Μετά από 10 χρόνια διαστημικής περιπλάνησης, στις 14 Ιουλίου 2015, η διαστημοσυσκευή New Horizons της NASA προσέγγισε τον πλανήτη-νάνο Πλούτωνα στην πλησιέστερη δυνατή απόσταση.

Έχοντας ήδη συλλέξει πολύτιμα δεδομένα για τον παγωμένο αυτό κόσμο και τους δορυφόρους του, το New Horizons αυτή την στιγμή κινείται στα όρια της Ζώνης Kuiper, επιχειρώντας να προσεγγίσει ένα ακόμα από τα διαστημικά συντρίμμια που την απαρτίζουν. Στην φωτογραφία που παραθέτουμε διακρίνεται ο Πλούτωνας, σε σύνθετη εικόνα που ελήφθη από την διαστημοσυσκευή New Horizons στις 14 Ιουλίου 2015 (φωτογρ. NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).
 
Θεωρούμενος μέχρι πριν από λίγα χρόνια ως ο ένατος πλανήτης του Ηλιακού μας Συστήματος, ο Πλούτωνας υποβιβάστηκε το 2006 στην κατηγορία του πλανήτη-νάνου. Σύμφωνα με την σχετική πρόταση της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης (International Astronomy Union, IAU), προκειμένου ένα ουράνιο σώμα να θεωρείται πλανήτης θα πρέπει να ικανοποιεί τα ακόλουθα τρία κριτήρια:

α) να περιφέρεται γύρω από ένα άστρο,

β) να είναι αρκετά μεγάλο, ώστε η ίδια του η βαρύτητα να του έχει προσδώσει σφαιρικό σχήμα και

γ) να έχει «καθαρίσει» την τροχιά του από κάθε άλλο μικρότερο ουράνιο σώμα που δεν είναι δορυφόρος του, είτε αφομοιώνοντας κάποια από αυτά είτε εκσφενδονίζοντας κάποια άλλα μακριά μέσω βαρυτικών αλληλεπιδράσεων.

Σύμφωνα με την τελική πρόταση, προσδιορίζονται ακόμα δύο νέες κατηγορίες ουράνιων σωμάτων, οι «πλανήτες-νάνοι» και τα «μικρά ουράνια σώματα του Ηλιακού Συστήματος».

Οι πλανήτες-νάνοι είναι ουράνια σώματα, τα οποία «υπακούουν» μόνο στα δύο πρώτα κριτήρια και τα οποία δεν είναι δορυφόροι. Οτιδήποτε περισσεύει, για παράδειγμα αστεροειδείς και κομήτες, ανήκουν στην τρίτη κατηγορία. Η πλειονότητα των αστρονόμων που δήλωσαν παρόντες στην 26η Γενική Συνέλευση της IAU ψήφισαν υπέρ αυτής της πρότασης, υποβαθμίζοντας έτσι τον Πλούτωνα σε πλανήτη-νάνο, ενώ η Δήμητρα, που μέχρι πρότινος ήταν ο μεγαλύτερος αστεροειδής του Ηλιακού Συστήματος, καθώς και η Έριδα, ανήκουν πλέον στην συνομοταξία των πλανητών-νάνων.

Η ανάγκη επαναδιατύπωσης ενός ορισμού για τους πλανήτες εμφανιζόταν όλο και συχνότερα τα τελευταία χρόνια, καθώς άρχισαν να αποκαλύπτονται δεκάδες άλλα ουράνια σώματα στο Ηλιακό μας Σύστημα, παγωμένοι κόσμοι πέρα από την τροχιά του Πλούτωνα, στην Ζώνη Kuiper.

Τα «Αντικείμενα της Ζώνης Kuiper» (Kuiper Belt Objects, KBO), όπως ονομάζονται, είναι αρχέγονα πλανητικά έμβρυα, δηλαδή συντρίμμια που περίσσεψαν μετά τον σχηματισμό του Ηλιακού Συστήματος, τα οποία δεν κατάφεραν να συσσωματωθούν σε μεγαλύτερα μεγέθη.

