Plutão (planeta): características, composição, órbita, movimento

Plutão (planeta): características, composição, órbita, movimento

Plutão é um objeto celeste, atualmente considerado um planeta anão, embora por muito tempo tenha sido o planeta mais distante do sistema solar . E n 2006, a União Astronômica Internacional decidiu para incluir uma nova categoria: a dos  planetas anões , Plutão porque ele carece de alguns dos requisitos necessários para ser um planeta.

Note-se que a controvérsia sobre a natureza de Plutão não é nova. Tudo começou quando o jovem astrônomo Clyde Tombaugh descobriu em 18 de fevereiro de 1930.

Os astrônomos supuseram que talvez existisse um planeta além de Netuno e , para encontrá-lo, eles seguiram o mesmo esquema de sua descoberta. Usando as leis da mecânica celeste, eles determinaram a órbita de Netuno (e Urano ), comparando os cálculos com as observações das órbitas reais.

As irregularidades, se houver, foram causadas por um planeta desconhecido além da órbita de Netuno.  Foi exatamente isso que Percival Lowell, fundador do Observatório Lowell, no Arizona, e um entusiasta defensor da existência de vida inteligente em Marte, fez . Lowell descobriu essas irregularidades e, graças a elas, calculou a órbita do desconhecido “planeta X”, cuja massa era estimada em 7 vezes a massa da Terra.

Alguns anos após a morte de Lowell, Clyde Tombaugh encontrou a nova estrela usando um telescópio fabricado por eles, apenas o planeta era menor do que o previsto.

O novo planeta foi nomeado Plutão, o deus romano do submundo. Muito apropriado porque as duas primeiras letras correspondem às iniciais de Percival Lowell, o autor intelectual da descoberta.

No entanto, as alegadas irregularidades encontradas por Lowell nada mais eram do que o produto de alguns erros aleatórios em seus cálculos.

Características de Plutão

Plutão é uma estrela pequena, então as irregularidades na órbita gigante de Netuno não poderiam ser devidas a isso. Pensa-se inicialmente que Plutão era do tamanho da Terra, mas gradualmente as observações levaram à sua massa a diminuir ainda mais.

Estimativas recentes da massa de Plutão, com base em dados orbitais conjuntos de Plutão e seu satélite Charon, indicam que a massa do sistema Plutão-Charon é 0,002 vezes a massa da Terra.

É realmente um valor muito pequeno para perturbar Netuno. A maior parte dessa massa corresponde a Plutão, que é 12 vezes mais massivo que Caronte. Portanto, a densidade de Plutão foi estimada em 2.000 kg / m 3 , sendo composta por 65% de rocha e 35% de gelo.

Uma característica muito importante de Plutão congelado e irregular é sua órbita altamente elíptica ao redor do Sol. Isso ocasionalmente o leva a se aproximar mais do Sol do que Netuno, como aconteceu no período entre 1979 e 1999.

Nesse encontro, as estrelas nunca colidiram porque a inclinação das respectivas órbitas não o permitiram e também porque Plutão e Netuno estão em ressonância orbital. Isso significa que seus períodos orbitais estão relacionados por causa da influência gravitacional mútua.

Plutão tem outra surpresa reservada: emite raios-X, uma radiação de alta energia do espectro eletromagnético. Isso não seria surpreendente, pois a sonda New Horizons confirmou a presença de uma atmosfera fraca em Plutão. E quando as moléculas nesta fina camada de gases interagem com o vento solar, elas emitem radiação.

Mas o telescópio de raios X Chandra encontrou uma emissão muito maior do que o esperado, o que surpreendeu os especialistas.

Resumo das principais características físicas de Plutão

-Massa: 1,25 x 10 22 kg

-Rádio: 1.185 km (menor que a Lua)

-Forma: arredondada.

Distância média ao Sol: 5.900 milhões de km.

Inclinação da órbita : 17º em relação à eclíptica.

-Temperatura : -229,1 ºC média. 

-Gravidade: 0,6 m / s 2

– Campo magnético próprio: Não.

-Atmosfera: Sim, escuro.

-Densidade: 2 g / cm 3

– Satélites: 5 conhecidos até agora.

-Anéis: Não no momento.

