Na początku XX wieku Układ Słoneczny składał się z ośmiu planet, 21 księżyców, 452 planetoid i pewnej ilości komet; nie odkryto jeszcze Plutona ani obiektów pasa Kuipera. Uważano, że Ziemia ma tylko 50mln lat, i znano odległości do zaledwie 70 najbliższych gwiazd. Nikt nie słyszał o czerwonych olbrzymach, białych karłach, supernowych i czarnych dziurach. Galaktyka Drogi Mlecznej była całym wszechświatem. Uważano, że jest on statyczny, nie było powszechnie przyjętej teorii, w jaki sposób powstał.

Janet Healey, Carol Jacobson „Kosmos”, Wyd. Foksal, Warszawa 2014

Od tego czasu minęło 100 lat. Każdy rok przynosił nowe odkrycia astronomiczne, poszerzając granice poznania kosmosu. Obserwacje nieba i obliczenia matematyczne wyraźnie wskazywały na istnienie jeszcze jednej 9 planety Układu Słonecznego. Poszukiwania trwały aż do 1930 roku, kiedy to amerykański astronom - Clyde Tombaugh - odkrył Plutona. Położony bardzo daleko, na krańcach poznawalnego Układu Słonecznego, skojarzył się wówczas 11-letniej Vanetii Burney z rzymskim bogiem zaświatów – Plutonem. Nazwa zyskała aprobatę w środowisku astronomicznym.

Przez te wszystkie lata astronomowie starali się dowiedzieć o nim jak najwięcej. Na niebie wygląda jak niezbyt jasna plamka o jasności obserwowanej +15^m, co powoduje iż możemy go oglądać tylko przez stosunkowo duże teleskopy. To utrudniało badanie tego obiektu. Wielu uczonych zakładało, że w 30% składa się z lodu wodnego a 70% z materiału skalnego. Przy tak niskich temperaturach, jakie utrzymują się na krańcach US, rzędu -230^oC w stanie gazowym mógł przetrwać tylko wodór, hel, metan i neon.

Dalsze badania ułatwiło odkrycie w 1978 roku największego satelity – Charona, który na zdjęciach okrągłego Plutona utworzył z jednej strony charakterystyczne wybrzuszenie. Nie było wątpliwości, że musi to być jego księżyc. Mając takie odniesienie udało się wyznaczyć średnicę planety na prawie 2300km, a średnią gęstość na 1,5 g/cm³. Zatem pierwsze marzenia o odkryciu planety większej od Merkurego a mniejszej od Marsa stały się nierealne. Pluton okazał się mniejszy od naszego Księżyca.

Obserwując Plutona uczeni wysnuli kilka hipotez, dotyczących jego pochodzenia. Dla niektórych to obiekt, który kiedyś był księżycem Neptuna. Na skutek zbyt dużego zbliżenia do Trytona – największego satelity tej planety – siłami grawitacyjnymi został wyrzucony na własną orbitę, położoną poza układem Neptun - księżyce. Siły, które wówczas wytworzyły się, mogły wyrwać część materii Plutonowi i utworzyć z niej Charona.

Inna teoria mówi, iż w oderwaniu Plutona od Neptuna mógł brać udział inny obiekt, 3--4 razy masywniejszy od naszej Ziemi. Dziś być może położony w odległości około 100 j.a. od Słońca, który w przeszłości zbliżył się do Neptuna. Dla wielu Pluton i pozostałe planetoidy to niewykorzystany materiał przy powstawaniu Układu Słonecznego.

Jakakolwiek była historia powstania tego obiektu, w 2006 roku Unia Astronomiczna zdecydowała o odebraniu Plutonowi miana planety i stworzeniu nowej kategorii ciał niebieskich: planety karłowatej. Dziś obok niego do tego grona zaliczamy jeszcze 4 inne obiekty: Eris (prawie tak duża jak Pluton), Makemake, Haumea i Ceres (do niedawna największa planetoida).