Με διάμετρο που μπορεί να φτάνει ακόμη και τα 2.000 km, τα αντικείμενα αυτά αποτελούνται κατά κύριο λόγο από παγωμένες πτητικές ενώσεις, όπως μεθάνιο, αμμωνία και νερό, αναμεμιγμένες με πετρώματα, το πρώτο εκ των οποίων ανακαλύφθηκε μόλις το 1992.

Έκτοτε εκατοντάδες τέτοια KBO εντοπίστηκαν στα πέρατα του Ηλιακού μας Συστήματος, ενώ μόνο τα ΚΒΟ με διάμετρο μεγαλύτερη των 100 km υπολογίζονται ότι υπερβαίνουν τα 100.000. Όταν μάλιστα το 2003 ανακοινώθηκε η ανακάλυψη σε αυτήν την περιοχή του ουράνιου σώματος 2003 UB313, που αργότερα ονομάστηκε Έριδα, η ανάγκη για τη διατύπωση ενός ακριβέστερου ορισμού επανήλθε στο προσκήνιο.

Με διάμετρο περίπου 1.000 km μεγαλύτερη από αυτήν του Πλούτωνα, η Έριδα είχε παρουσιαστεί πανηγυρικά από τα Μέσα Μαζικής Ενημέρωσης ως ο δέκατος πλανήτης του Ηλιακού μας Συστήματος. Οι αστρονόμοι, μάλιστα, είναι βέβαιοι ότι στα επόμενα χρόνια θα ανακαλυφθούν σ’ αυτήν την περιοχή και άλλα τέτοια ουράνια σώματα, ακόμα και με μέγεθος μεγαλύτερο από αυτό του Πλούτωνα.

Ο Πλούτωνας ανακαλύφθηκε το 1930 και η μάζα του είναι τόσο μικρή σε σχέση με την μάζα της Γης, ώστε ένας άνθρωπος στην επιφάνειά του θα ζύγιζε μόλις το 1/15 του γήινου βάρους του. Ο Πλούτωνας συμπληρώνει μία πλήρη περιφορά γύρω από τον Ήλιο σε 248 χρόνια, διαγράφοντας μια ιδιαίτερα ελλειπτική τροχιά, που μεταβάλλει την απόστασή του από τον Ήλιο από τις 30 μέχρι και τις 50 ΑΜ (1 Αστρονομική Μονάδα ισούται με την μέση απόσταση Γης–Ήλιου).

Έτσι, για 20 περίπου από τα χρόνια που διαρκεί μία πλήρης περιφορά του γύρω από τον Ήλιο, ο Πλούτωνας βρίσκεται πλησιέστερα στον Ήλιο απ’ όσο ο Ποσειδώνας.

Επιπλέον, σε αντίθεση με τους άλλους πλανήτες του Ηλιακού μας Συστήματος, οι οποίοι κινούνται στο ίδιο περίπου επίπεδο, η τροχιά του Πλούτωνα σχηματίζει με το επίπεδο αυτό γωνία περίπου 17˚. Ο Πλούτωνας περιβάλλεται από μια ιδιαιτέρως αραιή ατμόσφαιρα, η οποία αποτελείται κυρίως από άζωτο και μονοξείδιο του άνθρακα, καθώς και από ίχνη μεθανίου.

Εξαιτίας της τεράστιας απόστασης που τον χωρίζει από τον Ήλιο, η επιφανειακή θερμοκρασία αυτού του πλανήτη-νάνου δεν υπερβαίνει τους –230 °C, αν και εξαιτίας της ελλειπτικής του τροχιάς, η θερμοκρασία του μεταβάλλεται ανάλογα και με το εάν πλησιάζει ή απομακρύνεται απ’ αυτόν. Το εσωτερικό του, αντίθετα, πρέπει να είναι θερμότερο, ενώ ορισμένοι αστρονόμοι εικάζουν ότι κάτω από την παγωμένη του επιφάνεια ενδεχομένως να υπάρχει και ένας ρευστός ωκεανός.
 
