Pluto

Pluto (symbol: eller ) är en dvärgplanet av typen plutoid i de yttre delarna av solsystemet. Den upptäcktes av astronomen Clyde Tombaugh den 18 januari 1930.

Ursprungligen antogs Pluto vara ungefär lika stor som jorden och den klassificerades som den nionde planeten från solen. I augusti 2006 blev Pluto omklassificerad till en dvärgplanet. Skälet till detta var insikten att Pluto bara är en av många liknande himlakroppar i Kuiperbältet. Den är också relativt liten. Enligt aktuella värden är Plutos volym bara 0,6 % och dess massa 0,2 % av jordens.

Pluto har en bana som skiljer sig märkbart från planeternas. Banan lutar 17 grader i förhållande till ekliptikan och är mer excentrisk. Pluto har ett större medelavstånd till solen än Neptunus, men befinner sig ibland innanför Neptunus bana, senast under perioden 1979 till 1999. Nästa gång sker detta år 2113.

Som andra medlemmar av Kuiperbältet består Pluto primärt av bergarter och is. Pluto har fem kända månar. Den största, Charon, upptäcktes 1978.

New Horizons blev den 14 juli 2015 den första rymdsonden att passera nära Pluto.

Upptäckt

På 1840-talet använde sig Urbain Le Verrier av klassisk mekanik för att förutse banan för den då oupptäckta planeten Neptunus efter att ha analyserat perturbationer i Uranus bana. Efter att Neptunus observerats började astronomer under sent 1800-tal spekulera kring om Uranus bana påverkades av en annan planet, bortom Neptunus.

År 1906 startade Percival Lowell, mannen som år 1894 grundlade Lowell Observatory i Flagstaff i Arizona, USA, ett omfattande projekt för att hitta en eventuell nionde planet. Han kallade denna planet för Planet X, och år 1909 hade Lowell och William Henry Pickering föreslagit ett antal möjliga koordinater för en sådan planet. Lowell fortsatte sökandet tillsammans med observatoriet ända fram till sin död år 1916, detta utan någon framgång. Utan Lowells kännedom hade observatoriet emellertid tagit svaga bilder av Pluto redan 19 mars 1915, men man kunde då inte upptäcka att det rörde sig om en ny planet. Detta var dock inte det första fotografiet av Pluto. Det finns 16 kända fotografier av Pluto som togs innan dess upptäckt, varav det äldsta togs av Yerkesobservatoriet 20 augusti 1909.

På grund av en tio år lång juridisk kamp mot Constance Lowell, Percivals änka, som bestred det testamente som gav observatoriet en andel av arvet, kunde inte letandet efter Planet X återupptas förrän 1929. Direktören Vesto Slipher överlät då arbetet till Clyde Tombaugh, en 23-åring från Kansas som nyligen hade kommit till Lowellobservatoriet och som hade imponerat på Slipher med några av sina astronomiska skisser.

Tombaughs uppgift var att systematiskt avbilda natthimlen med parvisa fotografier tagna med två veckors mellanrum. Han skulle därefter genomsöka varje bildpar och avgöra om några objekt hade förflyttat sig. Med hjälp av ett blinkmikroskop bytte han snabbt fram och tillbaka mellan bilderna för att skapa en illusion av rörelse för objekt som hade ändrat position eller utseende mellan fotografierna. Den 18 februari 1930, efter nästan ett års letande, upptäckte Tombaugh ett möjligt rörligt objekt på fotografier från 23 och 29 januari samma år. Ett fotografi av lägre kvalitet från 21 januari bekräftade rörelsen. Efter att observatoriet hade erhållit ytterligare fotografier som bekräftade hypotesen telegraferades nyheten till Harvard College Observatory 13 mars 1930.

Namn Upptäckten av Pluto ledde till rubriker över hela världen. Lowellobservatoriet som hade ensamrätt till att namnge objektet mottog över 1 000 förslag från hela världen. Tombaugh förmådde Slipher till att föreslå ett namn på det nya objektet snabbt innan någon annan gjorde det. Constance Lowell föreslog namnet Zeus, och sedan Percival och till slut Constance. Dessa förslag sattes emellertid snabbt åsido.

