Both Előd

A bolygórendszer peremén


Éppen száz éve született Clyde Tombaugh amerikai csillagász, a Plútó felfedezője. Nevezetes felfedezésének tavaly volt a 75. évfordulója. Eközben útnak indult az első űrszonda a Plútó felé. De vajon akkor is a Plútó lesz a Naprendszer kilencedik és egyben legtávolabbi bolygója, amikor a szonda odaérkezik? Ki tudja, hiszen az elmúlt években számos érdekes felfedezés történt a Neptunuszon túli világban. Nos, ezen alkalmak közül egy is elég lenne ahhoz, hogy cikkünk segítségével körülnézzünk a Naprendszer peremvidékén.

Tombaugh 22 évesen a Newton-távcsövével

Kezdetben - a XIX. század közepén - még minden olyan egyszerűnek látszott. Az Uránusz mozgásának rendellenességei alapján felfedezték a Neptunuszt. Néhány évtized alatt a nyolcadik bolygó mozgásában is kimutatták az apró perturbációkat. Adott a bevált módszer, már csak meg kell keresni az égen az újabb bolygót vagy bolygókat. Ám a természet kifürkészhetetlenebbnek bizonyult, mint eleink vélték. Percival Lowell (1855-1916) (1. ábra) 1894-ben Arizonában megalapította a ma is a nevét viselő csillagvizsgálót, és élete hátralévő részét (a Mars csatornáinak és a feltételezett marsi intelligens élet kutatása mellett) a kilencedik bolygó keresésének szentelte. Mindhiába.

1. ábra. Perciwal Lowell amerikai matematikus és csillagász sikertelenül kereste a kilencedik bolygót. Csak az jelenthet elégtételt számára, hogy a Plútót az általa alapított csillagvizsgálóban sikerült felfedezni. (Fotó: Lowell Obszervatórium, www.lowell.edu)

Tombaugh és a Plútó

A Lowell Obszervatórium az alapító halála után sem adta fel a keresést. Az eredmények azonban továbbra is várattak magukra. A döntő fordulat 1929-ben következett be. Egy 23 éves, ismeretlen amatőr csillagász fiatalember - bizonyos Clyde Tombaugh - elküldte az obszervatórium akkori igazgatójának, Vesto M. Sliphernek a bolygók rajzait, amelyekhez saját készítésű távcsövével végzett megfigyeléseket. Slipher tehetségesnek látta a fiatalembert, ezért meghívta észlelőnek a Lowell Obszervatóriumba. Szerencsés döntés volt, hiszen egy év sem telt bele, és valóra vált az alapító álma: Tombaugh-nak a Lowell Obszervatóriumban sikerült felfedeznie az új bolygót.

2. ábra. Clyde Tombaugh (1938 körül) a blinkkomparátornak nevezett műszer mellett. A szerkezetbe két, az égbolt ugyanazon részéről, de különböző időpontban készült képet helyeznek, majd felváltva, hol az egyik, hol a másik képet vetítik a megfigyelő szemébe. A változó fényű csillagok villogni, az elmozduló objektumok ugrálni látszanak, így viszonylag könnyen észrevehetőek. (Fotó: Lowell Obszervatórium)

Tombaugh 1906. február 4-én született egy Illinois állambeli farmon. Családja 1926-ban Kansas államba költözött, és a fiú itt érettségizett. Érdeklődése a csillagászat felé fordult, előbb egy kisebb távcsövet épített, majd 1928-ban elkészült 9 inches (23 cm) műszere, ezen keresztül készültek a Sliphernek elküldött rajzai, amelynek állását köszönhette. A Lowell Obszervatóriumban első feladat az volt, hogy az új, 13 hüvelykes (33 cm), fényerős távcsővel végigfényképezze az égboltot és keresse meg Lowell X-bolygóját. Néhány hónappal később az igazgató már a felvételek blinkkomparátor (2. ábra) segítségével történő kiértékelését is rábízta. 1930. február 18-án a műszerben a január 23-án és 29-én készült felvételeket hasonlította össze (3. ábra), amikor észrevette az elmozduló halvány fénypontot: az új bolygót. A felfedezést a Lowell Obszervatórium március 13-án - az Uránusz felfedezésének 149. és Percival Lowell születésének 75. évfordulóján - jelentette be hivatalosan, így ezt a napot tekintjük a később Plútónak elkeresztelt bolygó felfedezése dátumának.