Ο Πλούτωνας έχει 5 γνωστούς δορυφόρους, τον Χάροντα, την Στύγα, την Νύχτα, τον Κέρβερο και την Ύδρα, που με εξαίρεση τον πρώτο και πλησιέστερο προς αυτόν, είναι όλοι τους πολύ μικροί. Με διάμετρο που δεν υπερβαίνει τα 1.210 km, ο Χάροντας είναι ένας σχετικά μικρός δορυφόρος του Ηλιακού Συστήματος, αλλά παρόλ’ αυτά τεράστιος σε σχέση με τον Πλούτωνα, η διάμετρος του οποίου είναι μόλις 2 φορές μεγαλύτερη. Ο Χάροντας και Πλούτωνας περιστρέφονται γύρω από το κοινό κέντρο βάρους τους, σε λίγο περισσότερο από 6 ημέρες.

Εκτός αυτού, είναι κατά τέτοιον τρόπο βαρυτικά «κλειδωμένοι» μεταξύ τους, ώστε καθένα από τα δύο αυτά ουράνια σώματα εκτελεί σύγχρονη περιστροφή ως προς το άλλο. Αυτό σημαίνει ότι, όχι μόνο ο Χάροντας στρέφει διαρκώς την ίδια όψη του προς τον Πλούτωνα, αλλά και ότι ο Πλούτωνας στρέφει διαρκώς την ίδια όψη του προς τον Χάροντα. Σε αντίθεση με τον Πλούτωνα, η επιφάνεια του Χάροντα φαίνεται να είναι καλυμμένη κατά κύριο λόγο από παγωμένο νερό, ενώ εμπεριέχει μικρότερες ποσότητες πετρωμάτων.

Ένα άλλο ενδιαφέρον στοιχείο που σχετίζεται με τους δορυφόρους του Πλούτωνα είναι ότι η Στύγα, η Νύχτα, ο Κέρβερος και η Ύδρα σχηματίζουν έναν κατά προσέγγιση τροχιακό συντονισμό 1:3:4:5:6 σε σχέση με τον Χάροντα. Αυτό σημαίνει ότι στον ίδιο χρόνο που ο Χάροντας ολοκληρώνει μία περιφορά γύρω από τον Πλούτωνα, η Στύγα ολοκληρώνει σχεδόν 3, η Νύχτα σχεδόν 4, ο Κέρβερος σχεδόν 5 και η Ύδρα σχεδόν 6.

Όλα αυτά τα χαρακτηριστικά του Πλούτωνα και των δορυφόρων του υποδηλώνουν ότι το δορυφορικό σύστημα του Πλούτωνα σχηματίστηκε εξαιτίας μιας τεράστιας σύγκρουσης, παραπλήσιας ενδεχομένως με εκείνην που εικάζεται ότι σχημάτισε και την Σελήνη.

Είναι γεγονός, πάντως, ότι οι παγωμένοι αυτοί κόσμοι εξακολουθούν να κρύβουν ακόμα πολλά μυστικά, αφού με εξαίρεση την διαστημική αποστολή New Horizons, καμία άλλη διαστημοσυσκευή δεν έχει προσεγγίσει αυτήν την περιοχή του Ηλιακού Συστήματος.
 
Η διαστημοσυσκευή New Horizons της NASA εκτοξεύθηκε από το Ακρωτήριο Κανάβεραλ τον Ιανουάριο του 2006, με προορισμό τον Πλούτωνα, τον οποίο και προσέγγισε στις 14 Ιουλίου 2015, ενώ όπως είπαμε, ήδη κινείται προς τον επόμενο στόχο της, έναν παγωμένο βράχο με διάμετρο περίπου 25–45 km, στον οποίο αναμένεται να φτάσει την 1η Ιανουαρίου 2019.

Επειδή μάλιστα τα καύσιμα της διαστημοσυσκευής υπολογίζεται ότι επαρκούν μέχρι το 2030, εάν όλα πάνε καλά μέχρι τότε δεν είναι καθόλου απίθανο το New Horizons να επισκεφτεί και άλλους παγωμένους κόσμους της Ζώνης Kuiper.

π