Astronomi

Pluto- Jeolojik doğasıyla ilgili güncel teoriler?

Pluto- Jeolojik doğasıyla ilgili güncel teoriler?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Pluto'dan Yeni Ufuklar'ın görüntülerinin uzaydan gelmesi bir yıldan fazla sürecek, şimdilik ön izleme olarak bazı sıkıştırılmış görüntüler var.

NASA, jeolojik olarak aktif olmayan bölge hakkında bazı bilgiler verdi, ancak jeolojik olarak aktif olası bölgeler, yaylaların ve dağların oluşumu hakkında herhangi bir bilgi yok.

Plüton'da hangi doğadaki jeotermal aktiviteyi hangi kuvvetler yönlendiriyor olabilir? Plüton'un içindeki aktiviteyi anlamak için Jüpiter ve Satürn'ün uyduları teorilerinden ne öğrenilebilir? Cüce gezegenin merkezinin teorik sıcaklığı nedir?


Jeotermal aktivite aşağıdakilerin bir kombinasyonundan kaynaklanabilir:

  1. Gezegen oluşumundan kalan ısı: Bir gezegenin oluşumu sırasında, ana toz ve gaz bölgesinin potansiyel enerjisinin yarısı teorik olarak kinetik enerjiye dönüştürülebilir --- bu Virial Teorem olarak bilinir. Parçacıkların kinetik enerjisi bir sıcaklığa dönüşür.

  2. Dahili radyoaktivite: Dünya'nın içinden gelen 4,5 $ imes 10^{13}$W ısının yaklaşık yarısı, radyoaktif bozunma tarafından yönlendirilir. Plüton'un bileşiminde aynı oranda radyoaktif madde mi olmalı? Bazıları öyle olduğunu varsayabilir, ancak diğerleri daha ağır radyoaktif maddelerin oluşumu sırasında güneş sisteminin merkezine doğru düşmüş olması gerektiğini ve bu nedenle çoğunlukla iç gezegenlerde var olacağını söyleyecektir. Mars'taki jeotermal faaliyetin çok daha büyük olmasına rağmen artık durduğuna dikkat edin (Mars'ın yarıçapı 3400$km iken Plüton'un yarıçapı 1200$'dır), bu nedenle Plüton durumunda artık ısı ve radyoaktif bozunmanın bir kombinasyonu muhtemelen olası değildir.

  3. Gelgit etkileri: Gelgit kuvvetleri temel olarak, bir gezegen gövdesinin bir parçası zamanla değişen bir yerçekimi alanı deneyimlediğinde uygulanır (gelgit ısınmasına bakın) --- bir dizi süreç buna neden olabilir:
    • eliptik bir yörüngeye sahip ay;
    • yakındaki ekstra uydular (Io ile ilgili);
    • ayın yörünge periyodu ve gezegenin dönme periyodu senkronize değil;
    • gezegende tek tip olmayan yoğunluk.

Zamanla, Yeni Ufuklar misyonu bu 3 dolarlık olasılıklara daha fazla ışık tutacaktır.

Pluto'daki jeotermal aktivitenin, muhtemelen, aktiviteyi sürdürmek için çok daha az enerjinin gerekli olduğu Azot, Metan, vb. gibi maddelere atıfta bulunduğunu unutmayın; yani, silikatları eritme yeteneği çoktan geçmiştir.


Plüton

Plüton (küçük gezegen tanımı: 134340 Plüton), Neptün'ün yörüngesinin ötesinde bir cisim halkası olan Kuiper kuşağındaki bir cüce gezegendir. Keşfedilen ilk ve en büyük Kuiper kuşağı nesnesiydi. Plüton 1930'da keşfedildikten sonra, Güneş'ten dokuzuncu gezegen olduğu ilan edildi. 1990'lardan başlayarak, bir gezegen olarak statüsü, Kuiper kuşağı ve dağınık diskte, cüce gezegen Eris de dahil olmak üzere benzer büyüklükteki birkaç nesnenin keşfinin ardından sorgulandı. Bu, Uluslararası Astronomi Birliği'nin (IAU) 2006'da Plüton'u hariç tutarak ve onu bir cüce gezegen olarak yeniden sınıflandırarak "gezegen" terimini resmen tanımlamasına yol açtı.

Plüton, Güneş'in yörüngesinde dolanan bilinen en büyük dokuzuncu ve en büyük onuncu nesnedir. Hacimce bilinen en büyük Neptün-ötesi nesnedir ancak Eris'ten daha az kütlelidir. Diğer Kuiper kuşağı nesneleri gibi, Plüton da esas olarak buz ve kayadan yapılmıştır ve nispeten küçüktür - Ay'ın kütlesinin altıda biri ve hacminin üçte biri. Orta derecede eksantrik ve eğimli bir yörüngeye sahiptir ve bu sırada Güneş'ten 30 ila 49 astronomik birim veya AU (4,4-7,4 milyar km) arasında değişir. Bu, Plüton'un periyodik olarak Güneş'e Neptün'den daha yakın olduğu anlamına gelir, ancak Neptün ile istikrarlı bir yörünge rezonansı çarpışmalarını önler. Güneş'ten gelen ışığın ortalama uzaklığında (39.5 AU) Plüton'a ulaşması 5.5 saat sürer.

Plüton'un bilinen beş uydusu vardır: Charon (en büyüğü, çapı Plüton'un yarısından biraz fazladır), Styx, Nix, Kerberos ve Hydra. Pluto ve Charon bazen ikili bir sistem olarak kabul edilir, çünkü yörüngelerinin ağırlık merkezi her iki cismin içinde yer almaz.

Yeni ufuklar uzay aracı, 14 Temmuz 2015'te Plüton'un yanından geçiş yaptı ve bunu yapan ilk ve bugüne kadar tek uzay aracı oldu. Kısa uçuşu sırasında, Yeni ufuklar Plüton ve uydularının detaylı ölçümlerini ve gözlemlerini yaptı. Eylül 2016'da gökbilimciler, Charon'un kuzey kutbunun kırmızımsı-kahverengi başlığının, Plüton'un atmosferinden salınan metan, nitrojen ve diğer gazlardan üretilen ve yaşamın ortaya çıkması için bileşenler olabilecek organik makromoleküller olan tholinlerden oluştuğunu açıkladılar. ve yörüngedeki aya 19.000 km (12.000 mi) aktarıldı.


Erişim seçenekleri

1 yıl boyunca tam dergi erişimi elde edin

Tüm fiyatlar NET fiyatlardır.
KDV daha sonra ödeme sırasında eklenecektir.
Vergi hesaplaması ödeme sırasında kesinleşecektir.

ReadCube'de zaman sınırlı veya tam makale erişimi elde edin.

Tüm fiyatlar NET fiyatlardır.


Bu çalışmada sunulan yöntemlerin uygulanmasına ilişkin kod, ilgili yazara makul bir talep üzerine sağlanacaktır.

Michel, F. C. Güneş rüzgarının gezegensel atmosferlerle etkileşimi. Rev. Geophys. Uzay Fiziği. 9, 427–435 (1971).

Intrilligator, D.S. & Smith, E.J. Mars güneş rüzgarında. J. Geophys. Araş. 84, 8427–8435 (1979).

Riedler, W. et al. Mars yakınlarındaki manyetik alanlar: ilk sonuçlar. Doğa 341, 604–607 (1989).

Lundin, L. İyon ivmesi ve Mars ve Venüs'ten çıkış: genel bir bakış. Uzay Bilimi. Rev. 162, 309–334 (2011).

Dong, Y. et al. Mars iyonunun mevsimsel değişkenliği, MAVEN gözlemlerinden tüy ve kuyruktan kaçar. J. Geophys. Araş. Uzay Fiziği. 122, 4009–4022 (2017).

Jakosky, B.M. & Phillips, R.J. Mars'ın uçucu ve iklim tarihi. Doğa 412, 237–244 (2001).

Mangold, N., Baratoux, D., Witasse, O., Encrenaz, T. & Sotin, C. Mars: küçük bir karasal gezegen. Astron. Astrofiler. Rev. 24, 15 (2016).

Baumjohann, W., Blanc, M., Fedorov, A. ve Glassmeier, K.-H. Gezegensel manyetosferler ve iyonosferlerdeki mevcut sistemler. Uzay Bilimi. Rev. 152, 99–134 (2010).

