Plutone è un pianeta nano orbitante nella parte esterna del sistema solare, nella fascia di Kuiper. Scoperto da Clyde Tombaugh nel 1930, è stato considerato per 76 anni il nono pianeta del sistema solare.
Il suo status di pianeta fu messo in discussione dal 1992 in seguito all'individuazione di diversi oggetti di dimensioni simili nella Fascia di Kuiper; la scoperta di Eris nel 2005, un pianeta nano del disco diffuso che è il 27% più massiccio di Plutone, ha portato infine l'Unione Astronomica Internazionale a riconsiderare – dopo un acceso dibattito – la definizione di pianeta e a riclassificare così Plutone come pianeta nano il 24 agosto 2006.
Fra i corpi celesti del sistema solare, Plutone è il sedicesimo per grandezza e il diciassettesimo per massa, ed è per diametro il più grande dei pianeti nani e degli oggetti transnettuniani conosciuti (in ambedue le categorie è superato come massa da Eris). Ha inoltre massa e dimensioni inferiori a quelle dei maggiori satelliti naturali del sistema solare: i satelliti medicei di Giove, Titano, Tritone e la Luna. Paragonato a quest'ultima in particolare, la sua massa è pari a un sesto e il volume a un terzo. Come gli altri oggetti della fascia di Kuiper, Plutone è composto principalmente di ghiaccio e roccia.
La sua orbita è piuttosto eccentrica e inclinata rispetto al piano dell'eclittica, mentre la sua distanza dal Sole varia da . Periodicamente Plutone, durante il suo perielio, viene a trovarsi più vicino al Sole di Nettuno, tuttavia essendo in risonanza orbitale 2:3 con esso, non gli si avvicina mai a meno di .
Plutone ha cinque lune conosciute: Caronte (la più grande, con un diametro che è poco più della metà del suo), Stige, Notte, Cerbero e Idra. Plutone e Caronte vengono considerati un sistema binario o un pianeta doppio, poiché il baricentro del sistema giace al di fuori di entrambi.
Il 14 luglio 2015, la sonda New Horizons è diventata la prima navicella spaziale a sorvolare Plutone, effettuando misure e osservazioni dettagliate del pianeta nano e delle sue lune. Nel settembre 2016, gli astronomi hanno annunciato che la calotta bruno-rossastra che ricopre il polo nord di Caronte è composta da toline, macromolecole organiche che possono essere ingredienti per la vita, e che, rilasciate dall'atmosfera di Plutone, precipitano su Caronte a di distanza.
Osservazione
Osservato dalla Terra, Plutone presenta una magnitudine apparente media pari a 15,1 e raggiunge la sua massima luminosità nel periodo centrato sul perielio, arrivando a una magnitudine pari a 13,65. Il suo diametro angolare varia da un minimo di 0,06 a un massimo di 0,11 secondi d'arco, quando si trova alla minima distanza dal nostro pianeta. Queste caratteristiche ne rendono problematica l'osservazione e giustificano il fatto che sia stato scoperto solamente nella prima metà del XX secolo.
Plutone non può essere osservato facilmente mediante piccoli strumenti amatoriali. Telescopi con apertura superiore a dovrebbero permettere di scorgerlo, sebbene sia preferibile utilizzare aperture di almeno per osservarlo.
L'utilizzo sempre più diffuso di CCD in campo amatoriale permette, sotto un cielo con un buon seeing, di poter acquisire immagini anche del suo satellite Caronte, quando quest'ultimo si trova alla massima distanza angolare da Plutone.
