سياره پلوتو یا پلوتون بر اساس فاصله از خورشيد، بعد از سياره نپتون قرار داشته و از نظر بزرگی - پس از اریس - دومین سیاره کوتوله منظومه شمسی است. اين جرم آسمانی از هنگام کشف (در سال ۱۹۳۰) تا ۲۴ اوت ۲۰۰۶ نهمین سیاره‌ی منظومه شمسی محسوب می‌شد، اما اکنون بنا بر تعریف نوین اتحادیه‌ی بین‌المللی اخترشناسی یک سياره كوتوله به حساب می‌آيد و به عنوان نمونه نخست از رده‌ی جدید اجرام فرانپتونی به شمار می‌رود.
پلوتون گویش زبان فرانسه است و در زبان انگلیسی به آن «پلوتو» می‌گویند.
پلوتون در افسانه‌های روم باستان نام خدای زیرزمینی است. این نامگذاری به دلیل فاصله‌ی بسیار دور این جرم آسمانی از خورشید می‌باشد.
پلوتون بزرگترین جسم فضایی در سامانه خورشیدی است که تا پیش از گذر کاوشگر فضایی نیوهورایزنز (افق‌های نو) از کنار آن در ۱۴ ژوئیه ۲۰۱۵، ۱۱:۴۹ (UTC)، هیچ‌یک از مأموریت‌های فضایی از سوی زمین به آن نرسیده بودند.
منشأ
نخست تصور می‌شد که سياره پلوتون یکی از اقمار نپتون بوده است، اما وجود شباهت‌هایی میان ترکیبات و مدارهای پلوتون با ترایتون (یکی از اقمار نپتون) دلالت بر این دارد که ممکن است هر دوی آنها قبلا در مدارهای مستقلی دور خورشید حرکت می‌کرده‌اند و بعدا سیاره نپتون، تراتیون را به دام انداخته است. با اینکه مدار پلوتون، مدار نپتون را قطع می‌کند، اما هرگز آنقدر به آن نزدیک نمی‌شود که تحت تأثیر نیروی گرانشی نپتون قرار گرفته و به دام بیفتد.
عده‌ای از اخترشناسان با توجه به شباهت‌های موجود میان پلوتون و ترتیون با دیگر اجرام کمربند کوئیپر نتیجه می‌گیرند که هم قمر تراتیون و هم سیاره پلوتون حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش، از این کمربند به بیرون پرتاب شده‌اند. عده‌ای دیگر با توجه به مدار عجیب و مرکز گریز پلوتون تصور می‌كنند كه اين سياره‌ی كوتوله ممکن است ابتدا قمر یکی از سیارات منظومه شمسی (حتی شايد زمين) بوده، که بعدا از آن گریخته است.
ساختار درونی
سیاره پلوتون ساختاری از سنگ و یخ دارد و کره‌ای کوچک‌است که یک سوم ماه جرم آن است. قطر پلوتو ۲۳۷۰ کیلومتر است و این سیاره کوتوله می‌تواند گاهی از زمین تا فاصله ۷٫۵ میلیارد کیلومتری دور باشد. چهار لکه سیاه سطح پلوتو که به کمربند تیره دور استوای پلوتو متصل هستند و تقریباً به یک اندازه و به یک فاصله هستند توجه دانشمندان را به خود جلب کرده‌اند.
سیاره پلوتون از نظر میزان جرم و حجم، هجدهمین جسم در سامانه خورشیدی است.
رصدهای تلسکوپ فضایی هابل چگالی پلوتو را بین ۱٫۸ تا ۲٫۱ گرم بر سانتی‌متر مکعب تخمین زد. احتمالاً ساختار درونی آن ۵۰ تا ۷۰ درصد از سنگ و ۳۰ تا ۵۰ درصد از یخ تشکیل شده‌است، قطر هسته آن ۱۷۰۰ کیلومتر (۷۰ درصد قطر کل سیاره) برآورد شده‌است که باعث گرمای سطوح بالایی سیاره و ایجاد اقیانوسی از آب مایع در ۱۰۰ تا ۱۸۰ کیلومتری بالای هسته می‌شود. جرم پلوتون برابر با ۰٫۲۴ درصد کره زمین و ابعاد بزرگترین قمر آن یعنی شارون ۷۰ درصد قطر پلوتون است.
مشخصات فیزیکی
طول هر شبانه روز پلوتون (زمانی که سیاره، یک بار حول محور خود می‌چرخد) معادل ۱۵۳ ساعت زمینی می‌باشد. روزهای این سیاره بسیار تاریک است. شارون يكی از قمرهای اين سياره‌ی كوتوله می‌باشد كه در سال ۱۹۸۷ به طور تصادفی در رصدخانه‌ی مونت پالومار کشف شد. شارون در مدار همزمانی توسط پلوتون به دام افتاده و همواره در نقطه‌ای ثابت دور آن می‌گردد. مدار پلوتون به دور خورشید، میل تندی دارد و فاصله‌ی متوسط آن از خورشید ۵.۹۱۵ میلیارد کیلومتر است که خورشید از آنجا فقط به صورت ستاره‌ای درخشان دیده می‌شود. پلوتون از سنگ و یخ تشکیل شده و اندازه‌اش کوچکتر از كره ماه (قمر زمین) است. هنگام نزدیک شدن سياره به خورشید، جوی رقیق در اطراف آن تشکیل می‌شود و با دور شدن از خورشید یخ می‌بندد. مدار پلوتون بسیار طولانی بوده و بیشتر از سیارات دیگر نسبت به دایرةالبروج انحراف دارد.