Ramstad, R., Barabash, S., Futaana, Y., Nilsson, H. & Holmström, M. Global Mars–solar rüzgar bağlantısı ve iyon kaçışı. J. Geophys. Araş. Uzay Fiziği. 122, 8051–8062 (2017).

Nilsson, H., Barghouti, I.A., Slapak, R., Eriksson, A.I. & André, M. Sıcak ve soğuk iyon çıkışı: iyon ısıtmanın mekansal dağılımı. J. Geophys. Araş. Uzay Fiziği. 117, A11201 (2012).

Li, K. et al. Güneş rüzgar enerjisi girişi ve jeomanyetik dipolün eğimi ile modüle edilen soğuk iyon çıkışı. J. Geophys. Araş. Uzay Fiziği. 122, 10658–10668 (2017).

Arridge, S.A. & Martin, C.J. in Geospace ve Ötesinde Elektrik Akımları (ed. Keiling, A., Marghitu, O. & Wheatland, M.) 191–205 (Wiley, 2018).

Chapman, S. & Ferraro, V. C. A. Yeni bir manyetik fırtına teorisi. Terr. Magn. Atmosfer. elektrik 36, 77–97 (1931).

Axford, W.I., Petschek, H.E. & Siscoe, G.L. Tail of the manyetosphere. J. Geophys. Araş. 7, 1231–1236 (1965).

Volland, H. Büyük ölçekli manyetosferik elektrik alanlarının yarı deneysel bir modeli. J. Geophys. Araş. Uzay Fiziği. 78, 171–180 (1973).

Ganushkina, N. Yu., Liemohn, M.W. & Dubyagin, S. Dünyanın manyetosferindeki mevcut sistemler. Rev. Geophys. 56, 309–332 (2018).

Cloutier, P.A. & Daniell, R.E. Güneş rüzgarının gezegen atmosferleriyle etkileşimi tarafından indüklenen iyonosferik akımlar. Gezegen. Uzay Bilimi. 21, 463–474 (1973).

Daniell, R.E. & Cloutier, P.A. Venüs ile güneş rüzgarı etkileşiminin neden olduğu iyonosferik akımların dağılımı. Gezegen. Uzay Bilimi. 25, 621–628 (1977).

Luhmann, J. G. Venüs'ün gece iyonosferindeki yaygın büyük ölçekli manyetik alanlar ve bunların etkileri. J. Geophys. Araş. 97, 6103–6121 (1992).

Acuña, M.H. ve ark. Mars'ta manyetik alan ve plazma gözlemleri: Mars Global Surveyor Misyonu'nun ilk sonuçları. Bilim 279, 1676–1680 (1998).

Gringauz, K. I. Mars, Venüs ve Dünya'nın manyetosferlerinin karşılaştırılması. Anne. Uzay Araş. 1, 5–24 (1981).

Li, L., Xie, L., Zhang, Y. & Liu, T. Mevcut sistemin model araştırması ve kabuksal alanların Mars'taki mevcut tabakaların büyük ölçekli yapısı üzerindeki etkisi. Gezegen. Uzay Bilimi. 86, 80–85 (2013).

Vernisse, Y., Riousset, J.A., Motschmann, U. & Glassmeier, K.H. Yıldız rüzgarı ve gezegen cisimlerinin simülasyonları: süper Alfvénik bir akışta iyonosfer açısından zengin engeller. Gezegen. Uzay Bilimi. 137, 64–72 (2017).

Jakosky, B.M. ve ark. Mars atmosferi ve uçucu evrim (MAVEN) görevi. Uzay Bilimi. Rev. 195, 3–48 (2015).

Connerney, J.E.P. et al. MAVEN manyetik alan araştırması. Uzay Bilimi. Rev. 195, 257–291 (2015).

Dunlop, M.W., Southwood, D.J., Glassmeier, K.H. & Neubauer, F.M. Çok noktalı manyetometre verilerinin analizi. reklam Uzay Fiziği. 8, 9–10 (1988).

Escoubet, C.P., Fehringer, M. & Goldstein, M. The Clustermission. Anne. Jeofizik. 19, 1197–1200 (2001).

Burch, J.L., Moore, T.E., Torbert, R.B. ve Giles, B.-L. Manyetosferik çok ölçekli genel bakış ve bilim hedefleri. Uzay Bilimi. Rev. 199, 5–21 (2015).

Dubinin, E. ve ark. Mars manyetosferindeki sınır tabakasının plazma özellikleri. J. Geophys. Araş. Uzay Fiziği. 101, A12 (1996).

Luhmann, J.G., Ledvina, S.A. & Russell, C.T. İndüklenmiş manyetosferler. reklam Uzay Bilimi. 33, 1905–1912 (2004).

DiBraccio, G.A. ve ark. Mars manyetokuyruğunun bükülmüş konfigürasyonu: MAVEN gözlemleri. Jeofizik. Araş. Letonya. 45, 4559–4568 (2018).

Fillingim, M. in Geospace ve Ötesinde Elektrik Akımları (ed. Keiling, A., Marghitu, O., & Wheatland, M.) 445-458 (Wiley, 2018).

Opgenoorth, H.J. ve ark. Mars'ta gün tarafı iyonosferik iletkenlikler. Gezegen. Uzay Bilimi. 58, 1139–1151 (2010).

Dubinin, E. ve ark. Eşzamanlı MEX-ASPERA-3 ve MEX-MARSIS gözlemleriyle gözlemlenen Mars'ın plazma ortamı. J. Geophys. Araş. 113, A10217 (2008).

Halekas, J.S. et al. Mars-güneş rüzgar etkileşimindeki akışlar, alanlar ve kuvvetler. J. Geophys. Araş. Uzay Fiziği. 122, 11320–11341 (2017).

Lyons, L.R. & Speiser, T.W. Ohm'un mevcut bir sayfa için yasası. J. Geophys. Araş. 90, 8543–8546 (1985).

Dubinin, E. ve ark. Güneş rüzgarı değişimlerinin oksijen iyonlarının Mars'tan farklı kanallardan kaçışına etkisi: MAVEN gözlemleri. J. Geophys. Araş. Uzay Fiziği. 122, 11285–11301 (2017).

Chai, L. et al. Mars'ta indüklenen küresel döngüsel manyetik alan. Astrofiler. J. Lett. 871, L27 (2019).

Chai, L. et al. Venüs'ün manyetokuyruğu etrafında dönen uyarılmış bir küresel manyetik alan. J. Geophys. Araş. Uzay Fiziği. 121, 688–698 (2016).

Dubinin, E. ve ark. Venüs'teki toroidal ve poloidal manyetik alanlar. J. Geophys. Araş. 87, 19–29 (2013).

Marquette, M.L. ve ark. MAVEN uzay aracı tarafından ölçülen güneş rüzgar plazması ve IMF özelliklerinin otokorelasyon çalışması. J. Geophys. Araş. Uzay Fiziği. 123, 2493–2512 (2018).

Halekas, J.S. et al. MAVEN için güneş rüzgar iyon analizörü. Uzay Bilimi. Rev. 195, 125–151 (2015).

McComas, D.J., Spence, H.E., Russell, C.T. & Saunders, M.A. Venüs manyeto kuyruğunun ortalama manyetik alan örtüsü ve tutarlı plazma özellikleri. J. Geophys. Araş. Uzay Fiziği. 91, 7939–7953 (1986).

Liemohn, M.W. ve ark. Mars manyetokuyruk akım tabakasının şafak-alacakaranlık asimetrisinin iyonosferik kontrolü. J. Geophys. Araş. Uzay Fiziği. 122, 6397–6414 (2017).

Riousset, J.A. ve ark. Manyetik uçlar ve döngüler yakınındaki Mars dinamo bölgesinin elektrodinamiği. Jeofizik. Araş. Lett. 41, 1119–1125 (2015).


İçindekiler

Keşif

1840'larda Urbain Le Verrier, Uranüs'ün yörüngesindeki düzensizlikleri analiz ettikten sonra, o zamanlar keşfedilmemiş gezegen Neptün'ün konumunu tahmin etmek için Newton mekaniğini kullandı. [15] 19. yüzyılın sonlarında Neptün'ün müteakip gözlemleri, gökbilimcilerin Uranüs'ün yörüngesinin Neptün'ün yanı sıra başka bir gezegen tarafından bozulduğuna dair spekülasyonlara yol açtı.

