Planetar Astronomiya Tədqiqatlarında Pluton
Pluton müasir astronomiya tarixində ən maraqlı obyektlərdən biridir. Bir vaxtlar Günəş Sistemində doqquzuncu planet hesab olunurdu, sonra isə cırtdan planet statusuna "endirildi". Lakin tərifdəki bu dəyişiklik Plutonun elmi dəyərini azaltmadı. Əksinə: Pluton Günəş Sisteminin xarici bölgələrini , kiçik cisimlərin dinamikasını və elmin müşahidə, məlumatlar və konseptual müzakirələr vasitəsilə necə inkişaf etdiyini anlamaq üçün vacib bir giriş nöqtəsinə çevrildi.
Plutonun kəşfi və onun tarixi konteksti
Pluton 18 fevral 1930-cu ildə Arizona ştatının Louell Rəsədxanasında Klayd Tombo tərəfindən kəşf edilmişdir. Onun axtarışları Uran və Neptunun orbitlərində kiçik pozuntulara səbəb olduğu düşünülən "X Planeti"nin mövcudluğundan irəli gəlirdi. Tombo səma fotoşəkillərini müqayisə edərək (göz qırpma müqayisə metodundan istifadə edərək) sonradan yeni bir obyekt kimi tanınan hərəkətli bir nöqtə kəşf etdi. İctimaiyyət və elmi ictimaiyyət onu doqquzuncu planet kimi qarşıladı, xüsusən də Günəş Sisteminin xarici bölgələri o dövrdə hələ də çox sirli olduğundan.
Zamanla daha dəqiq hesablamalar göstərdi ki, Plutonun axtarışına səbəb olan orbital "pozuntular" əsasən əvvəlki məlumatlardakı qeyri-müəyyənliklərdən qaynaqlanır, kəşf edilməmiş böyük bir planetin cazibəsindən deyil. Bundan əlavə, Plutonun kütləsi o qədər kiçik - nəhəng planetlərin kütləsindən daha kiçik - olduğu ortaya çıxdı ki, digər planetlərin orbital pozuntularının əhəmiyyətli bir səbəbi olması ehtimalı az idi. Bu kəşf yeni bir fəsil açdı: Pluton axtardığımız "böyük planet" deyildi, əksinə Günəş Sisteminin kənarındakı buzlu cisimlər populyasiyasının tipik bir üzvü idi.
Plutonun fiziki xüsusiyyətləri və orbiti
Pluton Günəşdən orta hesabla təxminən 39,5 astronomik vahid (AU) məsafədə yerləşir ki, bu da Yer-Günəş məsafəsinin orta hesabla 39,5 dəfəsinə bərabərdir. Onun orbiti unikaldır: yüksək elliptikdir (yüksək eksentrikdir) və ekliptik müstəviyə əyilmişdir (təxminən 17 dərəcə meyl). Bəzən Pluton 1979-1999-cu illər arasında olduğu kimi, Günəşə Neptundan daha yaxındır. Lakin Pluton heç vaxt Neptuna 3:2 orbital rezonansda olduğu üçün onunla toqquşmayıb; Neptun Günəş ətrafında üç dəfə orbit etdiyi hər dəfə Pluton Günəş ətrafında iki dəfə orbitə çıxır. Bu rezonans onun orbital dinamikasını çox uzun zaman aralığında sabit saxlayır.
Plutonun diametri təxminən 2.377 km-dir, bu da Aydan (təxminən 3.474 km) və Günəş Sistemindəki bəzi daha böyük peyklərdən daha kiçikdir . Kütləsi Yer kürəsinin kütləsinin təxminən 0,2%-ni təşkil edir. Pluton əsasən buz və qayadan ibarətdir, səthində azot buz (N₂), metan (CH₄) və karbonmonoksit (CO) üstünlük təşkil edir. Səth temperaturu çox aşağıdır, onlarla Kelvin civarındadır və bu da Plutonun fəsillərindən sonra azot kimi uçucu maddələrin donmasına və sublimasiyasına imkan verir.
