به دنبال کشف پنجمین قمر منظومه پلوتو، این سیاره کوتوله یک بار دیگر در دهه اخیر خبرساز شد. نخستین بار شش سال پیش بود که اخراج این سیاره از فهرست سیارات منظومه شمسی، آن را در صدر عناوین خبری قرار داد.
«منظومه شمسی ما از 9 سیاره تشکیل شده است». این بخشی از کتاب‌های درسی و متن‌های معتبر در باره منظومه شمسی تا پیش از سال 2006 / 1385 بود. شاید همان موقع نیز بسیاری باور داشتند که این جمله روزی تغییر می‌کند و دانشمندان خواهند توانست سیارات بیشتری را در منظومه شمسی پیدا کنند. اما شاید کمتر کسی فکر می‌کرد به جای آن‌که در متن‌های آینده تعداد سیارات منظومه شمسی افزایش پیدا کند با کاهش این تعداد مواجه شوند. در تب و تاب روزهایی که دانشمندان خبر از کشف دهمین سیاره منظومه شمسی که بعدها اِریس نام گرفت بودند، انجمن جهانی نجوم IAU بر اساس بررسی‌های طولانی‌مدت و با توافق اعضا، نه تنها این سیاره جدید را به عضویت خانواده منظومه شمسی نپذیرفت که پلوتو را نیز از خانواده اخراج کرد؛ تصمیمی که اگر چه اعتراض‌های بسیاری را در پی داشت، اما از پشتوانه منطقی قابل قبولی برخوردار بود. بدین ترتیب. اکنون منظومه شمسی ما 8 سیاره و تعداد زیادی سیاره کوتوله یا پلوتومانند دارد. این موضوع اگرچه نقطه عطفی در داستان پر فراز و نشیب پلوتو بود، اما همه داستان نیست؛ چراکه این سیاره حتی از پیش از کشفش، توجه های زیادی را به خود اختصاص داده بود.
در جستجوی سیاره ایکس
در ابتدا کشف پلوتو حاصل پیش‌بینی علمی بود. در دهه 1840 / 1220 دانشمندان و به ویژه اوربین لو وقیه (Urbain Le Verrier) و بر اساس تنش‌هایی که در مدار اورانوس مشاهده کرده بودند، وجود سیاره‌ای در فراسوی مدار آن را پیش بینی کردند. در اواخر قرن نوزدهم و پس از کشف سیاره نپتون، این بررسی‌ها ادامه یافت و محاسبات نشان می‌داد باید جرم دیگری نیز فراتر از مدار اورانوس وجود داشته باشد که این بی نظمی‌های مداری را بر اساس معادلات مکانیک سماوی نیوتونی،توضیح دهد. بدین ترتیب جستجو برای یافتن سیاره مرموز آغاز شد.
در سال 1906 / 1285، پرسیوال لاول که رصدخانه لاول را تاسیس کرده بود، پروژه‌ای را برای جستجوی این سیاره که به سیاره ایکس معروف شده بود، آغاز کرد. این تلاش‌ها تا سال 1916 / 1295 بدون آن‌که به نتیجه‌ای برسد ادامه داشت و این عدم موفقیت سبب شد جستجوی برای یافتن سیاره مجهول حداقل 10 سال متوقف شود. سرانجام در سال 1929 / 1308 مدیر رصدخانه لاول، جوان 23 سالهای اهل کانزاس را مأمور این کار کرد. این جوان 23 ساله که تازه وارد رصدخانه لاول شده بود، کلاید تومبا نام داشت.
آخرین کاشف بزرگ
تومبا برای این جستجو وظیفه داشت تا به طور منظم و سازمان‌یافته‌ای از بخش‌های تقسیم شده آسمان شب به فاصله دو هفته یک بار عکاسی کند و سپس با مقایسه این تصاویر با هم ببیند آیا می‌تواند رد سیاره‌ای را که در این مدت در میدان دید تصاویر جابجا شده است، پیدا کند یا نه. سیارات به دلیل اینکه در مداری به دور خورشید در حال گردشند، موقعیتشان نسبت به ستارگان زمینه تغییر می‌کند. این تغییر را برای سیاره‌های نزدیک می‌توان هر شب رصد کرد، اما در سیاره‌های دور دست به دلیل آرام بودن این تغییرات – که به دلیل فاصله مداری بیشتر نسبت به زمین و در نتیجه سرعتی ظاهری کمتر آن‌هاست - باید در فواصل زمانی طولانی‌تر به دنبال اثر تغییر مکان آن‌ها گشت. برای این منظور تومبا از ابزاری استفاده می‌کرد که به سرعت تصاویر دو صفحه عکاسی شده از یک ناحیه را مقابل چشمان او جلو و عقب می‌برد و بدین ترتیب حالت تصویر متحرکی را ایجاد می‌کرد که امکان تشخیص اجرام متحرک در آن مهیا می‌شود.