Por que Plutão não é um planeta?

A razão pela qual Plutão não é um planeta é que não atende aos critérios da União Astronômica Internacional para que um corpo celeste seja considerado um planeta. Estes critérios são:

-Orbite em torno de uma estrela ou seu remanescente.

– Ter massa suficiente para que sua própria gravidade permita que ela tenha uma forma mais ou menos esférica.

Falta de luz própria.

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-Têm domínio orbital, ou seja, uma órbita exclusiva, que não interfere com a de outro planeta e livre de objetos menores.

E embora Plutão atenda aos três primeiros requisitos, como vimos anteriormente, sua órbita interfere na de Netuno. Isso significa que Plutão não limpou sua órbita, por assim dizer. E como não tem domínio orbital, não pode ser considerado um planeta.

Além da categoria de planeta anão, a União Astronômica Internacional criou outra: os menores corpos do sistema solar , nos quais são encontrados cometas, asteróides e meteoroides.

Requisitos para ser um planeta anão

A União Astronômica Internacional também definiu cuidadosamente os requisitos para ser um planeta anão:

-Orbita em torno de uma estrela.

-Tem massa suficiente para ter uma forma esférica.

-Não emita luz própria.

Falta de uma órbita clara.

Portanto, a única diferença entre planetas e planetas anões está no último ponto: os planetas anões simplesmente não têm uma órbita “limpa” ou exclusiva. 

Movimento de tradução

A órbita de Plutão é muito elíptica e, estando tão longe do Sol, tem um período muito longo: 248 anos, dos quais 20 passam mais perto do Sol do que o próprio Netuno.

A órbita de Plutão é a mais inclinada de todas em relação ao plano da eclíptica: 17º; portanto, quando cruza a de Netuno, os planetas estão bem distantes um do outro e não há perigo de colisão entre eles.

A ressonância orbital que existe entre os dois planetas é do tipo que garante a estabilidade de suas trajetórias.

Dados de movimento de Plutão

Os seguintes dados descrevem brevemente o movimento de Plutão:

– Raio médio da órbita: 39,5 AU * ou 5,9 trilhões de quilômetros.

Inclinação da órbita : 17º em relação ao plano da eclíptica.

-Excentricidade:  0,244

Velocidade orbital média : 4,7 km / s

Período de transferência:  248 anos e 197 dias

Período de rotação:  aproximadamente 6,5 dias.

* Uma unidade astronômica (UA) é equivalente a 150 milhões de quilômetros.

Como e quando observar Plutão

Plutão está muito longe da Terra para ser observado a olho nu, pois está a pouco mais de 0,1 arco-segundos. Portanto, é necessário o uso de um telescópio, mesmo modelos amadores funcionam. Além disso, modelos recentes incorporam controles programáveis ​​para encontrar Plutão.

No entanto, mesmo com um telescópio, Plutão será visto como um pequeno ponto entre milhares de outros, portanto, para distingui-lo, você deve primeiro saber onde procurar e depois segui-lo por várias noites, como Clyde Tombaugh. Plutão será o ponto que se move no fundo das estrelas.

Como a órbita de Plutão está fora da órbita da Terra, o melhor momento para vê-la (mas é preciso esclarecer que não é a única) é quando está em oposição , o que significa que a Terra fica entre o planeta anão e o Sol .

Isso também é verdade para Marte, Júpiter , Saturno , Urano e Netuno, os chamados planetas superiores . As melhores observações são feitas quando estão em oposição, embora, é claro, possam ser visíveis em outros momentos.

Para conhecer a oposição dos planetas, é aconselhável ir a sites especializados na Internet ou baixar um aplicativo de astronomia para smartphones. Dessa maneira, as observações podem ser planejadas adequadamente.

No caso de Plutão, de 2006 a 2023, ele se move da constelação de Serpens Cauda para o Sagitário.

Movimento rotativo

Plutão tem um movimento rotacional em torno de seu próprio eixo, assim como a Terra e os outros planetas. Plutão leva seis dias e meio para girar em torno de si, porque sua velocidade de rotação é menor que a da Terra.

Estando tão longe do Sol, embora este seja o objeto mais brilhante no céu de Plutão, a estrela rei parece um ponto um pouco maior que o resto das estrelas.

