كوكب بلوتو هو أكبر كوكب قزم معروف في النظام الشمسي وكان يعتبر تاسع وأبعد كوكب عن الشمس، حتى تم طرده من كواكب المجموعة الشمسية.
يقع هذا العالم الغريب في حزام كايبر، وهي منطقة تقع خارج مدار نبتون مليئة بمئات الآلاف من الأجسام الصخرية الجليدية التي يزيد قطر كل منها عن 100 كيلومتر بالإضافة إلى تريليون أو أكثر من المذنبات.
توقف بلوتو عن كونه كوكبًا في عام 2006 عندما أعيد تصنيفه على أنه كوكب قزم، وهو خفض ترتيبه أثار الجدل وأثار الجدل في المجتمع العلمي وبين عامة الناس.
اكتشاف بلوتو.
اقترح عالم الفلك الأمريكي بيرسيفال لويل لأول مرة أن بلوتو كان موجودًا في عام 1905 عندما لاحظ انحرافات غريبة في مداري نبتون وأورانوس.
اعتقد لويل أنه لا بد من وجود شيء آخر تتجاذب جاذبيته على عمالقة الجليد هذه، مما يتسبب في تناقضات في مداراتهم. شرع لويل في التنبؤ بموقع الكوكب الغامض في عام 1915 لكنه توفي قبل 15 عامًا من اكتشافه.
تم اكتشاف بلوتو في نهاية المطاف في عام 1930 من قبل كلايد تومبو في مرصد لويل، بناءً على تنبؤات لويل وعلماء فلك آخرين.
حصل بلوتو على اسمه من فينيتيا بورني البالغة من العمر 11 عامًا من أكسفورد بإنجلترا، والتي اقترحت على جدها أن يأخذ العالم الجديد اسمه من إله الرومان للعالم السفلي.
ثم نقل جدها الاسم إلى مرصد لويل. يكرم الاسم أيضًا بيرسيفال لويل، الذي تمثل الأحرف الأولى منهما أول حرفين من أحرف بلوتو.
مدار بلوتو: حقائق سريعة.
- يعتبر دوران بلوتو رجعيًا مقارنة بالعوالم الأخرى للأنظمة الشمسية؛ يدور للخلف، من الشرق إلى الغرب.
- متوسط المسافة من الشمس: 5.906.380.000 كم. 39.5 ضعف المسافة من الأرض.
إقرأ أيضاً… لماذا لم يعد بلوتو يُعتبر كوكباً ؟
كيف يبدو بلوتو؟
نظرًا لأن بلوتو بعيد جدًا عن الأرض، لم يُعرف الكثير عن حجم الكوكب القزم أو ظروف سطحه حتى عام 2015، عندما قام مسبار الفضاء New Horizons التابع لوكالة ناسا بالتحليق بالقرب من بلوتو.
أظهرت New Horizons أن قطر بلوتو يبلغ 2370 كم. أي أقل من خُمس قطر الأرض، وحوالي ثلثي قطر قمر الأرض فقط.
كشفت عمليات رصد سطح بلوتو بواسطة مركبة نيو هورايزونز الفضائية عن مجموعة متنوعة من السمات السطحية، بما في ذلك الجبال التي يصل ارتفاعها إلى 3500 متر، مقارنة بجبال روكي على الأرض.
بينما يغطي جليد الميثان والنيتروجين جزءًا كبيرًا من سطح بلوتو، فإن هذه المواد ليست قوية بما يكفي لدعم مثل هذه القمم الهائلة. لذلك يعتقد العلماء أن الجبال تتشكل على طبقة صخرية من جليد الماء.
سطح بلوتو مغطى أيضًا بوفرة من جليد الميثان. لكن علماء نيو هورايزونز لاحظوا اختلافات كبيرة في الطريقة التي يعكس بها الجليد الضوء عبر سطح الكوكب القزم.
يمتلك الكوكب القزم أيضًا التضاريس الجليدية التي تبدو وكأنها جلد الثعبان. اكتشف علماء الفلك سمات مشابهة لمثيلات الأرض، أو ميزات تآكلت على تضاريس جبلية.
ماذا يحتوي السطح أيضاً؟
ميزات بلوتو أكبر بكثير؛ ويقدر ارتفاعها بنحو 500 مترًا، بينما يبلغ حجم معالم الأرض بضعة أمتار فقط. ميزة أخرى مميزة على سطح بلوتو هي منطقة كبيرة على شكل قلب معروفة بشكل غير رسمي باسم تومبو ريجيو. الجانب الأيسر من المنطقة (منطقة تأخذ شكل مخروط الآيس كريم) مغطى بثلج أول أكسيد الكربون.
