De baan van Pluto

De afbeelding toont Pluto, zoals in 2015 gefotografeerd door NASA's New Horizons-ruimtevaartuig. De New Horizons missie startte in 2006 en het ruimtevaartuig deed er bijna tien jaar over om Pluto van dichtbij te kunnen bestuderen… Pluto heeft het geluk dat hij in een baan rond de Zon beweegt die op lange termijn stabiel is. Volgens recente computersimulaties wordt aangetoond dat dwergplaneten in een niet stabiele baan na korte tijd verloren gaan.

Pluto, de in 1930 ontdekte negende planeet en nu beschouwd als een dwergplaneet, heeft een ongebruikelijke baan die zeer langwerpig en gekanteld is ten opzichte van de banen van de andere planeten. Het leek voor de hand te liggen dat zo’n afwijkende baan weinig perspectief op een lange levensduur zou bieden…

Gedurende bijna 20 jaren van zijn 248-jarige omloop rond de zon beweegt Pluto zich in feite binnen de baan van Neptunus. Dat ze nooit botsen is een gevolg van twee baan-eigenschappen, bekend als azimutale libratie en breedtegraadlibratie.

Azimutale libratie beschrijft hoe, wanneer Pluto de baan van Neptunus kruist, hij altijd minstens 90 graden verwijderd is van Neptunus. Ondertussen zorgt breedtegraadlibratie ervoor dat wanneer Pluto zijn dichtste nadering bij Neptunus of de andere grote planeten bereikt, hij altijd ‘hoog boven’ hen èn het vlak van het zonnestelsel is. Gecombineerd houden deze twee factoren Pluto buiten de gevarenzone...

Nu hebben twee wetenschappers (Renu Malhotra van het Lunar and Planetary Laboratory van de Universiteit van Arizona en Takashi Ito van de National Astronomical Observatory of Japan) een betere verklaring ontwikkeld waarom Pluto in deze specifieke baan overleven kan.

In computersimulaties ontdekten deze wetenschappers dat Neptunus, niet verwonderlijk, de grootste invloed heeft op Pluto's azimutale libratie, een gevolg van de baanresonantie van de twee planeten, die dicteert dat voor elke drie keer dat Neptunus rond de zon draait, Pluto precies twee omlopen voltooit. Dezelfde simulaties tonen echter ook dat Neptunus geen grote invloed heeft op Pluto's breedtegraadlibratie. Nemen we de zwaartekracht van Uranus in de berekeningen mee, dan vermindert de stabiliteit van Pluto’s baan enigszins…

De baan van Pluto (op de NASA-afbeelding in de kleur geel te zien) is sterk hellend en duikt tijdelijk binnen de baan van Neptunus (wit). Het zijn met name Jupiter, en in mindere mate Saturnus, die Pluto te hulp schieten. Ondanks dat ze verder van Pluto verwijderd zijn dan Neptunus en Uranus, is hun zwaartekracht zo groot dat ze nog steeds kunnen domineren. Jupiter alleen biedt al voldoende zwaartekracht om Pluto's baan stabiel te houden gedurende een tijdspanne van ten minste vijfmiljard jaar - de tijdsduur die de simulaties konden berekenen… Wat opvalt aan de bevindingen van Renu Malhotra en Takashi Ito is, hoe smal de zone van stabiliteit is voor Pluto, en dat de dwergplaneet dit gewoon te danken heeft aan de toevallige verdeling van de zware planeten in ons zonnestelsel.

Origineel artikel: Keith Cooper, Space.com

Vertaling en bewerking: Hans Molema

Deel de pagina met: