Planeta X

Nakon otkrića Neptuna “na ivici pera” 1846. izgledalo je da je u Sunčevom sistemu konačno uspostavljen red i da Njutn i Kepler mogu mirno da počivaju jer se sve planete kreću upravo onako kako predviđaju njihovi zakoni. Nebično ponašanje Urana je objašnjeno i svi su bili zadovoljni. Međutim, spokoj astronoma je trajao samo oko tridesetak godina. Tada je, veoma polako i veoma malo ali stalno i nepogrešivo, Uran ponovo počeo da prkosi opštoj teoriji kretanja planeta koju su razvili Lagranž i Laplas na osnovu Njutnovih i Keplerovih zakona. Bilo je jasno da uzrok smetnje može da bude samo još jedna nepoznata planeta. Dejvid Pek Tod je 1877. izneo prve pretpostavke o udaljenosti i prečniku nepoznate planete, ali je bez uspeha pretraživao nebo. U potragu se uključuju i Flamarion i Forbs. Ređaju se razne pretpostavke o orbiti i veličini planeta koja remeti miran san astronoma; po nekima, iza Neptuna kruže još nekoliko novih svetova.

Početkom XX veka, za nepoznatu planetu se zainteresovao američki astronom Persival Lovel koji je u to vreme već bio poznat po opservatoriji u Flagstafu koju je podigao iz sopstvenih sredstava radi izučavanja Marsa i njegovih famoznih kanala. Na osnovu detaljne analize poremećaja u Uranovom kretanju, 1905. Lovel je objavio proračune elemenata orbite planete X, kako ju je nazvao. Na prvi pogled deluje čudno da je Lovel svoj proračun zasnivao na kretanju Urana, a ne Neptuna, kod koga su poremećaji kretanja usled prisustva nepoznate planete bili oko 20 puta veći. Međutim, od svog otkrića pa do danas, Neptun još nije napravio ni jedan krug oko Sunca, tako da elementi njegove orbite nisu još bili dovoljno precizno određeni.

Lovel je započeo svoju potragu, za to vreme revolucionarnom, fotografskom metodom. Tokom desetogodišnjeg traganja, načinio je hiljade snimaka, otkrio je više od 500 asteroida i oko 700 promenljivih zvezda; svoju planetu X nije pronašao. Potpuno ubeđen u njeno postojanje neumorno traga do poslednjeg dana i umire iscrpljen 1916. Kasnije se ispostavilo da se na dva njegova snimka ipak nalazio i Pluton ali ga Lovel nije opazio.

Ni pretraživanje snimaka na osnovu proračuna Viljema Pikeringa koji je prvi uzeo u obzir i Neptunovo kretanje nije dalo rezultate. Godine 1919. Pikering objavljuje nove proračune koji su se, kako je kasnije utvrđeno, razlikovali od stvarnog položaja Plutona za 1°.1. Milton Hjumason na opservatoriji Maunt Vilson se prihvatio sistematskog snimanje predskazane oblasti u sazvežđu Blizanaca, ali ni on nije imao uspeha. Zapravo, kako se opet mnogo godina kasnije ispostavilo, i on je na dva svoja snimka imao i Pluton,  ali se njegov lik na jednom poklapa sa defektom emulzije a na drugom sa sjajnom zvezdom.

Potraga se nastavlja i na Lovelovoj opservatoriji, i specijalno u tu svrhu 1929. je izgrađen nov teleskop. Iste godine u Flagstaf kao asistent stiže i mladi Klajd Tombo i počinje  sistematski da snima sazvežđe Blizanaca. Njegov zadatak je bio da istu oblast neba snima sa razmakom od nekoliko dana i da zatim upoređujući ove snimke traži među nepokretnim zvezdama par čiji se likovi ne poklapaju. To je bio veoma mukotrpan i naporan posao: snimci rađeni u oblasti Mlečnog puta sadržali su i do 400 000 zvezda; analiza para ploča je trajala od tri do trideset dana. Počeo je da radi i  treći snimak kako bi otklonio sve nedoumice. Tomboova izuzetna upornost se isplatila i 18. februara 1930. uočio je na jednoj ploči svetlu tačku, sasvim malo pomerenu u odnosu na snimak od pre nekoliko noći. Pronađena je nova planeta.