1906'da, 1894'te Arizona, Flagstaff'ta Lowell Gözlemevi'ni kuran zengin bir Bostonlu olan Percival Lowell, olası bir dokuzuncu gezegeni aramak için kapsamlı bir projeye başladı ve buna "Gezegen X" adını verdi. [16] 1909'da Lowell ve William H. Pickering, böyle bir gezegen için birkaç olası göksel koordinat önermişti. [17] Lowell ve gözlemevi, 1916'daki ölümüne kadar araştırmasını sürdürdü, ancak boşuna. Lowell'ın bilmediği, araştırmaları 19 Mart ve 7 Nisan 1915'te Plüton'un iki soluk görüntüsünü yakalamıştı, ancak ne oldukları tanınmadı. [17] [18] En erken 20 Ağustos 1909'da Yerkes Gözlemevi tarafından yapılan on dört bilinen başka keşif gözlemi vardır. [19]

Percival'in dul eşi Constance Lowell, kocasının mirası üzerine Lowell Gözlemevi ile on yıllık bir hukuk savaşına girdi ve X Gezegeni arayışı 1929'a kadar devam etmedi. [20] Gözlemevi müdürü Vesto Melvin Slipher, görevi ona verdi. Gezegen X'in yerini, Slipher'in astronomik çizimlerinden bir örnekten etkilendikten sonra gözlemevine yeni gelen 23 yaşındaki Clyde Tombaugh'a. [20]

Tombaugh'un görevi, gece gökyüzünü bir çift fotoğrafta sistematik olarak görüntülemek, ardından her bir çifti incelemek ve herhangi bir nesnenin konumunun değişip değişmediğini belirlemekti. Bir göz kırpma karşılaştırıcısı kullanarak, fotoğraflar arasında konumu veya görünümü değişen herhangi bir nesnenin hareket yanılsamasını yaratmak için her bir plakanın görünümü arasında hızla ileri geri hareket etti. 18 Şubat 1930'da, yaklaşık bir yıllık bir araştırmadan sonra, Tombaugh 23 ve 29 Ocak'ta çekilen fotoğraf plakalarında olası bir hareketli nesne keşfetti. 21 Ocak'ta çekilen daha düşük kaliteli bir fotoğraf, hareketin doğrulanmasına yardımcı oldu. [21] Gözlemevi tarafından doğrulayıcı fotoğraflar elde edildikten sonra, keşif haberi 13 Mart 1930'da Harvard Koleji Gözlemevi'ne telgrafla iletildi.[17]

Bir Plüton yılı 247,68 yıl olduğu için Plüton, keşfinden bu yana Güneş'in tam bir yörüngesini henüz tamamlamadı. [22]

Bu keşif dünya çapında manşetlere taşındı. [23] Yeni cisme isim verme hakkına sahip olan Lowell Gözlemevi, Atlas'tan Zymal'e dünyanın dört bir yanından 1000'den fazla öneri aldı. [24] Tombaugh, Slipher'ı yeni nesne için bir isim önermeden hemen önce bir isim önermeye çağırdı. [24] Constance Lowell önerdi Zeus, sonra Percival ve sonunda Konstanz. Bu öneriler dikkate alınmadı. [25]

Yeraltı dünyasının Roma tanrısından sonra Plüton adı, klasik mitolojiyle ilgilenen Oxford, İngiltere'de on bir yaşındaki bir kız öğrenci olan Venetia Burney (1918-2009) tarafından önerildi. [26] Bunu, Oxford Üniversitesi Bodleian Kütüphanesi'nde eski bir kütüphaneci olan ve adını ABD'deki meslektaşlarına telgraf çeken astronomi profesörü Herbert Hall Turner'a veren dedesi Falconer Madan ile yaptığı konuşmada önerdi. [26]

Lowell Gözlemevi'nin her üyesinin, üç olası ismin kısa listesinde oy kullanmasına izin verildi: Minerva (zaten bir asteroidin adıydı), Cronus (popüler olmayan astronom Thomas Jefferson Jackson See tarafından önerilmesiyle itibarını kaybetmişti) , ve Plüton. Plüton oybirliği ile kabul edildi. [27] İsim 1 Mayıs 1930'da açıklandı. [26] [28] Duyuru üzerine Madan, Venetia'ya ödül olarak 5 £ (300 GBP veya 2014'te 450 USD'ye eşdeğer) [29] verdi. [26]

Nihai isim seçimine kısmen, ilk iki harfinin Plüton Percival Lowell'in baş harfleridir. Plüton'un astronomik sembolü ( , Unicode U+2647, ♇) daha sonra "PL" harflerinden oluşturulmuş bir monogram olarak yaratıldı. [30] Plüton'un astrolojik sembolü Neptün'ünkine ( ) benzer, ancak trident'in ( ) orta ucu yerine bir daireye sahiptir.

İsim kısa sürede daha geniş kültür tarafından benimsendi. 1930'da Walt Disney, Mickey Mouse için Pluto adında bir köpek arkadaşı tanıttığında görünüşe göre bundan ilham aldı, ancak Disney animatörü Ben Sharpsteen bu ismin neden verildiğini doğrulayamadı. [31] 1941'de Glenn T. Seaborg, yeni keşfedilen gezegenlerin isimlendirilmesi geleneğine uygun olarak, yeni oluşturulan element plütonyumu Plüton'dan sonra adlandırdı. [32]

Çoğu dil, çeşitli harf çevirilerinde "Plüton" adını kullanır. [h] Japonca, Houei Nojiri çeviriyi önerdi Meiosei ( 冥王星 , "Yeraltı Dünyasının Kralının (Tanrısı) Yıldızı") ve bu, Çince, Korece ve Vietnamca'ya ödünç alınmıştır (bunun yerine Çince 閻王 (Yánwáng) teriminden türetilen "Sao Diêm Vương" kullanılmıştır), "minh", "karanlık" (冥) ve "parlak" (明) için Çin-Vietnamca kelimelerin bir homofonudur. [33] [34] [35] Bazı Hint dilleri Plüton adını kullanır, ancak Hintçe gibi diğerleri Plüton adını kullanır. yama, Hindu ve Budist mitolojisinde Ölüm Tanrısı. [34] Polinezya dilleri de Māori'de olduğu gibi yeraltı dünyasının yerli tanrısını kullanma eğilimindedir. Whiro. [34]

Planet X reddedildi

Plüton bir kez bulunduğunda, zayıflığı ve çözülebilir bir diskinin olmaması, onun Lowell'in X Gezegeni olduğu fikrini şüpheye düşürdü. [16] Plüton'un kütlesine ilişkin tahminler 20. yüzyıl boyunca aşağı doğru revize edildi. [36]

Plüton için kütle tahminleri
Yıl kitle Şuna göre tahmin et:
1915 7 Dünya Lowell (Gezegen X için tahmin) [16]
1931 1 Dünya Nicholson & Mayall [37] [38] [39]
1948 0.1 (1/10) Dünya Kuiper [40]
1976 0,01 (1/100) Dünya Cruikshank, Pilcher ve Morrison [41]
1978 0,0015 (1/650) Dünya Christy & Harrington [42]
2006 0.00218 (1/459) Dünya Buie et al. [43]

Gökbilimciler başlangıçta kütlesini Neptün ve Uranüs üzerindeki varsayılan etkisine dayanarak hesapladılar. 1931'de Plüton'un kabaca Dünya'nın kütlesi olduğu hesaplandı ve 1948'de yapılan diğer hesaplamalar kütleyi kabaca Mars'ınkine indirdi. [38] [40] 1976'da Hawaii Üniversitesi'nden Dale Cruikshank, Carl Pilcher ve David Morrison, Plüton'un albedosunu ilk kez hesapladılar ve metan buzu için bunun Plüton'un boyutuna göre olağanüstü parlak olması gerektiği anlamına geldiğini buldular. bu nedenle Dünya kütlesinin yüzde 1'inden fazla olamaz. [41] (Plüton'un albedosu Dünya'nınkinin 1.4–1.9 katıdır. [2] )

