Gdy pod koniec stycznia 2015 roku sonda New Horizons rozpoczęła obserwacje Plutona, media zaroiły się od zdjęć niegdyś ostatniej planety Układu Słonecznego. Ten odległy świat miał lodowe serce, które – jak dowiedzieliśmy się później – bije na swój planetarny sposób.
Czy Pluton to planeta?
W styczniu 2006 roku sonda New Horizons wystartowała w kierunku ostatniej planety Układu Słonecznego. Kiedy dziewięć lat zbliżyła się do Plutona, był on już planetą karłowatą, jednym z dużych obiektów Pasa Kuipera – ogromnego obszaru kosmicznego gruzu rozciągającego się za orbitą Neptuna. 24 sierpnia 2006 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna odebrała Plutonowi miano planety i zdegradowała go do planety karłowatej.
Ta kontrowersyjna i szeroko komentowana zmiana nie wpłynęła jednak na misję ku rubieżom Układu Słonecznego. Tym bardziej, że wiedza ludzi o odległych rejonach naszego kosmicznego domu jest bardzo niewielka. Przed New Horizons Pluton miał być badany przez sondę Voyager 1, jednak – z powodu ograniczonego budżetu i braku zainteresowania – statek skierowano ku księżycowi Saturna Tytanowi.
Dlatego, gdy w styczniu 2015 roku, pół roku po minięciu Neptuna, sonda rozpoczęła obserwacje, świat naukowy zamarł w oczekiwaniu na ekscytujące wieści. Na zdjęciach przesłanych przez New Horizons widnieją wysokie, postrzępione pasma górskie Plutona i głębokie kaniony na jego satelicie Charonie. Lodowe góry sięgają nawet trzech tysięcy metrów, licząc od podstawy i uformowały się stosunkowo niedawno. Dr Alan Stern, szef misji, przekonywał również, że pewne zaobserwowane cechy geologiczne Plutona mogą wskazywać na to, że planeta wydziela ciepło z wewnątrz. Zarówno Pluton, jak i Charon, z którym planeta tworzy specyficzny układ podwójny, wydają się geologicznie aktywne.
Grafika przedstawia planetę karłowatą Plutona (po lewej) i jej największy księżyc Charona / fot. MARK GARLICK/Getty Images
Jak bije lodowe serce Plutona?
Jednak tym, co najbardziej zachwyciło miłośników kosmosu była ogromna struktura geologiczna – prawdziwe lodowe serce Plutona. Tombaugh Regio, bo taką nazwę nosi ten obszar, jest lodową pustynią z zamarzniętego azotu.
Większość cienkiej atmosfery Plutona składa się właśnie z azotu. Badania przeprowadzone dzięki New Horizons pokazały, że w ciągu dnia cienka warstwa azotowego lodu ogrzewa się i zamienia w parę. Ta skrapla się w nocy i ponownie zamarza. Naukowcy określili ten rytmiczny proces biciem serca i stwierdzili, że jak serce człowieka rozprowadza krew, tak topnienie i zamarzanie azotu wywołuje na Plutonie ruchy powietrza. Co powstrzymuje lodowate serce Plutona przed zamarznięciem? Zdaje się, że warstwa lodu nasyconego gazem może działać jak koc, pozwalając planecie na posiadanie ciekłego podskórnego oceanu. I właśnie on przynosi taki efekt.
Plutona odkrył młodziutki astronom
Sonda New Horizons badała Plutona i jego księżyce przez kilka miesięcy, a następnie udała się w dalsze rejony Pasa Kuipera, by niedawno zmienić się w misję międzygwiezdną. Obecnie podąża śladem Voyagerów. Za pewien czas minie tzw. heliopauze i wejdzie w obszar międzygwiezdny. Sonda niesie ze sobą płytę z 430 tysiącami nazwisk mieszkańców Ziemi, amerykańską flagę i niewielką urnę z prochami Clyde’a Tombaugha, człowieka, który odkrył Plutona.
Tombaugh dokonał niesamowitej obserwacji 18 lutego 1930 roku. Miał wówczas zaledwie 24 lata i niewiele zapowiadało, że zostanie profesjonalnym astronomem. Wychował się na farmie w Kansas, a jego plany pójścia na studia zostały udaremnione przez gradobicie, które spustoszyło rodzinne gospodarstwo. Rodziców po prostu nie było stać na wysłania Clyde’a na studia, poza tym potrzebowali rąk do pomocy na farmie. Clyde jednak nie porzucił marzeń i sam uczył się astronomii. Był naprawdę utalentowanym młodym człowiekiem. Swój pierwszy teleskop zbudował, mając zaledwie 20 lat. Projekt doprowadził do perfekcji, a nawet sam stworzył soczewki i lustra.
Kto odkrył Plutona?
W przydomowym obserwatorium oglądał Marsa i Jowisza, a rysunki z tych obserwacji wysłał do Obserwatorium Lowella w Flagstaff w Arizonie. I to był strzał w dziesiątkę. Tamtejsi astronomowie zaprosili młodego amatora do siebie i przydzielili mu zadanie odnalezienia tajemniczej „Planety X”.
Tombaugh rzucił się w wir pracy. Według Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, które współpracowało z NASA przy realizacji misji New Horizons, "sfotografował dwie trzecie nieba i spędził tysiące godzin badając miliony zdjęć gwiazd". Używając narzędzia zwanego kompaktorem mrugającym, Tombaugh porównał zdjęcia tego samego nieba zrobione w różne dni. Gwiazdy i galaktyki zasadniczo pozostawały nieruchome na zdjęciach, ale wszystko, co bliższe, można było wizualnie zidentyfikować po jego ruchu po niebie.
Zdjęcie Plutona wykonane przez instrumenty LORRI na pokładzie statku kosmicznego New Horizons / fot. NASA/JHUAPL/SwRI - http://www.nasa.gov/image-feature/global-mosaic-of-pluto-in-true-color, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=41824549
Historia odkrycia i nazwania Plutona
18 lutego 1930 roku zidentyfikował rozbieżność na dwóch zdjęciach wykonanych w poprzednim miesiącu. Była to maleńka kula, która zmieniała pozycje. Po zbadaniu obiektu pracownicy zdali sobie sprawę, że właśnie odkryto Planetę X – Plutona. Nazwę zawdzięczamy Venetii Burney, 11-letniej wówczas dziewczynce, miłośniczce mitologii i kosmosu. Kiedy rodzina dyskutowała o tym, jak powinna nazywać się nowa planeta, dziewczynka miała powiedzieć: myślę, że Pluton byłby dobrą nazwą. Pluton jest bogiem podziemi, który mógł stać się niewidzialny i mieszkać w miejscu, do którego nie docierało światło słoneczne.
Za swój wkład w astronomię Venetti dostała całe pięć funtów. I to od własnego dziadka, który był dumny z wiedzy wnuczki. Mimo że przez wiele lat jej imię było niemal zapomniane, dzięki śmiałej, przebojowej misji New Horizons, Venetti znalazła się w podręcznikach historii.
A skoro mowa o przebojach, to warto dodać, że choć misją dowodził niezrównany dr Alan Stern, inżynier i planetolog, to pewien wkład w misję miał również dr Brian May, astrofizyk Imperial College w Londynie i gitarzysta zespołu Queen. Poza wkładem naukowym, skomponował piosenkę, która towarzyszyła New Horizons. Jej refren mówił, że nowe horyzonty są po to, by je eksplorować. Nawet jeśli ich nie dotkniemy, nie możemy poprzestawać w wysiłkach, by do nich dotrzeć. To najlepsza dewiza nauki.
