição dos planetas, é aconselhável. Dessa forma, as observações podem ser planejadas adequadamente.

No caso de Plutão, de 2006 a 2023 move da constelação de Cauda Serpens para Sagitário.

Movimento rotatório

Movimento de rotação de Plutão. Fonte: PlanetUser/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)

Plutão tem um movimento de rotação em torno de seu próprio eixo, assim como a terra e os outros planetas. Plutão leva 6 dias e meio, passam por si mesmo, porque sua velocidade de rotação é menor que a da terra.

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Estando tão longe do sol, embora este seja o objeto mais brilhante no céu de Plutão, o rei estrela parece um ponto maior que o resto das estrelas.

É por isso que os dias do planeta anão passam na escuridão, mesmo os mais claros, porque a atmosfera fina é capaz de dispersar alguma luz.

Representação artística da paisagem gelada de Plutão, à esquerda Netuno e à direita o sol distante parece uma grande magnitude. Mesmo durante o dia, o planeta está atolado em uma escuridão contínua. Fonte: Wikimedia Commons.Que/l. Calçada/CC por (https: // criativecommons.Org/licenças/por/4.0).

Por outro lado, seu eixo de rotação é inclinado 120º em relação à vertical, o que significa que o pólo norte está abaixo da horizontal. Em outras palavras, Plutão de lado, assim como Urano.

Essa inclinação é muito maior que a do eixo terrestre de apenas 23.5º, portanto, as estações de Plutão são extremas e muito prolongadas, pois leva pouco mais de 248 anos para orbitar o sol.

Comparação entre os eixos de rotação da terra à esquerda e a de Plutão à direita, inclinada 120º em relação à vertical. Fonte: f. Zapata.

Muitos cientistas acreditam que rotações retrógradas, como nos casos de Vênus e Urano, ou os eixos de rotação como inclinados, novamente como Urano e Plutão, são devidos a impactos fortuitos, causados ​​por outros grandes corpos celestes.

Nesse caso, uma questão importante mesmo a ser resolvida, é por que o eixo Plutão parou com precisão em 120 º e não em outro valor.

Sabemos que Urano fez isso em 98º e Vênus em 177º, enquanto Mercúrio, o planeta mais próximo do sol, tem seu eixo completamente vertical.

A figura mostra a inclinação do eixo de rotação dos planetas, pois o eixo é vertical, em Mercúrio, não há estações:

Inclinação do eixo de rotação nos oito principais planetas do sistema solar. Fonte: NASA.

Composição

Plutão é composto de rochas e gelo, embora pareçam muito diferentes daqueles da terra, já que Plutão está frio além do imaginável. Os cientistas estimam que as temperaturas do planeta anão variam entre -228 ºC e -238 ºC, sendo que a temperatura mais baixa observada na Antártica é -128 ºC.

Obviamente, os elementos químicos são comuns. Na superfície de Plutão, eles são distinguidos:

• Metano.
• Azoto.
• Monóxido de carbono.

Quando a órbita de Plutão o aproxima do sol, o calor evapora o gelo dessas substâncias, que se tornam parte da atmosfera. E quando eles se afastam, congelam na superfície novamente.

Essas mudanças periódicas causam a aparência de áreas claras e escuras na superfície de Plutão, que estão alternando ao longo do tempo.

Em Plutão, é comum encontrar partículas curiosas chamadas "Tholins" (nome dado pelo notável astrônomo e disseminador Carl Sagan), que são criados quando a radiação ultravioleta do sol se decompõe as moléculas de metano e separa as de nitrogênio. A reação entre as moléculas resultantes se forma mais complexa, embora moléculas mais confusas.

Na Terra, os Tholins não são formados, mas são encontrados nos objetos do sistema solar externo, fornecendo a eles uma coloração rosa, como em Titã, o satélite de Saturno e, claro, em Plutão.

Estrutura interna

Até agora, tudo indica que Plutão tem um núcleo rochoso formado por silicatos e provavelmente coberto por uma camada de água gelada. 

A teoria da formação do planeta indica que as partículas mais densas se acumulam no centro, enquanto a mais leve, como o gelo, permanece acima, configurando o manto, a camada intermediária entre o núcleo e a superfície.

Pode estar abaixo da superfície e acima do manto congelado, há uma camada de água líquida.

Estrutura interna de Plutão. Fonte: Wikimedia Commons. Planetuser/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0).

O interior do planeta é muito quente devido à presença de elementos radioativos, cuja decaimento produz radiação, parte da qual se espalha na forma de calor. 

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Os elementos radioativos são instáveis, então tendem a se transformar em mais estáveis, emitindo partículas e radiação gama continuamente, até que a estabilidade alcance. Dependendo do isótopo, uma certa quantidade de material radioativo decai em segundo ou atraso em frações milhões de anos.

geologia

A superfície fria de Plutão é quase todo nitrogênio congelado com traços de metano e monóxido de carbono. Esses dois últimos compostos não são distribuídos homogeneamente na superfície do planeta anão.

