تاریخچه رصد پلوتو : از کشف تا اولین گذر از کنار پلوتو

پلوتو نزدیک به یک قرن ذهن بشر را مشغول کرده است. دنیای یخی کشف‌شده در مرز‌های بیرونی منظومه شمسی در سال ۱۹۳۰ کشف شد و تا امروز یک راز سربه‌مهر بود؛ چراکه پلوتو هم کوچک است و هم بسیار دور، به‌طوری‌که تلسکوپ‌های زمینی یا نزدیک زمین قادر به اندازه‌گیری دقیق ویژگی‌های آن نیستند. اما این روال به‌سرعت در حال تغییر است. کاوشگر نیوهورایزنز یا  افق‌های جدید (New Horizons) تا لحظاتی دیگر از فاصله نزدیک از کنار پلوتو خواهد گذشت و تاکنون نیز تصاویر با جزئیات بی‌سابقه‌ای از سطح پلوتو تهیه کرده است. با ترنجی همراه باشید تا در جریان جدیدترین اخبار از پلوتو قرار بگیرید…

در جستجوی سیاره نهم

بی‌نظمی‌هایی که در مدارهای اورانوس و نپتون مشاهده می‌شد، عده‌ای از منجمان را به این نتیجه رساند که یک سیاره نهم ماورای این دو غول یخی وجود دارد.

برجسته‌ترین نام‌ها در میان این منجمان، پرسیوال لاول و ویلیام پیکرینگ آمریکایی بود. لاول که مشتاقانه در حال تحقیق روی “کانال” های مریخ بود و آن‌ها را به یک تمدن بیگانه نسبت می‌داد، رصدخانه‌ای در آریزونا ساخته بود که سیارات را بهتر مطالعه کند. علاوه بر رصد زهره و مریخ، او دهه پایانی عمر خود را صرف جستجوی سیاره اسرارآمیز نهم منظومه شمسی بود که به آن لقب “سیاره ایکس” (Planet X) داده بود.

در ماه مارس و آوریل ۱۹۱۵، رصدخانه لاول توانست تصویری از پلوتو تهیه کند. هرچند، این جرم جدید به این دلیل که کم سو تر از میزان پیش‌بینی شده بود، شناسایی نشده باقی ماند. در زمان مرگ پرسیوال لاول در ۱۲ نوامبر ۱۹۱۶، پلوتو هنوز کشف نشده بود.

لاول در تلاش برای شکار سیاره نهم تنها نبود. پیکرینگ نیز در تلاش برای یافتن دورترین سیاره منظومه شمسی بود. محاسبات او برای یافتن مدار فرضی این جرم مرتباً در حال تغییر بود. بااین‌حال در یک نقطه پیش‌بینی‌های او به مدار واقعی پلوتو نزدیک شده بود، اما یک بازنگری منجر با این شد که به نقطه دیگری نگاه کند و پلوتو همچنان از دید او پنهان ماند.

 مرگ لاول میراثی بزرگ برای رصدخانه به‌جا گذاشت و جستجو ادامه یافت. اگرچه مسائل قانونی باقی‌مانده در مورد وصیت‌نامه او منجر به خرج شدن مقدار زیادی از میراث او شد و جستجو برای سیاره ایکس دیده نشده موقتاً متوقف شد.

در سال ۱۹۲۹، کلاید تومبا از خانه خود در کانزاس به رصدخانه لاول آمد. تومبا به‌عنوان یک منجم آماتور هیچ آموزش یا دوره رسمی ندیده بود، اما سرپرست رصدخانه را تحت تأثیر قرار داد. دیری نپایید که تومبا شروع به جستجویی پرزحمت برای یافتن سیاره نهم کرد.

