2. osa: Päikesesüsteem

10. peatükk: Pluuto, Charon ja Kuiperi vöö

Pluuto Päikesesüsteemi kaugeimat planeeti Pluutot pole külastanud veel ükski automaatjaam. NASA üritab esimesed taolised ("Pluto Express") välja saata alles 2001. aastal ja kohale peaks need jõudma 2013. aastal. Sellele vaatamata on viimase paarikümne aastaga meie teadmised Pluutost oluliselt kasvanud. Avastamine Varsti pärast Neptuuni avastamist ilmnes, et ainult tema poolt tekitatud häiritustest ei piisa Uraani liikumise ebakorrapärasuste seletamiseks. Kõige tõsisemalt tegelesid selle probleemiga ameerika astronoomid Percival Lowell (1855-1916) ja William Pickering (1858-1938), kes kumbki püüdsid häirituste põhjal arvutada tundmatu planeedi orbiiti ja seega ka arvatavat asukohta taevavõlvil. Otsingud tulemusi ei andnud. P. Lowell pärandas üle miljoni dollari tema poolt asutatud ja tema nime kandvale observatooriumile Flagstaffis (Arizona) "Planeet X" (nagu Lowell seda nimetas) otsimiseks. Kuna Lowell'i lesk vaidlustas selle otsuse ning kohtuskäimine võttis üle kümne aasta, sai observatoorium otsingutega alustada alles 1929. aastal. Sellele tööle võeti noor, ilma erihariduseta amatöörastronoom Clyde Tombaugh (1906-1997), kellele sai seetõttu vähem palka maksta. Järgmisel aastal saatiski teda edu. Uurides 18. veebruaril 1930 eelmisel kuul Kaksikute tähtkuju piirkonnas tehtud fotosid, leidis ta neilt täpi, mis võis olla uus planeet. Kordusvaatlused kinnitasid seda ja 12. märtsil teatati avastusest kogu maailmale. Uus planeet asus küllaltki lähedal P. Lowelli ja W. Pickeringi poolt ennustatud kohale. C. Tombaugh sai oma avastuse eest peale Kuningliku Astronoomiaseltsi medali ja 25-naelase preemia ka stipendiumi koduosariigi Kansase ülikoolilt astronoomilise hariduse omandamiseks. Vana-Kreeka allilmajumala nime pakkus uuele planeedile esimesena 11-aastane inglise koolitüdruk Venetia Burney. Pluuto keskmine kaugus Päikesest on 39,4 astronoomilist ühikut ja ühe tiiru tegemiseks kulub tal 247,7 aastat. Tema orbiit on nii piklik (ekstsentrilisus 0,25), et oma Päikesele lähima punkti (periheeli) ümbruses on ta Neptuunist lähemal (kaugus periheelis 29,5 aü). Kokkupõrget pole siiski karta, sest Pluuto orbiit on tugevalt kaldu (17°). Neptuunist lähemal oli Pluuto ka hiljuti, 1979. aastast kuni 1999. aastani, kusjuures periheelis oli ta 1989. aastal. Uus planeet ise osutus väiksemaks kui P. Lowell ja W. Pickering olid ennustanud. Juba esimeste vaatlustega selgus, et erinevalt teistest planeetidest pole Pluuto nähtav kettakujulisena ja seetõttu pole võimalik leida isegi ta läbimõõtu. Avastamisele järgnenud ligi viie aastakümne jooksul ei saadud teada peaaegu midagi uut selle kauge maailma kohta. Vaid 1950. aastate algul leiti, et Pluuto heledus muutub 6,4-päevase perioodiga, põhjuseks ilmselt planeedi pöörlemine. Pluutol on kaaslane Pööre saabus 1978. aastal. Selle aasta 22. juunil avastas USA Mereväeobservatooriumi astronoom James Christy (1938) eelmistel kuudel tehtud fotosid tähelepanelikult uurides, et Pluuto kujutis neil pole ümmargune, vaid piklik. Pluutol oleks justnagu muhk, kusjuures selle asukoht muutub. Eeldades, et tegemist on Pluuto kaaslasega, pakkus J. Christy talle nimeks Charon. Vana-Kreeka mütoloogias viis Charon paadiga surnute hingi allilma, seega igati sobiv nimi allilma valitseja kaaslasele. Kuna Charon on Pluutole nii lähedal, et neid eraldi näha ei õnnestu, siis leidus tema olemasolus kahtlejaid. Üks tuntud astronoom pidas piklikuse põhjuseks koguni mäge! Pluuto ja Charoni omavaheline kaugus 19600 km leiti interferomeetriliselt. Charoni tiirlemisperiood 6,4 päeva on sama suur kui Pluuto pöörlemisperiood ümber oma telje. Seetõttu Charon nagu ripuks kogu aeg ühe ja sama Pluuto punkti kohal. Kaaslase avastamine andis võimaluse määrata Pluuto ja Charoni kogumassi -- see on üle neljasaja korra väiksem Maa massist. Seega ei saanud Pluuto tekitada ka Uraani liikumises selliseid häireid, millel põhinesid P. Lowelli ja W. Pickeringi arvutused ning tema avastamine ennustatud koha läheduses oli vaid juhus. Isegi Maa häirib Uraani liikumist rohkem kui Pluuto... Oma