Namnet Pluto föreslogs av Venetia Burney, en elva år gammal skolflicka i Oxford, England. Burney intresserade sig för såväl klassisk mytologi som astronomi, och hon ansåg att namnet som kom från underjordens gud, Pluton, var passande med tanke på objektets till synes mörka och kalla läge. Hon föreslog namnet i ett samtal med sin morfar Falconer Madan, som var bibliotekarie vid Oxfords universitets Bodleianska bibliotek. Morfadern tipsade professor Herbert Hall Turner som vidarebefordrade namnet till sina kollegor i USA.

Objektet namngavs officiellt den 24 mars 1930. Varje medlem av Lowellobservatoriet fick möjlighet att rösta på tre olika namn: Minerva (ett namn som dock redan givits åt en asteroid), Kronos (som förlorat sin chans genom att vara föreslagen av den impopulära astronomen Thomas Jefferson Jackson See) och till sist Pluto. Pluto fick alla rösterna, och 1 maj 1930 offentliggjordes namnet. Inför offentliggörandet fick Venetia fem brittiska pund (motsvarande cirka 234 pund 2012) av sin morfar som belöning.

Valet av namn var delvis inspirerat av det faktum att de första två bokstäverna i Pluto också var Percival Lowells initialer. Plutos astronomiska symbol () är ett monogram konstruerat av bokstäverna 'PL'. En annan symbol liknar Neptunus (), men har en cirkel istället för den mittersta gaffeltanden på treudden (16px|⯓).

Namnet blev snart omfamnat av en bredare kultur. År 1930 introducerade Walt Disney en vän till Musse Pigg som han kallade för Pluto, till synes uppkallad efter himlakroppen även om Disneyanimatören Ben Sharpsteen inte bekräftat varför namnet valdes. År 1941 uppkallade Glenn T. Seaborg det nyligen upptäckta grundämnet plutonium efter Pluto, detta i linje med att namnge grundämnen efter nyupptäckta planeter. Han följde då efter uran som var uppkallat efter Uranus och neptunium som var uppkallat efter Neptunus.

På kinesiska, japanska och koreanska blev namnet översatt till undervärldens kungastjärna (冥王星), Flera andra icke-europeiska språk använder sig av en translitteration av Pluto som namn på himlakroppen; några indiska språk använder en form för den hinduistiska Yama, väktaren till helvetet i den hinduistiska mytologin.

Planet X-hypotesen överges upright|thumb|left|Clyde W. Tombaugh, upptäckaren av Pluto. + Uppskattningar av Plutos massa År Massa Källa 1931 1 jordmassa Nicholson & Mayall 1948 0,1 (1/10) jordmassor Kuiper 1976 0,01 (1/100) jordmassor Cruikshank, Pilcher, & Morrison 1978 0,002 (1/500) jordmassor Christy & Harrington Så snart planeten var funnen ledde den svaga ljusstyrkan och avsaknaden av en upplöst skiva till att astronomer började tvivla på att det kunde vara Lowells Planet X. Uppskattningarna av Plutos massa har under 1900-talet justerats nedåt.

Astronomer beräknade Plutos massa baserat på dess antagna påverkan på Neptunus och Uranus. År 1931 räknade man ned Plutos massa till att vara omkring jordens massa, men med nya beräkningar 1948 justerades massan ned till omkring Mars massa. 1976 beräknade Dale Cruikshank, Carl Pilcher och David Morrison vid University of Hawaii Plutos albedo för första gången, och kom fram till att den passade för en sammansättning av metanis. Det betydde att Pluto måste vara exceptionellt ljusstark för sin storlek och därför inte kan vara mer än 1 % av jordens massa. Plutos albedo är 1,2 till 2,35 gånger större än jordens.

År 1978 medförde upptäckten av Plutos måne Charon att det var möjligt att direkt beräkna storleksordningen av Plutos massa för första gången. Massan visade sig vara cirka 0,2 % av jordens, och alltså alltför liten för att kunna leda till stora avvikelser i Uranus bana. Det efterföljande sökandet av en alternativ Planet X misslyckades. Data från Voyager 2:s förbiflygning av Neptunus 1989 bekräftade storleksordningen, men justerade ned dess massa med 0,5 %. År 1992 använde sig E. Myles Standish av dessa data för att räkna om Neptunus påverkan på Uranus. Med de nya beräkningarna försvann avvikelsen, och därmed också behovet av en Planet X. Idag är flertalet astronomer eniga om att Planet X, som Lowell definierade den, ej existerar. Lowell hade 1915 förutsett Planet X position i närheten av Plutos dåvarande position. Ernest W. Brown kom strax efter Plutos upptäckt fram till att detta var en ren tillfällighet, en slutsats som gäller ända in i våra dagar.