تم تحديد الاختلافات الأخرى في تكوين المواد السطحية داخل “قلب” بلوتو. في يسار الوسط من تومبو ريجيو توجد منطقة ناعمة للغاية معروفة بشكل غير رسمي من قبل فريق نيو هورايزونز باسم “سبوتنيك بلانوم”، بعد أول قمر صناعي للأرض، سبوتنيك.
تفتقر هذه المنطقة من سطح بلوتو إلى الحفر الناتجة عن تأثيرات النيازك. مما يشير إلى أن المنطقة، على مقياس زمني جيولوجي، صغيرة جدًا ولا يزيد عمرها عن 100 مليون سنة.
من المحتمل أن هذه المنطقة لا تزال تتشكل وتتغير من خلال العمليات الجيولوجية. تعرض هذه السهول الجليدية أيضًا خطوطًا داكنة يبلغ طولها بضعة أميال ومحاذاة في نفس الاتجاه.
من المحتمل أن تكون الخطوط ناتجة عن هبوب رياح شديدة عبر سطح الكوكب القزم. كشف تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا عن أدلة على أن قشرة بلوتو يمكن أن تحتوي على جزيئات عضوية معقدة.
إقرأ أيضاً… ما هي نظرية الإنفجار العظيم (The BIG BANG Theory)؟
سطح كوكب بلوتو.
سطح بلوتو هو أحد أبرد الأماكن في النظام الشمسي. يمكن أن تنخفض درجات الحرارة هناك إلى حوالي من 226 إلى 240 درجة مئوية تحت الصفر.
عند مقارنتها بالصور السابقة، أظهرت صور بلوتو التي التقطها تلسكوب هابل الفضائي أن الكوكب القزم قد نما أكثر على ما يبدو مع مرور الوقت، على ما يبدو بسبب التغيرات الموسمية.
قد يكون لدى بلوتو (أو ربما كان) محيطًا جوفيًا، على الرغم من أن الأدلة لا تزال قائمة على هذه النتيجة. إذا كان المحيط تحت السطحي موجودًا، فقد يكون له تأثير كبير على تاريخ بلوتو.
على سبيل المثال، وجد العلماء أن منطقة Sputnik Planitia أعادت توجيه اتجاه بلوتو بسبب كمية الجليد في المنطقة، والتي كانت ثقيلة جدًا لدرجة أنها أثرت على بلوتو بشكل عام.
قدرت نيوهورايزونز أن سمك الجليد يبلغ حوالي 10 كم. وأضاف الباحثون أن المحيط تحت السطحي هو أفضل تفسير للأدلة، على الرغم من النظر في سيناريوهات أقل احتمالًا، فقد تكون طبقة جليدية أكثر سمكًا أو حركات في الصخور مسؤولة عن الحركة.
إذا كان بلوتو يحتوي على محيط سائل، وطاقة كافية، يعتقد بعض العلماء أن بلوتو يمكن أن يؤوي الحياة.
إقرأ أيضاً… هل يوجد كائنات فضائية في هذا الكون الواسع؟ وأين يمكن أن نجدها؟
من ماذا يتكون بلوتو؟
بعض مواصفات بلوتو:
- تكوين الغلاف الجوي: الميثان والنيتروجين. تظهر ملاحظات نيو هورايزونز أن الغلاف الجوي لبلوتو يمتد لمسافة تصل إلى 1600 كم فوق سطح الكوكب القزم.
- المجال المغناطيسي: لا يزال من غير المعروف ما إذا كان بلوتو يمتلك مجالًا مغناطيسيًا، لكن الحجم الصغير للكوكب القزم ودورانه البطيء يشيران إلى أنه لا يحتوي على مثل هذا المجال.
- التركيب الكيميائي: من المحتمل أن يتكون بلوتو من خليط مكون من 70٪ صخر و 30٪ ماء جليدي.
- الهيكل الداخلي: من المحتمل أن يحتوي الكوكب القزم على لب صخري محاط بغطاء من جليد الماء، مع وجود المزيد من الجليد الغريب مثل الميثان وأول أكسيد الكربون والنيتروجين الجليدي الذي يغطي السطح.
الخصائص المدارية لكوكب بلوتو.
يمكن لمدار بلوتو الإهليلجي للغاية أن يبعد 49 مرة عن الشمس مثل الأرض. نظرًا لأن مدار الكوكب القزم غريب الأطوار جدًا، أو بعيدًا عن الدوران، يمكن أن تختلف مسافة بلوتو عن الشمس بشكل كبير.
