De Kuipergordel was ooit een wrede en chaotische plek. Hier werden hele werelden geschapen en vernietigd en botsingen van kosmische lichamen onderling bleven alledaags. Maar millennia lang kalmeerden de binnenste regionen van het zonnestelsel. Er blijven echter littekens achter; de littekens die NASA net begint te zien in de New Horizons-missie. Op 14 juli moet het ruimtevaartuig zo dicht mogelijk bij Pluto zijn - een dwergplaneet aan de rand van het zonnestelsel.
Planetaire astronoom Mike Brown, van het California Institute of Technology in Pasadena, Californië. Verwijst naar deze littekens als de 'bloedspatten' van het zonnestelsel. In zijn vormende jaren was het zonnestelsel een broeinest van planetaire vorming en vernietiging. Een team van astronomen, als een groep van forensische experts, is op zoek naar bewijs van een misdrijf in de Kuipergordel, waar het bewijsmateriaal in de tijd bevroren was.
Charon: Frozen Witness
Astronomen ontdekten nog vier satellieten in een baan rond Pluto en Charon, wat waarschijnlijk in het verleden een enorme impact had op de dwergplaneet. Andere kleine werelden in de Kuipergordel vertonen ook tekenen van een botsing. Interessant is dat Pluto in het forensisch onderzoek van de New Horizons-missie geen slachtoffer is dat kan vertellen over de geschiedenis van het zonnestelsel. De gewenste patiënt is Charon.
Foto van Pluto genomen door de New Horizons-missie op 14 juli 2015
"Het zal heel cool zijn als er nieuwe beelden van New Horizons komen", zei Brown. "Je zult zeker één grote krater op Charon kunnen zien met stralen en verschillende andere reliëfformaties die de plaats zullen worden waar we de geschiedenis van het buitenste zonnestelsel kunnen lezen." Net als onze maan is Charon bijna verstoken van atmosfeer. Dit betekent dat kraters, die tussen de miljoenen en miljarden jaren oud zijn, in steen blijven gegraveerd zonder het risico van vernietiging door atmosferische gassen. Pluto daarentegen heeft een dominante zwaartekracht die ze vasthoudt, het oppervlak bevriest en sublimeert gedurende lange 248 jaar rotatie rond de zon.
"Het zal interessant zijn om te zien hoe de vorst alles op het oppervlak van Pluto veranderde, maar Charon stierf, net als onze maan, die daar gewoon zit en het hele verhaal opschrijft.We gaan daarheen om bewijs te zien van alle bloedspatten uit het verleden," voegde hij eraan toe.
Bij de nadering van het Pluto-Charon-systeem bevestigde het New Horizons-apparaat de dichotomie. Pluto ziet er roodachtig uit, terwijl Charon grijs en eentonig is. Er zijn slechts 12.000 mijlen tussen deze twee orbitale lichamen. Een beetje raar natuurlijk, maar de zwaartekracht beslist alles.
Foto van Charon genomen door de New Horizons-missie op 14 juli 2015
"Pluto is enorm genoeg om een atmosfeer te houden, meestal gevormd uit stikstof, maar afgewisseld met methaan.Als het condenseert op het oppervlak, is het rijp, methaan bevriest en schittert onder de zonnestralen in rood," zei Brown. "We weten al vele decennia dat Pluto rood is vanwege methaan op het oppervlak, Charon is op zijn beurt klein genoeg om de atmosfeer vast te houden, dus het verdampt gewoon in de ruimte."
Met betrekking tot de beelden die tot nu toe uit de New Horizons komen, is Brown geïntrigeerd.
"Kijkend naar Charon opnieuw - ik zie veel kraters, nu kun je andere kleine lichtpuntjes onderscheiden die lijken te versmelten met de achtergrond .Ik wil echt weten wat ze zijn.Ik denk dat dit oude vulkanen zijn waarlangs water stroomde in het verre verleden" . "Met Pluto, net als iedereen, ben ik gewoon in de war. Ik begrijp niet wat een heldere, hartvormige formatie op het oppervlak ervan te zien is, en ik kijk er naar uit om erboven te zijn ... om er eindelijk achter te komen dat wat is er aan de hand, er is geen reden voor, de rest van de evenaar is donker, zoals het hoort, en zoals het 20 jaar geleden was voorspeld. er is nog steeds een onbegrijpelijke lichtpuntje! Dit is raar. "
Een beetje over Eris
Brown is een productieve zoeker van nieuwe werelden in afgelegen gebieden van het zonnestelsel. Na zijn ontdekking in 2005 van Eris, die leidde tot het controversiële besluit van de Internationale Astronomische Unie (IAU), werd Pluto "verlaagd" naar een nieuwe klasse van hemellichamen die bekend staan als dwergplaneten. Brown werd bekend als Pluto's "moordenaar".