3. ábra. A két nevezetes felvétel 1930. január 23-án és 29-én készült az Ikrek csillagképről. A felvételeken nyíl jelöli a lassan elmozduló Plútót. (Fotó: Lowell Obszervatórium)

Tombaugh felfedezését - szorgalma és precizitása mellett - némiképpen a szerencsének köszönheti. A későbbiekben ugyanis kiderült, hogy a számítások, amelyek alapján az égbolt adott területeit végigpásztázta, hibásak voltak. Pusztán a véletlen műve, hogy az addig ismeretlen bolygó éppen az égboltnak azon a részén tartózkodott.

A Plútó névadása önmagában is érdekes történet. A felfedezést követően számos névjavaslat merült fel: Atlas, Zymal, Artemis, Perseus, Vulcan, Tantalus, Idana, Cronus. A The New York Times a Minerva, Osiris, Bacchus, Apollo, Erebus neveket javasolta. Lowell özvegye a Zeus, mások a Lowell név pártján álltak. A Flagstaff (Lowell) Obszervatórium közössége a Cronus, Minerva és Pluto neveket vetette fel. Tudománytörténészek szerint a végső döntést nagyban befolyásolta, hogy az ókori római mitológiában az alvilág istene nevének első két betűje éppen Percival Lowell monogramja.

Tombaugh hosszú élete hátralévő részét is teljes egészében a csillagászatnak szentelte. Miután a Plútó felfedezésének köszönhetően neve világszerte ismertté vált, beiratkozott a Kansasi Egyetemre, de tanulmányai közben nyaranta, majd diplomája megszerzése után is folytatta a Lowell Obszervatóriumban megkezdett munkáját. Újabb bolygót nem talált, felfedezett viszont számos csillaghalmazt és galaxishalmazt, két üstököst és egy nóvát. Említésre érdemes az 50-es években végzett munkája, amelynek során megállapította, hogy nem kering a Föld körül olyan apróbb méretű, addig ismeretlen, természetes eredetű törmelékdarab, amely a majdan világűrbe küldendő űreszközök számára veszélyt jelentene. 1973-ban az Új-mexikói Állami Egyetem csillagászatprofesszoraként vonult nyugdíjba. Ekkor írta meg a Plútó felfedezésének történetét, a könyv magyarul A sötétség bolygója címmel jelent meg. A Nemzetközi Csillagászati Unió a Lowell Obszervatórium javaslatára a Plútó felfedezésének 50. évfordulóján, tehát még életében róla nevezte el az 1604. számú, 1931-ben általa felfedezett kisbolygót. 1997-ben, nem sokkal 91. születésnapja előtt érte a halál.

A kilencedik bolygó

A Plútó évtizedeken keresztül csak halvány fénypontnak látszott az akkori távcsövekben, így szokatlan pályáján kívül egyéb tulajdonságainak megismerésére aligha volt remény. Csak 1978-ban változott a helyzet, amikor Jim Christy amerikai csillagász felfedezte a Plútó holdját. A felfedezés körülményei jól illusztrálják az észlelési technika fejlődését. Arról a 70-es években még szó sem lehetett, hogy a kis holdacskát különálló égitestként pillantsa meg. Egyszerűen csak arra lett figyelmes, hogy a Plútóról készült felvételeken a bolygó periodikusan hol az egyik, hol a másik irányban kissé elnyúltnak látszik (4. ábra).