في الواقع، يقترب الكوكب القزم من الشمس أكثر من كوكب نبتون لمدة 20 عامًا خارج مدار بلوتو البالغ طوله 248 عامًا. مما يوفر لعلماء الفلك فرصة نادرة لدراسة هذا العالم الصغير والبارد والبعيد.
نتيجة لهذا المدار، بعد 20 عامًا من كونه الكوكب الثامن. في عام 1999، عبر بلوتو مدار نبتون ليصبح أبعد كوكب عن الشمس (حتى تم تخفيضه إلى مرتبة الكوكب القزم.).
عندما يكون بلوتو أقرب إلى الشمس، يذوب الجليد على سطحه ويشكل مؤقتًا جوًا رقيقًا، يتكون في الغالب من النيتروجين، مع بعض الميثان.
الجاذبية المنخفضة لبلوتو، والتي تزيد قليلاً عن واحد على عشرين من جاذبية الأرض. تجعل هذا الغلاف الجوي يمتد على ارتفاع أعلى بكثير من ارتفاع الأرض.
عند السفر بعيدًا عن الشمس، يُعتقد أن معظم الغلاف الجوي لبلوتو يتجمد ويختفي تمامًا. ومع ذلك، في الوقت الذي يمتلك فيه بلوتو غلافًا جويًا، يمكن أن يتعرض على ما يبدو لرياح قوية. يحتوي الغلاف الجوي أيضًا على اختلافات في السطوع يمكن تفسيرها بموجات الجاذبية أو الهواء المتدفق فوق الجبال.
في حين أن الغلاف الجوي لبلوتو رقيق جدًا بحيث لا يسمح بتدفق السوائل اليوم، فقد تكون تدفقت على طول السطح في الماضي القديم. صورت شركة نيو هورايزونز بحيرة متجمدة في تومبو ريجيو يبدو أنها بها قنوات قديمة قريبة.
في وقت ما في الماضي القديم، كان من الممكن أن يكون للكوكب غلاف جوي أكثر سمكًا بنحو 40 مرة من سطح المريخ. في عام 2016، أعلن العلماء أنهم ربما رصدوا غيومًا في الغلاف الجوي لبلوتو باستخدام بيانات نيو هورايزونز.
رأى المحققون سبع ميزات ساطعة بالقرب من الفاصل (الحد الفاصل بين ضوء النهار والظلام)، وهو المكان الذي تتشكل فيه الغيوم بشكل شائع.
جميع الميزات منخفضة الارتفاع وتقريبًا بنفس الحجم، مما يشير إلى أن هذه ميزات منفصلة. من المحتمل أن يكون تكوين هذه السحب، إذا كانت بالفعل عبارة عن غيوم، هو الأسيتيلين والإيثان وسيانيد الهيدروجين.
هل لدى بلوتو أي أقمار؟
يمتلك بلوتو خمسة أقمار: شارون، وستيكس، ونيكس، وكيربيروس، وهيدرا. مع كون شارون الأقرب إلى بلوتو وهيدرا الأبعد. في عام 1978، اكتشف علماء الفلك أن بلوتو يمتلك قمرًا كبيرًا جدًا يقارب نصف حجم الكوكب القزم.
أُطلق على هذا القمر لقب شارون، على اسم الشيطان الأسطوري الذي نقل الأرواح إلى العالم السفلي في الأساطير اليونانية. نظرًا لأن تشارون وبلوتو متشابهان جدًا في الحجم، فإن مدارهما يختلف عن مدار معظم الكواكب وأقمارها.
يدور كل من بلوتو وشارون حول نقطة في الفضاء تقع بينهما، على غرار مدارات أنظمة النجوم الثنائية. ولهذا السبب، يشير العلماء إلى بلوتو وشارون على أنه كوكب قزم مزدوج أو كوكب مزدوج أو نظام ثنائي.
يبعد بلوتو وشارون مسافة 19640 كم فقط، وهي أقل من المسافة بالطائرة بين لندن وسيدني. يستغرق مدار شارون حول بلوتو 6.4 يومًا من أيام الأرض، كما يستغرق دوران بلوتو واحدًا – يوم بلوتو – 6.4 يومًا من أيام الأرض.
هذا لأن شارون يحوم فوق نفس البقعة على سطح بلوتو، ونفس الجانب من شارون يواجه دائمًا بلوتو، وهي ظاهرة تُعرف باسم قفل المد والجزر.
