PLUTO (PLANET): KARAKTERISTIK, KOMPOSISI, ORBIT, PERGERAKAN - ARTE - 2025

Pluto adalah benda langit, saat ini dianggap sebagai planet kerdil, meskipun sejak lama ia adalah planet terjauh di tata surya. Pada tahun 2006, Persatuan Astronomi Internasional memutuskan untuk memasukkannya ke dalam kategori baru: planet katai, karena Pluto kekurangan beberapa persyaratan yang diperlukan untuk menjadi planet.

Perlu dicatat bahwa kontroversi mengenai sifat Pluto bukanlah hal baru. Semuanya berawal ketika astronom muda Clyde Tombaugh menemukannya pada 18 Februari 1930.

Gambar 1. Gambar Pluto yang diambil pada tahun 2015 oleh wahana New Horizons. Sumber: NASA melalui Wikimedia Commons.

Para astronom menduga bahwa mungkin ada planet yang lebih jauh dari Neptunus dan untuk menemukannya, mereka mengikuti skema yang sama dari penemuan ini. Dengan menggunakan hukum mekanika langit, mereka menentukan orbit Neptunus (dan Uranus), membandingkan kalkulasi dengan pengamatan orbit sebenarnya.

Ketidakteraturan, jika ada, disebabkan oleh planet tak dikenal di luar orbit Neptunus. Inilah yang dilakukan oleh Percival Lowell, pendiri Lowell Observatory di Arizona dan seorang pembela yang antusias terhadap keberadaan kehidupan cerdas di Mars. Lowell menemukan ketidakteraturan ini dan berkat itu ia menghitung orbit "planet X" yang tidak diketahui, yang massanya diperkirakan 7 kali massa Bumi.

Gambar 2. Percival Lowell di sebelah kiri dan Clyde Tombaugh dengan teleskop di sebelah kanan. Sumber: Wikimedia Commons.

Beberapa tahun setelah kematian Lowell, Clyde Tombaugh menemukan bintang baru dengan menggunakan teleskop buatan sendiri, hanya planetnya yang ternyata lebih kecil dari yang diantisipasi.

Planet baru ini dinamai Pluto, dewa Romawi di dunia bawah. Sangat tepat karena dua huruf pertama sesuai dengan inisial Percival Lowell, dalang penemuan.

Namun, dugaan penyimpangan yang ditemukan Lowell tidak lebih dari produk dari beberapa kesalahan acak dalam perhitungannya.

Karakteristik Pluto

Pluto adalah bintang kecil, sehingga ketidakteraturan dalam orbit Neptunus raksasa tidak mungkin disebabkan olehnya. Awalnya diperkirakan Pluto akan seukuran Bumi, tetapi sedikit demi sedikit pengamatan menyebabkan massanya semakin berkurang.

Perkiraan terbaru massa Pluto, dari data orbital gabungan darinya dan satelitnya Charon, menunjukkan bahwa massa sistem Pluto-Charon adalah 0,002 kali massa Bumi.

Nilainya terlalu kecil untuk mengganggu Neptunus. Sebagian besar massa ini sesuai dengan Pluto, yang pada gilirannya 12 kali lebih masif dari Charon. Oleh karena itu, kepadatan Pluto diperkirakan 2.000 kg / m ³ , yang terdiri dari 65% batuan dan 35% es.

Fitur yang sangat penting dari Pluto yang es dan tidak menentu adalah orbitnya yang sangat elips mengelilingi Matahari. Hal ini menyebabkannya dari waktu ke waktu lebih dekat ke Matahari daripada Neptunus itu sendiri, seperti yang terjadi selama periode 1979 hingga 1999.

Dalam pertemuan ini, bintang-bintang tidak pernah bertabrakan karena kemiringan orbit masing-masing tidak memungkinkan dan karena Pluto dan Neptunus juga berada dalam resonansi orbit. Ini berarti periode orbitnya terkait karena pengaruh gravitasi timbal balik.

Pluto menyimpan kejutan lain: ia memancarkan sinar-X, radiasi spektrum elektromagnetik berenergi tinggi. Ini tidak mengherankan, karena wahana New Horizons mengkonfirmasi adanya atmosfer tipis di Pluto. Dan ketika molekul di lapisan tipis gas ini berinteraksi dengan angin matahari, mereka memancarkan radiasi.

Tetapi teleskop sinar-X Chandra menemukan emisi yang jauh lebih tinggi dari yang diperkirakan, yang mengejutkan para ahli.

Ringkasan karakteristik fisik utama Pluto ….