1978'de, Plüton'un uydusu Charon'un keşfi, Plüton'un kütlesinin ilk kez ölçülmesine izin verdi: kabaca Dünya'nınkinin %0,2'si ve Uranüs'ün yörüngesindeki tutarsızlıkları açıklamak için çok küçük. Özellikle Robert Sutton Harrington'ın [44] alternatif bir X Gezegeni için sonraki aramaları başarısız oldu. 1992'de Myles Standish, Yolcu 2'Neptün'ün Uranüs üzerindeki yerçekimi etkisini yeniden hesaplamak için, Neptün'ün kütlesine ilişkin tahminleri %0,5 -Mars'ın kütlesiyle karşılaştırılabilir bir miktar- aşağı yönlü revize eden 1989'da Neptün'ün yanından geçişi. Eklenen yeni rakamlarla, tutarsızlıklar ve onlarla birlikte bir Gezegen X'e olan ihtiyaç ortadan kalktı. [45] Bugün bilim adamlarının çoğu Lowell'ın tanımladığı gibi Planet X'in var olmadığı konusunda hemfikir. [46] Lowell, Planet X'in yörüngesi ve konumu hakkında 1915'te Plüton'un gerçek yörüngesine oldukça yakın bir tahminde bulunmuştu ve o zamanki konumu Ernest W. Brown, Plüton'un keşfinden kısa bir süre sonra bunun bir tesadüf olduğu sonucuna vardı. [47]

Sınıflandırma

1992'den itibaren, Plüton ile aynı hacimde yörüngede dönen birçok ceset keşfedildi, bu da Plüton'un Kuiper kuşağı adı verilen bir nesne popülasyonunun parçası olduğunu gösterdi. Bu, gezegen olarak resmi statüsünü tartışmalı hale getirdi ve birçok kişi Plüton'un çevresindeki nüfusla birlikte mi yoksa ayrı olarak mı düşünülmesi gerektiğini sorguladı. Müze ve planetaryum yöneticileri, Plüton'u Güneş Sistemi'nin gezegen modellerinden çıkararak zaman zaman tartışmalara yol açtı. Şubat 2000'de New York City'deki Hayden Planetaryumu, neredeyse bir yıl sonra manşetlere çıkan sadece sekiz gezegenden oluşan bir Güneş Sistemi modelini sergiledi. [48]

Ceres, Pallas, Juno ve Vesta, diğer birçok asteroitin keşfinden sonra gezegen statülerini kaybettiler. Benzer şekilde, Kuiper kuşağı bölgesinde Plüton'a giderek daha yakın olan nesneler keşfedildi. 29 Temmuz 2005'te Caltech'teki gökbilimciler, Plüton'dan önemli ölçüde daha büyük olan ve 1846'da Triton'dan bu yana Güneş Sistemi'nde keşfedilen en büyük kütleli nesne olan Eris adlı yeni bir Neptün ötesi nesnenin keşfini duyurdular. gezegen olarak adlandırılıp adlandırılmayacağı konusunda resmi bir fikir birliği olmamasına rağmen, onu onuncu gezegen olarak adlandırdı. [49] Astronomi camiasındaki diğerleri, keşfi Plüton'u küçük bir gezegen olarak yeniden sınıflandırmak için en güçlü argüman olarak değerlendirdi. [50]

IAU sınıflandırması

Tartışma, Ağustos 2006'da, "gezegen" terimi için resmi bir tanım oluşturan bir IAU kararıyla doruğa ulaştı. Bu karara göre Güneş Sistemi'ndeki bir cismin gezegen sayılabilmesi için üç şart vardır:

  1. Cismin Güneş'in etrafında yörüngede olması gerekir.
  2. Nesne, kendi yerçekimi tarafından yuvarlanacak kadar büyük olmalıdır. Daha spesifik olarak, kendi yerçekimi onu hidrostatik denge tarafından tanımlanan bir şekle çekmelidir.
  3. Yörüngesinin etrafındaki mahalleyi temizlemiş olmalı. [51][52]

Plüton üçüncü koşulu karşılayamıyor. [53] Kütlesi, yörüngesindeki diğer nesnelerin toplam kütlesinden önemli ölçüde daha azdır: yörüngesinde kalan kütlesinin (ay hariç) 1,7 milyon katı olan Dünya'nın aksine, 0,07 kat. [54] [52] IAU ayrıca, Plüton gibi, 1. ve 2. kriterleri karşılayan, ancak 3. kriteri karşılamayan cisimlerin cüce gezegenler olarak adlandırılmasına karar verdi. Eylül 2006'da, IAU, Küçük Gezegen Kataloglarına Plüton ve Eris ve uydusu Dysnomia'yı dahil etti ve onlara "(134340) Pluto", "(136199) Eris" ve "(136199) Eris I'i verdi. Disnomi". [55] Plüton 1930'daki keşfine dahil edilmiş olsaydı, bir ay önce keşfedilen 1163 Saga'nın ardından muhtemelen 1164 olarak adlandırılacaktı. [56]

Astronomik topluluk içinde yeniden sınıflandırmaya karşı bir miktar direnç olmuştur. [57] [58] [59] Alan Stern, NASA'nın baş araştırmacısı Yeni ufuklar Pluto misyonu, "tanım teknik nedenlerle kokuyor" diyerek IAU'nun kararını alaya aldı. [60] Stern, yörüngelerini asteroitlerle paylaşan Dünya, Mars, Jüpiter ve Neptün'ün yeni tanımın şartlarına göre hariç tutulacağını iddia etti. [61] Ay da dahil olmak üzere tüm büyük küresel uyduların aynı şekilde gezegen olarak kabul edilmesi gerektiğini savundu. [62] Ayrıca, gökbilimcilerin yüzde beşinden daha azı buna oy verdiği için, kararın tüm astronomi topluluğunu temsil etmediğini de belirtti. [61] Marc W. Buie, o sırada Lowell Gözlemevinde, tanıma karşı dilekçe verdi. [63] Diğerleri IAU'yu destekledi. Eris'i keşfeden gökbilimci Mike Brown, "Bütün bu çılgın, sirk benzeri prosedür boyunca, bir şekilde doğru cevap tökezledi. Uzun zaman oldu. Bilim, güçlü duygular söz konusu olduğunda bile sonunda kendi kendini düzeltiyor. " [64]

IAU kararına Halkın tepkisi karışıktı. California Eyalet Meclisi'nde sunulan bir karar, IAU'nun kararını 'bilimsel sapkınlık' olarak nitelendirdi. [65] New Mexico Temsilciler Meclisi, uzun süredir bu eyalette ikamet eden Tombaugh'un onuruna, Plüton'un New Mexico göklerindeyken her zaman bir gezegen olarak kabul edileceğini ve 13 Mart 2007'nin Plüton Gezegen Günü olduğunu ilan eden bir kararı kabul etti. . [66] [67] Illinois Senatosu, Plüton'un kaşifi Clyde Tombaugh'un Illinois'de doğduğuna dayanarak 2009'da benzer bir karar aldı. Karar, Plüton'un IAU tarafından "haksız bir şekilde 'cüce' bir gezegene indirgendiğini" iddia etti. , Plüton'u her zaman bir gezegen olarak bildiklerini ve IAU'nun kararı ne olursa olsun bunu yapmaya devam edeceklerini savunarak.[69]

2006'da, Amerikan Lehçeleri Derneği, 17. yıllık yılın sözcükleri oylamasında, plütolu yılın sözü olarak. "Plüton", "birini veya bir şeyi küçültmek veya değersizleştirmek" demektir. [70]

Tartışmanın her iki tarafındaki araştırmacılar, Ağustos 2008'de, Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı'nda, IAU'nun şu anki gezegen tanımı üzerine arka arkaya konuşmaları içeren bir konferans için bir araya geldi. [71] "Büyük Gezegen Tartışması" başlıklı [72] konferanstan sonra, bilim adamlarının gezegenin tanımı konusunda fikir birliğine varamadıklarını belirten bir basın açıklaması yayınladı. [73] Haziran 2008'de, IAU bir basın açıklamasında "plütoid" teriminin bundan böyle Plüton'u ve yörünge yarı-büyük ekseni Neptün'ünkinden daha büyük olan diğer gezegensel kütleli nesneleri belirtmek için kullanılacağını duyurdu. terimi önemli bir kullanım görmemiştir. [74] [75] [76]


Plüton Ve Güneş Sistemimizdeki Çarpışma Kursu Yeri

Yeni Ufuklar Uzay Aracı'nın 14 Temmuz Salı günü (yaklaşık 22:00 AEST) Plüton'u geçip bize esrarengiz cüce gezegenin ilk yakın plan görüntüsünü vermesine sadece saatler kaldı.