یک سال پس از آغاز این جستجوی جدید و در روز 18 فوریه 1930 / 29 بهمن 1308، تومبا جسم متحرک احتمالی را در صفحاتی که مربوط به تاریخ‌های 23 و 29 ژانویه همان سال / 3 و 9 بهمن 1308 بودند پیدا کرد. 21 ژانویه 1930 / 1 بهمن 1308 تصویر دیگری از این ناحیه گرفته شده بود که اگرچه کیفیت پایین‌تری داشت، اما به تومبا کمک کرد تا با مقایسه هر سه تصویر نسبت به وجود شیء جدید اطمینان پیدا کند. پس از پیدا شدن این نقطه متحرک، تصاویر بیشتری از این ناحیه تهیه شد و پس از بررسی داده‌ها و اطمینان از صحت کشف آن، خبر کشف این سیاره جدید در تاریخ 13 مارس 1930 / 22 اسفند 1308 به مرکز رصدخانه هاروارد ارسال شد.
نام پلوتو را چه کسی انتخاب کرد؟
پس از کشف این سیاره و اعلام خبر آن سیلی از پیشنهادهای متفاوت از سراسر جهان برای نام‌گذاری آن ارسال شد. در حالی که در رصدخانه لاول بحث‌ها بر سر نام‌های پیشنهادی نظیر زئوس، پرسیوال و غیره در جریان بود، در نهایت این پیشنهاد دختر 11 سالهای از آکسفورد انگلستان به نام ونیتا برنی بود که پذیرفته شد. او که در کنار ستاره‌شناسی به اسطوره‌های یونان باستان نیز علاقمند بود، پیشنهاد کرد نام این سیاره پلوتو گذاشته شود؛ نام الهه جهان مردگان که پیش‌تر در اساطیر یونان به نام هایدس نیز شناخته می‌شد. وجه تسمیه این نام نیز اطلاعاتی بود که از بررسی پلوتو می‌رسید، جهانی یخ زده و تاریک که با جهان مردگان دنیای اسطوره‌ای قابل مقایسه است.
جالب این‌جاست که سال‌ها بعد از کشف پلوتو مشخص شد اعضای رصدخانه لاول در سال 1915 / 1294 موفق شده بودند تصویری از پلوتو را ثبت کنند اما نتوانسته بودند تشخیص دهند که با سیاره‌ای جدید مواجهند. تحقیقات بعدی نشان داد آن‌ها حتی اولین گروهی نبودند که این سیاره را بدون آن‌که متوجه شوند به دام انداخته‌اند و حداقل 16 تصویر دیگر وجود دارد که در آن‌ها پلوتو ثبت شده است. قدیمی‌ترین این تصاویر به سال 1909/1288 باز می‌گردد، اما با وجود اینکه پلوتو در این مدت هر از گاهی چهره‌ای از خود نشان می‌داد هیچ کس آن را شناسایی نکرده بود.
کشف پلوتو اگرچه جستجوی طولانی کشف سیاره نهم را به نتیجه رساند اما تازه آغاز ماجرا به شمار می‌رفت؛ چراکه بررسی‌های بعدی نشان دادند این سیاره هیچ شباهتی با سیارات دیگر ندارد.
وصله نچسب!
در منظومه شمسی بلافاصله پس از خورشید، 4 سیاره سنگی عطارد، ناهید، زمین و مریخ قرار دارند. پس از این چهار سیاره چگال و کوچک و در فاصله‌ای دورتر، دنیای غول‌های گازی آرام گرفته است. مشتری، زحل، اورانوس و نپتون، همگی سیارات گازی بزرگی هستند که چگالی کم و جرم بسیار بالایی دارند.
پلوتو این نظم را به هم زد. بر اساس بررسی‌هایی که بعدها و توسط ابزارهای پیشرفته‌تر و از جمله تلسکوپ فضایی هابل صورت گرفت، مشخص شد چگالی پلوتو بین 1.8 تا 2.1 گرم بر سانتی‌متر مکعب است، یعنی 50 تا 70 درصد این سیاره را سنگ و 50 تا 30 درصد آن را یخ تشکیل داده است. از سوی دیگر معلوم شد این سیاره تنها نیست. در سال 1978 / 1357 قمر بزرگ آن به نام شارون کشف شد، قمری که اندازه‌اش تقریبا معادل نیمی از پلوتو است و این دو به شدت تحت تأثیر میدان گرانشی یکدیگرند. در سال 2005 / 1384 دو قمر دیگر پلوتو به نام‌های نیکس و هیدرا کشف شدند و در سالهای 2011 / 1390 و 2012 / 1391 تلسکوپ فضایی هابل اقمار چهارم و پنجم این سیاره را کشف کرد.
