Pluton i jego nietypowy odkrywca

0

Z cyklu: Ciekawostki

Nie chodzi tu ani o rzymskiego boga,  jednostkę wojskową, szczególnie tą, która kojarzy się z grupą osób dokonującą ezgekucji, ale o ciało niebieskie koloru słonecznego, czyli żółtego, które od dawna widziane było na niebie. Nie dostrzegano jego ruchów naookoło słońca i uznawano je za oddalone słońce w naszej galaktyce. Po dokładniejszym przyjrzeniu się temu punkcikowi na niebie, przez kilkadziesiąt lat do 24 sierpnia 2006 r. nazywane było dziewiątą planetą układu słonecznego, a dziś -na skutek rozporządzenia Międzynarodowej Unii Astronomicznej – wolno nam ją nazywać jedynie planetą karłem, planetoidem czy transneptunem, bo dopiero w 1930 roku zauważono, że się powoli przesuwa po swej orbicie, czyli że jest nie gwiazdą, lecz obiektem ruchomym wokół niej. Odkrył to w Lowell Observatory w Arizonie nie astronom, ale technik w roli fotografa nieba, Clyde Tombaugh. 

Pluton

Praca astronoma to niekiedy wielokrotnie nudniejsze zajęcie niż czekanie wędkarza na rybę w rzece prawie zupełnie odrybionej. Niektórzy przez lata szukają czegoś na niebie, bo są różne znaki, że w danym punkcie nieboskłonu musi się coś nieodkrytego znajdować, że to coś odkształca orbitę jakiejś planety podróżującej wokół słońca, ale niekiedy, na skutek różnych perturbacji we wszechświecie, taki obserwator odkrywa tylko, że to coś nie istnieje, że poszlaki były mylne. To też odkrycie naukowe! W wielu dziedzinach astronomii mamy wiele dość częstych odkryć prawdziwych i ważnych, a w ostatnim stuleciu może nie najważniejszym, ale chyba najbardziej dyskutowanym (nie tylko przez astronomów) jest właśnie Pluton i ciekawe życie jego odkrywcy.

Zacznijmy od człowieka.

Clyde Tombaugh 

Urodził się w jednej z wiosek stanu Illinois w 1906 roku, a zmarł w roku 1997 w Las Cruces w Nowym Meksyku. Już jako dzieciak lubił obserwować niebo: we wsi nie było latarni ulicznych i nic widoku nie przyciemniało. Postanowił zostać astronomem. Rodzina przeniosła się do stanu Nowy Meksyk, by założyć większe gospodarstwo rolne, bo ziemia tam była dużo tańsza niż w wiosce, z której pochodzili. Niedługo po przeprowadzce potężna burza gradowa zniszczyła zbiory, skończyły się plany studiów Clyde’a, ale uparciuch nie dał za wygrane. Z przedmiotów zbędnych na farmie zaczął  budować teleskop, a najważniejszą jego część czyli soczewkę własnoręcznie wyszlifował z kawałka szkła. Lustro teleskopu też było jego własnej produkcji. Później zbudował większy i bardziej precyzyjny teleskop. Wykopał rów na 7,3 metra długi i ponad dwa metry szeroki i głęboki, w którym umieścił ten teleskop, by utrzymać go w stałej termperaturze i zabezpieczyć przed drganiem od wiatru w czasie obserwacji. Obserwował ruchy Jowisza i Marsa, rysował to, co ciekawego zobaczył i nieproszony wysyłał rysunki do Obserwatorium Lowella w Arizonie. Jako samouk poznawał w międzyczasie astonomię, a także podstawy geometrii i trygonometrii, a wszystko to pomagało mu lepiej obserwować i rozumieć co się na niebie dzieje. To już nie były zwyczajne obserwacje nieba, to jego odkrywanie.

