Przez kilkadziesiąt lat niecierpliwie poszukiwano go na niebie. Kiedy wreszcie się znalazł, mówił o nim cały świat, a Ameryka oszalała z radości. Pluton narodził się od razu na szczytach sławy. Ale później jego droga prowadziła już tylko w dół. W zeszłym roku, po 76 latach od triumfalnego wejścia na scenę, skreślono go ostatecznie z listy planet Układu Słonecznego. Na osłodę stworzono kategorię planet karłowatych, wśród których miał szansę królować. Ale oto niecały miesiąc temu ostatecznie potwierdzono, że nawet w tym gronie znamy już potężniejszych od niego.
Triumf przypadku
Początek XX wieku upłynął pod znakiem poszukiwań dziewiątej planety – tajemniczego obiektu, którego istnienie na peryferiach Układu Słonecznego miało tłumaczyć obserwowane zaburzenia ruchu Neptuna i Urana. Poszukiwania szły jednak niesporo. Wreszcie amerykański astronom Percival Lowell wyliczył, w którym punkcie nieba powinna się znajdować poszukiwana planeta, a 14 lat po jego śmierci młody pracownik założonego przezeń Lowell Observatory, Clyde William Tombaugh, poszukując na zdjęciach nieba przemieszczających się na tle gwiazd obiektów, odnalazł Plutona. I tak nowa planeta, uznana za dowód potęgi mechaniki nieba i klucz do tajemnic peryferyjnych obszarów Układu Słonecznego, została odkryta przez Amerykanina, co żadnej planecie się wcześniej nie przytrafiło. Ten fakt znacząco wpłynął na jej dalsze losy w ziemskiej nauce.
Już wkrótce po odnalezieniu Plutona stało się jasne, że tylko dzięki czystemu przypadkowi znalazł się tam, gdzie poszukiwano dziewiątej planety. Nowy glob okazał się mały, ciemny i niezbyt ciekawy. Nie przypominał w niczym sąsiednich gazowych gigantów – gdy w końcu udało się go zmierzyć, wyszło na jaw, że jest znacznie mniejszy nawet od najmniejszego dotąd Merkurego. Spekulowano, że mógłby zaburzać ruch wielkich planet, gdyby zbudowany był cały z ciężkiej materii, na przykład... ze złota. Nikt nie traktował jednak tej możliwości poważnie – było już jasne, że istnienie Plutona w żaden sposób nie tłumaczy zaburzeń ruchu gigantycznych planet. Odkrycie w latach siedemdziesiątych jego największego księżyca – Charona – odrobinę podreperowało nadszarpniętą opinię dziewiątej planety, ale zarazem pozwoliło ostatecznie stwierdzić, że jego masa, ponad 400 razy mniejsza od ziemskiej, z pewnością nie zalicza się do imponujących.
Konkurencja na peryferiach
W latach dziewięćdziesiątych za orbitą Neptuna wykryto istnienie dużej ilości drobnych skał i lodowych planetoid - odpadków z okresu powstawania Układu Słonecznego. Obecnie znamy około 700 obiektów z tego obszaru, nazwanego pasem Kuipera. Rozciąga się on w odległości od 30 do 50 jednostek astronomicznych (równych odległości Ziemi od Słońca) od środka Układu, chociaż niektóre należące doń planetoidy mogą oddalać się od naszej gwiazdy na odległość większą od 100 j.a. Od czasu odkrycia pasa Kuipera w społeczności astronomów coraz częściej pojawiały się postulaty zdegradowania Plutona z pozycji planety do roli największego ze znanych obiektów Pasa. Jak twierdzą złośliwi – były one odrzucane wskutek nacisku Amerykanów, broniących jedynej „swojej” planety. W miarę jak odkrywano kolejne coraz większe planetoidy za orbitą Neptuna, sytuacja stawała się coraz bardziej napięta.
W 2002 roku po raz pierwszy pojawiły się doniesienia o odkryciu dziesiątej planety. Nazwany imieniem indiańskiego bóstwa Quaoar, odległy od Słońca o 43 j.a., okazał się już tylko dwa razy mniejszy od Plutona. Wkrótce po Quaoarze odkryto planetoidę Orcus, też nieco ponad dwa razy mniejszą od coraz bardziej wątpliwej ostatniej planety. Potem na liście obiektów pasa Kuipera pojawiła się Sedna - dziewięćdziesięciokrotnie dalsza od Słońca niż Ziemia i również nieznacznie mniejsza od Plutona. Stawało się coraz bardziej oczywiste, że znalezienie obiektu większego od Plutona to tylko kwestia czasu.
Czas na Eris
Oczekiwane odkrycie ogłosili w roku 2005 Mike Brown z Caltechu, Chad Trujillo z Obserwatorium Gemini i David Rubinowitz z Uniwersytetu Yale. Odkryta przez amerykańskich badaczy planetka, nazywana początkowo 2003UB313, a później Xena, z czasem otrzymała (być może nie bez kozery) imię Eris – greckiej bogini niezgody. Nowa rywalka Plutona od początku wydawała się co najmniej dorównywać mu wielkością.
Pomiary średnicy planetoidy nie były jednak łatwe. Planetka jest obecnie aż 97 razy dalej od Słońca niż Ziemia i nawet przez największe teleskopy wygląda jak świetlny punkt, a nie dająca się zmierzyć tarcza. Próby oszacowania jej rozmiarów opierały na ocenie ilości słonecznego światła, odbijanego przez jej powierzchnię. Ale nie znając dokładnie właściwości powierzchni planetki i jej zdolności do odbijania światła, można było tylko z grubsza ocenić jej rozmiary. Ostatecznie planetoidę udało się wymierzyć dzięki analizie pochodzącego od niej promieniowania cieplnego. Okazało się, że jej średnica wynosi około 2400 km – a więc jest nieznacznie większa od plutonowej. Nowa planetka była największym obiektem, znalezionym w Układzie Słonecznym od odkrycia Neptuna w 1846 roku.