4. ábra. Az Egyesült Államok Tengerészeti Obszervatóriuma 1,55 m átmérőjű asztrometriai távcsövével készített felvételek a Plútóról. A bal oldali képen a bolygó korongja fölött látható kis kidudorodásra lett figyelmes James W. Christy, így fedezte fel a Charont. A jobb oldali képen a két égitest ugyanabbban az irányban látszik. Fotó: US Naval Observatory

A hold stílszerűen a Charon nevet kapta, szintén nem minden hátsó megfontolás nélkül. A mitológiai kapcsolat, az alvilág hajósára utaló név egyértelmű. Vannak azonban, akik a hold nevét nem "kháronnak", hanem "sáronnak" ejtik, mert a névadásban állítólag az is közrejátszott, hogy a felfedező feleségét Charlene-nek hívták.

Szerencsés véletlennek mondható, hogy néhány évvel a Charon felfedezése után a hold Plútó körüli keringésének síkja éppen élével fordult a Föld felé, így a csillagászok tanúi lehettek, amint a két égitest sorozatosan elfedi egymást. A fedések tüzetes vizsgálata jelentette az első bőséges információforrást a két égitest fizikai viszonyaira vonatkozóan. Lehetővé vált a felszínt borító sötét és világos foltok hozzávetőleges feltérképezése. Megállapították a két égitest átmérőjét, tömegét - megállapították, hogy a Charon tömege a Plútóénak 8-15 százaléka, ami szokatlanul nagy érték. (A Hold tömege a Földének alig több mint 1 százaléka, más bolygók holdjai esetében az arány még kisebb.) Bebizonyosodott, hogy keringésük kölcsönösen kötött. Ez azt jelenti, hogy nemcsak a Charon fordítja mindig ugyanazt az oldalát a Plútó felé (mint a Hold a Föld felé), hanem a Plútó tengelyforgási ideje is pontosan megegyezik a két égitest egymás körüli keringésének periódusával.

Ezek után ki lehetett számítani a Plútó hozzávetőleges sűrűségét (2 g/cm3), ami arra utal, hogy a bolygó 70 százalék kőzetet és 30 százalék vízjeget tartalmaz. Ritka légköre nitrogénből, szén-dioxidból és metánból áll, ugyanakkor minden bizonnyal csak szezonálisan létezik, amikor a Plútó napközelben jár. Felszíni hőmérséklete -210 és -235 °C közötti, de ahogy távolodik a Naptól, egyre csökken, aminek következtében a légkört alkotó gázok a felszínre fagynak. Ezért sürgették a csillagászok már régóta a Plútó-szonda indítását, mert attól tartottak, hogy ha későn érkezünk, akkor esetleg évszázadokat kell várni, mire a Plútó újra elég közel kerül a Naphoz ahhoz, hogy kialakuljon körülötte a gázburok.

Az utóbbi évek technikai fejlődése során az első komoly áttörést a Hubble-űrtávcső jelentette, amely már működése első évében, 1990-ben megörökítette a Plútó-Charon-rendszert (5. ábra). A két égitest a képen világosan elkülönülő korong, a felvétel még az átmérők arányának becslésére is alkalmas. Igaz, időközben a földi távcsövek is jobb képeket készítettek, mint a Charon felfedezéséhez használt Christy-félék, ám a különbség így is szembeötlő. A felvételpár alatti vázlaton látható, hogy a Charon kör alakú pályájára csaknem éléről látunk rá. Ennek köszönhetően léptek fel néhány évvel korábban a már említett kölcsönös fedések. A felvétel készítésekor a hold éppen a legtávolabb látszott a Plútótól, a két égitest látszó távolsága azonban így is mindössze 0,9 ívmásodperc.

5. ábra. A Plútó és a Charon a Hubble-űrtávcső 1990-ben készült felvételén (jobbra). A két égitest világosan elkülönül egymástól, míg a korabeli legjobb földi felvételen még szinte egybeolvadnak (balra). A két égitest távolsága éppen másfél földátmérő. Az alsó vázlat a Charon keringési pályájának helyzetét mutatja a felvétel készítésekor. A HST felvételén a két égitest körüli ködösséget a főtükör akkor még korrigálatlan csiszolási hibája okozza. (Forrás: NASA/HST/StScI)

A következő képet ugyancsak a HST készítette az Európai Űrügynökség (ESA) halvány objektumok kamerájával, de már a főtükör hibájának korrigálása után, 1994. február 21-én (6. ábra). A képen már 1 százalék pontossággal meg lehetett mérni átmérőiket, eszerint a Plútó 2320, a Charon pedig 1270 km átmérőjű. A hold kékesebb színárnyalatú, mint bolygója, ami felszíni összetételeik különbözőségére utal.

6. ábra. A Hubble-űrtávcső javítása utáni felvétele (1994. II. 21.) a Plútóról és holdjáról. A kép alapján a két égitest átmérője 1% pontossággal meghatározható volt. (Fotó: dr. R. Albrecht, ESA/ESO Space Telescope European Coordinating Facility; NASA)

Az 1994 nyarán a HST-vel készített felvételsorozat alapján elkészítették a bolygó felszínének első térképét gömbre vetítve, illetve térképi ábrázolásban. A két évvel később nyilvánosságra hozott, feldolgozott képeken már tucatnyi felszíni alakzatot is fel lehetett térképezni. Az Északi-sarkvidék tagoltabb felszínét egy sötét sáv osztja két részre, továbbá megfigyeltek egy fényesebb és több sötétebb foltot, amelyek együtt forogtak a bolygóval. A felvétel alapján megerősítették azoknak a jeges, fényes sarki sapkáknak a létezését, amelyek jelenlétére már a 80-as években közvetett úton (a fedések elemzéséből) következtettek. A kutatók szerint a világos területek fényvisszaverő képessége a frissen hullott hóénak felel meg, míg a sötétebb részek a piszkos hóra hasonlítanak. Nincs kizárva, hogy a különböző árnyalatok tényleges felszíni alakzatokat jelentenek, ám valószínűbbnek látszik, hogy az egyenletes felszínen a különböző kémiai összetétel válik szembeötlővé. Feltételezik azt is, hogy a sötétebb részeken azok a szénhidrogének fordulhatnak elő a felszínen, amelyek a különféle fagyott anyagokból a Nap ibolyántúli sugárzása és a kozmikus sugárzás hatására alakulnak ki.

A földi távcsövek is megpróbálták felvenni a versenyt a HST-vel. A Hawaii-szigeteken működő japán Subaru távcső 8,2 m átmérőjű főtükre, alkalmazkodó optikája és számos más csúcstechnológiájú megoldása lehetővé tette a Plútó és a Charon infravörös színképének elkészítését. A Plútó színképén a már ismert nitrogén, metán és szén-monoxid mellett az etán (C2H6) vonalai is kimutathatóak voltak. Természetesen mind a négy anyag szilárd halmazállapotban van jelen. Az etán származása talányos: lehet ősi eredetű, de az is lehet, hogy a kezdettől fogva jelen lévő metán bomlott el az ibolyántúli sugárzás hatására, majd a molekuladarabok egyesültek etánná. A színképvonalak részleteit a laboratóriumi vonalakkal összehasonlítva azt is megállapították, hogy az etánmolekulák a -233 °C hőmérsékletű felszínen a nitrogénjégbe keveredve vannak jelen. A Charon színképe vízjég jelenlétéről tanúskodik. Érdekesség, hogy a Plútó színképében nincs nyoma a víznek, a Charon színképében viszont nem található meg a Plútón azonosított négy anyag egyike sem.

Idáig fejlődött a technika Tombaugh halvány fénypontja és Christy kissé elnyúlt korongja óta. A következő lépést a Plútót felderítő űrszonda fogja jelenteni, de erre később visszatérünk.

Mégsem bolygó?

