IJsdwergen

In het oude beeld van het zonnestelsel waren we met Neptunus bijna aan de grenzen van het zonnestelsel gekomen. De negende planeet Pluto en haar maan Charon waren vreemde, maar weinig interessante buitenbeentjes. Tegenwoordig ziet men het anders. Pluto is niet meer het kleine broertje, een uitlopertje aan de grenzen van het zonnestelsel, maar staat aan het begin van een heel nieuwe familie van objecten: de ijsdwergen. Het is dan ook logisch dat de IAU, de Internationale Astronomische Unie, in haar nieuwe definities Pluto niet meer als planeet opneemt.

De ijsdwergen zijn een vrij grote familie van objecten, waarvan we nog maar weinig weten. Ze ontstonden aan de buitenkant van de accretieschijf en zijn daardoor meestal vrij klein. Tegenwoordig spreekt men ook vaak vanTrans-Neptunian Objects, objecten die buiten de baan van Neptunus liggen.

Buiten Pluto en Charon gaat het om de Neptunusmaan Triton, de objecten van de kuipergordel, de centaurs en waarschijnlijk ook de meeste kometen. We weten zo goed als niets van de meer afgelegen objectenfamilies, maar de zeer beperkte waarnemingen die we kunnen doen en de theorieën die ontwikkeld worden maken ze alleen maar mysterieuzer en boeiender. Daarom heeft de NASA in 2006 een sonde gelanceerd, de New Horizons, die deze illustere onbekenden uitgebreid zal gaan onderzoeken.

Pluto

Pluto in cijfers

Gemiddelde afstand tot de zon 5 913 520 000 km
Omloopstijd om de zon 248,54 jaar
Duur van asomwenteling 6 dagen 9h 17m
Equatoriale diameter 2 320 km
Massa 1,290 × 1022 kg

Ontdekking en geschiedenis

Pluto, die lange tijd de negende en laatste planeet van ons "klassieke"zonnestelsel was, werd in 1930 ontdekt door Clyde Tombaugh. De ontdekking was voor hem niet echt een verrassing: Tombaugh was op zoek naar een planeet die bepaalde storingen op de baan van Neptunus zou kunnen verklaren. Daartoe namen hij en zijn collega's elke nacht fotografische opnames van delen van de hemel, die dan werden vergeleken met opnames van een ander moment.

Toen men na enkele jaren kon berekenen hoe groot en hoe zwaar de nieuwe planeet wel was, bleek dat ze veel te klein was om de baanafwijkingen van Neptunus te verklaren. Tombaugh zou tot zijn dood - tevergeefs - voortzoeken naar een grotere planeet. Later werd vastgesteld dat de baan van Neptunus helemaal geen afwijkingen vertoonde maar dat het ging om onnauwkeurigheden bij het meten en berekenen. Tegenwoordig zijn we er zeker van dat er buiten de baan van Neptunus geen grote planeet meer te ontdekken valt.

De naam "Pluto" werd voorgesteld door Venetia Burney, een elfjarig schoolmeisje uit Oxford. Als god van de onderwereld leek Pluto inderdaad een geschikt personage voor een planeet die zo ver weg staat en nauwelijks licht en warmte van de zon ontvangt.

Van bij de ontdekking werd gedacht dat Pluto een buitenbeentje was in de planetenfamilie. Vanaf de jaren '80 werden echter meer en meer gelijkaardige objecten ontdekt, die een heel nieuw beeld van het zonnestelsel te kennen gaven. De ontdekking van verafgelegen hemellichamen die even groot, of zelfs groter dan Pluto waren, bracht haar status als planeet meer en meer in het gedrang. Het was dan ook geen echte verrassing toen de Internationale Astronomische Unie (IAU) in 2006 Pluto haar status als planeet afnam.

Ontstaan

Pluto bleef lang gehuld in mysterie: hoe kon zo'n klein planeetje zo ver weg in het zonnestelsel ontstaan zijn? De vier andere planeten die die regio bevolken zijn immers gasreuzen. Pluto daarentegen is een kleine, steenachtige ijsdwerg. De gangbare theorie was dat er in de buitenste regionen van het zonnestelsel nog maar net genoeg materiaal was overgebleven om een klein planeetje te vormen. Deze theorie was echter niet erg bevredigend. De Nederlandse planeetkundige Gerard Kuiper stelde de hypothese voor dat Pluto geen op zich staand fenomeen is, maar slechts de grootste broer uit een hele familie ijsdwergen, dekuipergordel. Het duurde echter nog tot 1992 voor een tweede lid van die kuipergordel ontdekt werd.