Tombaugh ze zbudowaną przez niego lunetą

Astronomowie ze wspomnianego obserwatorium widząc wielkie postępy odkrywcze młodego człowieka zaofiarowali mu pracę fotografa nieba przy prawdziwym teleskopie. Pełniąc te obowiązki szukał czegoś nieokrytego. Wybrane obiekty fotografował co kilka dni i cierpliwie studiował swoje zdjęcia w aparacie do ich porównywania zwanym komparatorem błyskowym. Interesowały go przede wszystkim przesunięcia ich w określonym czasie na nieboskłonie i tak, po nitce do kłębka, natknął się na dość duży obiekt położny poza ostatnią planetą Neptunem, czyli obiekt pozaneptunowy. Było to pierwsze ciało niebieskie odkryte w tzw. Pasie Kuipera, otaczającym planety naszego systemu słonecznego, czyli w zbiorowisku milionów, a może i więcej różnego typu ciał niebieskich, z których prawie tysiąc już zidentyfikowano. Ponieważ pierwszy dotarł do Pasa Kuipera jest, moim zdaniem, jego odkrywcą, a to dużo ważniejszy jego wkład do nauk astronomicznych niż odkrycie, że Pluton jest planetą. Bliżej tym zbiorowiskiem obiektów na niebie zajął się astronom o nazwisku Kuiper i w roku 1951 nazwano je jego nazwiskiem. Później w systemie słonecznym i w pobliżu niego odkryto kilka podobnych zbiorowisk, złożonych z różnych obiektów niebieskich, ale mniejszych ilościowo i przestrzennie w porównaniu do Pasa Kuipera. 

Lowell Observatory

Cztery lata po uznaniu Plutona za planetę, Clyde zdecydował się na podjęcie studiów uniwersyteckich w dziedzinie astronomii. Po ich ukończeniu, poza intensywnymi pracami w obserwatorium, był wykładowcą uniwersyteckim, wielokrotnie kierownikiem sympozjów naukowych, prelegentem zapraszanym do wielu instytucji naukowych. Bardzo lubił opowiadać dzieciom w wielu szkołach, do których był zapraszany, językiem zrozumiałym przez nie, o niebie nad nimi, ale najczęściej o Plutonie. W latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku zorganizował ośrodek astronomiczny na Uniwersytecie Stanu Nowy Meksyk, przygotowujący przyszłych astronomów do pracy w obserwatoriach. Był bardzo czynny po pójściu na emeryturą: astronomowie konsultowali z nim swoje odkrycia w dziedzinach, w których był ekspertem.

Jeden z teleskopów w Obserwatorium Lowella

Wyprodukował około 90 milionów zdjęć różnych obiektów na nieboskłonie, obserwował około 800 astroidów, był okrywcą piętnastu z nich, prowadził badania i poczynił odkrycia w naszej galaktyce, czyli w Drodze Mlecznej, odkrył i i opisał naukowo jedną z komet. Nawet interesowały go sprawy dotyczącze UFO, ale jako dojrzały astronom oświadczył, że ich „pasażerowie” nie mogą być z naszego układu słonecznego, ale nie wykluczał, że jeśli zjawiają się na Ziemi, to przybywają z dalszych planet lub ich księżyców Drogi Mlecznej.

Clyde poszedł na emeryturę w roku 1973, ale aż do śmierci nie zerwał ze swą wielką miłością od dziecka: astronomią. Uhonorowano go kilkoma nagrodami naukowymi. Jedną z planeoid, którą odkrył, a także krater na Marsie nazwano jego nazwiskiem. Po jego śmierci duży region rozciągający się po przekątnej prawie 2000 kilometrów na Plutonie nazwano Regio Tombaugh. Dużo o tej byłej planecie dowiedzieliśmy się po wysłaniu w jej kierunku sondy o nazwie New Horizons w roku 2006, która dotarła w okolice Plutona 9 lat później. Ominęła go z dość bliska, czyli w odległości 12 500 kilometrów, i ciągle podróżuje w systemie słonecznym w Pasie Kuipera. Przesłała na Ziemię dużo djęć Plutona i jego pięciu księżyców, oraz rezultaty innych badań, nie tylko z okolic Plutona, które do dzisiaj są analizowane. 

Pluton, duża czy „skarłowaciała” planeta?

W ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci astronomia, wspierana przez inne nauki ścisłe, zrobiła milowe kroki, szczególnie w dziedzinie metod poznawczych. Potężne teleskopy na wysokich górach, z dala od osiedli ludzkich, zaczęły penetrować dalsze obszary nieba w naszej i poza naszą galaktyką. Dużo nowej wiedzy o wszechświecie dostarczyły sondy i statki kosmiczne. W Pasie Kuipera i innych mniejszych skupiskach ciał niebieskich zaczęto dostrzegać coraz to większe planetoidy. Gdy w roku 2006 odkryto Eris, który uznano za ciało niebieskie większe niż Pluton, powstał poważny problem, czy uznać je za dziesiątą planetę, czy wykreślić z listy planet Plutona. (Najnowsze badania skorygowały te pierwsze obliczenia: Eris jest nieco mniejszy od Plutona). Ponieważ nie wykluczono, że takie duże planetoidy mogą być odkrywane w przyszłości, wybrano drugą opcję: Plutona wykreślono z listy planet i zakwalifikowano go, Eris, i kilka innych dużych plyanetoid, ale mniejszych od tych dwóch, jako planety karły. Niektórzy astronomowie, nawet politycy, a przede wszystkim dzieci z całego świata ostro prostestowały przeciwko tej „degradacji”. Dla dzieciaków, to była najciekawsza planeta ze wszystkich, bo najdalsza i pod wieloma względami inna od innych, można o niej bardziej pofantazjować, szczególnie po dotarciu do niej sondy,  bo od tej pory dużo więcej, ale nie wszystko, o niej wiemy. 

Powierzchnia Plutona

Osiem planet, którym nie zagraża degradacja, to, jak wszystkim wiadomo, cztery mniejsze obiekty skaliste: Markury, Wenus Ziemia i Mars i cztery wielkie kule gazowe lub gazowo-lodowe bardziej oddalone od Słońca: Jowisz, Saturn, Uran i Neptun. Przypominam, że lód poza Ziemią tworzy się rzadziej z wody niż z płynnego azotu, tlenku węgla, lub metanu. Dużo wcześniej, gdy Pluton uchodził za gwiazdę, uznano, że swą siłą przyciągania powoduje zaburzenia orbit Neptuna i w mniejszym stopniu Uranu w ich obrotach dookoło Słońca. Zrezygnowano z tej teorii, bo Pluton o masie 0,2%  masy ziemskiej, nie może tego dokonać; ale w pobliżu tych dwu ostatnich planet znajduje się przeogromna liczba różnych obiektów – ich zmasowy ciężar jest chyba odpowiedzialny ze te perturbacje na wspomnianych dwóch orbitach.

Plutonowi jego nazwę nadała jedenastoletnia dziewczynka z Oxfordu, Venetia Burney, wygrywając konkurs z dziesiątkami prominentów w tej dziedzinie i tysiącami innych uczestników konkursu. Dziewczynka rozumowała, że ponieważ jest daleko od Słońca, jest na nim ciemno i zimno (dziś wiemy, że około minus 223 stopni Celsjusza), tak jak w podziemnym piekle starożytnych. (Nie jest ciemno i zimno w tradycyjnym chrześcijańskim piekle, bo pali się w nim ogień). Dziewczynka argumentowała, że powinien nosić nazwę rzymskiego boga, bo poza Neptunem o nazwie boga greckieego, wszystkie inne planety noszą nazwy rzymskich bogów. Pluton jest najwłaściwszą ze wszystkich nazw boskich, bo jego patron jest bogiem podziemi, a więc miejsc ciemnych. Międzynarodowej Unii Astronomicznej nazwa ta spodobała także dlatego, bo jej dwie pierwsze litery to inicjały Percivala Lowella, założyciela obserwatorium, w którym odkryto go jako ciało okrążające Słońce.