A csillagászok kezdettől fogva tisztában voltak a Plútó szokatlan pályájával. Nap-pályahajlásával (17 fok) és pályája erős lapultságával egyaránt "kilóg a sorból". Az elnyúlt pályáról különösen 1979 és 1999 között kellett sokat beszélni, amikor a Plútó közelebb járt a Naphoz, mint a Neptunusz. Számtalanszor kellett elmagyarázni, miként lehet, hogy a legtávolabbi bolygó most mégsem a legtávolabbi. Talán ez is közrejátszhatott abban, hogy a 90-es évek végén néhány csillagász komoly formában felvetette: a Plútót bolygóból kisbolygóvá kellene visszaminősíteni, és ennek megfelelő katalógusszámmal kellene ellátni. A felvetés mellett és ellen szóló érvek egyaránt figyelemre méltóak voltak.

A Plútó nagyon kicsi, átmérője hatoda a Földének, de a Naprendszerben hét olyan holdat is ismerünk, amelyek nagyobbak nála. Egyetlen más bolygónak sincs saját magához képest olyan nagy holdja, mint a Charon, ezért sokan kettősbolygónak tartják a rendszert. Tisztességes nagybolygók nem szokták keresztezni mások pályáját, mint azt a Plútó teszi. Egyesek még arra is gondoltak, hogy a Plútó a Neptunusz megszökött holdja lehet, ezt azonban a dinamikai számítások nem támasztották alá. Sűrűsége 2 g/cm3 körüli, vagyis kőzetek és jég keverékéből áll. Márpedig a kőzetbolygóknak a Naprendszer belsejében a helyük. Akárhogy is nézzük tehát, a Plútó tulajdonságai nehezen illeszkedtek abba a képbe, amely a Naprendszerről a XX. század végén kialakult.

Különcsége ellenére a Plútó bolygó mivoltát 1992-ig senki sem vonta kétségbe. Akkor fedezték fel az 1992 QB1-et, az első, Neptunuszon túli kisbolygót, vagy mai szóhasználattal az első Kuiper-objektumot. Ez másfélszer messzebb van a Naptól, mint a Neptunusz, és létezése arra utalt, hogy minden bizonnyal nem a Plútó az egyetlen nagyobb égitest a bolygórendszer peremvidékén. A 90-es években még nem találtak a Plútó szerény méretét felülmúló égitestet a környéken, fizikai tulajdonságait tekintve azonban a Plútó sokkal inkább az egyre-másra felfedezett Kuiper-objektumokra hasonlított, semmint a Naprendszer többi nyolc nagybolygójára. A statisztikai vizsgálatok alapján már akkor is könnyen elképzelhetőnek tartották további Plútó-méretű testek előfordulását a térségben.

A vita oly mértékben kiszélesedett, hogy a Nemzetközi Csillagászati Unió (IAU) célszerűnek tartotta 1999. február 3-án kiadott sajtóközleményében egyértelműen kifejteni hivatalos álláspontját. Eszerint az IAU egyetlen bizottsága vagy munkacsoportja sem tett hivatalos javaslatot a szervezet felé, amelyben a Plútó státusának megváltoztatását kérte volna. A közlemény elismerte, hogy a Plútó tulajdonságai hasonlóak az újonnan felfedezett Neptunuszon túli égitestekéhez, ám világosan leszögezte, hogy mindez nem veszélyezteti a Plútó bolygó státusát.

Az IAU persze előre látta, hogy a történetnek ezzel nincs vége, hiszen a csillagászati műszerek rohamos fejlődésének következtében várható volt újabb, a Plútóhoz hasonló égitestek felfedezése. Mindamellett az érzelmek vezette hagyománytisztelet és a korrektség egyelőre diadalmaskodott a technikai szemlélet fölött, amelynek hívei egy-egy új felfedezés nyomán hajlamosak lennének gyökeresen átrajzolni a Naprendszer jól bevált képét. A Plútót Tombaugh bolygónak fedezte fel, ezért bolygónak is kell maradnia.