Baan en rotatie

Gedurende haar omloop om de zon, die 249 jaar duurt, komt Pluto gedurende 20 jaar binnen de baan van Neptunus te liggen. Dat gebeurde bijvoorbeeld tussen 21 januari 1979 en 11 februari 1999. De volgende keer zal dit gebeuren in het jaar 2226.

Dit is een gevolg van de zeer excentrische baan die Pluto heeft. Tijdens haar dichtste passage bij de zon komt Pluto op 4 440 miljoen kilometer bij de zon, terwijl ze er op het verst 7 395 miljoen kilometer verwijderd is. Dit grote verschil heeft een grote invloed op de dwergplaneet, vooral op de atmosfeer.

Pluto heeft een 2:3-resonantie met Neptunus, dat wil zeggen dat ze twee maal rond de zon draait in de periode dat Neptunus drie reizen rond de zon maakt.

Net als bij Uranus en Triton ligt de as van Pluto bijna volledig in het baanvlak.

Samenstelling

Uit de gemiddelde dichtheid van Pluto kunnen we afleiden dat ze waarschijnlijk bestaat voor 70 % uit steen en voor 30 % uit waterijs, net zoals Triton. De lichtere vlekken op het oppervlak zijn misschien bedekt met stikstofijs (N2), gemengd met andere stoffen. De donkere vlekken zouden eenvoudige organische stoffen kunnen zijn.

Oppervlak

Het oppervlak van Pluto bestaat uit bevroren stikstof (N2), methaan (CH4) en koolzuurmonoxide (CO). Dit zijn dus wellicht ook de stoffen waaruit de atmosfeer bestaat. Observaties van het albedo (de oppervlaktehelderheid) tonen aan dat de zuidpool van Pluto veel helderder is dan de rest van het oppervlak, wat erop kan wijzen dat dit gedeelte een jonge laag methaanijs bevat. Vermoedelijk lijkt het oppervlak van Pluto erg op dat van Triton.

Het oppervlak van Pluto, afgeleid uit waarnemingen van de Hubble Space Telescope. [Foto: STScI]

Er zijn nog geen ruimtesondes in de buurt van Pluto gepasseerd, dus erg veel weten we niet van het oppervlak. De Hubble Space Telescope is er in geslaagd een erg rudimentaire kaart van Pluto te maken, waarop te zien is dat er in elk geval verschillende oppervlakten zijn. In 2006 lanceerde NASA een verkenner naar Pluto en de Kuipergordel, die rond 2016 bij de planeet zou aankomen.

Atmosfeer

Op dit ogenblik heeft Pluto een atmosfeer, omdat de planeet relatief dicht bij de zon staat. Wanneer ze verder van de zon komt, dalen de temperaturen zodanig dat de gassen bevriezen en onder de vorm van sneeuw op het planeetoppervlak terechtkomen. Een goeie eeuw later komt de planeet weer dicht genoeg bij de zon, zodat ze terug een atmosfeer krijgt.

De atmosfeer bestaat waarschijnlijk uit dezelfde stoffen als het oppervlak, voornamelijk stikstof (N2) aangevuld met koolstofmonoxide (CO) en methaan (CH4).

De temperaturen bedragen tussen -235 °C en -210 °C. Wanneer men de temperatuurkaart en de visuele kaart vergelijkt, blijkt dat de donkere gebieden op Pluto ook de warmste zijn.

Begeleiders

Pluto heeft één grote maan, Charon, en twee kleinere begeleiders, die in 2005 werden ontdekt op opnames van de Hubble ruimtetelescoop. De maantjes, die Nix en Hydra werden gedoopt, draaien rond Pluto op 44 000 km, twee maal zover als Charon. De maantjes zijn erg klein, en zijn misschien samen ontstaan met Charon. Net als onze eigen maan zou die namelijk uit Pluto zijn losgescheurd na een gigantische botsing. Misschien zijn Nix en Hydra nog restanten van die botsing.

 

Is er iets onduidelijk? Heb je een fout gevonden? Mail ons!