-Massa: 1,25 x 10 ²² kg

-Radius: 1.185 km (lebih kecil dari Bulan)

-Bentuk: bulat.

-Jarak rata-rata ke Matahari: 5.900 juta km.

- Kemiringan orbit : 17º terhadap ekliptika.

-Temperature: rata-rata -229.1 ºC.

-Gravitasi: 0.6 m / s ²

-Medan magnet sendiri: Tidak.

-Atmosphere: Ya, redup.

-Densitas: 2 g / cm ³

-Satellites: 5 diketahui sejauh ini.

-Rings: Tidak untuk saat ini.

Mengapa Pluto bukan planet?

Alasan mengapa Pluto bukan planet adalah karena ia tidak memenuhi kriteria Persatuan Astronomi Internasional untuk benda langit dianggap sebagai planet. Kriteria tersebut adalah:

-Orbit di sekitar bintang atau sisa-sisanya.

-Memiliki cukup massa sehingga gravitasinya memungkinkan untuk memiliki bentuk yang kurang lebih bulat.

-Kurangnya cahaya sendiri.

-Memiliki dominasi orbit, yaitu orbit eksklusif, yang tidak mengganggu planet lain dan bebas dari objek yang lebih kecil.

Dan meskipun Pluto memenuhi tiga persyaratan pertama, seperti yang telah kita lihat sebelumnya, orbitnya mengganggu orbit Neptunus. Artinya, Pluto belum membersihkan orbitnya. Dan karena tidak memiliki dominasi orbital, ia tidak dapat dianggap sebagai planet.

Selain kategori planet kerdil, Persatuan Astronomi Internasional menciptakan yang lain: benda-benda kecil tata surya, tempat ditemukannya komet, asteroid, dan meteoroid.

Persyaratan untuk menjadi planet kerdil

Persatuan Astronomi Internasional juga secara hati-hati menetapkan persyaratan untuk menjadi planet kerdil:

-Orbit di sekitar bintang.

-Memiliki cukup massa untuk memiliki bentuk bulat.

-Jangan memancarkan cahayanya sendiri.

-Kurangnya orbit yang jelas.

Jadi, satu-satunya perbedaan antara planet dan planet katai ada pada poin terakhir: planet katai tidak memiliki orbit yang "bersih" atau eksklusif.

Gambar 3. 5 planet katai yang diketahui sejauh ini, bersama dengan satelitnya. Di bagian bawah gambar adalah Earth untuk referensi. Sumber: Wikimedia Commons.

Gerakan penerjemahan

Orbit Pluto sangat elips dan sangat jauh dari Matahari, ia memiliki periode yang sangat lama: 248 tahun, 20 di antaranya lebih dekat ke Matahari daripada Neptunus sendiri.

Gambar 4. Animasi yang menunjukkan orbit sangat elips dari Pluto. Sumber: Wikimedia Commons.

Orbit Pluto adalah yang paling miring dari semua bidang ekliptika: 17º, jadi ketika melintasi orbit Neptunus, planet-planet tersebut cukup jauh dan tidak ada bahaya tabrakan di antara keduanya.

Gambar 5. Persimpangan antara orbit Pluto dan Neptunus, seperti yang Anda lihat, planet-planet tersebut cukup berjauhan, sehingga tidak ada bahaya tabrakan. Sumber: Wikimedia Commons. CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1200703

Resonansi orbital yang ada di antara kedua planet adalah jenis yang menjamin stabilitas lintasannya.

Data gerak Pluto

Data berikut menjelaskan secara singkat tentang gerak Pluto:

Jari-jari rata-rata orbit: 39,5 AU * atau 5,9 miliar kilometer.

- Kemiringan orbit : 17º terhadap bidang ekliptika.

-Eccentricity: 0,244

- Kecepatan orbit rata - rata : 4,7 km / s

- Jangka waktu transfer: 248 tahun 197 hari

- Periode rotasi: kurang lebih 6,5 hari.

* Satu unit astronomi (AU) sama dengan 150 juta kilometer.

Bagaimana dan kapan mengamati Pluto

Pluto terlalu jauh dari Bumi untuk dilihat dengan mata telanjang, hanya lebih dari 0,1 detik busur. Oleh karena itu penggunaan teleskop diperlukan, bahkan model penghobi pun dapat melakukannya. Selain itu, model terbaru menggabungkan kontrol yang dapat diprogram untuk menemukan Pluto.