به مدت ۱۰ ماه، تومبا از آسمان شب عکس‌برداری کرد. به کمک ابزاری به‌نام مقایسه‌گر بلینک (چشمک) او تصاویر را دوبه‌دو مطالعه کرد و در جستجوی حرکت‌های بین صفحات بود که می‌توانست سرنخی برای سیاره گمشده لاول باشد. در ۱۸ فوریه سال ۱۹۳۰، تومبا یک نقطه ریز و کمرنگ ماورای مدار نپتون کشف کرد. در ۱۳ مارس همان سال، یعنی در روز تولد پرسیوال لاول، کشف سیاره گریزان ایکس رسماً اعلام شد.

پیشنهاد‌های نام‌گذاری عضو جدید منظومه شمسی به رصدخانه لاول سرازیر شد. نهایتاً پیشنهاد یک دختر انگلیسی ۱۱ ساله به‌نام ونتیا برنی برنده شد و سیاره نهم نامش را از الهه یونانی دنیای زیرزمین برگرفت.

مطالعات نهایتاً نشان داد که پلوتو جرم کافی برای ایجاد اختلال در مدارهای اورانوس و نپتون را ندارد. خطاهای محاسبات که به کشف این سیاره کمک کرد، بعداً معلوم شد که به علت یک تخمین جرم نادرست برای نپتون بوده است؛ عددی که بعداً توسط مأموریت وویجر ۲ ناسا تصحیح و دقیق شد.

اقمار پلوتو

به مدت چند دهه، پلوتو به نظر می‌رسید که تنها ساکن لبه بیرونی منظومه شمسی باشد. سپس در ۲۲ ژوئن ۱۹۷۸، منجم آمریکایی جیمز کریستی متوجه شد که چیزی که به نظر یک برآمدگی قابل‌اندازه‌گیری روی پلوتو به نظر می‌رسید جابجا می‌شود. یک سری تصاویر تهیه‌شده از سال ۱۹۷۰ نشان داد که برآمدگی (که کریستی متوجه شد که باید یک قمر باشد) هر شش روز یک‌بار به دور پلوتو می‌گردد. این قمر تازه کشف‌شده بر اساس نام قایقرانی که در افسانه‌های یونان مرده‌ها را به قلمرو پلوتو (الهه یونان) می‌برد، شارون نام‌گذاری شد. این قمر بزرگ نهایتاً کلیدی برای درک بهتر پلوتو در اختیار دانشمندان قرار داد.

به کمک شارون، منجمان نهایتاً توانستند تخمینی بهتر از جرم و شعاع پلوتو به دست آورند. آن‌ها همچنین توانستند یک جرم و شعاع برای شارون نیز محاسبه کنند و مشخص شد که قطری حدود نصف پلوتو و جرمی حدود یک‌هفتم جرم پلوتو دارد. این محاسبات پلوتو-شارون را به بزرگ‌ترین منظومه سیاره-قمر در منظومه شمسی تبدیل کرد.

مرکز جرم منظومه پلوتو-شارون عملاً بیرون پلوتو در نقطه‌ای روی خط واصل دو جرم قرار دارد. درنتیجه بسیاری از منجمان منظومه پلوتو-شارون را یک منظومه سیاره کوتوله دوتایی می‌دانند.

پلوتو و شارون آن‌قدر از زمین دور هستند که منجمان قادر با تفکیک این دو جرم از هم نبودند تا اینکه تلسکوپ فضایی هابل سازمان ناسا در سال ۱۹۹۰ آن‌ها را مطالعه کرد.

شارون نزدیک به ۳۰ سال تنها قمر شناخته‌شده پلوتو بود. سپس دانشمندان توجه خود را دوباره معطوف به پلوتو کردند تا به دنبال اجرامی بگردند که برای کاوشگر افق‌های جدید که در سال ۲۰۰۶ پرتاب شد، می‌توانستند بالقوه مشکل‌ساز شوند. درنتیجه، هابل در سال ۲۰۰۵ دو قمر کوچک “نیکس” و “هایدرا” را کشف کرد. محققان به کمک هابل همچنین دو قمر کوچک دیگر را شناسایی کردند که به ترتیب در سالهای ۲۰۱۱ و ۲۰۱۲ کشف و نهایتاً “کربروس” و “استیکس” نام‌گذاری شدند.

