پلوتون يک سياره کوتوله است و در فاصله بسيار دوري از خورشيد قرار دارد. اين سياره کوتوله بخشي از مدار خود را که کمربند کوييپر (Kuiper) نام دارد، در اختيار مجموعه اي از اجرام يخي شبيه به خود گذاشته است. از زمان کشف اين جرم در سال 1930، مردم دوست داشتند که آنرا سياره نهم منظومه شمسي بنامند. با اين حال به دليل ابعاد کوچک و مدار عجيبش، بسياري از دانشمندان، هم گروهي پلوتون با سياراتي مانند زمين و مشتري را زير سوال بردند. در سال 2006، اين مناظره، انجمن ستاره شناسي بين المللي (مرجع نامگذاري اجرام آسماني) را بر آن داشت که بطور رسمي پلوتون را در گروه سيارات کوتوله معرفي کنند. اين سياره از زمين بدون تلسکوپ ديده نمي شود.
فاصله پلوتون از خورشيد تقريبا 39 واحد نجومي است. ميانگين فاصله آن از خورشيد 5.869.660.000 کيلومتر مي باشد. پلوتون در مداري بيضي شکل به دور خورشيد در حرکت است. در قسمتهايي از اين مدار فاصله پلوتون تا خورشيد از فاصله نپتون تا خورشيد کمتر است. اين سياره به مدت 20 سال زميني در داخل مدار نپتون مي ماند. اين پديده هر 248 سال زميني يکبار روي مي دهد. اين زمان معادل يکسال پلوتويي است. آخرين باري که پلوتون به داخل مدار نپتون وارد شد، 23 ژانويه 1979 تا 11 فوريه 1999 بود. پلوتون علاوه بر گردش به دور خورشيد، دور خودش نيز (حول محور عمودي فرضي) مي چرخد. يکبار گردش سياره کوتوله به دور خود حدود 6 روز زميني طول مي کشد.
ستاره شناسان به دليل دور بودن اين سياره کوتوله از زمين، هنوز اطلاعات زيادي درباره آن به دست نياورده اند. قطر آن 2300 کيلومتر يعني کمتر از يک پنجم قطر کره زمين تخمين زده مي شود. سطح اين سياره کوتوله از سردترين مناطق موجود در منظومه شمسي و احتمالا حدود 225- درجه سانتيگراد است.بيشتر پلوتو قهوه اي رنگ است. به نظر مي رسد که اين سياره عمدتا" ازمتان يخ زده تشکيل شده و جوي از متان دارد. به خاطر چگالي کم آن ستاره شناسان فکر مي کنند که جنس بيشتر پلوتون از يخ است. دانشمندان ترديد دارند که نوعي از حيات در اين سياره کوتوله وجود داشته باشد.
در سال 1905، پرسيوال لاول (Percival Lowell)، ستاره شناس آمريکايي نيروي گرانشي را کشف کرد که بر دو سياره نپتون و اورانوس تاثير مي گذاشت. در سال 1915، او مکان سياره پنهان را پيش بيني کرده و جستجوي خود براي يافتن آنرا در رصد خانه آريزونا آغاز نمود. او از يک تلسکوپ براي رصد قسمتهايي از آسمان که او وجود سياره جديد را در آن نواحي پيش بيني کرده بود، سود برد. متاسفانه پرسيوال در سال 1916 و قبل از کشف سياره فوت کرد. 13 سال بعد يعني در سال 1929، کلايد تومبا (Clyde W. Tombaugh)، يکي از دستياران لاول در رصدخانه، از پيش بيني هاي او استفاده کرده و با استفاده از تلسکوپ قدرتمندتري به مشاهده نواحي خاص در آسمان پرداخت. سرانجام در سال 1930، تومبا سه عکس از اين سياره(که اکنون سياره کوتوله ناميده مي شود) تهيه کرد. سياره اي جديد که به ياد خداي مرگ روميان باستان، پلوتون ناميده شد. البته دو حرف اول پرسيوال لاول نيز به افتخار وي آغازگر نام سياره پلوتون مي باشند. در سال 1978، ستاره شناسان رصدخانه نوال (Naval) در آريزونا موفق به کشف قمر پلوتون يعني کارون (Charon) شدند. قطر اين قمر 1210 کيلومتر است.