Namun, bahkan dengan teleskop, Pluto akan terlihat sebagai titik kecil di antara ribuan lainnya, jadi untuk membedakannya Anda harus terlebih dahulu mengetahui ke mana harus mencari dan kemudian mengikutinya selama beberapa malam, seperti yang dilakukan Clyde Tombaugh. Pluto akan menjadi titik yang bergerak di atas latar belakang bintang.

Karena orbit Pluto berada di luar orbit Bumi, waktu terbaik untuk melihatnya (tetapi harus diklarifikasi bahwa itu bukan satu-satunya) adalah ketika sedang berlawanan, yang berarti bahwa Bumi berada di antara planet kerdil dan Matahari. .

Hal ini juga berlaku untuk Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus, yang disebut planet yang lebih tinggi. Pengamatan terbaik dilakukan ketika mereka bertentangan, meskipun tentu saja mereka dapat terlihat di lain waktu.

Untuk mengetahui pertentangan planet, disarankan untuk mengunjungi situs internet khusus atau mengunduh aplikasi astronomi untuk ponsel cerdas. Dengan cara ini pengamatan dapat direncanakan dengan baik.

Dalam kasus Pluto, dari 2006 hingga 2023 ia bergerak dari konstelasi Serpens Cauda ke konstelasi Sagitarius.

Gerakan rotasi

Gerak rotasi Pluto. Sumber: PlanetUser / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Pluto memiliki gerakan rotasi di sekitar porosnya sendiri, seperti Bumi dan planet lain. Pluto membutuhkan waktu 6 1/2 hari untuk berputar sendiri, karena kecepatan rotasinya lebih lambat dari Bumi.

Berada sangat jauh dari Matahari, meskipun ini adalah objek paling terang di langit Pluto, raja matahari tampak seperti titik yang sedikit lebih besar dari bintang-bintang lainnya.

Itulah sebabnya mengapa hari-hari di planet kerdil berlalu dalam kegelapan, bahkan pada hari-hari yang paling jernih, karena atmosfer yang tipis mampu menyebarkan sedikit cahaya.

Gambar 6. Gambaran seniman tentang lanskap es Pluto, di Neptunus kiri dan di kanan, Matahari di kejauhan tampak seperti bintang berkekuatan besar. Bahkan di siang hari, planet ini terus menerus suram. Sumber: Wikimedia Commons.ESO / L. Calçada / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0).

Sebaliknya sumbu rotasinya miring 120º terhadap vertikal, yang berarti kutub utara berada di bawah horizontal. Dengan kata lain, Pluto berbalik, seperti Uranus.

Kemiringan ini jauh lebih besar daripada sumbu Bumi yang hanya 23,5º, oleh karena itu musim di Pluto sangat ekstrim dan panjang, karena hanya membutuhkan waktu kurang dari 248 tahun untuk mengorbit Matahari.

Gambar 7. Perbandingan antara sumbu rotasi Bumi ke kiri dan Pluto ke kanan, dengan kemiringan 120º terhadap vertikal. Sumber: F. Zapata.

Banyak ilmuwan percaya bahwa rotasi mundur seperti dalam kasus Venus dan Uranus, atau sumbu rotasi yang sangat miring, seperti Uranus dan Pluto, disebabkan oleh benturan yang tidak disengaja, yang disebabkan oleh benda langit besar lainnya.

Jika demikian, pertanyaan penting yang masih harus dipecahkan adalah mengapa sumbu Pluto berhenti tepat pada 120º dan bukan pada nilai lain.

Kita tahu bahwa Uranus melakukannya pada 98º dan Venus pada 177º, sedangkan Merkurius, planet yang paling dekat dengan Matahari, memiliki porosnya sepenuhnya vertikal.

Gambar tersebut menunjukkan kemiringan sumbu rotasi planet, karena sumbu vertikal, di Merkurius tidak ada musim:

Gambar 8. Kemiringan sumbu rotasi di delapan planet utama tata surya. Sumber: NASA.

Komposisi

Pluto terdiri dari bebatuan dan es, meskipun mereka akan terlihat sangat berbeda dari Bumi, karena Pluto sangat dingin di luar kepercayaan. Para ilmuwan memperkirakan bahwa suhu planet kerdil berkisar antara -228 ° C dan -238 ° C, dengan suhu terendah yang diamati di Antartika adalah -128 ° C.

Tentu saja, unsur kimia biasa terjadi. Di permukaan Pluto ada:

-Metana

-Nitrogen

-Karbon monoksida

Saat orbit Pluto membawanya lebih dekat ke Matahari, panas menguapkan es dari zat-zat ini, yang menjadi bagian dari atmosfer. Dan ketika bergerak menjauh, mereka membeku kembali ke permukaan.