Zespół Browna nie ukrywał nadziei, że Eris zostanie wpisana na listę planet jako długo poszukiwana dziesiąta planeta. Zwiększyłoby to liczbę „amerykańskich” planet do dwóch – dlatego też lobby amerykańskich astronomów, przychylnych temu pomysłowi, nie było wcale małe. Ale spora grupa uczonych trzeźwo zauważała, że podobnych globów na krańcach Układu Słonecznego krążą zapewne dziesiątki, a może i setki. Czy naprawdę za kilkanaście lat chcielibyśmy się budzić w systemie tysiąca planet?
Pluton Karłowaty
Ostateczną decyzję Międzynarodowa Unia Astronomiczna podjęła rok temu. Na jej sierpniowym posiedzeniu ustalono wreszcie definicję „klasycznej” planety naszego Układu: według niej za planety uważa się dziś okrążające Słońce bryły, których masa jest wystarczająco duża, by pod wpływem własnej grawitacji przybrały kształt zbliżony do kuli. W przypadku obiektów o typowej dla planet gęstości oznacza to masę około 5*1020 kg i średnicę co najmniej 800 km. Dodatkowy warunek wymaga, by planeta była w stanie „wyczyścić” okolice swej orbity z innych ciał. Pierwszą część warunków spełniają w naszym układzie wszystkie dotychczasowe planety (wraz z Plutonem), ale także i planetoidy: Ceres, Eris i najprawdopodobniej co najmniej kilka innych. Jednak ostatnie zastrzeżenie wyklucza z planetarnego grona wszystkie globy poza Merkurym, Wenus, Ziemią, Marsem, Jowiszem, Saturnem, Uranem i Neptunem. I tak Pluton przestał być planetą.
Na osłodę do astronomicznej nomenklatury wprowadzono nową kategorię planet karłowatych, które nie są jednak uznawane za „prawdziwe” planety. I tak Pluton i Eris zostały właśnie planetami karłowatymi. Do ich grona dołączyła też dawna planetoida Ceres. Na wstąpienie do klubu czekają i dalsze ciała: największe planetoidy - Westa, Pallas i Hygieja, a także Sedna, Quaoar i kilka innych obiektów z pasa Kuipera. Zdawało się, że przynajmniej w tym gronie Pluton – porównywalny wielkością z Eris, ale może masywniejszy – będzie mógł nadal królować.
Eris na prowadzeniu
Pomiary średnicy Eris obarczone zresztą były znaczną niepewnością i Pluton wciąż miał jeszcze szanse nawet w kategorii rozmiarów. O wiele ważniejszych informacji o planetce dostarczyłaby znajomość jej masy. I taki pomiar okazał się ostatnio – na nieszczęście Plutona - możliwy. Eris przypomina bowiem planety także i tym, że ma księżyc - około 150-kilometrową Dysnomię. Dysnomia obiega Eris w odległości 37 000 km w ciągu 16 dni. Przypuszczalnie – podobnie jak plutonowy Charon i ziemski Księżyc – została odłupana od swojej macierzystej planetki podczas jakiejś pradawnej kolizji z inną planetoidą około 4,5 mld lat temu. Właśnie pomiar okresu obiegu skromnego księżyca przyczynił się do dzisiejszego triumfu „Bogini Niezgody” – dzięki niemu badaczom udało się wreszcie ustalić, że Eris jest masywniejsza od Plutona, i to aż o 27%! Takie wnioski z obserwacji, wykonanych przez Mike'a Browna, odkrywcę Eris, i jego studentkę Emilly Schaller, opublikowało kilka tygodni temu prestiżowe czasopismo Science, pieczętując definitywną detronizację Plutona z i tak już niezbyt wysokiej pozycji największej wśród planet karłowatych.
Przy okazji badaczom udało się odsłonić nieco tajemnic budowy Eris. Jej średnia gęstość wynosi około 2 g/cm3. Jest więc zapewne, podobnie jak Pluton, zbudowana z lodu i skał – można ją wręcz uznać za jego chłodniejszą i nieznacznie większą bliźniaczkę. Na jej powierzchni panuje temperatura -240° C. Podobnie jak Plutona, pokrywa ją zamarznięty metan. Reakcje, zachodzące pod wpływem światła słonecznego, nadały jej czerwonawą barwę, chociaż o odcieniu bardziej żółtym, niż przybrał metanowy lód na powierzchni Plutona.
Można się zastanawiać, czemu większej od Plutona Eris nie odkryto znacznie wcześniej? Miałaby wtedy poważniejsze szanse na zostanie dziesiątą planetą, jak marzyło się jej odkrywcom. Zawinił, jak to często bywa – przypadek. Eris jest obecnie niemal w najdalszym od Słońca punkcie swojej wydłużonej orbity, którą przemierza w 560 lat. Gdy maksymalnie zbliża się do Słońca, bywa odeń odległa tylko o 38 j.a. - a ponieważ Pluton w ciągu swojej 250-letniej podróży wokół naszej gwiazdy oddala się od niej czasami nawet o 50 j.a., to zdarza się, że Eris znajduje się bliżej Słońca – i nas – niż Pluton. Gdyby taka sytuacja zdarzyła się w ostatnim stuleciu... historia nauki o Układzie Słonecznym potoczyłaby się być może zupełnie inaczej. Kto wie, jakie jeszcze niespodzianki przypadek chowa przed nami na rubieżach naszego systemu?
Weronika Śliwa, Agnieszka Pollo