در سال 1969، ستاره شناسان نخستين تصاوير دقيق از سطح پلوتون را منتشر کردند. اين تصاوير که توسط تلسکوپ فضايي هابل تهيه شده بود، 12 منطقه تيره و روشن را در سطح پلوتون نشان مي داد. مناطق روشن، که شامل کلاهک ها قطبي هستند، احتمالا نيتروژن يخ زده مي باشند. مناطق تيره نيز به طور حتم متان منجمد است که به دليل پرتوهاي فرابنفش خورشيدي دچار تغييرات شيميايي شده است.
در سال 2005، يک گروه از ستاره شناسان که به بررسي تصاوير هابل مي پرداختند، دو قمر ناشناخته پلوتون را کشف کردند. اين اقمار که بعدها هايدرا (Hydra) و نيکس (Nix) ناميده شدند، قطري حدود 160کيلومتر دارند و در خارج از مدار کارون قرار گرفته اند.
در سال 2006، ناسا سفينه افقهاي جديد (New Horizons) را با هدف رسيدن به پلوتون به فضا ارسال نمود.
آيا پلوتون سياره است؟
رسما بله. وقتي پلوتون در سال 1930 ميلادي کشف شد، اتحاديه بين المللي اخترشناسي ، آن را به عنوان "سياره" شناسايي کرد. به رغم مباحثات اخير، اين جرم آسماني هنوز رسما در طبقه بندي جديدي جاي نگرفته است. معيارهاي اساسي شناسايي يک سياره را مي‌توان به اين شرح خلاصه کرد: هر جرم آسماني که (مستقيما) گرد ستاره‌اي حرکت کند، ستاره يا شبه ستاره نباشد و آنقدر بزرگ باشد که گرانش خود آن ، موجب شود که شکل کروي داشته باشد، سياره است. پلوتون هر سه شرط را برآورده مي‌کند. اما برخي از دانشمندان معتقدند که پلوتون ممکن است يکي از بزرگترين سيارات کوتوله کمربند کوئيپر باشد. دلايل و مدارت قابل توجهي نيز در تأييد و تقويت اين نظريه وجود دارد.
? منشأ پلوتون چيست و از کدام بخش از کيهان آمده است؟
نخست تصور مي‌شد که پلوتون يکي از اقمار نپتون بوده است. اما وجود شباهتهايي ميان ترکيبات و مدارهاي پلوتون و يکي از اقمار نپتون ، موسوم به ترايتون ، دلالت بر اين دارد که ممکن است هر دو آنها قبلا در مدارهاي مستقلي گرد خورشيد حرکت مي‌کرده‌اند و بعدا سياره نپتون ، تراتيون را به دام انداخته است. اما با اينکه مدار پلوتون ، مدار سياره همسايه‌اش را قطع مي‌کند، هرگز آنقدر به آن نزديک نمي‌شود که تحت تأثير نيروي گرانشي نپتون قرار گيرد و به دام بيفتد.
عده‌اي از اخترشناسان با توجه به شباهتهاي موجود ميان پلوتون و ترتيون با ديگر اجرام کمربند کوئيپر نتيجه مي‌گيرند که هم قمر تراتيون و هم سياره پلوتون حدود 4.5 ميليارد سال پيش ، از اين کمربند به بيرون پرتاب شده‌اند. عده ديگر با توجه به مدار عجيب و مرکز گريز آن مي‌گويند ممکن است پلوتون ابتدائا قمر يکي از سيارات منظومه شمسي (حتي زمين) بوده است که بعدا از آن گريخته است.
? مشخصات فيزکي
طول هر شبانه روز پلوتون (زماني که سياره ، يک بار گرد محور خود مي‌چرخد) معادل 153 ساعت زميني است. روزهاي اين سياره بسيار تاريک است. قمر آن ، شارون ، در سال 1987 بطور تصادفي در رصدخانه مونت پالومار کشف شد. شارون در مدار همزماني توسط پلوتون به دام افتاده است و همواره در نقطه‌اي ثابت گرد آن مي‌گردد.