Uçarken, gemideki yedi araç, kısacık karşılaşmalarının her anını yakalayacak.

Takip eden aylarda, bu veriler Dünya'ya geri dönecek ve güneş sistemimizin oluşum ve evriminin hikayesini bir araya getirmeye yardımcı olacak hayati yeni ipuçları sağlayacak.

Ama Plüton ve onun güneş sistemimizdeki yeri hakkında zaten ne biliyoruz?

Çoğu bilim doğası gereği genellikle deneyseldir. Bir şeyin nasıl çalıştığını öğrenmek istiyorsanız, ona bir çekiçle vurabilir, bir test tüpünde kaynatabilir veya karmaşık bir labirentten geçirmesini sağlayabilirsiniz - fikri anladınız.

Astronomi, aksine, gözlemsel bir bilimdir. Gerçekten deney yapamayız (bilgisayarların akıllıca kullanılması dışında). Bunun yerine, gözlemler toplar ve bir şeyin nasıl, ne zaman, neden ve nerede olduğuna dair hikayeyi bir araya getirmek için kullanırız.

Yani evren bir suç mahallidir ve astronomlar geride kalan ipuçlarını inceleyen dedektiflerdir. Plüton ve gezegenlerin ötesindeki uzaydaki kardeşleri, güneş sistemimizin geçmişini inceleyen gökbilimciler için özellikle önemli ipuçlarıdır.

Gözlemsel bir bilim olan astronomi, astronomları çevremizdeki evreni çözmeye çalışan dedektif rolüne yerleştirir. xkcd, CC BY-NC-SA

Plüton - Göksel Bir Tuhaf Top

1930'da keşfedilmesinden bu yana geçen yıllarda, gökbilimciler Plüton hakkında çok şey öğrendiler. Çok sıra dışı bir nesne olduğu ortaya çıktı.

Son derece yansıtıcıdır ve güneşe en yakın olduğu zaman belirsiz bir atmosfer yayar. Buna ek olarak, dev Charon da dahil olmak üzere bir uydu ailesi var, çapı 1.200 km'den biraz fazla, Plüton'un boyutunun yarısından biraz fazla.

Pluto ve Charon, New Horizons tarafından 8 Temmuz 2015'te görüntülendi. NASA-JHUAPL-SWRI

Plüton'un yörüngesi belirgin bir şekilde dairesel değildir veya eksantriktir. Güneşe en yakın noktasında (4.44 milyar km mesafe) Plüton, Neptün'ün yörüngesinden geçer, en uzak noktasında ise neredeyse üç milyar kilometre daha uzaktadır.

Plüton'un yörüngesi de güneş sistemi düzlemine yaklaşık 17 derece eğimlidir. Plüton, her 248 yıllık yörüngede diğer gezegenlerin hem çok üstünde hem de çok altında dolaşır.

Tuhaflıklar burada bitmiyor. Neptün ile yolları kesiştiğinde, Plüton'un sonunda o gezegene yaklaşmasını, hatta potansiyel olarak ona çarpmasını bekleyebilirsiniz. Ancak ortalama hareket rezonansı adı verilen bir şey nedeniyle böyle bir kaderden kaçınır.

Plüton'un yörüngesi Neptün'ün yörüngesinden (164 yıl) yaklaşık %50 daha uzun sürer. Bu nedenle Plüton, Neptün'ün üç turunu tamamlaması için geçen süre civarında güneşin iki tam turunu tamamlar. Bu, Pluto ve Neptün arasındaki yakın karşılaşmaları önler. Plüton, Neptün'ün yörüngesini her geçtiğinde, Neptün başka bir yerdedir.

Şu şekilde çalışır: İlk yörüngede Pluto, Neptün'ü yörüngelerinin kesiştiği noktaya kadar yener ve ikisi büyük bir mesafeyle çarpışmayı önler. Plüton başka bir yörüngeyi tamamladığında, Neptün bir buçuk turunu tamamlamış olur, yani artık Plüton'dan önce gelir ve bir çarpışma yine önlenir. Başka bir Plüton yılı sonrasında, ikisi başladıkları yere geri dönerler ve dans yeniden başlar.

Neptün, Plüton'un iki yörüngeyi tamamlaması sırasında üç yörüngeyi tamamladığı için, onların 3:2 ortalama hareket rezonansına hapsolduklarını söylüyoruz. Ve güneş sisteminin oluşumunu anlamamızın anahtarı bu rezonanstır.

Plüton ve Gezegen Oluşumu

Şu anki en iyi teorimiz, güneş sisteminin gaz ve toz bakımından zengin bir gezegen öncesi diskten oluşmasıdır - Avcı Bulutsusu'ndaki genç yıldızların çevresinde gözlemlenenlere çok benzer.

Hubblecast 32: Orion Bulutsusu'ndaki Proplydler

Böyle bir ortamda gezegenlerin, cüce gezegenlerin ve diğer çeşitli döküntülerin oluşabilmesi için diskin dinamik olarak soğuk – yani gözleme kadar düz olması gerekir.

Bu senaryoda, diskteki küçük toz ve buz parçaları, birbirlerini parçalamak yerine birbirine yapışabilecek kadar yavaş hızlarda çarpışırlar.

Birkaç on milyonlarca yıl boyunca sayısız çarpışmalar hızlı ileri sarılır ve bir gezegen sistemi doğar.

Bu şaşırtıcı derecede başarılı bir model ve gözlemlediğimiz ipuçlarını rakiplerinden daha iyi karşılıyor. Ancak ilk bakışta Plüton'un tuhaf yörüngesi hikayeyle çelişiyor gibi görünüyor. Plüton bu şekilde oluştuysa, neden şimdi böyle eksantrik ve eğimli bir yörüngede hareket ediyor?

Ve Pluto yalnız değil. Artık, Neptün'ün yörüngesinin ötesinde, birçoğu Neptün ile rezonansta kapana kısılmış ve eğimli ve/veya eksantrik yörüngelerde hareket eden büyük bir nesne popülasyonu olduğunu biliyoruz. İnce, soğuk bir malzeme diskinden doğan bir popülasyondan kesinlikle beklediğiniz gibi değiller.

Güneş sisteminin küçük cisimlerinin yörüngelerinin Satürn'ün yörüngesinden dışa doğru eğimi. Wikimedia, CC BY-SA

Ve böylece, Pluto ve diğer Plutinos'un eksantriklikleri ve eğilimleri şeklinde bir ipucumuz var. Ama neyin habercisi?

Göç Ölçütü Olarak Plüton

Gezegen oluşumu modellerimiz daha karmaşık hale geldikçe, gezegenlerimizin mevcut yörüngelerinde oluşturdukları basit tablo alt üst oldu.

Güneş sisteminin küçük vücut popülasyonlarında donmuş kanıtlara dayanarak, şimdi Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün'ün büyüdükçe göç ettiklerini ve mevcut dağınık mimarilerine ulaşmak için yayıldıklarını düşünüyoruz.

Özellikle Neptün büyük bir gezgindi ve bazı modellerde Güneş'e şu anda gözlemlediğimizden bir ila iki milyar kilometre daha yakın bir yerde oluştuğunu öne sürüyor. Ama nasıl söyleyebiliriz?

Cevap? Plüton'un tuhaf yörüngesi ve Plütinos'unkiler.

Neptün'ün Büyük Yolculuğunun Kanıtı

Neptün'ün güneşe bugünkünden çok daha yakın olduğu gezegenler oluştukça, daha ileride çok sayıda enkaz (gezegenler) vardı. Neptün beslenirken, kendisine en yakın olan malzemeyi yutarak, bu Neptün-ötesi bölgeden içeri doğru malzeme saçtı ve bu süreçte dışarı doğru sürüklenmeye başladı.

Neptün'ün Büyük Karanlık Noktası ve ona eşlik eden parlak leke, Voyager 2 tarafından yakalandı. NASA

Neptün hareket ettikçe rezonanslarının yeri de değişti. Gezegen dışa doğru süpürülürken, devle birlikte hareket etmeye zorlanırken nesneler yakalandı.

Neptün daha fazla hareket ettikçe daha fazla nesneyi tuzağa düşürdü. Yakalandığında, birkaçı kaçtı ve geri kalanlar amansız bir şekilde dışarı taşındı, dev gezegenin önüne geçti. İtildiklerinde, onları iten kuvvet yörüngelerini heyecanlandırmak için hareket etti, tuhaflıklarını ve eğilimlerini artırdı.

