बौना ग्रह प्लूटो और इसकी पांच चंद्रमाओं की प्रणाली पुरातनता के अंडरवर्ल्ड के रूप में रहस्यमयी है जो उनके नामों को प्रेरित करते हैं। पृथ्वी से लगभग 3.7 बिलियन मील की दूरी पर, प्लूटो मूल नौ ग्रहों में से केवल एक है जिसे अभी तक करीब-करीब देखा जा सकता है - हालांकि यह तब बदल जाएगा जब न्यू होराइजन्स जांच जुलाई के मध्य में फ्लाईबाई करता है। इसमें चंद्रमाओं की अपुष्ट संख्या भी है, जो कक्षीय प्रक्षेपवक्र की गणना की जटिलताओं को जोड़ता है।
संबंधित सामग्री
- प्लूटो प्रोब ने अपने करीबी एनकाउंटर पर आश्चर्य जताया
- विलियम शटनर हाइजैक ने प्लूटो के चंद्रमा का नाम रखने के लिए प्रतियोगिता की
न्यू होराइजंस मिशन के प्रमुख अन्वेषक एलन स्टर्न कहते हैं, "यदि आपने मेरी विज्ञान टीम को मतदान किया, तो मुझे पूरा यकीन है कि बहुमत को अधिक चन्द्रमा नहीं मिलने पर आश्चर्य होगा।" “सवाल यह है कि क्या हम 2, या 10 या 20 खोजने जा रहे हैं? मैं अपना दांव शून्य पर नहीं लगाऊंगा।
नेचर में इस सप्ताह प्रकाशित एक नए अध्ययन से हमें प्लूटो के ज्ञात चंद्रमाओं की कक्षाओं को बेहतर ढंग से समझने में मदद मिलती है, जो कि जुड़वां सितारों की कक्षा में एक्सोप्लैनेट के यांत्रिकी के सुराग दे सकती है। लेकिन यह काम कुछ विसंगतियों की ओर भी इशारा करता है, जो इन चन्द्रमाओं के गठन का सुझाव देते हैं, अभी भी एक पहेली है।
प्लूटो और इसके सबसे बड़े चंद्रमा, चारोन, एक द्विआधारी नृत्य में बंद हैं, जो एक दूसरे पर उनके गुरुत्वाकर्षण प्रभाव के कारण द्रव्यमान के एक सामान्य केंद्र की परिक्रमा करते हैं। इस प्रणाली में चार अन्य ज्ञात उपग्रह- स्टाइलक्स, निक्स, केर्बरोस और हाइड्रा भी हैं जो प्लूटो के बजाय सामान्य केंद्र की कक्षा में हैं। इसका मतलब है कि उनके पास-गोलाकार कक्षाओं में अजीब तरह के मोहरें हैं, और वे सौर मंडल में अन्य चंद्रमाओं से अलग व्यवहार करते हैं।
यह जटिल कक्षीय संबंध, दूर प्रणाली के अवलोकन की कठिनाई के साथ मिलकर प्लूटो और उसके परिवार का गठन कैसे हुआ, यह पता लगाना कठिन बना दिया है। प्रमुख सिद्धांत यह है कि, पृथ्वी के चंद्रमा का निर्माण करने वाले विशालकाय प्रभाव की तरह, चारोन का जन्म तब हुआ था जब सौर प्रणाली के हिंसक गठन के दौरान प्लूटो में एक बड़ी वस्तु धराशायी हो गई थी, और अन्य छोटे चंद्रमा बचे हुए मलबे से निकले थे।
अप्रैल में ली गई न्यू होराइजन्स की छवियां प्लूटो और चारन को एक आम केंद्र के रूप में दर्शाती हैं। (NASA / जॉन्स हॉपकिंस यूनिवर्सिटी एप्लाइड फिजिक्स लेबोरेटरी / साउथवेस्ट रिसर्च इंस्टीट्यूट द्वारा एनिमेटेड जिफ) "हम अभी भी इस बात से चकित हैं कि सिस्टम का गठन कैसे हुआ है, " सर्च फॉर एक्स्ट्राटेरैस्ट्रियल इंटेलिजेंस (SETI) संस्थान के एक वरिष्ठ शोध वैज्ञानिक सह लेखक मार्क शोलेटर कहते हैं। "मुझे लगता है कि हर कोई मानता है कि, कुछ समय के लिए दूर के अतीत में, एक बड़ी वस्तु 'प्रोटो-प्लूटो' में धराशायी हो गई और मलबे के बादल से बाहर निकले चंद्रमा। हालांकि, कहानी में उस बिंदु के बाद, विवरण बहुत ही अस्पष्ट है। ”
अब, हब्बर स्पेस टेलीस्कॉप से एकत्र किए गए डेटा का विश्लेषण केर्बरोस और स्टाइलक्स की खोजों के बाद पता चलता है कि स्टाइलिक्स प्रभाव सिद्धांत का समर्थन करते हुए निक्स और हाइड्रा के साथ एक कक्षीय प्रतिध्वनि में बंद है। कक्षीय प्रतिध्वनि तब होती है जब कई निकाय एक-दूसरे पर नियमित, समय-समय पर गुरुत्वाकर्षण प्रभाव डालते हैं, ताकि वे अपनी कक्षाओं को एक पूर्वानुमान पैटर्न में पूरा कर सकें। सबसे प्रसिद्ध उदाहरण बृहस्पति के तीन चंद्रमाओं, आयो, यूरोपा और गेनीमेड का लैप्लस प्रतिध्वनि है, जिसमें 1: 2: 4 की कक्षीय प्रतिध्वनि है। इसका मतलब यह है कि आइओ गैनीमेड के घुमावों में से हर एक के लिए चार बार बृहस्पति की परिक्रमा करता है, जबकि यूरोपा उसी समय में दो बार परिक्रमा करता है।