Fysiska egenskaper thumb|Hubble-kartan av Plutos yta visar stora variationer i färg och albedo. thumb|Karta över Plutos yta av NASA, ESA och Marc W. Buie. thumb|Tre bilder av Pluto från olika vinklar. miniatyr|höger|En storleksjämförelse mellan jorden, jordens måne, Pluto och Plutos måne Charon. Plutos avstånd från jorden gör grundläggande undersökningar svåra att genomföra. Många detaljer om Pluto förblev okända tills att data från New Horizons samlats in och analyserats.

Utseende och yta På Plutos yta har det upptäckts berg, dalar och möjligen dyner.Tutkijat hämmästelevät Plutosta löytyneitä dyynejä, Ursa, 11 september 2015 Mätningar av New Horizons har visat att det finns betydligt mer is på Plutos yta än vad man trodde tidigare.Vesijäätä on valtavilla alueilla Pluton pinnalla, Ursa, 31 januari 2016 För 800–900 miljoner år sedan kan det ha funnits sjöar och floder av flytande kväve på Plutos yta.Pluton pinnalla ehkä lainehti typpijärviä ja virtasi jokia, Ursa, 25 mars 2016

Plutos visuella skenbara magnitud är i snitt 15,1 och 13,65 när den är som ljusast under perihelium. För att kunna se Pluto behöver man använda sig av ett teleskop, helst med en öppning på 30 cm (12 tum). På grund av att vinkeldiametern endast är 0,11 bågsekunder ser planeten stjärnliknande ut.

De tidigaste kartorna över Pluto är från slutet av 1980-talet och var kartor över ljusstyrka skapade från närobservationer av förmörkelser från den största månen, Charon. Observationerna möjliggjordes av förändringar i Pluto-Charon-systemets totala ljusstyrka under förmörkelsernas förlopp. Till exempel ger en förmörkelse av en ljus fläck en större förändring i den totala ljusstyrkan än förmörkelsen av en mörk fläck. Databehandling av många sådana observationer kan användas till att skapa en ljusstyrkekarta. Denna metod kan också spåra och upptäcka förändringar i ljusstyrka över tid.

De bästa kartorna före New Horizons förbiflygning 2015 producerades från bilder tagna med Hubbleteleskopet. Detta gav mer detaljerade kartor där variationer på flera hundra kilometer inkluderat polarregioner och stora ljusa fläckar kunde avläsas. De två kamerorna som användes ombord på Hubble-teleskopet är inte längre i drift. Nu finns nya kartor baserade på fotografier tagna av New Horizons.

Tillsammans med Plutos ljuskurva och de periodiska variationerna i det infraröda spektrumet avslöjar dessa kartor att Plutos yta är anmärkningsvärt varierad med stora förändringar i såväl ljusstyrka som färg. Pluto är en av de mest kontrastfyllda himlakropparna i solsystemet, med lika stor kontrast som Saturnus måne Japetus. Färgen varierar mellan kolsvart, mörkorange och vit, och har en betydligt mindre röd färg än Mars, och en färg som påminner mycket mer om Jupiters måne Io och dess orangea ton.

Plutos yta har förändrats mellan 1994 och 2002. Den nordliga polarregionen har blivit ljusare och den sydliga mörkare. Plutos generella rödhet har också ökat betydligt mellan 2000 och 2002. Dessa snabba förändringar kan antagligen relateras till den säsongsenliga kondensationen och sublimeringen av delar av atmosfären förstärkt av Plutos extrema axellutning och höga excentricitet.

Spektroskopiska analyser av Plutos yta visar att den är sammansatt av mer än 98 % kväveis med spår av metan och kolmonoxid. Den sida av Pluto som är vänd emot Charon innehåller mer metanis medan den motsatta sidan innehåller mer kväveis och kolmonoxidis.

NASA bjöd 2015 in allmänheten att föreslå namn på ytstrukturer på Pluto och Charon.

Struktur thumb|Plutos teoretiska struktur (2006) 1. Fruset kväve 2. Vattenis 3. Bergarter