Storia delle osservazioni
Si sospettava da tempo l'esistenza di un pianeta esterno rispetto a quelli già noti, a causa del fatto che Urano e Nettuno sembravano muoversi in modo diverso dal previsto, come se fossero perturbati dall'attrazione gravitazionale di un altro oggetto. Alle stesse conclusioni arrivarono William Henry Pickering e Percival Lowell all'inizio del Novecento. Lo scrittore Howard P. Lovecraft aveva ipotizzato, sulla base di calcoli astronomici, l'esistenza di un altro pianeta oltre Nettuno.In una lettera pubblicata su Scientific American, 25 agosto 1906 Screenshot del testo 1 La tecnica delle perturbazioni aveva già riportato un grande successo nel 1846, quando Nettuno era stato scoperto allo stesso modo.
Clyde Tombaugh iniziò a interessarsi di astronomia sin da giovane, negli anni venti, costruendosi telescopi amatoriali per osservare oggetti del sistema solare. Nel 1928 inviò alcuni disegni di osservazioni compiute su Marte e Giove a Vesto Slipher, allora direttore dell'Osservatorio Lowell di Flagstaff, in Arizona. Questi lo assunse all'osservatorio, incaricandolo di ricercare il pianeta X previsto da Lowell e Pickering.
Seguendo le previsioni teoriche e dedicandosi a lunghe ricerche, il 18 febbraio 1930, per mezzo del confronto di lastre fotografiche impressionate pochi giorni prima, il 23 e il 29 gennaio, Tombaugh scoprì l'oggetto cercato, che già dai primi calcoli pareva orbitare al di là dell'orbita di Nettuno.
Dopo che l'osservatorio ebbe ottenuto fotografie di conferma, la notizia della scoperta fu telegrafata all'Harvard College Observatory il 13 marzo 1930, in quanto l'osservatorio volle far coincidere la data con quella della scoperta di Urano da parte di Herschel e con la data di nascita di Percival Lowell, avvenuta nel 1855.
Il pianeta fu in seguito ritrovato in fotografie risalenti al 19 marzo 1915. La più antica immagine sicura attualmente conosciuta di Plutone risale al 23 gennaio 1914 ed è stata ripresa dall'osservatorio di Heidelberg. Immagini risalenti al 21 agosto 1909 e all'11 novembre 1909, riprese dall'osservatorio Yerkes, attendono ancora conferma definitiva.
La posizione di Plutone fu rilevata quasi esattamente in quella prevista dai calcoli teorici, per cui inizialmente si credette di aver trovato il corpo perturbatore, il pianeta X. Tuttavia col passare degli anni le misurazioni rivelarono che Plutone era di gran lunga troppo piccolo per spiegare le perturbazioni osservate, e si pensò quindi che non si potesse trattare dell'ultimo pianeta del sistema solare. Ripartì quindi la caccia al decimo pianeta.
La questione fu risolta solo nel 1989, quando l'analisi dei dati della sonda Voyager 2 rivelò che le misure delle masse di Urano e Nettuno comunemente accettate in precedenza erano lievemente sbagliate. Le orbite calcolate con le nuove masse non mostravano alcuna anomalia, il che escludeva categoricamente la presenza di qualunque pianeta di massa elevata più esterno di Nettuno.
La denominazione Dopo la scoperta, il nuovo corpo celeste venne rinominato Plutone, divinità romana dell'oltretomba. Il nome venne suggerito da una bambina di 11 anni, Venetia Burney, figlia di un professore di Oxford. Le prime lettere del nome, PL, anche iniziali dell'astronomo Percival Lowell che per primo ne ipotizzò l'esistenza, costituiscono il suo simbolo astronomico (♇, carattere unicode 2647). Un secondo simbolo è ⯓, carattere unicode 2BD3). Il 24 agosto 2006 venne riclassificato come pianeta nano e ribattezzato formalmente 134340 Pluto dall'UAI. Dal 7Per la particolare storia della sua classificazione, contrariamente a quanto solitamente avviene per gli asteroidi, la numerazione di Plutone è quindi risultata successiva alla sua denominazione e quindi nel bollettino MPC che annuncia l'accoppiamento nome-numero non è presente una frase esplicativa dell'eponimo. al 13 settembre 2006Contrariamente a quanto solitamente avviene per gli asteroidi la denominazione di Eris è stata anticipata in una circolare, lasciando al successivo bollettino MPC del 9 ottobre 2006 la sola motivazione della denominazione., quando 136199 Eris ricevette la denominazione ufficiale, è stato l'asteroide denominato con il più alto numero ordinale. Prima della sua numerazione, il primato era di 129342 Ependes.