Otkriće je potvrđeno 13. marta 1930. godine. Nova planeta je ponela ime Pluton, kako u čast antičkog boga podzemlja, tako i u čast Persivala Lovela čiji inicijali čine prva dva slova imena.

Ipak, ubrzo je utvrđeno da je Pluton suviše mali da bi bio odgovoran za posmatrane poremećaje orbita Urana i Neptuna. Potraga za planetom X je nastavljena bezuspešno. Epilog cele priče je stigao 1989. prolaskom “Vojadžera 2” pored Neptuna kada je znatno pouzdanije utvrđena njegova masa. Kada se u račun uzme ova nova vrednost, svi prethodni poremećaji u orbiti Urana u Neptuna, za koje se pretpostavljalo da izaziva “planeta X”, potpuno nestaju. Deveta planeta je otkrivena zahvaljujući pogrešnom rezultatu! Predviđeni položaj  Plutona za koji se ispostavilo da je bio veoma blizak stvarnom položaju, predstavlja jednu od velikih kosmičkih koincidencija!

Gospodar podzemlja i sumorni čamdžija

Pluton je veoma neobična planeta, toliko da mu mnogi čak osporavaju da je planeta. Tu je pre svega neobična orbita. Dok su orbita ostalih planeta gotovo kružne, Plutonova je izrazito ekscentrična (eliptična) – razlika između perihela i afela, odnosno tačke na orbiti u kojima je planeta najbliža odnosno najdalja od Sunaca, iznosi čak tri milijarde kilometara. Ova ekscentričnost dovodi do toga da tokom perioda od 20 godina, svakih 248 godina, Pluton postaje bliži Suncu od Neptuna (poslednji takav period bio je između januara 1979. i marta 1999.). Sama orbita je nagnutna pod uglom od 17° u odnosu na ravan ekliptike u kojoj se približno kreću sve ostale planeta.

I rotacija ove planeta je neobična. Nagib ose rotacije iznosi čak 122°.5, i za razliku od većine planeta, Pluton rotira retrogradno (u suprotnom smeru) i veoma sporo. Izuzev Merkura čiju rotaciju, zbog velike blizine usporava gravitacioni uticaj Sunca, i Venere za čiju sporu rotaciju je verovatno odgovoran neki dramatičan događaj u prošlosti, period rotacije ostalih planeta leži između 10 i 24 časa. Plutonu je potrebno čak 6 dana i 9 časova.

Na prosečnom rastojanju od 5.9 milijarde kilometara potrebno mu je 248 godina da obiđe oko Sunca. Na ovoj udaljenosti, oko 40 puta većoj nego što je udaljenost Zemlje od Sunca, do Plutona stiže 1500 puta manje svetlosti nego na Zemlju. Tako se prosečna temperatura na ovom mračnom svetu kreće između -210°C i -235°C.

Na planeti čiji je prečnik 2/3 Mesečevog, i usled niske gustine, sa masom koje je svega 1/6 mase koju poseduje Zemljin pratilac, nije se očekivalo da će biti otkrivena bilo kakva atomsfera. Ipak, veliko iznenađenje je priredila okultacija jedne slabe zvezde Plutonom 1988, kada je utvrđeno da i ovaj daleki i hladni svet ima veoma razređenu atmosferu, verovatno od azota i nešto ugljen monoksida i metana. Ova atmosfer opstaje zahvaljujući velikoj ekscentričnosti orbite – kako se Pluton udaljava od Sunca, ovi gasovi se kondenzuju i smrzavaju na tlu, a kada se nalazi blizu perihela, isparavaju i ponovo formiraju gasoviti omotač; tom prilikom jedan deo atmosfere se i gubi u svemiru.