مدار پلوتون به دور خورشيد، ميل تندي دارد و فاصله متوسط آن از خورشيد 5.915 ميليارد کيلومتر است که خورشيد از آنجا فقط بصورت ستاره‌اي درخشان ديده مي‌شود. پلوتون از سنگ و يخ تشکيل شده و اندازه‌اش کوچکتر از ماه زمين است. هنگام نزديک شدن به خورشيد جوي رقيق در اطراف آن تشکيل مي‌شود که با دور شدن سياره از خورشيد يخ مي‌بندد. مدار پلوتون بسيار طولاني بوده و بيشتر از سيارات ديگر نسبت به دايره? البروج انحراف دارد.
اين سياره هر 248.5 سال يک بار به دور خورشيد مي‌چرخد که در مدت 20 سال از اين زمان فاصله‌اش نسبت به خورشيد کمتر از فاصله نپتون از خورشيد است. اين مشخصات غير عادي باعث شده تا بعضي ستاره شناسان ، پلوتون را نوعي سيارک بزرگ تصور کنند.
پلوتون دورترين سياره از خورشيد بوده ، کمترين دما را در بين سيارات دارد. مدار بيضوي اين سياره که 248.5 سال زميني طول مي‌کشد، طولاني‌ترين مدار در منظومه شمسي است. پلوتون کوچکترين سياره منظومه شمسي است و کمترين نيروي جاذبه را دارد.
به گفته يکي از اخترشناسان ، پلوتون تنهاترين و منزوي‌ترين سياره منظومه شمسي است. اخترشناس ديگري پس از اينکه نخستين عکسهاي تلسکوپ هابل را از نهمين سياره منظومه شمسي مشاهده و بررسي کرد، گفت: "اين سياره‌اي شگفت است. اگر مي‌توانستيم با فضاپيمايي به آنجا سفر کنيم، حقايق شگفت آور بيشتري را در مورد آن کشف مي‌کرديم."
? سطح پلوتون تا چه اندازه سرد است؟
دماي سطحي نهمين سياره ، در فاصله 5.91 ميليارد کيلومتري خورشيد ، احتمالا حدود منهاي 230 درجه سانتيگراد است. مي‌دانيم روي پلوتون مناطق تيره‌اي وجود دارد، اما نمي‌توانيم با اطمينان بگوييم که در اين مناطق نيتروژن با متان يخ زده وجود ندارد. اگرچنين باشد، ممکن است اين مناطق اندکي گرمتر از ساير قسمتهاي سياره باشند. تا آن هنگام که سياره را بهتر بشناسيم، اخترشناسان فرض مي‌کنند که دماي سطح آن ثابت است. در دماي منهاي 230 درجه سانتيگراد، يخ درست مانند سنگ ، سخت و محکم و بادوام است. بيشتر گازها روي سطح سياره متراکم و تبديل به مايع مي‌شوند. روشنايي روز به آن معنايي که ما زمينيها مي‌شناسيم، در آنجا وجود ندارد. خورشيد آنقدر دور است که در آسمان پلوتون ، تنها ستاره‌اي بسيار درخشان به نظر مي‌رسد.
? سفر به پلوتون
تأمين هزينه چنين سفري بسيار دشوار است. مأموريت ويژه کوئيپر نيز که قرار است فقط به منظور پرواز از کنار پلوتون و شارون و گرفتن عکسهايي از سطح اين دو انجام شود، مستلزم صرف مخارج هنگفتي است. در حقيقت ، پياده کردن انسان روي پلوتون ، تا زمان ابداع شکل و شيوه جديدي از سفر فضايي ، به تعويق مي‌افتد.
دانستني هاي پلوتون
هر چند پلوتون از منظومه خورشيدي حذف شده اما نامش در جدول تناوبي مندليف جاودانه است زيرا عنصرهاي 92، 93 و 94 اين جدول را به افتخار اورانوس، نپتون و پلوتون؛ اورانيوم، نپتونيم و پلوتونيم ناميدند.