Destijds geloofde men dat Eris, dat zich ver buiten de gemiddelde baan van Pluto om de zon uitstrekt, groter was dan het. Maandag hebben de wetenschappers van New Horizons echter aangekondigd dat ze eindelijk de diameter van Pluto nauwkeurig hebben gemeten, de werkelijke diameter van de dwergplaneet is groter dan die van Eris, maar slechts 28 mijl.
"Het is een beetje grappig, want toen we Eridu voor het eerst ontdekten, bleek het meer te zijn dan Pluto, alleen vanwege de verkeerde gegevens," zei Brown.
Het is de moeite waard om op te merken dat de massa's van Pluto en Eris precies een tijdje bekend waren - Eris is 1/3 van de massieve Pluto. Nu kan het nog nauwkeuriger worden berekend door de kenmerken te meten van satellieten die rond beide dwergplaneten cirkelen. Maar de fysieke omvang van Pluto was moeilijk te ontcijferen. Vanaf de aarde gebruiken astronomen een methode die bekend staat als "sterocclusie" om de diameter van verre planeten te meten. Terwijl de planeet rond de zon draait, passeert het soms voor het gezichtsveld van een verre ster. Het kan worden gebruikt als een hemelliniaal om planetaire diameters te meten.
Eris roteert zo ver van onze ster dat in alle delen van zijn baan alle gassen uit de atmosfeer aan de oppervlakte bevriezen. Pluto reist dichter naar de zon, en atmosferische gassen kunnen de metingen van occlusie verstoren, waardoor het sterlicht dat achteraf zichtbaar is vervaagt. Maar bij het berekenen van de diameter van Eris (hoewel de dwergplaneet verder weg is), maakt het gebrek aan atmosfeer de metingen nauwkeuriger.
Het feit dat New Horizons ontdekte dat Pluto groter is dan we dachten (maar de massa ervan bleef hetzelfde) is cruciaal voor het begrip van de samenstelling ervan.
"Het meest interessante is dat Pluto en Eris bijna precies dezelfde grootte hebben en toch zijn ze bijna 30 procent verschillend in massa, dus dit zijn heel verschillende objecten", zei Brown. "Bijna iedereen vindt ze graag als een tweeling, omdat ze bijna identiek zijn qua grootte, maar ik zou zeggen dat deze objecten heel, heel anders zijn."
"Pluto is kouder dan we eerder dachten, het kreeg veel meer ijs dan Eris, Eris kan een laag bevroren water op de achterkant bogen, maar Pluto is ermee bedekt."
En dit lijkt een terugkerend thema te zijn in de Kuipergordel: van een afstand lijkt het erop dat elk object zijn eigen kenmerken heeft.
Missie voor generaties
Hoewel het New Horizons-team hoopt zoveel mogelijk doelen in de Kuipergordel te veroveren na een bezoek aan Pluto, zullen ze hoogstwaarschijnlijk slechts één voorwerp kunnen onderzoeken en de vergadering zal nogal afgelegen zijn, zei Brown. Omdat er in de nabije toekomst geen plannen zijn om missies naar de Kuipergordel te sturen, zullen planetaire wetenschappers de vluchtgegevens van het New Horizons-apparaat voor toekomstige generaties grondig bestuderen.
"Ik kan me voorstellen hoe Eris of Makemake er uit ziet," zei Brown. "Kijkend naar Charon, een object waarvan de grootte dicht bij Qaoru of Orkus ligt, is er een groot leeg palet in mijn hoofd geboren, want voordat ze een beetje anders leken, en nu met concrete afbeeldingen, is alles compleet veranderd. Het is echt heel interessant."