Sonunda, Neptün'ün göçü neredeyse durdu ve Plutinos'un nüfusu bugün gözlemlediğimiz kadar dondu - Neptün'ün hızlı dışa doğru yürüyüşünün büyüklüğünü ortaya çıkaran ipucu.

İyi Seyahat Edilmiş Bir Gizem

Bu bizi Plüton'a geri getiriyor. Yörüngesinden ve Neptün'le olan bağlantısından, Neptün'ün güneşe daha yakın oluşup sonra dışa doğru hareket etmiş olması gerektiğini söyleyebiliriz.

Bu aynı zamanda Plüton'un güneşe mevcut yörüngesinden daha yakın bir yerde oluşmuş olması gerektiği anlamına gelir. Mevcut heyecanına dayanarak bir dereceye kadar nerede oluştuğunu tahmin edebiliriz.

Ve işte burada günün kahramanına geliyoruz - Yeni Ufuklar uzay aracı. Sondanın önümüzdeki saatlerde Pluto'yu geçerken yaptığı ölçümler, bize nerede oluştuğuna dair bağımsız bir ölçüm vermeli ve karışıma hayati bir yeni ipucu eklemeli.

Teorilerimizi destekleyecek mi yoksa sıfırdan yeniden başlamamız mı gerekecek? Verilerin neyi ortaya çıkardığını görmemiz gerekecek ve bu, bunun gibi gözlemsel dedektif misyonlarının güzelliğinin ve heyecanının bir parçası.

Jonti Horner, Güney Queensland Üniversitesi'nde Rektör Yardımcısı ve Kıdemli Araştırma Görevlisidir.
Jonathan P. Marshall is Vice Chancellor&aposs Post-doctoral Research Fellow at UNSW Australia.

Bu makale ilk olarak The Conversation'da yayınlanmıştır. Orijinal makaleyi okuyun.


How Does Position Affect Geology?

The goal of the study was to compare and contrast the geological features between Mercury and Pluto. These two bodies were chosen due to their extreme orbital radius differences in relation to the sun, with their overall size being quite similar. The data for this study was obtained by focusing on two particular satellite missions: MESSENGER, which explored Mercury, and New Horizon, which explored Pluto. Through this data the geological similarities and differences were compared.

(Image from: https://www.engadget.com/2015/09/13/solar-system-simulation-music/)

Mercury is approximately 100 times closer to the Sun than the dwarf planet Pluto. Pluto has an orbital radius of approximately 5,913,000, 000 kilometers from the sun while Mercury has a radius of 57,900,000 kilometers[1] They are similar in regards to their size, with Mercury having a diameter of 4,878 km, Pluto’s being 2,274 km. Comparing this to the diameter of Earth, (12,756 km) shows these planets are quite small in comparison. Pluto and Mercury are similar in the sense they are both composed of hard materials. However, their geological characteristics are very different: Mercury has no atmosphere with extreme weather fluctuations, while Pluto maintains extremely cold temperatures and is covered by various elemental ices.

Recent explorations, such as New Horizon’s 2015 fly-by of Pluto and the 2011-2015 MESSENGER exploration of Mercury have provided a plethora of new information of these formerly elusive entities, including a clearer picture of how their distance to the Sun affected their formation and geology. For the purposes of clarity, we will first discuss the individual characteristics of Mercury and Pluto, and then briefly compare the two, while considering how the extreme differences in distance from the Sun may have affected their current states.

Mercury: The Innermost Planet

Moler, 04/06/2016 – Ephemeris Mercury – Mercury Makes its Spring Appearance in the West – Plus Jovian Moon Hijinx, http://scholar.aci.info/view/149e1a4c20f4e24013c/153ea2ff10a00014c45

The temperature of Mercury demonstrates extreme fluctuations depending on where the planet is in its elliptical orbit. Mercury’s closest orbital radius is 47 million kilometers from the sun and 70 million kilometers from the sun at it’s farthest orbital radius. [2] Due to Mercury’s proximity to the sun, it can reach temperatures as high as 430 degrees Celsius during the day. [3] Due to the lack of an atmosphere, Mercury has difficulty retaining heat. This causes a large temperature fluctuation between night and day, with Mercury’s nighttime temperature reaching lows of -170 degrees Celsius. [4]

These extreme temperature fluctuations have caused the planet to be very dense, and its composition includes sulfur and iron in the core, while its crust and mantle are made primarily of silicate. [5] Much of what we know about Mercury comes from the Mariner 10 mission in 1973, where approximately 45 percent of Mercury’s surface was observed, and subsequent radar observations indicate that the planet may have water ice at both its north and south poles, made possible by deep craters that maintain frigid temperatures.

(Image from: http://www.space.com/18301-mariner-10.html)

The MESSENGER mission revealed that volcanic material and dried lava flows cover the majority of the planet’s surface, which is a strong indication of historic volcanic activity. [6] This mission also showed the surface to contain enigmatic flat and shallow bright spots, which scientists suggest form when volatile material from the surface was eroded due to solar wind.

The Particulars of Pluto

Much of what we know about Pluto comes from NASA’s New Horizons mission, which was launched with the purpose of exploring Pluto and the Kuiper Belt. It was launched shortly after Pluto lost its classification as a planet, and was intended to explore both the newly designated dwarf planet and the other objects that lay more than a billion miles beyond Neptune’s orbit. [7] The New Horizons team has been diligently publishing their findings in a variety of academic journals since July 2015, which has provided invaluable information regarding the dwarf planet’s geography and atmospheric components.

Image from: (http://www.nasa.gov/feature/putting-pluto-s-geology-on-the-map)

Pluto has some very interesting geological features, ranging from its composition, to its mountainous landforms, and an interesting atmospheric makeup. Mountains can be seen rising 2-3 km above their surroundings, and are likely composed of water-ice bedrock. [9] This can not be said with any certainty, however scientists have concluded this to be the most likely explanation, as there are limited materials that would allow mountains to form and maintain their shapes over millions of years in the temperatures that Pluto is subject to.

Methane ice is common at high altitudes and on what is known as the “winter hemisphere,” which contributes to some of Pluto’s more unusual landforms. [10] There is substantial

Image from: (http://www.nasa.gov/feature/putting-pluto-s-geology-on-the-map)

compositional variation throughout the planet, and evidence of a water-ice rich crust, a relatively young surface, wind streaks, and other curious characteristics. [11] The New Horizon’s encounter was invaluable in collecting this data, and indicates that other small planets deep in the Kuiper Belt could have similarly complex geological histories, while the diversity of Pluto’s geology and long-term activity raises questions about how Pluto it has remained tectonically active so long after its formation. [12] One theory about this tectonic activity is the partial freezing of a subsurface ocean may be driving recent extensional tectonic activity on Pluto (Hammond et al., 2016). The lack of compressional features that would be caused by the ocean freezing, and subsequent volume contraction, suggest that the subsurface ocean on Pluto may still be present (Hammond et al., 2016).

The atmosphere on Pluto is primarily composed of Nitrogen, however there are traces of methane and carbon dioxide, the amounts of which change daily. [13] Scientists have also indicated that there may be an unidentified cooling agent in the atmosphere, which is affecting the lower-than-expected nitrogen opacity at high altitudes. [14] The Plutonian atmosphere is a bluish haze, which is likely the result of very small particles with scattering properties. [15]

Finally, it is interesting to note that when Pluto is closest to the Sun in its orbit, its atmosphere forms a cloud around it. At its furthest point from the Sun, its atmospheric gases (nitrogen, carbon monoxide, and methane ices) create glaciers and snow. [16]

Comparing the Extremes

Mercury and Pluto are both part of our solar system and thus have many similarities. However, their positions in the solar system give rise to many differences as well. The areas in which these differences can be found are size/density, planetary temperature, atmosphere, and terrain.

Mercury and Pluto share a commonality in that they are both very small in comparison to the other planets. However, Mercury is still twice the size of Pluto. The diameter of Mercury is 4,879.4 km, while Pluto’s diameter is only 2,360 km. For comparison, while Mercury is 38% of Earth’s diameter, Pluto is only 18% of the diameter of Earth. The density of Mercury is also much higher. Mercury is comprised of rock and metal with a density of 5.427 g/cm 3 , while Pluto is ice and rock with a density of around 2 g/cm 3 .

Image obtained from http://pics-about-space.com/mercury-size-compared-to-other-planets?p=3

Mercury is comprised of rock and metal with a density of 5.427 g/cm 3 , while Pluto is ice and rock with a density of about 2 g/cm3. Because Pluto is smaller and less dense than Mercury, it has a much lower force of gravity. While you would feel 38% the force of Earth gravity standing on the surface of Mercury, you would experience only 5.9% of Earth gravity on Pluto.

While the surface of Mercury is dominated with impact craters, Pluto’s surface demonstrates both cratered and smooth regions. Basaltic rock is present on the surface of Mercury due to widespread volcanism. Mercury has very dense core implying solid core being iron rich. Just like Earth we have noticed that mercury’s true magnetic poles shift over time (dynamo effect). Similar to Earth, Mercury is thought to have an exterior crust 100-200m thick, a mantle 600 km thick, and an inner core 1,800 km radius.

Scientists also suspect that Pluto’s internal structure is differentiated, with the rocky material having settled into a dense core surrounded by a mantle of water ice. The diameter of the core is believed to be approximately 1700 km, 70% of Pluto’s diameter. Thanks to the decay of radioactive elements, it is possible that Pluto contains a subsurface ocean layer that is 100 to 180 km thick at the core–mantle boundary.

In contrast to Mercury’s lack of atmosphere, Pluto has a thin atmosphere consisting of nitrogen (N2), methane (CH4), and carbon monoxide (CO), which are in equilibrium with their ices on Pluto’s surface. However, the planet is so cold that during part of its orbit, the atmosphere congeals and falls to the surface. The average surface temperature is 44 K (-229 °C), ranging from 33 K (-240 °C) at aphelion to 55 K (-218 °C) at perihelion.

Image from http://www.universetoday.com/13861/pluto/

Pluto has a moderately eccentric and inclined orbit, which ranges from 29.657 AU (4.4 billion km) at perihelion to 48.871 AU (7.3 billion km) at aphelion. Pluto has an orbital period of 247.68 Earth years, meaning it takes almost 250 years to complete a single orbit of the Sun. Meanwhile, its rotation period (a single day) is equal to 6.39 Earth days. [17] Like Uranus, Pluto rotates on its side, with an axial tilt of 120° relative to its orbital plane, which results in extreme seasonal variations. At its solstices, one-fourth of its surface is in continuous daylight, whereas another fourth is in continuous darkness.

When it comes to temperature, Mercury and Pluto are very different but also share frigidly cold nighttime temperatures. Temperatures on Mercury’s surface can reach 800 degrees Fahrenheit (430 degrees Celsius). Because the planet has no atmosphere to retain that heat, nighttime temperatures on the surface can drop to -280 degrees Fahrenheit (-170 degrees Celsius). [18] This nighttime temperature is only roughly 100 degrees Fahrenheit warmer than Pluto! Pluto is very cold! The temperature on Pluto ranges from -387 to -369 Fahrenheit (-233 to -223 Celsius).

How did the distance from the Sun affect the geology of Mercury and Pluto?

It is well established at this point that the greater the distance of an object from the Sun, the slower its orbit. [19] In addition, the idea well established that the planetary distance from the Sun directly influenced composition—the Terrestrial planets that are close to the Sun had much of their gasses evaporated by the Sun’s heat, leaving the particles to bind tightly together as rock and metal, while planets further away were able to retain their gaseous nature as the heat was less intense.

Pluto appears to fit outside of this hypothesis, as it is primarily ice and rock, until a few things are considered. First, the distance from the Sun and the temperatures on Pluto are so low, that most of its gasses (atmospheric and otherwise) tend to freeze, creating glaciers and ice mountains. Second, the running theory about Pluto’s formation is very different than those of the other planets. Instead of a bunch of tiny particles coming together, with the gravity and orbit lining up just right, to form a massive ball of particles, Pluto is thought to be the result of two big blocks of ice colliding. [20] The distance from the Sun is conducive to its primary composition of various ices, and one can speculate that its slow orbital speed is directly connected to the presence of different glaciers and the composition of its atmosphere.

Concluding Thoughts

Mercury and Pluto are the “bookends” of the solar system. Because of this, they provide a good opportunity to understand how celestial position in the solar system can affect geological makeup. They share similarities in that they are the two smallest planets (or dwarf planet, in Pluto’s case), and share extremely cold night temperatures, despite Mercury’s proximity to the Sun, as well as both being very dense. Due to how close it is to the Sun, Mercury has no atmosphere, while Pluto’s atmosphere forms a cloud around the dwarf planet when it is closer to the Sun, and the atmospheric gasses freeze to form glaciers and mountains when it is at its furthest.

Based on these observations, the distance from the Sun is not the only factor determining the geological composition and makeup of these celestial bodies, although there is a significant effect. The comparison is not exact, partly due to incomplete knowledge and preliminary information, and partly because Mercury and Pluto have very different compositional origins and current classifications. Black and white observations on this subject are not particularly useful, because there are so many factors that go into the geological and compositional aspects of a planet—for example, like Mercury, Pluto also does not have an atmosphere and is known for its extreme temperature fluctuations, despite being further from the Sun than Mercury, and the planets in between them having different features altogether. However, it is useful to use distance as an indicator for certain geological factors.

[1] Enchanted Learning, WWW Document, http://www.enchantedlearning.com/subjects/astronomy/planets/.

[2] Nasa, Mercury: In Depth, WWW Document, (http://iphone22.arc.nasa.gov/public/iexplore/missions/pages/solarsystem/mercury.html)

[6] N.M. Short, Planetary Geology, pp 287-289.

[8] All figures from the table are taken from the Pluto Fact Sheet, http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/plutofact.html

[10] Surface Compositions across Pluto and Charon: New Horizons Science Team, March 2016

[11] Surface Compositions across Pluto and Charon: New Horizons Science Team, March 2016

[12] Surface Compositions across Pluto and Charon: New Horizons Science Team, March 2016

[13] Surface Compositions across Pluto and Charon: New Horizons Science Team, March 2016

[14] The Pluto System: Initial results from its exploration by New Horizons – New Horizons Team, October 2015

[15] The Pluto System: Initial results from its exploration by New Horizons – New Horizons Team, October 2015


Pluto - a celestial oddball

In the years since it was discovered in 1930, astronomers have learned a great deal about Pluto. It’s turned out to be a very unusual object.

It is highly reflective, exuding a tenuous atmosphere when closest to the sun. In addition, it has a family of satellites, including the behemoth Charon, a little over 1,200km in diameter it is just over half Pluto’s size.

Pluto and Charon, as imaged by New Horizons on July 8, 2015. NASA-JHUAPL-SWRI

Pluto’s orbit is distinctly non-circular, or eccentric. At its closest to the sun (a distance of 4.44 billion km), Pluto passes within the orbit of Neptune, while at its most distant it lies almost three billion kilometres further away.

Pluto’s orbit is also tilted, or inclined, by about 17 degrees to the plane of the solar system. Pluto wanders both far above and far below the other planets during each 248-year orbit.

The oddities don’t end there. Crossing paths with Neptune, you might expect Pluto to eventually come close to that planet, potentially even crashing into it. But it avoids such a fate due to something called a mean-motion resonance.

Pluto’s orbit takes around 50% longer than that of Neptune’s (164 years). Pluto therefore completes two full laps of the sun in around the time it takes Neptune to complete three. This prevents close encounters between Pluto and Neptune. Every time Pluto crosses Neptune’s orbit, Neptune is elsewhere.

It works like this: on the first orbit, Pluto beats Neptune to the point their orbits cross, and the two avoid a collision by a huge distance. By the time Pluto completes another orbit, Neptune has completed one and a half, meaning that it now precedes Pluto, and a collision is again avoided. After another Plutonian year, the two return to where they started, and the dance begins again.

Because Neptune completes three orbits in the time Pluto completes two, we say that they are trapped in 3:2 mean-motion resonance. And it is this resonance that is key to our understanding the solar system’s formation.