Perubahan periodik ini menyebabkan munculnya area terang dan gelap di permukaan Pluto yang bergantian seiring waktu.

Di Pluto, adalah umum untuk menemukan partikel aneh yang disebut "tholins" (nama yang diberikan oleh astronom dan pemopuler Carl Sagan), yang tercipta ketika radiasi ultraviolet dari matahari memecah molekul metana dan memisahkan nitrogen. Reaksi antara molekul yang dihasilkan membentuk molekul yang lebih kompleks, meskipun lebih tidak teratur.

Tholin tidak terbentuk di Bumi, tetapi ditemukan di objek-objek di luar tata surya, memberi warna merah muda, seperti di Titan, satelit Saturnus, dan tentu saja di Pluto.

Struktur internal

Sejauh ini semuanya menunjukkan bahwa Pluto memiliki inti batuan yang dibentuk oleh silikat dan kemungkinan tertutup oleh lapisan air es.

Teori pembentukan planet menunjukkan bahwa partikel terpadat terakumulasi di tengah, sedangkan partikel yang lebih ringan, seperti es, tetap di atas, membentuk mantel, lapisan perantara antara inti dan permukaan.

Mungkin ada lapisan air cair di bawah permukaan dan di atas mantel beku.

Gambar 9. Struktur internal Pluto. Sumber: Wikimedia Commons. PlanetUser / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0).

Bagian dalam planet ini sangat panas karena adanya unsur radioaktif, yang peluruhannya menghasilkan radiasi, yang sebagian menyebar dalam bentuk panas.

Unsur radioaktif bersifat tidak stabil, oleh karena itu cenderung berubah menjadi unsur lain yang lebih stabil, terus menerus memancarkan partikel dan radiasi gamma, hingga tercapai stabilitas. Bergantung pada isotopnya, sejumlah bahan radioaktif meluruh dalam sepersekian detik atau membutuhkan waktu jutaan tahun.

geologi

Permukaan dingin Pluto sebagian besar adalah nitrogen beku dengan jejak metana dan karbon monoksida. Dua senyawa terakhir ini tidak terdistribusi secara homogen di permukaan planet katai.

Gambar tersebut menunjukkan area terang dan gelap, serta variasi warna, yang menunjukkan adanya berbagai formasi dan dominasi beberapa senyawa kimia di tempat-tempat tertentu.

Meskipun sangat sedikit sinar matahari yang mencapai matahari, radiasi ultraviolet cukup untuk menyebabkan reaksi kimiawi di atmosfer tipis. Senyawa yang dihasilkan dengan cara ini bercampur dengan hujan dan salju yang jatuh ke permukaan, memberikan warna antara kuning dan merah muda yang terlihat dari teleskop Pluto.

Hampir semua yang diketahui tentang geologi Pluto disebabkan oleh data yang dikumpulkan oleh wahana New Horizons. Berkat mereka, para ilmuwan sekarang tahu bahwa geologi Pluto sangat bervariasi:

Dataran es

-Glaciers

-Puncak air beku

-Beberapa kawah

-Bukti kriovolkanisme, gunung berapi yang memuntahkan air, amonia dan metana, tidak seperti gunung berapi darat yang memuntahkan lahar.

Satelit Pluto

Pluto memiliki beberapa satelit alam, di mana Charon adalah yang terbesar.

Untuk beberapa waktu, para astronom percaya bahwa Pluto jauh lebih besar dari yang sebenarnya, karena Charon mengorbit begitu dekat dan hampir melingkar. Itulah sebabnya para astronom pada awalnya tidak dapat membedakannya.

Gambar 10. Pluto di sebelah kanan dan satelit utamanya Charon. Sumber: Wikimedia Commons.

Pada tahun 1978 astronom James Christy menemukan Charon melalui foto. Ukurannya setengah dari Pluto dan namanya juga berasal dari mitologi Yunani: Charon adalah tukang perahu yang mengangkut jiwa ke dunia bawah, kerajaan Pluto atau Hades.

Kemudian, pada tahun 2005, berkat teleskop luar angkasa Hubble, dua bulan kecil Hydra dan Nix ditemukan. Dan kemudian, masing-masing pada tahun 2011 dan 2012, Cerberus dan Styx muncul, semuanya dengan nama mitologis.

Satelit ini juga memiliki orbit melingkar di sekitar Pluto dan dapat menangkap objek dari sabuk Kuiper.

