Dawno temu nasz Układ Słoneczny miał dziewięć planet. Ostatnim, najzimniejszym globem był Pluton i kwestią czasu pozostawało, kiedy zostanie odkryte więcej odległych planet. W pewnym momencie pojawiły się kolejne tajemnicze i dalekie ciała: Haumea, Makemake, Eris… Astronomowie mieli problem, ponieważ nowo odkryte obiekty przypominały planety, ale były dużo mniejsze. W związku z tym specjalnie dla nich stworzyli nową klasę – planety karłowate. Dziś oficjalnie do tego grona należy pięć obiektów, a około 400 kolejnych kandyduje do wstąpienia w ich szeregi.

 

Wszystko zaczęło się od Plutona – niepozornej, malutkiej planety krążącej na odległych krańcach Układu Słonecznego. Cieszył się on mianem dziewiątej planety aż do roku 2006, kiedy astronomowie zaczęli odkrywać więcej obiektów Pasa Kuipera o rozmiarach podobnych do Plutona i uznali, że może ich być zbyt dużo, aby każdy zaliczać do grona planet. Dlatego stworzyli nową klasę obiektów – planet karłowatych – i oficjalnie włączyli do niej Pluton oraz inne podobne jemu ciała niebieskie. Dzisiaj tym mianem cieszą się również Ceres, Haumea, Makemake i Eris.

 

Planety karłowate

Aby obiekt dołączył do elitarnego grona planet karłowatych, musi spełniać kilka warunków. Po pierwsze, jego masa musi pozwolić na wytworzenie kulistego kształtu, co odpowiada równowadze hydrostatycznej. Po drugie nie może być satelitą innej planety. Ponadto jedną z ich ważnych cech są spłaszczone orbity; oznacza to, że odległość od Słońca w ciągu jednego obiegu bardzo się zmienia, np. Pluton w peryhelium (minimalnej odległości od Słońca) znajduje się bliżej Słońca niż Neptun, natomiast w aphelium (maksymalnej odległości od Słońca) jest półtora raza dalej niż on. Charakterystyczny jest również fakt, że planety karłowate nie oczyściły swojego otoczenia, a więc często wokół nich krążą inne ciała niebieskie. Naukowcy twierdzą, że te odległe obiekty to nie do końca uformowane planety. Pierwotna definicja przewidywała także, że planeta karłowata znajduje się na orbicie wokół Słońca, ale niektórzy nazywają w ten sposób również obiekt PSR 1257+12 D, uważany za pierwszą pozasłoneczną planetę karłowatą. Do ich grona należą głównie obiekty odległego Pasa Kuipera (czyli obszaru rozciągającego się za orbitą Neptuna): Makemake, Haumea i, największa z nich wszystkich, Eris. Oprócz nich całkiem niedaleko od nas – w pasie planetoid między Marsem a Jowiszem – krąży malutka Ceres.

 

Historia Plutona

Został odkryty w 1930 roku przez amerykańskiego astronoma Clyde’a Tombaugha i nazwany na cześć rzymskiego boga podziemi. Początkowo wliczono go do grona planet Układu Słonecznego, jednak wciąż coś nie dawało spokoju naukowcom – Pluton okazał się wyraźnie mniejszy nie tylko od pozostałych planet układu, ale również od wielu księżyców. Przykładu nie trzeba szukać daleko, już nasz ziemski Księżyc jest półtora raza większy od Plutona i prawie sześć razy cięższy. Prędkość ucieczki z powierzchni Plutona to zaledwie 1,23 km/s, a przyspieszenie grawitacyjne wynosi tylko około 0,66m/s2. Z drugiej strony Pluton jest większy od wielu planetoid i typowych obiektów transneptunowych. Do 2005 roku, czyli do odkrycia Eris, pozostawał największym znanym obiektem tego typu.

Dokładne i łatwe wyznaczenie masy umożliwił krążący wokół niego Charon, który jest jednym z pięciu naturalnych satelitów Plutona. Niektórzy w związku Pluton-Charon widzą podwójną planetę karłowatą, ponieważ obydwa ciała krążą wokół wspólnego środka masy, który znajduje się ponad powierzchnią Plutona. Pozostałymi księżycami Plutona, odkrytymi dzięki obserwacjom prowadzonym przez teleskop Hubble’a, są Hydra, Nix, Kerberos oraz Styx.

Uważa się, że Pluton składa się głównie z lodu oraz niewielkiej ilości metali i skał. Posiada również cienką atmosferę zbudowaną z azotu, metanu oraz dwutlenku węgla. Niewiele wiadomo na temat Plutona, ponieważ nie zbadała go dotąd żadna sonda kosmiczna. Naszą wiedzę ma wzbogacić wysłana w 2006 roku misja New Horizons, która powinna dotrzeć do Plutona w 2015 roku.

 

Najbliższa nam Ceres

Historia Ceres sięga 1766 roku, kiedy astronom Johann Daniel Titius von Wittenburg zauważył ciekawą zależność między odległościami planet od Słońca a liczbami. Jeśli zacząć od 0, a następnie wykorzystać liczby 3, 6, 12, 24 itd., podwajając liczby za każdym razem, do wyniku dodać 4 i podzielić przez 10, otrzymuje się wynik, który niemal idealnie zgadza się z odległościami kolejnych planet od Słońca wyrażonymi w jednostkach astronomicznych. Obecnie nazywa się to regułą Titiusa-Bodego. Odkryty w 1781 roku Uran zdawał się potwierdzić prawdziwość tej zależności, w wyniku czego rozpoczęły się poszukiwania planety, która krążyłaby w przestrzeni między Marsem a Jowiszem.

Ten intrygujący obiekt, noszący wdzięczne imię rzymskiej bogini wegetacji i urodzaju, sprawiał astronomom równie wiele problemów, co Pluton. Odkrywca Ceres na samym początku uznał, że nowy obiekt to kometa, ale brak komy zaprzeczył temu pomysłowi. Dlatego Ceres, podobnie jak Pluton, została zaklasyfikowana jako planeta. Jednak z czasem zaczęto odkrywać kolejne podejrzane obiekty w przestrzeni między Marsem a Jowiszem i zdano sobie sprawę, że Ceres jest jedynie częścią dysku zbudowanego z dużej liczby małych ciał. Dysk został nazwany pasem planetoid, a Ceres zaliczano do grona planetoid aż do 2006 roku, kiedy wraz z Plutonem stworzyła klasę planet karłowatych.

Zaskakujące historie tych dalekich ciał niebieskich rodzą pytanie, ile jeszcze tajemnic skrywa przed nami nasz rodzinny Układ Słoneczny…

 

Artykuł autorstwa Joanny Marii Więckowskiej ukazał się w Miesięczniku Studentów Politechniki Wrocławskiej ŻAK.