Xaron və Plutonun peyk sistemi
Plutonun unikallığı 1978-ci ildə ən böyük peyki olan Xaron kəşf edildikdə daha da aydın oldu. Xaronun diametri Plutonun diametrinin təxminən yarısı qədərdir və bu da onların ölçü nisbətini planet-peyk sistemi üçün qeyri-adi edir. Pluton-Xaron sisteminin barisentri (kütlə mərkəzi) hətta Plutonun gövdəsinin xaricindədir və bu da onun tez-tez "ikili" planet sistemi adlandırılmasına gətirib çıxarır. Xarondan əlavə, Plutonun dörd kiçik peyki var: Nix, Hydra, Kerberos və Styx. Bu peyklərin kəşfi alimlərə Plutonun kütləsini daha dəqiq ölçməyə və Koyper qurşağındakı sistemlərin mürəkkəb cazibə dinamikasını öyrənməyə kömək etdi.
Xaronun mənşəyinin Ayın əmələ gəlməsi hipotezinə bənzər nəhəng bir toqquşma hadisəsi ilə əlaqəli olduğu düşünülür. İlkin Plutonla Koyper qurşağındakı başqa bir obyekt arasında toqquşma, sonradan Xaronu və digər kiçik peykləri əmələ gətirən materialın yayılmasına səbəb ola bilər. Əgər bu doğrudursa, Pluton xarici Günəş Sistemindəki toqquşmalar vasitəsilə peyk əmələ gəlməsi nəzəriyyəsini sınaqdan keçirmək üçün vacib bir nümunə olardı.
Pluton və Koyper kəməri: perspektiv dəyişikliyi
Planet astronomiyasının öyrənilməsində böyük bir dəyişiklik 1990-cı illərdə astronomların indi Kuiper qurşağı adlanan Neptundan kənarda çoxsaylı obyektlər kəşf etməyə başlaması ilə baş verdi. Bu populyasiya Günəş sisteminin formalaşmasından qalan, müxtəlif ölçülü və orbitli buzlu və qayalı cisimlərdən ibarətdir. Məlum oldu ki, Pluton tək bir anomaliya deyil, trans-Neptun obyektləri (TNO) icmasının böyük bir üzvüdür.
2005-ci ildə kütləsi Plutonla müqayisə edilə bilən və ya hətta ondan bir qədər böyük olan Erisin kəşfi əhəmiyyətli bir katalizator oldu. Əgər Pluton planet olaraq qalsaydı, Eris və bir neçə digər obyekt də potensial olaraq planet hesab edilərdi. Bu, astronomik ictimaiyyəti daha dəqiq bir tərifə ehtiyac duyulduğu barədə xəbərdar etdi.
Planet və "cırtdan planet" statusunun tərifi
2006-cı ildə Beynəlxalq Astronomiya Birliyi (IAU) planetin rəsmi tərifini müəyyən etdi. Bu tərifə görə, planet aşağıdakıları etməlidir: (1) Günəş ətrafında fırlanmalı, (2) demək olar ki, sferik formanı (hidrostatik tarazlığı) saxlamaq üçün kifayət qədər kütləyə malik olmalı və (3) oxşar obyektlərdən "orbital qonşuluğunu təmizləməli". Pluton (1) və (2) meyarlarına cavab verir, lakin (3) meyarına cavab vermir, çünki onun orbiti bir çox Koiper kəmər obyektləri ilə məkanı bölüşür. Buna görə də, Pluton "cırtdan planet" kimi təsnif edilir.
Planetar astronomiyada bu qərar sadəcə bir etiketdən daha çox şeydir. Bu, elm adamlarının qravitasiya baxımından dominant obyektləri (planetləri) kəmər populyasiyasının daha "kollektiv" üzvlərindən (cırtdan planetlər və kiçik cisimlər) necə ayırd etdiklərini əks etdirir. Bununla belə, IAU tərifi də müzakirələrə səbəb olub: bəzi astronomlar hesab edirlər ki, "orbiti təmizləmək" cismin daxili xüsusiyyətlərindən daha çox, onun yerləşdiyi yerə və dinamik tarixinə çox bağlıdır. Bu müzakirə davam edən akademik müzakirə olaraq qalır və elmi təsnifatların məlumatlar və nəzəri çərçivələr inkişaf etdikcə inkişaf edə biləcəyini nümayiş etdirir.