? در فضاپيماهاي پايونير 10 و 11 و همچنين و ويجر 1 و 2 که در دهه 1970 به فضا پرتاب شدند، پلاکي وجود دارد که در آن ويژگي هاي منومه خورشيدي و سياره هاي آن ثبت شده تا انسان و مکان آن را به تمدن هاي فرازميني احتمالي معرفي کند. در اين پلاک پلوتون نهمين سياره معرفي شده است.
? افق هاي نو نام فضاپيماي بدون سرنشيني است که 29 دي 84 به فضا پرتاب شد و سال 1394 (2015) به پلوتون مي رسد. هدف اين فضاپيما شناخت پلوتون و قمرهاي آن و در صورت موافقت ناسا رصد يک يا چند جرم ديگر کمربند کوييپر است.
? اخترشناساني که نپتون را رصد مي کردند متوجه شدند مدار نپتون با محاسبه هاي رياضي آنها هماهنگ نيست و حدس زدند سياره يي فراتر از نپتون (سياره ايکس) عامل اين بي نظمي است. به همين دليل کشف پلوتون در سال 1930 موجب خرسندي شد، اما از آنجا که جرم پلوتون کم است نمي توانست عامل اين بي نظمي باشد. بعدها دانشمندان دريافتند جرم اورانوس و نپتون را کمتر از مقدار واقعي محاسبه کردند، به عبارت ديگر از همان ابتدا هم بي نظمي در کار نبود،
? پلوتون در 18 فوريه کشف شد، اما کشف آن در 13 مارس روز تولد «پرسيوال لاول» اعلام شد، زيرا وي تاثير بسياري در کشف آن داشت. لاول وجود چنين جرمي را پيش بيني کرد و سال ها (از 1905 تا 1916) در رصدخانه يي که خود ساخته بود به جست جوي اين جرم پرداخت.
? زماني که پلوتون کشف شد، نام هاي بسياري براي آن پيشنهاد شد. از جمله زئوس، لاول و حتي نام کوچکش پرسيوال. نام هاي اسطوره يي همانند کرونوس و مينروا نيز پيشنهاد شد. اما نام «پلوتون» را يک دختر يازده ساله انگليسي به نام وينتا پيشنهاد کرد که هم دوستدار نجوم بود و هم علاقه مند اسطوره شناسي. پلوتون به معناي خداي دنياهاي زيرين است و حرف اول و دوم آن با حرف اول نام و اول نام خانوادگي پرسيوال لاول يکي است. نشان پلوتون نيز ترکيب حروف P و L است.
? وقتي پلوتون از فهرست سياره هاي منظومه شمسي حذف شد، بسياري از اخترشناساني که در جلسه حاضر نبودند به نتيجه راي گيري اعتراض کردند، زيرا امکان راي گيري الکترونيک براي آنها فراهم نبود. حتي برخي از مردم عادي (از جمله بستگان و همشهريان کلايد تومبا) در يک تجمع به لغو عنوان سياره از پلوتون اعتراض کردند و نوشته هايي با مضمون «اندازه مهم نيست» با خود حمل کردند. پلوتون تنها سياره يي بود که کاشف آن امريکايي بود، امروز هم پلوتون فقط يک «سياره کوتوله» است.
اندازه
ستاره شناسان به خاطر فاصله زياد پلوتون تا زمين, خيلي كم درباره اندازه و شرايط سطح آن مي دانند. قطرپلوتون حدود 1485 مايل يا 2390 كيلومتر تخمين زده مي شود. اين ميزان يك پنجم قطر زمين است. اين سياره كوچك تر از هشت سياره ديگر منظومه شمسي است.
جرم و جاذبه
جرم پلوتون 29/1 ضربدر 10 به توان 22 كيلوگرم است. اين ميزان يك پانصدم جرم زمين است. جاذبه روي پلوتون هشت درصد جاذبه روي زمين است. پلوتون كم جرم ترين سياره منظومه شمسي ست. يك فرد 100 پوندي روي پلوتون وزنش فقط هشت پوند است.