Samo telo Plutona se sastoji od verovatno 70% stena i 30% vodenog leda. Na površini se uočavaju svetle i oko ekvatora tamne oblasti. Svetle oblasti su pokrivene zaleđenim azotom, metanom i ugljen monoksidom, a tamne čine mešavine nekih organskih materija ili su rezultat reakcije tla na kosmičko zračenje.

Usled neobične orbite Plutona i najvećeg Neptunovog satelita, Tritona, jedno vreme je bila zastupljena, danas napuštena hipoteza, da je i Pluton nekad bio Neptunov satelit koga je bliski susret ili čak katastrofalni sudar sa Tritonom zavitlao na samostalnu orbitu, a Triton poslao na retrogradnu putanju oko Neptuna. Danas se smatra da je verovatnije da je Triton nekad samostalno kružio oko Sunca po veoma ekscentričnoj orbiti, sličnoj Plutonovoj, i postepeno bio zarobljen Neptunovom gravitacijom.

1978. Džejms Kristi i Robert Harington otkrili su da deveta planeta od Sunca ima i jedan satelit. Proučavajući snimke Plutona, primetili su da je lik planete ispupčen i da se to ispupčenje javlja naizmenično sa jedne i druge strane. Razmatrajući razne moguće uzroke ove pojave, zaključili su da bi ti morao da bude Plutonov satelit. Nova posmatranja su to potvrdila i Plutonov pratilac je prigodno poneo ime sumornog čamdžije koji prevozi duše umrlih preko reke Stiks do podzemnog carstva kojim vlada Pluton.

Haron je najveći satelit u Sunčevom sistemu u odnosu na planetu oko koje kruži – prečnik Haron je samo upola manji od Plutonovog. Zato se centar mase oko kojeg rotiraju i Haron i Pluton, ne nalazi ispod Plutonove površine već van nje, i to je udaljen od Plutonove površine nešto više od samog njegovog prečnika, pa mnogi ovaj sistem nazivaju dvojnom planetom. Takođe, ovaj sistem planeta – satelit je jedinstven po uzajamno sinhronoj rotaciji, odnosno uvek pokazuju jedan drugom istu stranu, i gledano sa jednog od njih, onaj drugi izgledao kao da večito stoji na jednom istom mestu. Haron se sastoji se iz mešavine stena i leda, pri čemu površinu prekriva čisti vodeni led. Pretpostavlja se da je nastao, slično kao i Zemljin Mesec, u sudaru nekog većeg tela sa Plutonom, nakon čega se od izbačene materije formiralo novo telo.

I konačno, zbog svih opisanih neobičnosti ovog dvojnog sistema, koje ih izdvajaju od ostalih planeta Sunčevog sistema, kao i zbog velikog broja otkrivenih objekata, kako između orbita Neptuna i Plutona, tako i van Plutonove orbite, u takozvanom Kajperovom pojasu, mnogi smatraju da Pluton i Haron zapravo predstavljaju par džinovskih asteroida. Ipak, tačku na ovu dilemu stavila je Međunarodna astronomska unija 3. februara 1999. godine objavom da Pluton ostaje deveta planeta Sunčevog sistema. Ili barem dok se ponovo ne pokrene ovo pitanje, možda već oko 2015, kada bi u blizinu ovog neobičnog para trebala da stigne misija «Novi Horizonti», koja će, ukoliko bude odobrena, biti lansirana već početkom sledeće godine.

(jun 2005)

* * *

24. avgusta 2006, Međunarodna Astronomska Unija, podstaknuta otkrićem nekoliko tela izvan Plutonove orbite, a uporedivih po veličini sa njim, definisala je pojam “planeta“. Ova definicija je isključila Pluton i svrstala ga u porodicu “planeta-patuljaka”. U ovoj porodici se pored Plutona trenutno nalaze još četiri tela i taj broj će verovatno nastaviti da raste.