As imagens mostram áreas claras e escuras, bem como variações de cores, o que sugere a existência de várias formações e a predominância de alguns compostos químicos em certos lugares. 

Embora muito pouca luz solar chegue, a radiação ultravioleta é suficiente para causar reações químicas na atmosfera fina. Os compostos que ocorrem dessa maneira são misturados com a chuva e a neve que cai na superfície, concedendo as cores entre amarelo e rosa com o qual Plutão é visto dos telescópios.

Quase tudo o que se sabe sobre a geologia de Plutão se deve aos dados coletados pela nova sonda Horizons. Graças a eles, os cientistas agora sabem que a geologia de Plutão é surpreendentemente variada:

• Planícies de gelo.
• Geleiras.
• Montanhas de água congelada.
• Algumas crateras.
• Evidência de Criovulcanismo, Vulcões que jogam água, amônia e metano, ao contrário dos vulcões terrestres, eles jogam lava.

Satélites Plutão

Plutão tem vários satélites naturais, dos quais Caronte é o maior.

Por um tempo, os astrônomos acreditavam que Plutão era muito maior do que realmente é, porque a órbita Caronte muito próxima e quase circularmente. Portanto, no início, os astrônomos não poderiam distingui -los.

Plutão à direita e seu principal satélite Caron. Fonte: Wikimedia Commons.

Em 1978, o astrônomo James Christy descobriu Caronte através de fotografias. Tem metade do tamanho que Plutão e seu nome também vem da mitologia grega: Caronte foi o barqueiro que mudou as almas para o submundo, o reino de Plutão ou Hades.

Posteriormente, em 2005, graças ao telescópio espacial Hubble, as duas pequenas hidra e nix luas foram encontradas. E então, em 2011 e 2012, respectivamente, Cerbero e Estigia apareceram, todos com nomes mitológicos.

Esses satélites também têm órbitas circulares em torno de Plutão e podem ser capturadas objetos do cinto Kuiper.

Plutão e Caronte formam um sistema muito interessante, no qual o baricenter ou o centro de massa está fora do objeto principal. Outro exemplo extraordinário é o sistema Sol-Jupiter.

Ambos também estão em rotação síncrona entre si, o que significa que o mesmo rosto é sempre mostrado. Portanto, o período orbital de Caronte é 6.Aproximadamente 5 dias, o mesmo que Plutão. E este também é o tempo que leva para dar uma guinada em torno de seu eixo. 

Rotação síncrona de Plutão e seu satélite Caron. Fonte: Wikimedia Commons. Tomruen/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0).

Muitos astrônomos acreditam que essas são boas razões para considerar o casal como um planeta duplo. Tais sistemas duplos não são raros nos objetos do universo, entre as estrelas é comum encontrar sistemas binários.

Até foi proposto que a terra e a lua também sejam consideradas um planeta binário.

Outro ponto de interesse de Caronte é que ele talvez contenha água líquida dentro, que atinge a superfície através de fissuras e formas que são imediatamente congeladas.

Você tem anéis de Plutão?

É uma boa pergunta, já que, afinal, Plutão está nos limites do sistema solar e uma vez considerado um planeta. E todos os planetas externos têm anéis.

Em princípio, como Plutão tem 2 luas pequenas o suficiente com pouca gravidade, os impactos contra eles podem levantar e dispersar material suficiente para se acumular na órbita do planeta anão, formando anéis.

No entanto, os dados fornecidos pela nova missão da NASA Horizons mostram que Plutão não tem anéis neste momento. 

Mas os sistemas de anéis são estruturas temporárias, pelo menos em tempo astronômico. A informação atualmente possui nos sistemas de anéis dos planetas gigantes, revela que seu treinamento é relativamente recente e que, tão rápido quanto eles se formam, eles podem desaparecer e vice -versa.

Missões Plutão

Novos horizontes

New Horizons é a missão destinada à NASA para explorar Plutão, seus satélites e outros objetos de cinturão Kuiper, a região que circunda o sol dentro de um raio entre 30 e 55 unidades astronômicas.

Plutão e Caronte estão entre os maiores objetos desta região, que também contém outros, como cometas e asteróides, as chamadas corpos menores Do sistema solar.

A Fast Probe New Horizons tirou Cabo Cañaveral em 2006 e chegou a Plutão em 2015. Obteve inúmeras imagens que mostram características nunca vistas no planeta anão e seus satélites, bem como medições de campo magnético, espectrometria e mais.

New Horizons continua a enviar informações hoje e agora está a cerca de 46 a uma distância da terra, em pleno cinto de Kuiper.

Em 2019, ele estudou o objeto chamado Arrokoth (Ultima Thule) e agora é esperado que em breve realizará medições de paralela e envie imagens das estrelas de um ponto de vista totalmente diferente para a terra, que serve como um guia de navegação.

New Horizons também deve continuar enviando informações até 2030 pelo menos.