Yeni Üfüqlər missiyası və məlumat inqilabı
NASA-nın "Yeni Üfüqlər" missiyası ilə Pluton haqqında insan anlayışı böyük bir irəliləyiş əldə etdi. 2006-cı ildə kosmosa buraxılan zond 14 iyul 2015-ci ildə Plutonun yanından keçərək uzun müddətdir davam edən inancları dəyişdirən görüntüləri və məlumatları geri qaytardı. Plutonun geoloji cəhətdən aktiv bir dünya olduğu ortaya çıxdı.
“New Horizons” kosmik gəmisi Tombaugh Regio kimi tanınan nəhəng, ürək formalı, azotlu buz düzənliyini kəşf etdi. Bu düzənlikdə geoloji qaynağa bənzər, lakin azotlu buzun material kimi istifadə edildiyi düşünülən böyük bir buz konveksiyası yeri olan Sputnik Planitia da var. Həmçinin, Plutonun temperaturunda bərk qaya kimi hərəkət edən su buzundan ibarət dağlar da aşkar edilmişdir. Səthdə gənc proseslərin əlamətləri var və bəzi ərazilərdə zərbə kraterlərinin olmaması nisbətən yaxın geoloji dövrdə yenidən səthə çıxdığını göstərir.
Missiya həmçinin Plutonun əsasən metan izləri olan azotdan ibarət nazik atmosferini də araşdırdı. Atmosferin günəş radiasiyası və günəş küləyi ilə qarşılıqlı təsiri mürəkkəb, laylı duman yaradır. Plutonun əyilmiş oxu və elliptik orbiti səbəbindən ekstremal fəsilləri olduğundan, atmosferinin "nəfəs aldığına" inanılır: Günəşə yaxın olduqda genişlənir, uzaqlaşdıqda isə daralır və ya donur.
Plutonun müasir planet astronomiyası ilə əlaqəsi
Pluton əvvəlki planet statusuna görə deyil, Günəş sisteminin kənarında buzlu dünyalar sinfini təmsil etdiyi üçün vacibdir. Planetar astronomiyanın öyrənilməsində Pluton əsas suallara cavab verməyə kömək edir: planetlərin və kiçik cisimlərin protoplanetar disklərdə necə əmələ gəlməsi, nəhəng planetlərin miqrasiyası Koyper qurşağının strukturunu necə formalaşdırması və geoloji proseslərin kiçik, buzlu cisimlərdə necə inkişaf edə biləcəyi.
Bundan əlavə, Pluton, Triton (Neptunun peyki), Saturnun bir neçə peyki və hətta kəşf edilməmiş TNO kimi digər buzlu dünyalar üçün analoq (müqayisə) rolunu oynayır. Əgər Pluton hələ də belə soyuq mühitdə geoloji dinamika nümayiş etdirirsə, onda digər buzlu dünyalarda "aktivlik" ehtimalı, o cümlədən maye olan və ya hələ də maye olan yeraltı təbəqənin potensial mövcudluğu getdikcə daha ağlabatan hala gəlir.
Bağlanır
Pluton elmin statik olmadığının mükəmməl bir nümunəsidir. O, "doqquzuncu planet" kimi kəşf edildi, sonra Koiper qurşağının böyük bir üzvü olduğu başa düşüldü və nəhayət müasir təsnifat sistemində cırtdan planet kimi yenidən təsnif edildi. Lakin Plutonun əhəmiyyəti artdı, çünki o, astronomları daha ardıcıl təriflər hazırlamağa, xarici Günəş Sisteminin dinamikası nəzəriyyələrini inkişaf etdirməyə və əvvəllər sadəcə işıq nöqtələri olan kiçik dünyaların mürəkkəbliyini aşkar edən missiyalar göndərməyə məcbur etdi.
Planet astronomiyasının öyrənilməsində Pluton mühüm bir dərs verir: hətta uzaq, kiçik və soyuq cisimlər belə Günəş Sisteminin geniş tarixini anlamaq üçün açar ola bilər. Bu, sadəcə təsnifatdakı bir qeyd deyil, həm də orbital təkamülü, buz tərkibini, nazik atmosferi və planetar sistemimizin kənarındakı unikal geologiyanı öyrənmək üçün təbii bir laboratoriyadır.