Układ słoneczny

Dziwny to twór ten Pluton. Jest kulisty jak inne planety, obiega Słońce, ale nie tak jak inne planety, bo ich orbity są zbliżone do koła, a jego to bardzo wydłużona elipsa, a im jest on dalej od Słońca, tym się porusza wolnej. Różnica między jego najbliższą pozycją do Słońca a najdalszą to aż około 3 miliardy kilometrów. Pluton obraca się wokół własnej osi w ciągu prawie 7 dni, ale w odwrotnym kierunku niż większość planet, obiega Słońce w ciągu 26 673 dni, czyli około 73 lat, ale na kilkadziesiąt lat w czasie jednego okrążenia (np. w latach od siedemdziesiątych do dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku) przebijając się przez obiekty Pasa Kuipera mija orbitę Neptuna, jest wtedy bliżej słońca niż on, co jest nowym fenomenem astronomicznym.

Obserwowany przez precyzyjną lunetę lub nawet zabawkowy teleskop wydaje się być większy niż jest, bo to co w nich widać to jeden obiekt, w rzeczywistości to dwa ciała niebieskie, gdyż towarzyszy mu księżyc, faktycznie satelita, odkryty w 1978 roku. Jest nim Charon, wielkości połowy Plutona, o masie ośmiokrotnie mniejszej od Plutona i choć jest jednym z pięciu księżyców Plutona, zachowuje się inaczej niż inne znane nam księżyce. Faktycznie oba obiekty krążą koło siebie przez prawie siedem dni, razem zgodnie krążą wokół Słońca, a wobec siebie wykonują dodatkowe ruchy – jakiś dziwny kosmiczny twist – zawsze zwrócone do siebie twarzą. Wokoło nich krążają ich maluteńkie w skali astronomicznej, czyli kilku- i kilkunastukilometrowe księżyce. Erisa odkryto 29 lipca 2005 roku, co spowodowało, że Pluton przestał być uznawany za planetę. Z konieczności trzeba było w pośpiechu stworzyć nowoczesną definicję planety, bo do tej pory praktycznie wszystko co jest dość duże i obraca się wokół swej gwiazdy uznawano za planetę. Obecnie planetą jest takie ciało niebieskie, które samodzielnie krąży wokół swojej gwiazdy, musi być wystarczająco masywne, by ukształtować się w kulę, rozproszyć lub wchłonąć w siebie mniejsze jednostki astronomiczne i pył wędrując po swej orbicie, sąsiedztwo jego orbity musi być wolne od innych objektów podobnego typu i wielkości. Pluton przebijając się po bardzo zagęszczonym pasie Kuipera nie spełnia wszystkich tych warunków i dlatego od słynnego zjazdu astronomów w Pradze, nie może być nazywany planetą. 

Charon

Do niedawna nasza wiedza o Plutonie była dość sumaryczna, dlatego i z kilku innych powodów w styczniu 2006 roku NASA wysłała w stronę Plutona sondę kosmiczną, która dotarła do niego w roku 2015 – od tej pory dużo więcej się o nim dowiedzieliśmy i ciągle się dowiadujemy. Obecnie dzięki sondzie „dzieciak-astronom” może wiedzieć więcej o Plutonie i jego księżycach oraz o ich otoczeniu niż ich odkrywca.

Oto kilka szczegółów: Pluton i księżyce to solidne obiekty. On i Charon pokryte są grubą warstwą lodu pochodzenia wodnego, wewnątrz skaliste bliżej jeszcze nie zidentyfikowanymi metalami i minerałami, że Charon i Pluton to bardziej podwójna planeta katłowata niż planeta i księżyc, które faktycznie są wobec siebie księżycami, bo obydwa koło siebie krążą. O tysiącach innych szczegółów ujawnionych przez sondę, które nie tylko dotyczą Plutona i jego otoczenia, i które są ciągle odkrywane i publikowane w wielu fachowych czasopismach astronomicznych, niekiedy innych ogólnotematycznych periodykach naukowych, ciekawscy tam mogą do nich dotrzeć.