با نزدیک‌تر شدن کاوشگر افق‌های جدید به پلوتو از اوایل سال جاری میلادی، موجی از پیش‌بینی‌های اقمار پنهان و ریز اطراف پلوتو به راه افتاد. اما در روز دوم جولای گروه مأموریت اعلام کردند که قمر جدیدی در اطراف پلوتو یافت نشده است. عدم وجود قمر جدید به این معنا بود که کاوشگر در مسیر اولیه خود در گذر از کنار پلوتو باقی خواهد ماند و نیازی به تغییر مسیر نیست و این نیز به‌نوبه خود یادآور توانایی‌های فوق‌العاده تلسکوپ هابل است.

تصاویری از پلوتو که توسط تلسکوپ هابل ثبت شده است:

کمربند سیارکی کوئیپر

بعد از کشف پلوتو در سال ۱۹۳۰، بسیاری از دانشمندان به این فکر بودند که شاید اجرام یخی کوچک دیگری نیز در این ناحیه منظومه شمسی وجود داشته باشند.

باوجود این حدس و گمان‌ها، چنین کشفی تا سال ۱۹۹۲ به طول انجامید تا اینکه در این سال، منجمانی به‌نام‌های دیوید جویت و جین لو یک جرم کوچک و یخی دوم در همسایگی پلوتو پیدا کردند. شش ماه بعد، آن‌ها یک جرم سوم هم پیدا کردند. ظرف چند سال، ناحیه‌ی ماورای سیاره نهم که خالی فرض می‌شد، به‌سرعت پر از اجرام یخی کوچک شد.

کشف تومبا نهایتاً بخشی از یک ناحیه جدید منظومه شمسی به‌نام “کمربند کوئیپر” شد. کمربند کوئیپر به احترام منجمی به‌نام گرارد کوئیپر نام‌گذاری شد. نکته جالب این است که کوئیپر وجود دیسکی از چنین اجرامی در اوایل شکل‌گیری منظومه شمسی را مطرح کرده بود اما فکر نمی‌کرد که این کمربند هنوز باقی مانده است.

کشف کمربند کوئیپر پایانی بر فصل سیاره بودن پلوتو و شروعی بر حذف تدریجی این سیاره کوتوله از لیست سیارات منظومه شمسی بود. امروزه باور بر این است که صدها هزار جرم یخی با قطر بیش از ۱۰۰ کیلومتر و بیش از یک تریلیون دنباله‌دار در کمربند کوئیپر وجود دارد.

در سال ۲۰۰۵ منجمان یک جرم بزرگ به‌اندازه پلوتو در این کمربند پیدا کردند و نهایتاً “اریس” نام‌گذاری شد. ابتدا اریس هم به‌عنوان سیاره دهم شناخته می‌شد. اما در یک قانون‌گذاری جنجالی در سال ۲۰۰۶، اتحادیه بین‌المللی نجومی تعریف سیاره را مورد بازنگری قرار داد و پلوتو را دوباره دسته‌بندی کرده و عنوان “سیاره کوتوله” را به آن اختصاص داد. هم به اریس و هم یکی از اجرام کمربند سیارکی موسوم به سرس نیز این عنوان اختصاص داده شد.

علاوه بر اریس، بعداً دو سیاره کوتوله دیگر نیز کشف شد. در سال ۲۰۰۸ اجرام “میک میک” (Makemake) و هاومیا (Haumea) به‌عنوان سیاره‌های کوتوله ناحیه کمربند کوئیپر طبقه‌بندی شدند.

طبقه‌بندی دوباره پلوتو وقتی رخ داد، موجی از عصبانیت به راه افتاد و هنوز گمان می‌رود که ادامه داشته باشد. برخی افراد بر این باورند که بازدید کاوشگر افق‌های جدید از پلوتو موجب برگشتن پلوتو به لیست سیاره‌ها خواهد شد.