Showalter द्वारा गणितीय मॉडल से पता चलता है कि सभी पाँच प्लूटो चंद्रमाओं के प्रतिध्वनियों को एक 1: 3: 4: 5: 6 में लगाया जा सकता है, जो कि चेरॉन-गठन के प्रभाव के बाद का संबंध है, प्लूटो के चंद्रमाओं की कक्षीय अवधि के वर्तमान अनुपात के बहुत करीब है। यह सिद्धांत स्टाइक्स, निक्स और हाइड्रा के शेष अनुनाद की भी व्याख्या करता है। लेकिन एक जटिल कारक है: प्लूटो प्रणाली के अन्य निकाय अराजकता को उन चन्द्रमाओं में अन्यथा स्थिर विन्यास में इंजेक्ट करते हैं।
स्टाइलक्स, निक्स और हाइड्रा ज्यादातर समय प्रतिध्वनि में बंद दिखाई देते हैं, लेकिन निक्स और हाइड्रा को समय-समय पर अराजकता में फेंक दिया जाता है, और इस कारण को भुनाना मुश्किल होता है। अराजक कक्षाएँ तब होती हैं जब एक गैर-गोलाकार वस्तु के रोटेशन की धुरी काफी लड़खड़ाती है, जो इसे एक समकालिक कक्षा में गिरने से रोकती है। उदाहरण के लिए, शनि का "स्पंज" चंद्रमा हाइपरियन पूरी तरह से घूमता है, और खगोलविदों का मानना है कि इसकी प्रचंड गति हाइपरियन के 3: 4 ऑर्बिटल रेजोनेंस के साथ बड़े चंद्रमा टाइटन के कारण होती है। लेकिन शोलेटर द्वारा चलाए गए नए फोटोमेट्री और डायनेमिक मॉडल बताते हैं कि प्लूटो और चारोन जैसी एक द्विआधारी प्रणाली भी गैर-गोलाकार चन्द्रमाओं को अव्यवस्थित रूप से घुमाने का कारण बन सकती है, इसलिए यहां तक कि निक्स और हाइड्रा की अराजक कक्षाओं के साथ, प्रभाव परिदृश्य अभी भी प्रशंसनीय लगता है।
2012 की हबल छवि प्लूटो को उसके पांच ज्ञात चंद्रमाओं के साथ कैप्चर करती है। (नासा, ईएसए, और एम। शोलेटर (SETI संस्थान)) केर्बरोस, हालांकि, प्रभाव सिद्धांत में एक प्रमुख रिंच फेंकता है। हबल के अवलोकन डेटा के आधार पर, निक्सन और हाइड्रा चारोन के समान उज्ज्वल वस्तु प्रतीत होते हैं। लेकिन कर्बेरोस ज्यादा गहरा लगता है। एक द्रव्यमान के साथ जो कि निक्स और हाइड्रा का लगभग एक तिहाई है, केर्बरोस केवल लगभग 5 प्रतिशत सूरज की रोशनी को दर्शाता है। यदि प्लूटो के छोटे चंद्रमाओं को एकल प्रमुख टकराव की एकत्रित सामग्री से बनाया गया था, तो उनका आकार और चमक के बीच सीधा संबंध होगा। एक विषम उपग्रह प्रणाली, जैसे कि प्लूटो प्रतीत होती है, एक पहेली बनी हुई है।
"यह शोध पुरातत्व की तरह एक सा है, " शोलेटर कहते हैं। "हमने प्राचीन मिट्टी के बर्तनों के कुछ टुकड़ों का पता लगाया है, लेकिन अभी तक नहीं पता है कि वे एक साथ कैसे फिट होते हैं।"
14 जुलाई को प्लूटो सिस्टम के न्यू होराइजन्स फ्लाईबी नेचर पेपर में उठाए गए कई सवालों के जवाब देने में मदद करेंगे। न्यू होराइजन्स पर उपकरण यह निर्धारित करने में सक्षम होंगे कि क्या केर्बरोस वास्तव में अन्य चंद्रमाओं की तुलना में गहरा है, और वे प्लूटो के सभी चंद्रमाओं के आकार का सटीक माप लेंगे। शायद सबसे रोमांचक, फ्लाईबी यह प्रकट करेगा कि क्या कोई अन्य चंद्रमा या छल्ले मौजूद हैं जो प्लूटो प्रणाली के जटिल कक्षीय यांत्रिकी को प्रभावित करते हैं।
शोलेटर बताते हैं, "प्रत्येक ग्रहीय प्रणाली की एक कहानी होती है।" “उनके इतिहास को समझने से हमें अन्य प्रकार की खगोलीय डिस्क को समझने में मदद मिलती है, जिसमें आकाशगंगा और एक्सोप्लैनेटरी सिस्टम शामिल हैं। कई ज्ञात are परिचालित ग्रह ’हैं जो एक की बजाय दो तारों की परिक्रमा करते हैं - लगता है कि ल्यूक स्काईवॉकर तातारिन पर सूर्यास्त के समय। मुझे लगता है कि प्लूटो प्रणाली हमें इस बारे में नए विवरण दिखा रही है कि ये कितनी बड़ी डायनेमिक सिस्टम संचालित करते हैं। "