Kuiper jeges világai

Évtizedeken át a Plútót tudtuk a Naprendszer legtávolabbi bolygójának. Ez azonban csak a bolygórendszer határát jelenti, magának a Naprendszernek a határa sokkal távolabbra tehető. Lassanként kiderült, hogy a Neptunuszon túl új csodák várnak a kutatókra. Jan Oort 1950-ben az üstököspályák statisztikai elemzéséből arra a következtetésre jutott, hogy valahol a Naprendszer szélén óriási számban kell inaktív üstökösmagoknak tartózkodniuk. Számukat egybillióra becsülte, együttes tömegük talán meghaladhatja a Jupiterét. Az apró és roppant távoli égitestek közvetlen megfigyelésére azonban nincs mód. Egyes vélemények szerint a 2004-ben felfedezett Sedna kisbolygó lehet az Oort-felhő legbelső égitestjeinek egyike.

A Kuiper-öv jóval közelebb van, éppencsak túl a Neptunusz pályáján. A 30 és 50 csillagászati egység közötti távolságban elhelyezkedő, korong alakú térrészben rengeteg kicsiny, jeges égitest található. Nevét arról a Gerard Kuiperről kapta, aki először vetette fel a rövid periódusú üstökösök forrásaként egy ilyen öv létezésének a lehetőségét. Becslések szerint legalább 35 000 olyan égitest tartozik a Kuiper-övbe, amelynek az átmérője meghaladja a 100 km-t. Ha ez igaz, akkor együttes tömegük több százszorosa a Mars és a Jupiter közötti kisbolygóöv aszteroidáinak össztömegénél. Eddig már sok százat sikerült felfedezni. Sok közülük - akárcsak a Plútó - a Neptunusszal 3:2 arányú rezonanciában kering, vagyis keringési ideje pontosan 1,5-szerese a Neptunuszénak. A legfényesebbek közül néhány szokatlanul vörösnek látszik. 2002 végén találták meg az első, 1000 km-t meghaladó átmérőjű Kuiper-égitestet, a Quaoart, amelyik egyébként az 50 000. lajstromozott kisbolygó lett.

A Neptunusz perturbáló hatására a Kuiper-öv egyes égitestjei kisebb pályára térnek, egészen a Jupiter pályájáig behatolnak. Jelenleg kilencet ismerünk közülük, ezek az elkóborolt Kuiper-objektumok alkotják az ún. Kentaurok csoportját. Egyes csillagászok véleménye szerint maga a Plútó, a Charon és a Neptunusz egyik holdja, a Triton ugyancsak a Kuiper-övből származik. Az elmúlt év néhány felfedezése azonban alapvetően újrarajzolta a legkülső Naprendszerről alkotott képünket.

A 2003 UB313 jelű égitestet már 2003 októberében lefényképezték a Palomar-hegyről, de nagy távolsága miatt az égitest olyan lassan mozog az égen, hogy a felvételeket kiértékelő szoftver nem vette észre az elmozdulását. Később azonban az objektumot a teljes égbolt Palomar-hegyi átvizsgálásának archívumában, egy 1954-ben készült felvételen is megtalálták. Így már ki tudták számítani, hogy az égitest 557 év alatt kerüli meg a Napot, napközelben 38 csillagászati egység (cse) a távolsága, most, naptávolban azonban 97 cse-re van a Naptól, így ez a legtávolabbi égitest, amit eddig a Naprendszerben megfigyeltek a csillagászok. Pályája 44 fokkal hajlik az ekliptikához, ami a Plútó szokatlanul nagy, 17 fokos pályahajlását is messze meghaladja. Egyesek arra gondolnak, hogy az égitestet nem a Neptunusz, hanem egy, a Naprendszer közelében elhaladó csillag lendíthette ilyen meredek pályára. Infravörös színképi vizsgálatok alapján úgy vélik, hogy felszínét metánjég borítja, így a ráeső napfény 60 százalékát veri vissza. Ebből és fényességéből következtetni lehet az átmérőjére, ami legalább 2280, legfeljebb 3400 km lehet. Vagyis méretét és összetételét tekintve meglehetősen hasonlít a Plútóra, bár egyértelműen nagyobb annál.

A 2003 UB313 átmérőjének tavaly nyári meghatározásával nagyjából egy időben két további fontos felfedezésről is beszámoltak a csillagászok. A Keck Obszervatórium alkalmazkodó optikájú óriástávcsövével megfigyelték az ugyancsak két évvel korábban felfedezett 2003 EL61 jelű Kuiper-objektumot. Legnagyobb meglepetésükre megállapították, hogy egy kicsiny hold kering körülötte, 49 500 km sugarú körpályán, 49 naponta megkerülve társát. A hold mozgását elemezve következtetni lehetett a kisbolygó tömegére, eszerint az harmada a Plútóénak. A kisbolygó infravörös színképében a vízjég vonalai az uralkodók, akárcsak a Charon esetében.

Végül, ugyanazon a héten még egy termetes Kuiper-objektumot találtak, ezt viszont újonnan. A 2005 FY9 jelű égitest az előbb említett kettős kisbolygóhoz nagyon hasonló pályán kering, a Napot 285, illetve 309 év alatt kerülik meg. Az újonnan talált kisbolygó átmérője a Plútóénak mintegy háromnegyede.

Nyolc? Kilenc? Tíz?

A felfedezések nyomán ismét fellángolt a 90-es évek végén kezdődött vita arról, hogy bolygónak lehet-e ezek után tekinteni a Plútót, illetve lehet-e a 2003 UB313 esetében a Naprendszer tizedik bolygójának felfedezéséről beszélni. Tombaugh felfedezése óta nagyot változott a világ. Ma már a csillagászok pontosan tisztában vannak azzal, hogy a Plútó nem más, mint a Kuiper-öv egyik nagyobbacska, bár biztosan nem a legnagyobb tagja. Ha ma fedeznék fel, senkinek a fejében sem fordulna meg, hogy ki kellene nevezni a kilencedik bolygónak. Sok szakember véleménye szerint egyetlen eddig vagy ezután felfedezett Kuiper-objektumnak sem járhat az a megtiszteltetés, hogy bolygónak nevezzük. Eszerint tehát az UB313-nak sem, hiába nagyobb az átmérője, mint a Plútóé.

A Nemzetközi Csillagászati Unió kisbolygóközpontjának nagy tekintélyű vezetője, Brian G. Marsden szívesebben látná, ha csak nyolc bolygóról beszélnénk. Szerinte az élet sokkal egyszerűbb volt, amikor csak nyolc nagybolygót tartottak nyilván, ezért vissza kellene térni ehhez az állapothoz.

Mások szerint viszont nem szabad utólag megváltoztatni a Plútó minősítését, hiszen ezzel visszamenőleg beleavatkoznánk a történelem menetébe. Tombaugh felfedezése és a Plútó bolygóvá minősítése ma már a csillagászat történetének elválaszthatatlan részévé vált. Így vélekedik az UB313 egyik felfedezője, Michael E. Brown, a Caltech csillagásza is. Szerinte kilenc bolygónál kellene meghúzni a határt, ellenkező esetben ugyanis minden, a Plútón túl talált és a Plútónál nagyobb Kuiper-égitestet bolygónak kellene minősítenünk. Márpedig a Naprendszer legtávolabbi vidékein még jócskán rejtőzhetnek a Plútónál nagyobb testek. Felkutatásukban a földi óriástávcsövek mellett egy űrszonda is szerepet kaphat.

Űrszonda a Plútóhoz

Ha minden a terveknek megfelelően alakul, mire eljut ez a cikk olvasóinkhoz, már úton lesz a Plútó felé a NASA New Horizons nevű űrszondája (7. ábra). Az 500 kg tömegű szonda energiaellátását radioizotópos generátorok biztosítják - a Naprendszer távoli vidékein napelemes energiatermelésre már nincs lehetőség. Különleges műszaki feladatot jelentett a műszerek megfelelő hőmérsékleten tartása. A szonda hét tudományos műszert visz magával. A látható és infravörös tartományban működő képalkotó spektrométer készíti a hőmérsékleti és a kémiai összetételt mutató térképeket. Az ibolyántúli képalkotó spektrométer az égitestek légkörét vizsgálja. A rádiótartományban működő passzív sugárzásmérővel a légkör összetétele és hőmérséklete tanulmányozható. További műszerek vizsgálják a bolygó plazmakörnyezetét elsősorban annak megállapítása céljából, hogy milyen módon és mekkora sebességgel szökik meg a gáz a Plútó vékony légköréből. Végül az egyetemi hallgatók által épített pordetektor azt számlálja, hogy naprendszerbeli hosszú utazása során hol, milyen gyakorisággal találkozik a szonda porszemcsékkel.