É por isso que os dias no planeta anão passam na penumbra, mesmo a mais clara, porque a fina atmosfera é capaz de espalhar alguma luz.

Por outro lado, seu eixo de rotação é inclinado 120º em relação à vertical, o que significa que o polo norte está abaixo da horizontal. Em outras palavras, Plutão vira de lado, assim como Urano.

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Essa inclinação é muito maior do que a do eixo da Terra, de apenas 23,5º; portanto, as estações em Plutão são extremas e muito longas, uma vez que leva pouco mais de 248 anos para orbitar o Sol.

Muitos cientistas acreditam que rotações retrógradas, como nos casos de Vênus e Urano, ou eixos de rotação tão acentuados, novamente como Urano e Plutão, são causadas por impactos fortuitos causados ​​por outros grandes corpos celestes.

Nesse caso, uma questão importante ainda a ser resolvida é por que o eixo Plutão parou precisamente a 120º e não a outro valor.

Sabemos que Urano o fez a 98º e Vênus a 177º, enquanto Mercúrio , o planeta mais próximo do Sol, tem seu eixo completamente vertical.

A figura mostra a inclinação do eixo de rotação dos planetas, uma vez que o eixo é vertical, não há estações em Mercúrio:

Composição

Plutão é composto de rochas e gelo, embora eles pareçam muito diferentes dos da Terra, pois Plutão é frio além da imaginação. Os cientistas estimam que as temperaturas do planeta anão oscilam entre -228 ºC e -238 ºC, com a temperatura mais baixa observada na Antártica sendo -128 ºC.

Obviamente, elementos químicos são comuns. Na superfície de Plutão se distinguem:

-Metano

-Azoto

-Monóxido de carbono

Quando a órbita de Plutão o aproxima do Sol, o calor evapora o gelo dessas substâncias, que se tornam parte da atmosfera. E quando desaparece, eles congelam sobre a superfície novamente.

Essas mudanças periódicas causam o aparecimento de áreas claras e escuras na superfície de Plutão, que se alternam com o tempo.

Em Plutão, é comum encontrar partículas curiosas chamadas “tholins” (nome dado a elas pelo renomado astrônomo e popularizador Carl Sagan), criadas quando a radiação ultravioleta do Sol quebra as moléculas de metano e separa as moléculas de nitrogênio. A reação entre as moléculas resultantes forma moléculas mais complexas, embora mais desordenadas.

Tholins não são formados na Terra, mas são encontrados em objetos no sistema solar externo, dando-lhes uma coloração rosada, como no Titã de Saturno e, é claro, em Plutão.

Estrutura interna

Até agora, tudo indica que Plutão tem um núcleo rochoso formado por silicatos e provavelmente coberto por uma camada de água gelada. 

A teoria da formação de planetas indica que as partículas mais densas se acumulam no centro, enquanto as mais leves, como o gelo, permanecem acima, formando o manto, a camada intermediária entre o núcleo e a superfície.

Pode haver uma camada de água líquida abaixo da superfície e acima do manto congelado.

O interior do planeta é muito quente devido à presença de elementos radioativos, cuja decomposição produz radiação, parte da qual se propaga sob a forma de calor. 

Os elementos radioativos são de natureza instável, portanto tendem a se transformar em elementos mais estáveis, emitindo partículas e radiação gama continuamente, até que a estabilidade seja alcançada. Dependendo do isótopo, uma certa quantidade de material radioativo decai em frações de segundo ou leva milhões de anos.

geologia

A superfície fria de Plutão é quase todo nitrogênio congelado com traços de metano e monóxido de carbono. Estes dois últimos compostos não são distribuídos homogeneamente na superfície do planeta anão.

As imagens mostram áreas claras e escuras, bem como variações de cores, o que sugere a existência de várias formações e a predominância de alguns compostos químicos em determinados locais. 

Apesar da pouca luz solar entrar, a radiação ultravioleta é suficiente para causar reações químicas na atmosfera fina. Os compostos que são produzidos dessa maneira se misturam com a chuva e a neve que caem na superfície, dando as cores entre amarelo e rosa com as quais Plutão é visto pelos telescópios.