Missioni spaziali
L'esplorazione di Plutone da parte di sonde spaziali è rimasta una sfida particolarmente ardua a causa della grande distanza dalla Terra. La Voyager 1 avrebbe potuto esplorare Plutone da distanza ravvicinata se avesse sfruttato la fionda gravitazionale di Saturno per raggiungerlo. Tuttavia, ciò avrebbe precluso la possibilità di osservare Titano da distanza ravvicinata, poiché le due traiettorie erano incompatibili. Poiché l'esplorazione di Titano era stata indicata tra gli obiettivi primari del programma Voyager, la possibilità di raggiungere Plutone fu presto sacrificata.
Nessun altro serio tentativo fu fatto per raggiungere Plutone fino all'ultimo decennio del XX secolo. Nel 1992 il Jet Propulsion Laboratory della NASA iniziò a sviluppare la missione Pluto Kuiper Express. Nonostante l'interesse per la missione, l'ente spaziale statunitense tuttavia l'annullò nel 2000 per motivi di bilancio e optò per una soluzione più economica che sarebbe divenuta la missione New Horizons.
New Horizons
Nel novembre 2001 il progetto New Horizons venne selezionato per essere il primo del nuovo programma New Frontiers. Inizialmente l'amministratore NASA sotto la presidenza Bush, Sean O'Keefe, cancellò la missione, tuttavia la pressione della comunità scientifica, capeggiata dal responsabile del progetto Alan Stern e dalla Planetary Society, fece sì che nel 2003 venisse finalmente approvato il budget di 700 milioni di dollari necessari per finanziare la missione. La New Horizons venne lanciata dalla base NASA di Cape Canaveral il 19 gennaio 2006 e, dopo oltre nove anni di viaggio, fu la prima sonda spaziale a effettuare un sorvolo ravvicinato di Plutone, avvenuto il 14 luglio 2015 a una distanza minima di dalla superficie del pianeta nano. La sonda trasportava, oltre alla strumentazione scientifica, anche un francobollo statunitense del 1991 con la dicitura "Pluto - Not yet explored" e parte delle ceneri dell'astronomo che scoprì il pianeta nel 1930, Clyde Tombaugh.
Si trattò di un sorvolo ravvicinato perché la sonda non aveva abbastanza carburante a bordo per rallentare e immettersi in orbita attorno all'oggetto; i piani di volo prevedevano un avvicinamento massimo a circa di distanza dalla superficie plutoniana a una velocità relativa di circa , con la possibilità di sorvolare il pianeta ancora più da vicino grazie a correzioni di rotta successive.
La sonda, messa in stato di ibernazione per un lungo periodo per preservare gli strumenti per l'incontro ravvicinato, si è attivata alcuni mesi prima dell'arrivo, laddove le fotografie di Plutone erano già migliori di quelle ottenibili dalla Terra o dal telescopio spaziale Hubble. Data l'enorme distanza dalla Terra e la bassa potenza disponibile, l'invio dei dati è avvenuto a velocità molto bassa, tra 0,6 e 1,2 kilobit al secondo, e sono stati necessari diversi mesi per riceverli tutti. Il 13 luglio la sonda è entrata in silenzio radio; il 14 luglio è avvenuto il sorvolo ravvicinato di Plutone e il 15 luglio sono riprese le comunicazioni. L'inizio della trasmissione dei dati ricavati di maggior importanza è iniziata a settembre 2015 per la durata di un paio di mesi, mentre la ricezione dei dati completi è iniziata a novembre 2015 ed è durata un anno circa, fino a ottobre del 2016.
Missioni future