افق‌های جدید

تا لحظاتی دیگر کاوشگر افق‌های جدید برای اولین بار از کنار پلوتو خواهد گذشت. این فضاپیما تصاویری بی‌سابقه از این منظومه سیاره کوتوله دوتایی تهیه خواهد کرد.

وقتی کاوشگر افق‌های جدید در ۱۹ ژانویه سال ۲۰۰۶ از فلوریدا پرتاب شد، پلوتو هنوز عنوان سیاره را داشت. نه و نیم سال طول کشید که این کاوشگر به کمربند کوئیپر برسد. در مسیر پروازش، افق‌های جدید مشاهداتی در گذر از کنار مشتری و اقمارش در سال ۲۰۰۷ انجام داد و این غول گازی یک کمک گرانشی به این کاوشگر رساند.

در پایان ماه مه ۲۰۱۵، افق‌های جدید به فاصله‌ای رسید که وضوح تصاویرش به‌اندازه وضوح تصاویر تلسکوپ هابل شد. طی ماه ژوئن، تصاویری که بهتر از تصاویر تلسکوپ هابل بودند به‌طور روزانه در اختیار عموم قرار گرفت و مردم را با این سیاره کوتوله که قبلاً فقط مجموعه‌ای تار از پیکسل‌ها بود آشنا کرد.

عجیب‌ترین مشاهده، تفاوت قوی بین رنگ پلوتو و بزرگ‌ترین قمرش یعنی شارون بود. درحالی‌که پلوتو رنگی قهوه‌ای متمایل به سرخ دارد، شارون دارای رنگی خاکستری است. این کاوشگر تصاویر از تغییر وجوه این دو جرم حین حرکت وضعی نشان داد و نقاط عجیب لکه مانند و قطب‌های غیرعادی در تصاویر دیده می‌شد.

در روز چهارم جولای، فضاپیما دچار یک نقص جزئی اما دلهره‌آور شد که ۱۰ روز مانده به امروز که روزی تاریخ‌ساز است، وارد حالت Safe Mode شد. بعداً مشخص شد که مشکل ناشی از یک اشتباه در زمان‌بندی دستورات بوده است. بااینکه مقداری از اطلاعات علمی از دست رفت، گروه مأموریت اعلام کردند که این اتفاق هیچ تأثیری روی اهداف اصلی مأموریت نگذاشته است. این کاوشگر سه روز بعدازآن اتفاق، یعنی در روز هفتم جولای به عملیات علمی عادی بازگشت.

تصاویر گذر نزدیک از کنار پلوتو بسیار دیدنی خواهد بود و بی‌صبرانه منتظر رسیدن این اطلاعات به زمین هستیم و باید عصر امروز منتظر آن باشیم، چرا که گذر در ساعت ۱۶:۱۹ به‌وقت‌تهران انجام می‌شود و اگر سیگنال‌ها بلافاصله مخابره شوند، حدود ۴ و نیم ساعت بعد، یعنی حدود ساعت ۲۰ الی ۲۱ به‌وقت‌تهران باید منتظر دیدن تصاویر باشیم.

این گذر، پایان مأموریت نخواهد بود و ارسال اطلاعات گذر از کنار پلوتو تا چند ماه ادامه خواهد داشت و دانشمندان علوم سیاره‌ای سال‌های سال روی این اطلاعات کار خواهند کرد تا اهمیت آن را درک کنند.

کاوشگر افق‌های جدید نیز آرام و پیوسته به‌سوی نواحی بیرونی منظومه شمسی ما حرکت خواهد کرد. گروه مأموریت پیشنهادی کرده‌اند که در صورت تصویب و تأمین بودجه توسط ناسا، در سال ۲۰۱۹ یک گذر از کنار جرم دیگری در کمربند کوئیپر انجام خواهد شد.

[su_button url=”http://www.space.com/29911-pluto-exploration-history-new-horizons.html” target=”blank” background=”#46bfb1″]Space[/su_button]