7. ábra. A New Horizons űrszonda a Johns Hopkins Egyetem alkalmazott fizikai laboratóriuma szerelőcsarnokában. A felvétel a Plútó felfedezésének 75. évfordulóján, 2005. január 29-én készült. (Fotó: APL/SWRI)

A szonda a tervek szerint a 2006. január 11-én nyíló, egy hónapig tartó indítási ablakban startol, 2007 tavaszán a Jupiter lendít rajta egyet, miközben műszereivel szemügyre veszi az óriásbolygót, majd 2015-ben éri el fő úti célját, a Plútót, Naprendszerünk egyetlen bolygóját, amelyet még nem keresett fel űrszonda. A további Kuiper-objektumok felkeresése már csak ráadás, ha minden rendben működik (címképünk).* Létezik egy tartalék indítási ablak is, 2006. februárban. Ebben az esetben a szonda nem ejtené útba a Jupitert, így le kellene mondani a gravitációs lendítés, az úgynevezett hintamanőver lehetőségéről. Ennek megfelelően a repülési idő meghosszabbodna, így leghamarabb csak 2018-ban érné el a Jupitert.

A NASA New Horizons küldetésének tudományos célkitűzése röviden összefoglalható: meg akarjuk ismerni a Naprendszer peremén keringő jeges világokat, mindenekelőtt a Plútó-Charon kettősbolygót, és lehetőség szerint a Kuiper-öv egy vagy két további kisbolygóját. A kutatók szeretnék kifürkészni a távoli, jeges világok felszíni jellemzőit, geológiájukat, belső szerkezetüket és légkörüket. Szeretnének meggyőződni arról, hogy a Plútó-Charon páros joggal sorolható-e a Kuiper-égitestek közé. A műszerek alkalmasak a vizsgált égitestek - mindenekelőtt a Plútó és a Charon - felszíni kémiai összetételének feltérképezésére, a jellegzetes felszíni alakzatok lefényképezésére, felszíni hőmérséklet-eloszlásuk követésére. Megvizsgálják a Plútó légkörét, megállapítják, van-e esetleg a Charonnak is légköre, valamint esetleges gyűrűket és további holdakat keresnek a Plútó körül.

Mint láttuk, az elmúlt években a földi és űrtávcsövek is izgalmas eredményekkel gazdagították a Naprendszer külső vidékeire vonatkozó ismereteinket. Talán a most induló űrszondának köszönhetően tudásunk megsokszorozódik, és mire a Plútó felfedezésének századik évfordulójáról emlékezhetünk meg, addigra csaknem olyan részletességgel tárul a szemünk elé ez a titokzatos, sötét és jeges világ, mint amilyen részletesen az elmúlt évtizedekben a belső Naprendszert sikerült megismernünk.

Irodalom

Clyde Tombaugh-Patrick Moore: A sötétség bolygója (Gondolat, Budapest, 1989)
David Tytell: The New Kings of the Kuiper Belt (Sky and Telescope, 2005. október)
Honlapok:
P. Lowell: www.lowell.edu, Tombaugh: www.klx.com/clyde/ és archives.nmsu.edu/exhibits/tombaugh_website/, Kuiper-öv: www.ifa.hawaii.edu/faculty/jewitt/kb.html, Plútó-szonda: pluto.jhuapl.edu/
Bencze Gyula: A bolygóvadászok utolsó mohikánja (Természet Világa, 1993. 7. sz.)


Természet Világa, 137. évfolyam, 2. szám, 2006. február
http://www.termeszetvilaga.hu/
http://www.chemonet.hu/TermVil/ 


Vissza a tartalomjegyzékhez