Hubble fylgist með óreglulegum dansi tungla Plútós

Sævar Helgi Bragason 03. jún. 2015 Fréttir

Ný rannsókn byggð á gögnum Hubblessjónaukans sýnir að tvö af fimm tunglum Plútós hafa mislanga daga og að eitt þeirra sé kolsvart

  • Teikningar sem sýna hvernig Plútótunglið Nix snýst óreglulega um möndul sinn

Ítarlegasta rannsókn sem gerð hefur verið á Plúto og fylgitunglum hans — sem byggir á öllum gögnum sem Hubble geimsjónauki NASA og ESA hefur aflað um Plútó-Karon kerfið — sýnir að tvö af tunglum hans snúast óreglulega um möndul sinn, sem er mjög óalgengt í sólkerfinu. Rannsóknin bendir ennfremur til að eitt tunglanna sé kolsvart, sem kemur mjög á óvart. Þessar óvæntu niðurstöður birtast í tímaritinu Nature hinn 4. júní og gefa góða vísbendingu um hvað bíður New Horizons geimfarsins þegar það flýgur framhjá Plútó í júlí.

Næstum öll tungl reikistjarnanna, Máninn okkar þeirra á meðal, snúast jafnhratt um möndul sinn og í kringum móðurhnöttinn — þ.e. dagurinn er jafnlangur umferðartímanum. Þess vegna snýr sama hlið tunglsins ætíð að Jörðinni. Það kom stjörnufræðingum því talsvert á óvart þegar í ljós kom að tvö, sennilega fjögur, af fimm tunglum Plútós snúa öllum hliðum sínum að dvergreikistjörnunni á einhverjum tímapunkti.

Ný rannsókn sem byggir á gögnum frá Hubble geimsjónaukanum sýnir að tvö af tunglum Plútós, Nix og Hýdra, hafa óreglulegan möndulsnúning. Það þýðir að athugandi sem stæði á Plútó sæi ekki sömu hlið tunglanna milli nátta. Athugandi sem stæði á tunglunum sjálfum upplifði ennfremur mislanga daga, þar sem engir tveir dagar eru nákvæmlega jafn langir.

Hin tunglin tvö, Kerberos og Styx, hafa líklega líka óreglulegan möndulsnúning og líklega mun New Horizons geimfar NASA staðfesta það..

Óreglulega hreyfingu tunglanna má rekja til Plútós og Karons. Vegna stærðar Karons snúast Plútó og Karon um sameiginlega massamiðju sem liggur milli hnattanna tveggja. Umferðartími Plútós og Karons um massamiðjuna er sömuleiðis hraður, svo þyngdarkrafturinn sem litlu tunglin verða fyrir breytist stöðugt.

Skýringarmynd af stærðum, lögun og birtu fimm tungla Plútós
Stærð, lögun og birta tungla Plútós. Mynd: NASA, ESA, A. Field (STScI)

Breytilegur þyngdarkraftur og sú staðreynd að tunglin eru ekki fullkomlega hnattlaga, heldur nær amerískum fótbolta að lögun, veldur því að tunglin snúast óreglulega um möndul sinn.

Merki um þennan óregulega snúning sáust fyrst þegar stjörnufræðingar mældu breytingar í ljósinu sem litlu tunglin tvö endurvörpuðu. Þegar myndir sem Hubble tók árið 2005 og 2012 voru rannsakaðar kom í ljós að birtusveiflurnar voru óreglulegar og er aðeins hægt að útskýra þær út frá óreglulegum möndulsnúningi. Sjá tölvugert myndskeið.

Myndir Hubbles sýna líka að tunglið Kerberos er kolsvart, öfugt við yfirborð hinna tunglanna sem eru björt. Búast mætti við að ryk sem bærist frá hinum tunglunum við loftsteinaárekstra myndi þekja tunglin og gefa yfirborðum þeirra einsleitt yfirbragð, en hvers vegna Kerberos er kolsvart er ráðgáta.

Óreglulegur möndulsnúning var ekki það eina sem koma á óvart í rannsókninni. Mælingar Hubbles sýndu að brautir Nix, Styx og Hýdra tengjast á samskonar hátt og brautir þriggja stærstu tungla Júpíters. Ef geimfari stæði á Nix sæi hann eða hún Styx ganga tvisvar í kringum Plútó á sama tím og Hýdra færi þrisvar sinnum í kringum Plútó.

Óregluleg hreyfing sem fannst í Plútó-Karon kerfinu merkir ekki endilega að það sé á mörkum þess að sundrast. Gera þarf frekari rannsóknir til að skera úr um örlög kerfisins til langframa. Stjörnufræðingar bíða spenntir eftir frekari mælingum Hubble geimsjónaukans en ekki síst heimsókn New Horizons geimfarsins til Plútós í júlí næstkomandi.

Tengt efni

- Sævar Helgi Bragason