Pluto dan Charon membentuk sistem yang sangat menarik, di mana pusat massa, atau pusat massa, berada di luar benda yang lebih besar. Contoh luar biasa lainnya adalah sistem Matahari-Jupiter.

Keduanya juga berotasi secara sinkron satu sama lain, artinya muka yang sama selalu ditampilkan. Jadi periode orbit Charon kira-kira 6,5 ​​hari, yang sama dengan Pluto. Dan ini juga waktu yang dibutuhkan Charon untuk membuat satu revolusi mengelilingi porosnya.

Gambar 11. Rotasi sinkron Pluto dan satelitnya Charon. Sumber: Wikimedia Commons. Tomruen / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0).

Banyak astronom percaya bahwa ini adalah alasan yang baik untuk menganggap pasangan tersebut sebagai planet ganda. Sistem ganda semacam itu tidak jarang ditemukan di objek-objek alam semesta, di antara bintang-bintang itu umum ditemukan sistem biner.

Bahkan telah diusulkan bahwa Bumi dan Bulan juga dianggap sebagai planet biner.

Hal lain yang menarik dari Charon adalah mungkin mengandung air cair di dalamnya, yang mencapai permukaan melalui celah dan membentuk geyser yang langsung membeku.

Apakah Pluto punya cincin?

Ini pertanyaan yang bagus, karena Pluto berada di tepi tata surya dan pernah dianggap sebagai planet. Dan semua planet luar memiliki cincin.

Pada prinsipnya, karena Pluto memiliki 2 bulan yang cukup kecil dengan sedikit gravitasi, benturan terhadapnya dapat mengangkat dan menyebarkan material yang cukup untuk terakumulasi di orbit planet kerdil, membentuk cincin.

Namun, data dari misi New Horizons NASA menunjukkan bahwa Pluto tidak memiliki cincin saat ini.

Tetapi sistem cincin adalah struktur sementara, setidaknya dalam waktu astronomi. Informasi yang saat ini tersedia pada sistem cincin planet raksasa mengungkapkan bahwa pembentukannya relatif baru dan secepat mereka terbentuk, mereka dapat menghilang dan sebaliknya.

Misi ke Pluto

New Horizons adalah misi yang ditugaskan oleh NASA untuk menjelajahi Pluto, satelitnya, dan objek lain di sabuk Kuiper, wilayah yang mengelilingi Matahari dalam radius antara 30 dan 55 Unit Astronomi.

Pluto dan Charon adalah di antara objek terbesar di wilayah ini, yang juga mengandung benda lain, seperti komet dan asteroid, yang disebut benda kecil tata surya.

Wahana New Horizons yang cepat lepas landas dari Cape Canaveral pada tahun 2006 dan mencapai Pluto pada tahun 2015. Ia memperoleh banyak gambar yang menunjukkan fitur-fitur yang sebelumnya tak terlihat dari planet kerdil dan satelitnya, serta pengukuran medan magnet, spektrometri dan banyak lagi.

New Horizons terus mengirimkan informasi hari ini, dan sekarang sekitar 46 AU dari Bumi, di tengah-tengah sabuk Kuiper.

Pada tahun 2019 dia mempelajari objek yang disebut Arrokoth (Ultima Thule) dan sekarang diharapkan dia akan segera melakukan pengukuran paralaks dan mengirim gambar bintang-bintang dari sudut pandang yang sama sekali berbeda dari bumi, yang akan berfungsi sebagai panduan navigasi.

New Horizons juga diperkirakan akan terus mengirimkan informasi hingga setidaknya tahun 2030.

Referensi

1. Lew, K. 2010. Luar Angkasa: Planet katai Pluto. Marshall Cavendish.
2. POT. Eksplorasi Tata Surya: Pluto, planet kerdil. Diperoleh dari: solarsystem.nasa.gov.
3. Rumah Pluto. Ekspedisi menuju penemuan. Diperoleh dari: www.plutorules.
4. Powell, M. Planet Mata Telanjang di Langit Malam (dan cara mengidentifikasinya). Diperoleh dari: nakedeyeplanets.com
5. Seeds, M. 2011. Tata Surya. Edisi Ketujuh. Pembelajaran Cengage.
6. Wikipedia. Geologi Pluto. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org.
7. Wikipedia. Pluto (planet). Diperoleh dari: es.wikipedia.org.
8. Zahumensky, C. Mereka menemukan bahwa Pluto memancarkan sinar X. Diperoleh dari: es.gizmodo.com.