Hiigelsuure kuu ja pisikese planeedi suur kiindumus

25. mai 2017, 18:30
Pluuto (paremal) ja Charon (vasakul) on näide ekstreemsest gravitatsioonilisest lukustumisest.

NASA sondi New Horizons tehtud fotodelt ilmneb, et Pluuto ja selle kuu Charon moodustavad kaksikplaneedisüsteemi, mille ümber tiirlevad neli ülejäänud kuud.

Juulis 2015 möödus NASA sond New Horizons Pluutost kõigest 12 500 kilomeetri kauguselt. Sellega täitis sond oma kümneaastase retke peamise eesmärgi ning andis teadlastele võimaluse uurida Pluutot lähemalt kui ei iial varem. Tegu on Päikesesüsteemi kõige skandaalsema objektiga: 2006. aastal võttis rahvusvaheline astronoomiaühing Pluutolt planeedi staatuse, kuid vaidlused selle sammu õigustatuse üle kestavad siiani.

New Horizonsi pildiseeria Pluutost ja selle suurimast kuust Charonist annab lisaargumente neile, kes leiavad, et Pluuto praegune nimetus „kääbusplaneet“ pole kohane. Korrektne ei pruugi aga olla ka planeediks ennistamine. Nimelt näib, et Pluuto ja Charon on sedavõrd lähedases suhtes, et neid võiks nimetada lausa kaksikkääbusplaneediks. See kaksiksüsteem mõjutab ka teisi Pluuto kuusid.

New Horizons on seni ainus Pluutoni jõudnud kosmoselaev. Peale vaidlusaluse (kääbus)planeedi uurimise huvitas teadlasi ka selle suur ja salapärane kaaslane Charon. Juba esimeste ülesvõtete analüüs osutas nende kahe taevakeha erilisusele. Charoni diameeter on pool Pluuto omast ja Charoni mass kaheksandik Pluuto omast. Nende näitajate poolest on Charon Pluuto suhtes suurem kui Kuu Maa suhtes. Seetõttu mõjutab see oma gravitatsiooniga tugevasti Pluutot.

Ka ülejäänud planeedid ja kuud mõjutavad teineteist, kuid enamasti on planeet oma kuust nii palju suurem, et nende ühine raskuskese jääb planeedi diameetri sisse (näiteks Maa ja Kuu ühine raskuskese asub Maa keskpunktist 4670 km kaugusel, ent Maa raadius on 6380 km). Pluuto ja Charoni raskuskese on Pluuto keskpunktist 2110 km kauguse ning Pluuto raadius on kõigest 1187 km. Raskuskese jääb seega Pluuto ja Charoni vahele. See mõjutab ka Pluuto ülejäänud kuusid Nixi, Hydrat, Styxi ja Kerberost, mis tiirlevad kääbusplaneedist kaugemal. Ka neid võib nimetada kääbuskuudeks, sest nende läbimõõt on mõnikümmend kilomeetrit.

Enamik Päikesesüsteemi suuremaid kuusid on oma planeedi suhtes n-ö gravitatsiooniliselt lukustatud. Näiteks ka meie Kuu teeb täispöörde ümber oma telje sama ajaga, kui sooritab tiiru ümber Maa, sestap on Kuu alati Maa poole sama küljega. Pluuto ja Charon on näide ekstreemsest gravitatsiooni¬lisest lukustumisest. Seevastu Pluuto kaugemad väikekuud pöörlevad kaootiliselt ning selle põhjuseks ongi Pluuto ja Charoni süsteemi mõju. Näiteks Hydra teeb lausa 89 pööret ümber oma telje, samal ajal kui sooritab ühe tiiru ümber Pluuto. Teadlaste arvates liigub Hydra nii ohjeldamatult, et võib laguneda.

New Horizonsi teedrajava missiooni üks enim tähelepanu äratavaid avastusi on Charoni põhjapoolusel asuv iseloomulik punane laik. Laik on nii silmatorkav, et näib, nagu oleks keegi selle punaseks värvinud. Nõnda see teatud mõttes ongi. Tunnustatud teadusajakirjas Nature ilmunud artiklis selgitavad New Horizonsi missiooni juhtivad teadlased, et punase värvuse võivad põhjustada teatud molekulid, mis tekivad siis, kui Pluuto atmosfäärist pärinev metaan, lämmastik ja teised gaasid satuvad Charoni raskusvälja, langevad kuu põhjapoolusele ja külmuvad seal. Päikese ultraviolettkiirguse mõjul tekivad metaanist jt ainetest heteropolümeersed molekulid toliinid. Kui Päike juhtub Charoni pinda seejärel mõne kraadi võrra soojendama, siis teised reaktsioonisaadused lenduvad, toliinid aga jäävad, andeski kuu pinnale üha punakama värvuse. Seega pärineb Charoni punane „müts“ tema paariliselt Pluutolt.

Pluutoga seotud mõistatused sellega veel ei piirdu. New Horizonsilt saadud andmed lubavad oletada, et Pluutol asuva kuulsa südamekujulise pinnavormi all võib asuda vähemalt osalt vedelat vett sisaldav ookean. Kui see on nii, siis selgitaks see, miks on Pluuto „süda“ ehk Tombaugh’ regioon alati suunatud Charoni poole. Selliseks lukustumiseks vajalik lisamass võibki pärineda osalt külmunud merest.

New Horizons veetis Pluuto juures üksnes kuu ning seal kogutud andmete koju lähetamine kestis 15 kuud. Saadud andmestiku uurimine võtab aga veel aastaid ja võib tuua uusi üllatusi. Degradeeritud Pluuto on huvitavam kui eales varem.

Loe Päikesesüsteemi senilahendamata saladustest lähemalt juunikuu Imelisest Teadusest!

Vaata kõiki uudiseid

Toetajad:

Telli ajakiri

Telli National Geographic
Imeline Teadus pakub harivat lugemist kogu perele.
Ajakiri ilmub ühe korra kuus, iga kuu alguses.
Ajakirjal on 161 000 lugejat.
Hind: e-arve püsimaksega 6,49 €, 1 aastaks 75 €
Telli Ajakiri