väiksuse tõttu Pluuto õigupoolest planeedi nime ei vääri, olles sarnasem teiste Neptuuni-taguste väikekehadega, kuid selle ajalooliselt kujunenud nimetuse äravõtmist ka karta pole. Charoni orbiidi tasand on 122° nurga all Pluuto orbiidi tasandiga. Seetõttu on kaks korda Pluuto täistiiru jooksul ümber Päikese Charoni orbiit näha külje pealt ning toimuvad kaaslase ja planeedi omavahelised varjutused. Nende varjutuste abil saab määrata Pluuto ja Charoni läbimõõte ning isegi kaardistada nende pinda. Selline planeediuurijatele soodne ajavahemik algas 1985. aastal ja kestis 1991. aastani. Ühtlasi lõpetas varjutuste algus igasugused kahtlused kaaslase reaalsuse üle ja Rahvusvaheline Astronoomia Unioon registreeris lõpuks ka ta nime. Pluuto läbimõõduks saadi 2300 km ja Charonil 1200 km. Seega on Pluuto ligi poolteist korda väiksem kui meie planeedi kaaslane Kuu. See-eest tuli aga Kuul ära anda oma planeediga võrreldes suurima kaaslase au. Iseasi on muidugi see, et Pluuto ise ei anna planeedi mõõtu välja. Nüüd sai välja arvutada ka Pluuto keskmise tiheduse. See on üle 2 g/cm3 ning näitab, et tal peab olema ulatuslik kivimitest tuum. Jäine maailm Charoni orbiidi suur kalle näitab, et Pluuto pöörleb "külili" nagu Uraangi. Mõnikord on ta Maa poole pööratud ühega oma poolustest, mõnikord aga ekvaatoriga. See võimaldab seletada Pluuto heleduse langust, millega on kaasnenud heleduse muutumise amplituudi suurenemine. Asi on ilmselt selles, et varem oli Maa suunas Pluuto lõunapoolus, mida ümbritseb hele polaarmüts. Praegu on aga Pluuto näha küljega ja domineerivad tumedamad ekvatoriaalalad, mis planeedi pöörlemisel kord paistavad, kord kaovad vastasküljele. Juba enne Charoni avastamist oli Pluuto spektrist leitud metaani neeldumisriba. Varjutused võimaldasid saada Pluuto spektri eraldi Charoni spektrist. Selgus, et metaan esineb ainult Pluutol ja Charon paistab olevat kaetud tavalise, veest koosneva jääga. Kuna Pluuto pinnal on temperatuur vaid -230°C, siis esineb metaan seal jää kujul. Paljale silmale paistaks Pluuto pind punakana, Charon aga kahepalgelisena: alaliselt planeedi poole pööratud külg on hallikas, vastaskülg punakas. Charoni avastamisega polnud Pluuto saladused veel ammendatud. 9. juunil 1988 kattis Pluuto ühe Neitsi tähtkuju nõrga tähe. Varjutus oli nähtav Austraalias ja Vaikse ookeani lõunaosas ning seda vaadeldi ka Kuiperi nimeliselt Lendavalt Observatooriumilt. Täht ei kadunud Pluuto taha järsku, vaid tema heledus nõrgenes järk-järgult. Ilmselt oli tegemist Pluuto atmosfääri mõjuga, kusjuures selles võis eristada koguni kahte kihti, millest ülemine paksusega umbes 300 km on läbipaistvam kui umbes 50 km paksune alumine kiht. Loomulikult on Pluuto atmosfäär hõre, tema tihedus pinnal on vaid üks sajatuhandik Maa atmosfääri omast. Ka on võimalik, et Pluutol esineb atmosfäär vaid periheeli läheduses. Päikesest kaugenedes kondenseeruvad gaasid tagasi planeedi pinnale nagu komeedil. Üheksakümnendate aastate keskpaigas õnnestus Hubble'i kosmoseteleskoobiga näha Pluuto pinnal ligi tosinat erineva heledusega ala ja koostada nende põhjal kaart. Üldjoontes öeldes on Pluuto ekvaatori ümbrus tume ja polaaralad heledad. Pluuto ei kuulu ei Maa-tüüpi ega hiidplaneetide hulka. Oma perioodilise atmosfääri kaotamisega sarnaneb ta kõige enam komeedi tuumale, kuid on neist väga palju suurem. Arvatavasti on tegemist allesjäänud jäise objektiga, milletaolised kunagi asustasid kogu ürgset Päikesesüsteemi. Temaga sarnased taevakehad võivad kuuluda Kuiperi vöösse. Samuti on temaga natuke sarnane Neptuuni kaaslane Triton. Varem arvati koguni, Pluuto võib olla Neptuuni "ärakaranud" kaaslane. Praegu on siiski selge, et Pluuto ja Triton moodustusid omaette, kuid edaspidi haaras Neptuun Tritoni endale, Pluuto aga jätkab endiselt iseseisvalt.

[ Peatüki indeks | Õpiku tekst | Illustratsioonid | Viited | Kordamisküsimused ]

• Eelmine peatükk: Neptuun
• Järgmine peatükk: Päikesesüsteemi väikekehad
• Sisukord
• Täiendavad tekstid

Õpiku tegijad / opik@obs.ee © Tartu Tähetorni Astronoomiaring 1997-99 21. veebruar 1999

Selle õpiku valmimist on toetanud Avatud Eesti Fond.