Quase tudo o que se sabe sobre a geologia de Plutão é devido aos dados coletados pela sonda New Horizons. Graças a eles, os cientistas agora sabem que a geologia de Plutão é surpreendentemente variada:

Planícies de gelo

-Glaciers

Montanhas de água congelada

-Algumas crateras

Evidências de crio- vulcanismo , vulcões que soltam água, amônia e metano, diferentemente dos vulcões terrestres que soltam lava.

Satélites de Plutão

Plutão possui vários satélites naturais, dos quais Caronte é o maior.

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Por um tempo, os astrônomos acreditaram que Plutão era muito maior do que realmente é, porque Charon orbita muito de perto e quase circularmente. Assim, os astrônomos não puderam diferenciá-los a princípio.

Em 1978, o astrônomo James Christy descobriu Charon através de fotografias. É metade do tamanho de Plutão e seu nome também vem da mitologia grega: Caronte foi o barqueiro que transportou almas para o submundo, o reino de Plutão ou Hades.

Mais tarde, em 2005, graças ao Telescópio Espacial Hubble, foram encontradas as duas pequenas luas Hydra e Nix. E então, em 2011 e 2012, respectivamente, Cerberus e Styx apareceram, todos com nomes mitológicos.

Esses satélites também têm órbitas circulares em torno de Plutão e podem ser objetos capturados do cinturão de Kuiper.

Plutão e Caronte formam um sistema muito interessante, no qual o baricentro, ou centro de massa, fica fora do objeto maior. Outro exemplo extraordinário é o sistema Sol-Jupiter.

Ambos também estão em rotação síncrona, o que significa que sempre mostram a mesma face. Portanto, o período orbital de Caronte é de cerca de 6,5 dias, o mesmo que Plutão. E esse também é o tempo que leva para Charon percorrer seu eixo. 

Muitos astrônomos acreditam que essas são boas razões para considerar o casal como um planeta duplo. Tais sistemas duplos não são raros nos objetos do universo; sistemas binários são freqüentemente encontrados entre as estrelas.

Foi até proposto que a Terra e a Lua também são consideradas um planeta binário.

Outro ponto de interesse para Charon é que talvez contenha água líquida no interior, que atinge a superfície através de fissuras e forma gêiseres que congelam imediatamente.

Plutão tem anéis?

É uma boa pergunta, já que Plutão está, afinal, à beira do sistema solar e já foi considerado um planeta. E todos os planetas exteriores têm anéis.

Em princípio, como Plutão possui duas luas pequenas o suficiente e com pouca gravidade, os impactos contra elas podem elevar e dispersar material suficiente para se acumular na órbita do planeta anão, formando anéis.

No entanto, os dados fornecidos pela missão New Horizons da NASA mostram que Plutão não tem anéis no momento. 

Mas os sistemas de anéis são estruturas temporárias, pelo menos no tempo astronômico. As informações atuais sobre os sistemas de anéis dos planetas gigantes revelam que sua formação é relativamente recente e que, à medida que se formam, podem desaparecer e vice-versa.

Missões para Plutão

New Horizons é a missão da NASA de explorar Plutão, seus satélites e outros objetos no Cinturão de Kuiper, a região ao redor do Sol em um raio de 30 a 55 unidades astronômicas.

Plutão e Caronte estão entre os maiores objetos dessa região, que também contém outros, como cometas e asteróides, os chamados corpos menores do sistema solar.

A rápida sonda New Horizons decolou de Cabo Canaveral em 2006 e chegou a Plutão em 2015. Obteve inúmeras imagens mostrando características nunca antes vistas do planeta anão e seus satélites, além de medições de campo magnético, espectrometria e muito mais.

A New Horizons continua a enviar informações hoje e agora está a cerca de 46 UA da Terra, no meio do Cinturão de Kuiper.

Em 2019, ele estudou o objeto chamado Arrokoth (Ultima Thule) e agora espera-se que ele faça medições de paralaxe em breve e envie imagens das estrelas de um ponto de vista totalmente diferente do terrestre, que servirá como guia de navegação.

A New Horizons também deve continuar enviando informações até pelo menos 2030.

Referências

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