بينما يمتلك بلوتو صبغة حمراء، يبدو شارون أكثر رمادية. ربما احتوى القمر في أيامه الأولى على محيط تحت سطح الأرض، على الرغم من أن القمر الصناعي ربما لا يمكنه دعم أحد المحيطات اليوم.
بالمقارنة مع معظم كواكب وأقمار النظام الشمسي، فإن نظام بلوتو-شارون مائل إلى جانبه بالنسبة للشمس. كشفت ملاحظات نيو هورايزونز لشارون عن وجود أخاديد على سطح القمر.
أعمق تلك الوديان يغرق لأسفل لمسافة 9.7 كم. يمتد حامل طويل من المنحدرات والأحواض لمسافة 970 كم عبر منتصف القمر الصناعي. جزء من سطح القمر بالقرب من أحد الأقطاب مغطى بمادة أغمق بكثير من بقية الكوكب.
على غرار مناطق بلوتو، فإن معظم سطح شارون خالي من الحفر، مما يشير إلى أن السطح صغير جدًا ونشط جيولوجيًا. رأى العلماء أدلة على حدوث انهيارات أرضية على سطحه. وهي المرة الأولى التي يتم فيها رصد مثل هذه الميزات في حزام كايبر. قد يمتلك القمر أيضًا نسخته الخاصة من الصفائح التكتونية، والتي تسبب تغيرًا جيولوجيًا مثل ما يحدث على الأرض.
الأقمار الجديدة.
في عام 2005، صور العلماء بلوتو مع تلسكوب هابل الفضائي استعدادًا لمهمة نيو هورايزونز واكتشفوا قمرين صغيرين آخرين من بلوتو، يطلق عليهما الآن اسم نيكس وهيدرا.
هذه الأقمار الصناعية تبعد مرتين وثلاث مرات عن بلوتو من شارون. بناءً على القياسات التي أجرتها New Horizons، يقدر طول نيكس بـ 42 كم وعرضه 32 كم، بينما يقدر طول هيدرا بـ 34 55 كم وطوله 113 كم.
من المحتمل أن سطح هيدرا مغطى بشكل أساسي بجليد الماء. اكتشف العلماء باستخدام هابل قمرًا رابعًا، كيربيروس، في عام 2011. هذا القمر له شكل مزدوج الفصوص والفص الأكبر يبلغ عرضه حوالي 8 كم والفص الأصغر يبلغ حوالي 5 كم.
في 11 يوليو 2012، تم اكتشاف قمر خامس، اسمه ستايكس (بعرض يقدر بـ 10 كيلومترات). مما زاد من الجدل حول وضع بلوتو ككوكب.
الفرضية الرئيسية لتشكيل بلوتو وشارون هي أن بلوتو الناشئ ضرب بضربة خاطفة بواسطة جسم آخر بحجم بلوتو. تشير هذه الفكرة إلى أن معظم المادة المركبة تحولت إلى بلوتو، بينما تحول الباقي ليصبح شارون. قد تكون الأقمار الأربعة الأخرى قد تكونت من نفس الاصطدام الذي أحدثه شارون.
إقرأ أيضاً… ما هو السديم في الفضاء الخارجي؟
بعثات إلى بلوتو.
مهمة نيو هورايزونز التابعة لوكالة ناسا هي أول مسبار يدرس بلوتو وأقماره وعوالم أخرى داخل حزام كايبر عن قرب. تم إطلاقها في يناير 2006، ونجحت في الوصول إلى أقرب نهج لبلوتو في 14 يوليو 2015.
أدت المعرفة المحدودة بنظام بلوتو إلى مخاطر غير مسبوقة لمسبار نيو هورايزونز. قبل إطلاق المهمة، علم العلماء بوجود ثلاثة أقمار فقط حول بلوتو.
أثار اكتشاف أقمار كيربيروس و ستايكس أثناء رحلة المركبة الفضائية فكرة أن المزيد من الأقمار الصناعية يمكن أن تدور حول الكوكب القزم، غير المرئي من الأرض.
يمكن أن تؤدي الاصطدامات مع أقمار غير مرئية، أو حتى قطع صغيرة من الحطام، إلى إلحاق أضرار جسيمة بالمركبة الفضائية. لكن فريق تصميم نيو هورايزونز جهز المسبار الفضائي بأدوات لحمايته خلال رحلته. في أكتوبر 2021، دخلت New Horizons التاريخ عندما أعادت أول صور عن قرب لبلوتو وأقماره.