طول روز و سال روي پلوتون
هر روز روي پلوتون 39/6 روز زميني طول مي كشد. هر سال روي پلوتون 7/247 سال زميني طول مي كشد. يعني 7/247 سال زميني طول مي كشد تا پلوتون يك بار دور خورشيد بگردد.
مدار پلوتون
فــــاصله پلوتون تا خورشيد 39 برابر فــــاصله زمين تا خورشيد است. متوسط اين فـــاصله از خورشيد حـــــــدود 3647240000 مــــايل يا 5869660000 كيلومتر است. پلوتون در يك مدار بيضي شكل دور خورشيد سفر مي كند. پلوتون در چند نقطه از مدارش نسبت به نپتون به خورشيد نزديك تر مي شود و در اين موقع بعد از نپتون به دومين سياره دور از خورشيد منظومه شمسي تبديل مي شود. پلوتون براي 20 سال زميني داخل مدار نپتون باقي مي ماند. اين حادثه در هر 248 سال زميني رخ مي دهد كه همان تعداد سال هايي ست كه طول مي كشد تا پلوتون يك بار به دور خورشيد بگردد. پلوتون در سال 1979 وارد مدار نپتون شد و تا سال 1999 همان جا باقي ماند. بنابراين تا سال 2226 پلوتون در خارج از مدار نپتون خواهد بود.
همچنان كه پلوتون به دور خورشيد مي گردد، دور محورش هم مي چرخد (محور يك خط فرضي ست كه از مركز سياره مي گذرد). پلوتون حدود هر شش روز زميني يك بار دور محورش مي چرخد.
ميزان بيضي بودن مدار
پلوتون يك مدار بسيار بيضي شكل دارد. معني اين حرف اين است كه فاصله اش از خورشيد در طول گردشش به دور خورشيد بسيار متفاوت است. اين باعث مي شود كه چنان كه گفتيم بعضي وقت ها پلوتون حتي از نپتون به خورشيد نزديك تر مي شود. پلوتون همچنين در مسيري مخالف بيشتر سيارات ديگر به دور محورش مي چرخد.
دماي پلوتون
سطح پلوتون يكي از سردترين مكان هاي منظومه شمسي ماست. ستاره شناسان عقيده دارند دما در سطح پلوتون ممكن است حدود 375- درجه فارنهايت يا 225- درجه سانتي گراد باشد.
تركيب سياره اي
پلوتون بيشتر قهوه اي ست. به نظر مي رسد كه اين سياره تا حدودي با گاز متان منجمد شده پوشيده شده باشد و يك جو باريك كه بيشتر از متان تشكيل شده داشته باشد. به خاطر تراكم پايين پلوتون، ستاره شناسان فكر مي كنند پلوتون اصولاً از يخ تشكيل شده. دانشمندان عقيده دارند هيچ نوع از حيات نمي تواند در پلوتون وجود داشته باشد.
ماه ها
پلوتون يك ماه بزرگ به نام شارن دارد. دو ماه ديگر آن هم در سال 2005 كشف شدند.
اگرچه شارن كوچك است و حدود 1172 كيلومتر يا 728 مايل قطر دارد، اما خودش از نظر اندازه نصف پلوتون است. شارن به طور متوسط حدود 19640 كيلومتر از پلوتون فاصله دارد. سطح آن ممكن است از يخ آب پوشيده شده باشد و ممكن است هيچ جوي هم نداشته باشد. ماه شارن همگام با چرخش پلوتون به دور محور خود به دور آن مي گردد. به خاطر همين شارن هميشه بالاي يك نقطه روي پلوتون است. گردش شارن درست يك روز پلوتوني طول مي كشد.
شارن به وسيله جيم كريستي در سال 1978 كشف شد.
ماه هاي ريز ديگر بين 45 تا 160 كيلومتر يا 30 تا 100 مايل قطر دارند و در فاصله حدود 27000 مايلي يا 44000 كيلومتري از پلوتون, يعني فاصله اي بيش از دو برابر مدار شارن دور پلوتون مي گردند.