By lepiej uzmysłowić sobie wielkość Plutona i Cherona oto skala porównawcza: średnica Ziemi (czyli przekrój przez nią z jednego punktu na równiku w linii prostej do przeciwnego punktu) to około 12 700 km, średnica naszego księżyca to ok. 3 500 km, Plutona ok. 2 400 km, Cherona 1 200 km. Wagowo te różnice są jeszcze większe. Sam fakt, że tak duży obiekt astronomiczny i jego satelita położone przez dłuższy czas dalej od słońca niż cztery planety gazowe lub gazowo-lodowe, i że pokrywa lodowa na nich jest pochodzenia wodnego, że mają tak solidną konstrukcję – jest chyba do dziś w pełni niewyjaśniony.

Pas Kuipera, obiekty rozpoznane – zielone

Bunt przeciwko degradacji Plutona 

Reakcja na decyzję przemianowania Plutona na planetę karła, dużą planetoidę, czy zwyczajnego transneptuna była dość gwałtowna: nawet niektórzy astronomowie, wbrew nieodpartym dowodom za koniecznością tej zmiany, uznali tę degradację za akt zbyt drastyczny. Różne instytucje astronomiczne dostały tysiące listów, przeważnie od dzieciaków z prośbą, by rehabilitować Plutona. Dzieci wprowadzone w ABC astronomii stają się zapalonymi jej entuzjastami, bo mają fantazję, a astronomia to nauka, gdzie wyobraźnia i fantazja są bardzo pomocne i cenione. Co prawda gołym okiem Plutona nie da się dostrzec, ale masa dzieciaków ma dziś teleskopy. Wystarczy  już 30-centymetrowa zabawka, by go przez nią zobaczyć, gdy jest najbliżej słońca. Wiele dzieci stawało się astronomami-amatorami, bo rodzice, wujek czy ciotka, głowiąc się jaki prezent kupić milusińskiemu czy milusińskiej z racji urodzin czy komunii – szczególnie tym, co wszystko mają – w akcie desperacji decydowali się na zakup teleskopu (obecnie to „cud komórka”, czy jakieś inne elektroniczne cacka wypierają teleskop z konkurencji). Jest teleskop, trzeba oglądać niebo!

Sonda New Horizons

Znam kilkoro dzieciaków entuzjastów nieba, nawet nasza córka jeszcze jako dziecko chciała, jak oni, być astronomką – oczywiście musiałem jej kupić teleskop i to nie byle jaki. Skończyła jako komputerowiec w Dolinie Krzemowej w Oracle’u, w jednej z dwu, obok Microsoftu, największej na świecie instytucji zajmującej się przeważnie programowaniem komputerowym. Ale nie tylko dzieci, nie tylko niektórzy astronomowie i inni miłośnicy gwieździstego nieba nie mogą pogodzić się w pełni z tą degradacją: 13 marca 2007 roku, w 77. rocznicę oficjalnego odkrycia Plutona, Izba Reprezentantów stanu Nowy Meksyk, bez konsultowania się z Międzynarodową Unią Astromicznej, uchwaliła aby „nazywać Pluton planetą, ilekroć będzie przemierzał wspaniałe nasze nocne niebo nad Nowym Meksykiem”.

                                                                                  Władysław Pomarański

 

Poleć:

O Autorze:

Władysław Pomarański

Jestem emerytem. Studiowałem na Katolickim Uniwersytecie w Lublinie i w Instytucie Orientalnym w Rzymie. Po przeniesieniu się do Stanów Zjednoczonych zapoczątkowałem nowe studia z dziedziny bibliotekarstwa na Long Island University, dokończyłem je na Dalhousie University w Halifaksie w Nowej Szkocji. Pracowałem jako profesjonalny bibliotekarz zbiorów w bibliotece głównej wspomnianego uniwersytetu w Halifaksie, a potem przez ponad 30 lat w D.B. Weldon Library w University of Western Ontario, w London. Tu odpowiedzialny byłem za selekcję materiałów bibliotecznych w językach francuskim, niemieckim, hiszpańskim, włoskim, polskim i rosyjskim oraz publikacji z dziedziny filozofii i historii nauk ścisłych i medycznych.

Comments are closed.

Home | Direct | Dashboard | About us

Unless otherwise noted our website is using photographs from FreeDigitalPhotos.net and Wikipedia under their respective licenses

Copyright © 2015. All Rights Reserved.