پلوتون هر ۲۴۸.۵ سال یک بار به دور خورشید می‌چرخد. مدار بیضوی این سیاره که ۲۴۸.۵ سال زمینی طول می‌کشد، طولانی‌ترین مدار در منظومه شمسی است. سياره پلوتون کوچکترین سیاره‌ی منظومه شمسی بوده و کمترین نیروی جاذبه را دارد.
به گفته یکی از اخترشناسان، پلوتون تنهاترین و منزوی‌ترین سیاره‌ی منظومه شمسی است. اخترشناس دیگری پس از اینکه نخستین عکس‌های تلسکوپ هابل را از نهمین سیاره منظومه شمسی مشاهده و بررسی کرد، گفت: «این سیاره‌ای شگفت است. اگر می‌توانستیم با فضاپیمایی به آنجا سفر کنیم، حقایق شگفت‌آور بیشتری را در مورد آن کشف می‌کردیم.»
هواکره (اتمسفر)
سياره پلوتون دارای اتمسفر نازکی است که از نیتروژن (N2)، متان (CH4)، و مونوکسید کربن (CO)، تشکیل شده که این گازها در تعادل سهمی با یخ خود در سطح پلوتو هستند.
میزان فشار سطحی این اتمسفر حدود ۰٫۶۵ تا ۲٫۴ پاسکال یا (۶٫۵ تا ۲۴) بار است؛ که به صورت تقریبی یک میلیون تا ۱۰۰٬۰۰۰ برابر کمتر از فشار جوی زمین است.
گمان می‌رود که بیضی شکل بودن مدار پلوتو اثر مهمی در ایجاد این جو داشته باشد؛ زمانیکه پلوتو از خورشید دور است، جو آن به تدریج بایستی یخ زده و تحلیل پذیرد. زمانی که پلوتون به خورشید نزدیکتر است، دمای سطح جامد را افزایش می‌دهد، و باعث تصعید یخ می‌شود.
همانگونه که عرق کردن بدن و تبخیر آن از سطح پوست آن را خنک می‌کند، تصعید در سطح پلوتون نیز دارای همین اثر است. اتمسفر پلوتو در حدود ۳۰۰ کیلومتر است.
مدار
مدار سياره پلوتون با دایرةالبروج بیش از ۱۷ درجه زاویه انحراف دارد و این بدان معنی است که این سیاره کوتوله نیمی از مسیر خود را بالای صفحه گردش زمین به دور خورشید و نیمی دیگر را پایین این صفحه طی می‌کند.
کشیدگی مدار پلوتون بسیار زیاد و غیرعادی است، به طوری که مدار آن با مدار نپتون (آخرین سیاره منظومه شمسی) در دو نقطه تقاطع دارد. یک سال پلوتونی تقريبا به اندازه ۲۴۹ سال زمینی طول می‌کشد و پلوتون که به صورت طبیعی بعد از نپتون قرار دارد، در ۲۰ سال از این ۲۴۹ سال، از مدار نپتون رد شده و به فاصله‌ی کمتری از خورشید نسبت به نپتون می‌رسد. آخرین باری که این اتفاق روی داد ۲۱ ژانویه ۱۹۷۹ بود که پلوتون مدار نپتون را قطع و وارد منطقه‌ی داخلی هشتمین سیاره‌ی منظومه شمسی شد و تا ۱۱ فوریه ۱۹۹۹ - که مجددا مدار نپتون را به قصد خروج قطع کرد - در فاصله‌ای نزدیکتر به خورشید قرار داشت. بشر برای تجربه‌ی دوباره‌ی این رویداد باید تا سپتامبر ۲۲۲۶ صبر كند.
با توجه به چگونگی گردش مداری پلوتو و زاویه انحراف این مدار، امکان برخورد این سیاره کوتوله با نپتون در هنگام گذشتن از نقطه مداری مشترک میان این دو، مورد بررسی قرار گرفته و نتیجه‌گیری‌ها نشان می‌دهند که زاویه میل و تناسب مداری ۳:۲ که بین این دو جرم آسمانی وجود دارد برخورد آنها را در وضعیت کنونی ناممکن می‌سازد.
قمرها
تاکنون ۵ ماه سياره پلوتو شناسایی شده‌اند. تا سال ۲۰۰۵، که بررسی تصاویر دریافتی از تلسکوپ فضایی هابل باعث کشف دو قمر جدید برای پلوتون گردید، تصور می‌رفت که شارون تنها قمر اين سياره است. قمرهای جدید که در ابتدا S/2005 P1 و S/2005 P2 نامیده می‌شدند بعدا به نامهای نیکس و هیدرا تغییر نام دادند. این دو قمر جدید بسیار کوچک بوده و تخمین زده می‌شود که قطری برابر ۵۰ تا ۶۰ کیلومتر داشته باشند.
