اندازه پلوتن

سال‌ها حدس و گمان نسبت به اندازه‌ی دقیق پلوتن، با نزدیک شدن سفیر نام آشنای ما انسان‌ها به این سیاره‌ی کوتوله، که دورترین جرمی است که تاکنون مورد کاوش قرار گرفته، برطرف گردید. تا پیش از این، پژوهشگران بسیاری بر اساس مشاهدات و بررسی‌هایی که به کمک ابزاری که در اختیار داشتند (همچون تلسکوپ‌های مستقر بر روی زمین و یا تلسکوپ فضایی هابل)، تخمین دقیقی‌ از قطر این سیاره‌ی کوتوله نداشتند و تنها به شکل تقریبی، برآورد خود را اعلام کرده بودند. یکی‌ از دلایلی که اندازه‌گیری قطر پلوتن را از زمین دشوار می‌کند، وجود جو ِ، البته رقیق این سیاره‌ی کوتوله می‌باشد. جو پلوتن که تنها چیزی در حدود یک صدهزارم تا ۱ میلیونیم جو زمین تراکم دارد، از عناصری همچون نیتروژن، متان و مونوکسید کربن تشکیل شده است.

نخستین تلاش برای اندازه‌گیری اندازه‌ی پلوتن، توسط Millis و همکارانش در سال ۱۳۷۲ انجام گرفت و آن‌ها قطر این جرم دوردست را ۲۳۹۰ کیلومتر تخمین زدند. اما در سال‌های پس از آن، دیگر محققان، برآوردهای دیگری از ابعاد پلوتن ابراز داشتند که در چند مورد از آن‌ها، قطر پلوتن، از قطر تقریبی یکی‌ دیگر از اجرام فرانپتونی کشف شده در سال ۱۳۸۴ به نام اِریس (۲۳۲۶ کیلومتر) کمتر بود.

لازم به ذکر است که انجمن جهانی‌ نجوم بنا بر پیشنهادی که نخستین بار از طرف Neil deGrasse Tyson که یکی‌ از پژوهشگران بنام علوم کیهانی می‌باشد، ارائه شد و با وجود تمام مخالفت‌هایی که در ابتدا بر ضد آن ابراز گردید، در مرداد ماه سال ۱۳۸۵ با تصویب قطعنامه‌ای، بدون در نظر گرفتن پلوتن، ۸ جرم شناخته شده‌ی منظومه‌ی خورشیدی را، با رعایت ۳ شرط منحصر به فرد، در دسته‌ی «سیارات» طبقه‌بندی کرد، و بسیاری از دیگر اجرام منظومه‌ی ما را از جمله پلوتن که نتوانستند هر ۳ شرط را برآورده سازند، در دسته‌ی‌ دیگری همچون «سیارات کوتوله»، «سیارک‌ها» و غیره جای داد. به هر روی، با نزیک شدن افق‌های نو به پلوتن، این فرصت ارزشمند بالاخره برای دانشمندان مهیا شد تا به کمک یکی‌ از ابزار نصب شده بر روی این کیهان‌پیما به نام LORRI)) Long Range Reconnaissance Imager، به اندازه‌گیری‌ دقیق قطر پلوتن در روز ۲۲ تیر ماه بپردازند. بر اساس مشاهدات افق‌های نو، قطر پلوتن ۲۳۷۰ کیلومتر می‌باشد. در تصویر روبرو، اندازه‌ی پلوتن در مقام مقایسه با زمین نشان داده شده است. همانطور که مشخص است، ابعاد پلوتن، به شکل تقریبی، با پهنای کشور ایران قابل مقایسه است. البته با توجه به قطر ۲۳۷۰ کیلومتری پلوتن، مساحت این کره، با مساحت کشور روسیه قابل مقایسه است.

با این تفاسیر، مشخص شدن اندازه‌ی دقیق پلوتن، بر این واقعیت مهر تایید نهاد که پلوتن بزرگترین جرم در میان تمام اجرام فرانپتونی که تاکنون شناخته شده‌اند، می‌باشد. به این حال، منجمان همچنان به دنبال شکار اجرام فرانپتونی بزرگتر از پلوتن می‌باشند.

تو گویی پلوتن و تریتون همزادند!

افق‌های‌نو (New Horizons) به زودی و در تیر ماه سال آینده از کنار پلوتن گذر خواهد کرد و ما هم، همراه با شما و جمع بسیاری از دوستاران این یگانه سیاره کلاسیک منظومه خورشیدی که البته به حق استحقاق به دوش کشیدن نام پر افتخار سیاره را بر خود نداشت، بی‌صبرانه منتظر هستیم تا این فضاپیما برای نخستین بار، تصاویر رویارویی خود با پلوتن را به ما مخابره کند. در این چند سطر در نظر داریم تا از آنچه که افق‌های‌نو احتمالا از ظاهر سطحی پلوتن برای ما آشکار خواهد کرد، سخن بگوییم.