Obrazy, którymi jeszcze nie tak dawno dysponowaliśmy, przedstawiały Plutona jako rozmazaną ciemną kulę. Wszystko zmieniło się w lipcu 2015 roku, kiedy to sonda New Horizons po 9 latach lotu, dotarła w okolice planety karłowatej, dostarczając nam wielu niesamowitych informacji. Dziś już wiemy, że powierzchnia Plutona i jego największego satelity – Charona pokryta jest zamarzniętym metanem. Gdy w swojej rocznej wędrówce zbliża się do Słońca, metan sublimuje, tworząc jej atmosferę. W porze „zimowej” ponownie zamarza. Dużą ciekawostką dla jego miłośników może być fakt, iż 1976 roku na skutek tak silnego pojaśnienia tego obiektu, uważano, że Pluton jest większy od Ziemi.

Zdjęcia, które dostarczyła sonda New Horizons pokazały świat pokryty rozległymi równinami otoczonymi przez obszary górzyste a wszystko skute lodem. Wiek gór naukowcy ocenili na około 100 mln lat, stąd z geologicznego punktu widzenia są to obszary stosunkowo młode. Zbudowane ze skał i lodu o wysokości w granicach 3 tys. m. W oczy rzuca się również gładka równina o charakterystycznym kształcie serca. Jest to jasny obszar o średnicy około 2 tys. km, której wiek również nie przekracza 100 mln lat. Obszar ten nazwano Regionem Tombaugha, na cześć odkrywcy Plutona. Prawdopodobnie jest to teren wciąż aktywny geologicznie. Zdjęcia w dużej rozdzielczości odsłoniły niesamowite cechy powierzchni planety karłowatej. W jednym miejscu przypomina ona chropowatą skórę węża, w innym układa się w niesamowity wieloboczny wzór. Jakie są przyczyny ich powstania, tego jeszcze nie wiemy.

Z pomiarów, które dokonała sonda New Horizons wynika, że jego średnica jest większa o 2km i wynosi obecnie 2370km. Ktoś mógłby zwrócić uwagę, że to znikoma zmiana, na którą nie warto zwracać uwagi. Niemniej jednak ma ona duży wpływ na gęstość planety – jest mniejsza; i na jej strukturę. Wskazuje to na większe ilości lodu niż skał pod powierzchnią.

Wśród wielu niespodzianek Pluton odsłonił swoja niebieską poświatę, przypominającą w szczególny sposób naszą ziemską atmosferę. Drobinki, które występują w jego atmosferze, są prawdopodobnie czerwone lub szare, niemniej jednak rozpraszają niebieskie światło. Aby powstała taka barwa, potrzebne są bardzo małe cząsteczki. W naszym powietrzu role tę spełniają molekuły azotu. Na Plutonie są one większe, ale nadal stosunkowo małe.

Ciekawa zagadka związana jest również z odkrytym na Plutonie wodnym lodem. Ta zamarznięta woda nie występuje na całym obszarze planety karłowatej ale w wybranych miejscach. Jaki jest mechanizm jej pojawienia się na tych obszarach i jej nietypowa barwa –czerwona- do dzisiaj nie zostało jeszcze wyjaśnione. Uczeni z NASA próbują powiązać kolor wody z czerwonym barwnikiem na powierzchni Plutona.

Nie tylko główny obiekt był dla naukowców zaskoczeniem, ale również jego największy księżyc – Charon. Uznawany za martwy geologicznie twór, odsłonił głębokie rowy, strome klify i kaniony o głębokości dochodzącej do 10 km. Są to niezbite dowody świadczące o tym, że nadal jest aktywny geologicznie.

Sonda New Horizons ze względu na dużą prędkość nie była w stanie wejść na orbitę Plutona. Udała się w dalszą podróż na spotkanie z nowym obiektem - planetoidą 2014 MU69. Zgodnie z założeniami powinna dotrzeć do niej w 2019 roku, odsłaniając kolejne tajemnice Pasa Kuipera. A nam pozostawiła mnóstwo informacji do przeanalizowania i uporządkowania o Plutonie i jego księżycach, udowadniając jednocześnie, że warto sięgnąć nawet na krańce poznawalnego Układu Słonecznego. Choć przez chwilę możemy poczuć się jak astronomiczni detektywi rozwiązujący niesamowite zagadki dotyczące powstania Kosmosu.

Aleksandra Kędzierska