W 2005 roku odkryto planetoidę Eris. Początkowo wydawała się większa od Plutona. Późniejsze pomiary wykazały, że jej średnica jest zaledwie o kilkadziesiąt kilometrów mniejsza niż średnica Plutona. A skoro ten ostatni był planetą, powinna stać się nią także Eris.

W 2006 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna rozwiązała problem. Ustalono, że planeta musi „grawitacyjnie zdominować okolicę”, czyli nie może znajdować się wokół niej nic masywnego. Pluton tego warunku nie spełnił i stracił miano planety.

Część astronomów była warunkowi „grawitacyjnej dominacji” przeciwna. Jednak bez niego za planety trzeba by uznać także Eris, Charona i kilkadziesiąt innych znanych obiektów. Liczba planet w Układzie Słonecznym najprawdopodobniej przekroczyłaby wtedy pięćdziesiąt.

Dodatkowy kłopot wprowadzał Charon, największy księżyc Plutona. Jest on od niego tylko dwa razy mniejszy i ma osiem razy mniejszą masę. Obiegają wspólny środek ciężkości, który znajduje się poza powierzchnią Plutona. Z tego powodu były nazywane podwójną planetą – teraz są podwójną planetą karłowatą.

Pluton i Charon (fot. NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)

Pluton też ma atmosferę. Tak jak ziemska, składa się głównie z azotu

Pluton ma jednak ważną cechę większości planet – posiada atmosferę. Podobnie jak ziemska, składa się ona w większości z azotu. Jest jednak niezwykle rzadka. Sonda New Horizons, która dotarła w tamte okolice w 2015 roku, zmierzyła, że jest mniej więcej 100 tys. razy cieńsza niż ziemska (ciśnienie wynosi zaledwie około 1 pascala, podczas gdy na Ziemi - około tysiąca hektopaskali).

Trudno obserwować obiekt tak niewielki i tak odległy. Jeszcze trudniej badać tak rzadką atmosferę. Astronomowie wyczekują zatem na sprzyjające obserwacjom zdarzenia. To zaćmienia gwiazd przez Plutona. Podczas dwóch minut tranzytu (czyli przejścia) przed gwiazdą, jej światło prześwieca przez atmosferę planety. Takie przejście pozwala określić jej grubość oraz dokładny skład.

Naukowcy badali atmosferę Plutona, wykorzystując tę metodę, od roku 1988. Z obserwacji astronomicznych i danych sondy wynikało, że atmosfera Plutona puchnie, a jej objętość podwaja się mniej więcej co dekadę.

Dlaczego atmosfera Plutona puchła, a teraz się kurczy?

Wynika to z jego wędrówki wokół Słońca po bardzo wydłużonej orbicie. Podczas 248 lat, które zajmuje jeden obieg, Pluton zbliża się do Słońca na 30 jednostek astronomicznych (j.a., jednostka astronomiczna to odległość Ziemi od Słońca), po czym oddala na 50 jednostek. Gdy planeta jest bliżej Słońca, lód na jej powierzchni sublimuje, czyli przechodzi w stan gazowy. Gdy się oddala – gaz resublimuje, czyli przechodzi w stan stały.

Zależność między odległością Plutona od Słońca a grubością jego atmosfery okazała się jednak bardziej złożona. Naukowcy zauważyli, że choć Pluton oddalał się w swojej wędrówce od Słońca (w tej chwili dzielą go od Słońca 39 j.a.), jego atmosfera nadal się powiększała. Wynika to z bezwładności cieplnej. Podobnie jak woda w jeziorze lub piasek na plaży są ciepłe jeszcze długo po zmroku, Pluton też ogrzewa się i stygnie z opóźnieniem.

Ostatni tranzyt Plutona miał miejsce 15 września 2018 roku. Podczas trwających dwie minuty obserwacji światła przeświecającego zza krawędzi Plutona astronomowie stwierdzili, że jego atmosfera zanika. – Pokłady stałego azotu na powierzchni Plutona ogrzewało ciepło zgromadzone pod powierzchnią. Nowe dane wskazują, że zaczynają się one ochładzać – mówi dr Leslie Young z Southwest Research Institute.

Pluton więc może stracić swoją atmosferę. Ale za 124 lata, gdy znów zbliży się do Słońca na tyle, by się ogrzać, powstanie nowa.

Źródło: Southwest Research Institute