تریتون، قمر نپتون

شواهد و حکایاتی که در ادامه به آنها خواهم پرداخت تصویری را از پلوتن در ذهن تداعی می‌کند که همانند آن را پیشتر و در تصاویر سفینه ویجر از تنها قمر نپتون، یعنی تریتون، دیده‌ایم. حال چرا؟ اعتقاد منجمان بر آن است که تریتون، بر خلاف بسیاری از دیگر اقمار سیارات منظومه خورشیدی، در مکانی به جز مدار نپتون به وجود آمده است. قریب به اتفاق اقماری که در مدار سیارات منظومه خورشیدی قرار دارند، به صورت بنیادین، از صفحه گرد و غباری که در اطراف سیارات در چرخش بوده است به وجود آمده‌اند (مانند قمر زمین: ماه). اما شواهد نشان می‌دهد که تریتون از این قاعده پیروی نکرده است. قوانین فیزیک نیوتنی، اقمار طبیعی‌ یک سیاره را، از بدو تولد، ملزم به اطاعت از زاویه و جهت گردش سیاره مادر خود می‌کند. نه تنها جهت گردش تریتون به دور نپتون بر خلاف جهت گردش این سیاره به دور خود می‌باشد، مدار گردش آن به دور نپتون نیز انحراف مداری قابل توجهی دارد، بدینسان که مدار تریتون نسبت به استوای نپتون ۱۵۷ درجه انحراف دارد. هر دو مورد گواه بر آنند که تریتون به احتمال بسیار زیاد، نه در مدار نپتون، که در جایی‌ دیگر (احتمالن در کمربند کوییپر) شکل گرفته و سپس بنا به دلایلی تحت تاثیر جاذبه نپتون، این بیرونی‌ترین سیاره منظومه خورشیدی، قرار گرفته و در مدار این سیاره استقرار پیدا کرده است. در واقع اعتقاد بر این است که تریتون می‌بایستی یک جسم فرانپتونی بوده باشد که نپتون آنرا در مدار خود قرار داده است. 

افق‌های‌نو برای رویارویی با پلوتن آماده می‌شود

بهترین تصاویری که تاکنون و توسط تلسکوپ هابل از پلوتن تهیه شده

کاوشگر فضایی افق‌های‌نو (New Horizons) به زودی اولین مرحله از مجموعه مراحل رویارویی خود با پلوتن را انجام خواهد داد تا ‌‌نهایتن در تاریخ ۲۳ تیر ماه ۹۴ (۱۴ ژولای ۲۰۱۵) از نزدیک‌ترین فاصله از سطح این جرم فرانپتونی و از میان مدار ۵ قمر شناخت شده آن گذر کند. اولین مرحله‌ی آماده سازی برای این رویارویی، شامل تصویربرداری از پلوتن در تاریخ ۵ بهمن (۲۵ ژانویه) خواهد بود. این تصاویر که به تدریج و با نزدیک‌تر شدن کاوشگر به پلوتن واضح‌تر خواهند شد، به تیم‌ هدایت کننده این فرصت حیاتی را خواهد داد تا دید بهتری نسبت به ۲۲۰ میلیون کیلومتر باقی‌ مانده از سفر کاوشگر داشته باشند (کیفیت تصاویر تهیه شده توسط افق‎های‌نو از پلوتن و سامانه اقماری‌اش از اواخر فرودین ماه نسبت به تصاویری که از زمین و یا تلسکوپ فضایی هابل تهیه شده‌اند پیشی‌ خواهد گرفت). افق‌های‌نو تا اینجا مسافتی در حدود ۵ میلیارد کیلومتر را برای رسیدن به نخستین جرم فرانپتونی که توسط بشر از نزدیک تحت بررسی قرار خواهد گرفت را پیموده است. کاوشگر در طول چند ماه آینده، صد‌ها عکس از پلوتن و سامانه اقماری آن برداشت خواهد کرد تا تخمین بهتری از فاصله‌ی خود از این سامانه داشته باشد. با این حال، تا اردیبهشت ماه، تمام تصاویر تهیه شده چیزی بیش از نقاطی درخشان در یک پس‌زمینه‌ی تاریک بدست نخواهند داد. همین تصاویر، در عین حال، به تیم‌ هدایت کننده‌ی کاوشگر اطلاعات کافی‌ برای انجام مانورهایی به منظور تصحیح مسیر حرکت فضاپیما را خواهد داد. علاوه بر این، در طی‌ نخستین مراحل آماده سازی، دیگر ابزار علمی‌ کاوشگر نیز اقدام به اندازه‌گیری پارامترهایی در ارتباط با محیط اطراف کاوشگر در فضا همچون ذرات گرد و غبار و یا ذرات باردار و پر انرژی که از خورشید سرچشمه گرفته‌اند خواهند کرد.

تا چند ماه دیگر نفس در سینه‌ها حبس!