Surface and Atmospheric Readings

The surface temperature of Pluto is currently under debate. Two results have been published: about 40 ° K (-233 ° C -388 ° F) and about 55 ° K (-218 ° C -361 ° F). The first value is similar to the temperature on Triton, Neptune's largest moon the latter is more consistent with Pluto's lower albedo. In either case, it is very cold. Water ice on Pluto is harder than steel is at room temperature! Misconceptions exist about how dark it would seem for an astronaut on Pluto. Despite the planet's remote distance, the Sun would appear to have the brightness of about 70 full Moons on Earth. Combine this with the bright, icy surface and one would have no problems navigating the surface.

On June 9, 1985, Pluto passed in front of a star. Rather than blinking out, the starlight gradually dimmed due to refraction by an atmosphere. Too dense to be methane alone, the atmosphere was suspected to contain nitrogen and carbon monoxide. Both have since been identified on Pluto's surface, with nitrogen comprising about 97 percent of the ground material. From details of precisely how the starlight faded, scientists believe there is a temperature increase close to the surface, much like on Earth. Pluto's atmospheric pressure is only a few millionths that of Earth, and the atmosphere actually may "frost out" with increasing distance from the Sun.

The Hubble Space Telescope has been used to measure the size of Charon's orbital radius, about 19,500 kilometers (12,090 miles, or approximately 1.5 Earth diameters). Densities have also been calculated: 1.8 to 2.0 grams per cubic centimeter (112 to 125 pounds per cubit foot) for Pluto and 1.6 to 1.8 grams per cubic centimeter (100 to 112 pounds per cubit foot) for Charon. From the density, scientists can infer the internal composition, a roughly 50-50 mix of rock and ice.


“The Death of Mars” –Did a Pluto-Size Asteroid Ignite Ancient Climate Change?

In the mid-1980s, a group of American archaeologists pored over satellite images trying to understand what had become of the Mayan civilization that had once ruled over Mexico’s Yucatan Peninsula, discovered a pattern: a near-perfect ring of sinkholes -cenotes- about 200 kilometers across, encircling the Yucatecan capital, Merida, and port towns of Sisal and Progreso. A pattern created by an ancient asteroid explosion that one young NASA scientist thought may yield clues to the lost ocean and atmosphere of Mars.

Defining Event in the History of Planet Earth

When the researchers presented their findings to fellow satellite specialists at a scientific conference in Acapulco, Mexico, in 1988, one scientist in the audience, Adriana Ocampo , then a young planetary geologist at NASA, saw not just a huge ring, but a bullseye –the impact crater of an asteroid that hit with the force of 10 billion Hiroshima nuclear bombs that scarred the planet in ways still being revealed 66 million years on. An impact that ended the reign of dinosaurs and opened a pathway for the emergence of the human species. “It gave us a leg up to be able to compete, to be able to flourish, as we eventually did,” she said.

“It was perhaps the defining event in the history of planet Earth,” University of Washington planetary scientist Mark Richards wrote in an email to The Daily Galaxy .

The ‘Aha!’ Moment

Today, the center of the bullseye is buried a kilometer below a tiny town called Chicxulub Puerto. “As soon as I saw the slides that was my ‘Aha!’ moment. ‘This is something amazing, ‘This could be it’,” Ocampo, later director of NASA’s Lucy mission, told the BBC. “I was really excited but I kept cool because obviously you don’t know until you have more evidence. They didn’t even know what I was talking about!” she laughed, three decades later.

The key to her ‘Aha! moment’ had been an intuition she’d picked up after working with a legendary figure in space science, Eugene Shoemaker. Shoemaker is a pioneering American geologist who helped found the field of planetary science and remains the only person whose ashes are buried on the Moon. Shoemaker instructed Ocampo that near perfect circles were unlikely to have been caused by other terrestrial forces, and could provide clues to Earth’s geological development.

Mexico’s Chicxulub Crater is “a natural laboratory because of its similarities to what we can find on other planets like Mars where humans can’t go,” Ocampo said of debris discovered from asteroid impacts on Mars compared with ejecta from the Chicxulub Crater.

The satellite images revealed similarities that indicate that Mars must once have had a much thicker atmosphere than it does now – one closer to the atmosphere that supports life on Earth. “It’s important for us to know what happened in the past to be prepared for the future,” Ocampo said. “It provides a really good insight into what has happened in the geological evolution of Mars.”

Today, Mars is a frigid desert world with a carbon dioxide atmosphere 100 times thinner than Earth’s. But evidence suggests that in the early history of our solar system, Mars’ surface likely hosted an ocean as deep as the Mediterranean Sea. As the planet’s atmosphere thinned, however, most of the ocean was lost to space. The remainder of the water is locked in the Martian ice caps.

Mystery of the Two-faced Nature of Mars

Astronomers from UC Santa Cruz, Caltech and MIT proposed that a giant asteroid or comet the size of Pluto, more than 1,200 miles in diameter – sped toward ancient Mars at up to 21,600 miles an hour, crashed at a steep slant into the planet about 3.9 billion years ago, and blasted out the huge elliptical scar measuring 5,300 miles across that now forms all of the planet’s northern lowlands, while leaving the southern highlands relatively undamaged. An impact so big that it has left half the red planet at a lower elevation.

If the theories are right, it blasted out the biggest crater that any planet has ever survived. It was a convulsion far bigger than the one that drove the dinosaurs to extinction on Earth. One region of the surface is the huge oval-shaped scar of the impact itself, covering more than a third of the Martian surface and including all the vast low-lying lands of the planet’s far north. The other is the even larger highland region to the south, marked by deep canyons, high mountains and the remains of giant volcanoes.

NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter and Mars Global Surveyor have provided detailed information about the elevations and gravity of the Red Planet’s northern and southern hemispheres. The mystery of the two-faced nature of Mars has perplexed scientists since the first comprehensive images of the surface were beamed home by NASA spacecraft in the 1970s. A giant northern basin that covers about 40 percent of Mars’ surface, sometimes called the Borealis basin, is the remains of a colossal impact early in the solar system’s formation, the new analysis suggests. At 8,500 kilometers (5,300 miles) across, it is about four times wider than the next-biggest impact basin known, the Hellas basin on southern Mars.

An accompanying report calculated that the impacting object that produced the Borealis basin must have been about 2,000 kilometers (1,200 miles) across. That’s larger than Pluto. Researchers speculate that Borealis basin — which spans a size on Mars comparable to the combined areas of the continents of Asia, Europe and Australia– could have once held an Ocean. This would have been in the planets infancy, before Mars lost so much of its atmosphere and the Ocean either sublimated away or froze beneath the surface.

Mars bears the scars of five giant impacts shown in image above, including the ancient giant Borealis basin (top of globe), Hellas (bottom right), and Argyre (bottom left). A NASA-funded team at SwRI discovered that Mars experienced a 400-million-year lull in impacts between the formation of Borealis and the younger basins .(University of Arizona/LPL/Southwest Research Institute).

Scientists have detected frozen water on the surface of the red planet. Martian seas could have disappeared when the planet was bombarded by smaller meteors that changed its atmosphere and dried it out, said Ocampo.

New 2021 findings by NASA’s Mars Curiosity rover, which continues to explore the base of Mount Sharp (officially Aeolis Mons), a mountain several kilometers high at the center of the Gale crater, using the telescope on the ChemCam instrument, has discovered that the Martian climate alternated between dry and wetter periods, before drying up completely about 3 billion years ago, according to a French-US team headed by William Rapin, CNRS researcher at the Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie.

The Daily Galaxy, Jackie Faherty , astrophysicist, Senior Scientist with AMNH via BBC and NASA Solar System. Jackie was formerly a NASA Hubble Fellow at the Carnegie Institution for Science.

Editor’s Note: this article has been edited with new content and updated on May 15, 2021.

Image top of page: This view of Mars is a composite of images taken by the Mars Global Surveyor spacecraft in April 1999. The northern polar cap and encircling dark dune field of Vastitas Borealis are visible at the top of the globe. White water-ice clouds surround the most prominent volcanic peaks, including Olympus Mons near the western limb, Alba Patera to its northeast, and the line of Tharsis volcanoes to the southeast. East of the Tharsis rise can be seen the enormous near-equatorial gash that marks the canyon system Valles Marineris. NASA/JPL/Malin Space Science Systems

The Galaxy Report newsletter brings you twice-weekly news of space and science that has the capacity to provide clues to the mystery of our existence and add a much needed cosmic perspective in our current Anthropocene Epoch.


Videoyu izle: Güvercin gübresi şerbeti nasıl olur? nasıl kullanır? buyrun izleyelim (Eylül 2022).