شارون
شارون بیشتر شبیه یک جفت برای پلوتون است تا یک قمر؛ از این رو به آنها سامانه «پلوتون-شارون» نیز می‌گویند. شارون و پلوتون تنها ۱۹٬۶۴۰ کیلومتر از هم دورند. شارون و پلوتون به گونهُ ویژه‌ای که در منظومه شمسی نادر است وابسته به یکدیگر شده و رو در روی هم، گردش هماهنگ یا قفل جزر و مدی را تجربه می‌کنند.
قمرهای باز هم بسیار کوچکتر سربروس و استوکس هم به ترتیب در سال‌های ۲۰۱۱ و ۲۰۱۲ میلادی پیدا شدند.
فاصله با زمین
به این دلیل که هر کدام از آنها مدار و میانگین سرعت مداری ویژه خود را دارند، فاصله‌ای‌است که به ناچار، پیوسته در حال تغییراست. با این حال، از آنجا که سیاره زمین و سیاره کوتوله پلوتون هر دو نهایتاً همیشه بر گرد مرکز مشترکی که خورشید است می‌گردند، دوری آنها از یکدیگر، تابع ۲ محدودیت تکرار شونده یعنی یک «حداقل» و یک «حداکثر» فاصله است. این محدودیت هم خود به دلیل بیضی شکل بودن مدار پلوتون، به‌طور دوره‌ای متغیر است. زمانی که زمین و پلوتوی (در حضیض) هر دو در یک سوی خورشید قرار بگیرند، این فاصله می‌تواند تا حداقل خود یعنی نزدیک به ۴٫۲۸ میلیارد (۴۲۸۰ میلیون) کیلومتر کاهش یابد. هرگاه که زمین و پلوتوی (در اوج) هر دو در دو سوی مخالف و در برابر یک دیگر بر گرد خورشید قرار گیرند، این فاصله به حد اکثر خود که نزدیک به ۷٫۵ میلیارد (۷۵۰۰ میلیون) کیلومتر است می‌رسد. زمین با فاصله بسیار کوتاه‌تری که با خورشید دارد، در طول نزدیک به یک سال نجومی خود، هر یک از این دو نهایت سال را با پلوتون، یک بار تجربه می‌کند. خود این دو نهایت نیز به دلیل حرکت پلوتون در مدار بیضی شکل خود، همه ساله متغیر است. سال نجومی سياره پلوتون نزدیک به ۲۴۸ سال زمینی‌است ولی هر دو در یک جهت به دور خورشید می‌گردند.
نحوه کشف
در سال ۱۸۹۴ در آریزونای آمریکا اخترشناسی به نام پرسیوال لاول، رصدخانه‌ی لاول را بنا نهاد و در آن جستجو برای یافتن سیاره‌ای جدید را آغاز کرد. او محل پلوتون را با محاسبه‌ی اثر جاذبه‌اش بر روی نپتون و اورانوس پیدا کرد، ولی بدون یافتن سیاره‌ی جدید در سال ۱۹۱۶ درگذشت. بعد از مرگ او جوانی با نام کلاید تومباو -که در رصدخانه لاول کار می‌کرد- جستجو برای یافتن این سیاره را ادامه داد. تومباو در ۱۸ فوریه ۱۹۳۰ با مقایسه دو عکس، متوجه تغییر مکان منبع نوری در این دو عکس شد، که همان سیاره پلوتون بود.
کاوش‌های رباتیک
تا به امروز هیچ کاوشگر فضایی پلوتون را ملاقات نکرده و یا حتی از نزدیکی آن نیز گذر نکرده است. تنها ساخته‌های زمینی که تا به حال به اندازه پلوتون از ما دور شده‌اند کاوشگرهای وُیجر ۱ و وُیجر ۲ بودند. در زمانی که این دو کاوشگر از محدوده‌ی مدار پلوتون عبور می‌کردند، این سیاره‌ی کوتوله در جایی بسیار دورتر از منطقه‌ی گذر روی مدار خود قرار داشت. اما سرانجام در سال ۲۰۰۶ سازمان فضایی ایالات متحده (ناسا) کاوشگری را به مقصد پلوتون به فضا ارسال نمود. این کاوشگر فضایی که نیو هورایزونز (افق‌های نو) نامیده می‌شود، قرار است ویژگی‌های سیاره‌شناختی پلوتون و قمرهای آن را بررسی و داده‌برداری نماید. اما سفر طولانی این فضاپیما قرار نیست با رسیدن به پلوتون خاتمه یابد، بلکه طبق برنامه‌ریزی‌های انجام شده، اين کاوشگر فضایی پس از گذر از کنار پلوتون به سراغ کمربند کوئیپر خواهد رفت تا دست کم با یکی از اجرام این کمربند نیز ملاقات کند. امید می‌رود این کاوشگر در تابستان سال ۲۰۱۵ (تیر ماه ۱۳۹۴ خورشیدی) به پلوتون برسد.
گردآورنده: دنیاها، دانشنامۀ فارسی | www.donyaha.ir