شارون
مواد تشکيل دهنده شارون ، تنها قمر پلوتون ، احتمالاً زماني شبيه به مواد تشکيل دهنده پلوتون بوده‌اند. اما در حال حاضر شارون عمدتا از آب منجمد تيره و پلوتون از متان منجمد که رنگي روشن دارد پوشيده شده‌اند. احتمال مي‌رود که مولکولهاي متان بخاطر ميدان جاذبه قويتر پلوتون ، از شارون جدا شده و جذب پلوتون شده‌اند. مانند تمام اجرامي که منظومه مداري دارند، پلوتون و شارون نيز به دور يک مرکز جرم مشترک مي‌چرخند. شارون که قمري بزرگ است، داراي طول قطري به اندازه نصف قطر پلوتون بوده و 12 درصد جرم منظومه مداري را به خود اختصاص داده است.
مرکز جرم اين منظومه در خارج از سطح پلوتون قرار دارد. مدار پلوتون 17 درجه نسبت به دايره? البروج ، صفحه مدار زمين انحراف دارد و اين در حالي است که ساير مدارهاي سياره‌اي فاصله بسيار کمي با صفحه دايره? البروج دارند. پلوتون در يک نقطه معين از مدار خود ، 1.25 ميليارد کيلومتر (780 ميليون مايل) پايين‌تر از دايره? البروج قرار مي‌گيرد. اين فاصله تقريبا به اندازه فاصله سياره زحل از خورشيد است.
چرا درباره سياره بودن پلوتون شك وجود دارد؟
بسياري از ستاره شناسان پلوتون را سياره در نظر نمي گيرند. آنها براي اين ايده شان دو دليل دارند. 1- پلوتون شبيه به هيچ يك از چهار سياره نزديكش يعني نپتون، اورانوس، زحل و مشتري نيست. پلوتون يك سياره كوچك و يخي ست در حالي كه چهار سياره ديگر بسيار بزرگ وگازي هستند. 2- پلوتون به اشياء كمربند كيپر شبيه است. اشياء كمربند كيپر اشيايي هستند كه فراتر از مدار پلوتون قرار دارند. همه اشيايي كه در كمربند كيپر كشف شده اند كوچك تر از پلوتون هستند. بنابراين ستاره شناسان پلوتون را بزرگ ترين شيء شناخته شده كمربند كيپر در نظر مي گيرند.
چگونه پلوتون كشف شد؟
در سال 1905 "پرسيوال لاول" ستاره شناس آمريكايي، حدس زد كه نيروي جاذبه بعضي از سيارات ناشناخته روي مدار نپتون و اورانوس تأثير مي گذارد. در 1915 او محل قرار گرفتن يك سياره جديد را پيش گويي كرد و شروع به جست وجوي آن از طريق مشاهده كرد. لاول تلسكوپي به كار برد تا از منطقه اي در آسمان كه فكر مي كرد سياره را مي توان در آن پيدا كرد عكس بگيرد. لاول در سال 1916 بدون پيدا كردن سياره درگذشت.
در سال 1929 "اسلايد دبليو تومباگ" دستيار لاول با استفاده از پيش بيني هاي لاول و ستاره شناسان ديگر با تلسكوپ قوي تر و با زاويه بازتر از آسمان عكس برداري كرد. در 1930 تومباگ تصوير پلوتون را روي سه عكس مشاهده كرد. سياره به نام خداي مرگ رومي، پلوتون نامگذاري شد. اين سياره همچنين به افتخار لاول به نام او نيز نامگذاري شده. در سال 1978 ستاره شناسان يك ماه پلوتون را نيز كشف كردند.

منابع :
پلوتون «سياره» http://daneshnameh.roshd.ir
پلوتون http://www.haftaseman.ir
دانستني هايي درباره پلوتون http://aftab.ir
پلوتون http://ulduzlarda.blogspot.com
پلوتون http://020.ir
پلوتون http://aftab.ir