مهم‌تر از ساختار و ترکیبات این سیاره، آن‌چه پلوتو را با دیگر اعضای خانواده منظومه شمسی متمایز می‌ساخت، مدار متفاوتش بود. پلوتو نه تنها مداری بسیار کشیده (بیضی شکل‌تر) از دیگر سیاره‌ها داشت که می‌توانست در مواقعی از سال (منظور از سال، سال پلوتویی است که 248 سال زمینی به طول می‌انجامد) این جرم را به فاصله نزدیک‌تری از خورشید نسبت به نپتون برساند، در عین حال زاویه مدار آن با صفحه منظومه شمسی بسیار زیاد بود (حدود 17 درجه) و به همین دلیل هم در آسمان شب بسیاری از اوقات بسیار دور تر از دایره‌البروج رصد می‌شود.
بررسی‌ها و تحقیقات بعدی نشان داد پلوتو داستان زندگی متفاوتی از سایر سیارات منظومه شمسی دارد. در واقع این سیاره سابق، عضوی از خانواده کمربند کویی‌پر است، منطقه‌ای در فراسوی مدار نپتون که میزبان توده‌های سنگی و یخی بازمانده از دوران شکل‌گیری منظومه شمسی است. کشف اِریس باعث شد همگان نسبت به وجود اجرام بزرگ‌تر از پلوتو در این ناحیه اطمینان حاصل کنند و به همین دلیل، برای تفکیک قائل شدن میان سیارات و این اجرام که داستان تحول و تکامل متفاوتی را از سر گذرانده‌اند، طبقه‌بندی جدیدی به آن‌ها اختصاص داده شود. بدین ترتیب در منظومه شمسی و کنار سیارات، خانواده جدیدی به نام سیارات کوتوله یا سیارات پلوتومانند اضافه شد.
تعریف جدید سیارات
البته زمانی که IAU دست به تعریف سیاره زد، به منشأ اجرام اشاره‌ای نکرد بلکه تعریفش را به این شکل مطرح کرد که هر جرمی که سه ویژگی زیر را داشته باشد، سیاره است:
1. در مداری به دور خورشید بچرخد
2. جرمش به اندازه‌ای باشد که آن را به تعادل هیدرو استاتیکی برساند (تقریبا شکل کروی به آن بدهد)
3. همسایگی خود را در مدارش به دور خورشید پاک کرده باشد. منظور از اینکه همسایگی خود را پاک کرده باشد، این است که از نظر گرانشی حاکم بر محیط اطراف خود باشد و مثلا قمر یک سیاره دیگر نباشد.
بر همین مبنا سیاره کوتوله به جرمی گفته شد، که به دور خورشید بچرخد، شکل ظاهری آن بیشتر از آن‌که تحت تأثیر نیروهای مکانیکی اطراف باشد تحت تأثیر گرانش خود جسم شکل گرفته باشد ولی محیط اطراف خود را پاک نکرده باشد.
سیل اعتراضات
اخراج پلوتو از خانواده منظومه شمسی اما با موافقت همگان روبرو نبود. بسیاری از علاقمندان حتی دست به برگزاری تظاهرات در اعتراض به این تصمیم زدند و البته اعتراضات محدود به مردم علاقمند نبود. درون جامعه علمی نیز برخی به این تصمیم اعتراض داشتند و حتی ارایه تعریف رسمی از سیاره را توسط اتحادیه جهانی نجوم غیرضروری می‌دانستند.
از سوی دیگر مهندسان ناسا نسبت به این تصمیم ناخشنود بودند.
زمانی که پلوتو هنوز در زمره سیارات منظومه شمسی به شمار می‌رفت، یکی از معدود مکان‌هایی به شمار می‌رفت که هیچ وقت انسان فرصت آن را پیدا نکرده بود که نگاهی از نزدیک به آن بیندازد. به همین دلیل ناسا طرحی اکتشافی برای این سیاره و خانواده اقماری آن به نام New Horizons (به معنی افق‌های نو) تایید کرد. این سفینه در سال 2006 / 1385 زمین را به مقصد سیاره پلوتو ترک کرد و هنوز خیلی از زمین دورنشده بود که پلوتو از فهرست سیارات خارج شد! البته این تغییر نام چیزی از ارزش‌های این مأموریت کم نمی‌کند. پلوتو و اجرام فراسوی نپتون هنوز برای ما ناشناخته مانده‌اند و این در حالی است که بسیاری از اسرار شکل‌گیری منظومه شمسی و تحول آن را در دل خود نگاه می‌دارند.
نیوهورایزنز در سال 2015 / 1394 به مدار پلوتو می‌رسد و وظیفه دارد این سیاره و منظومه اقماری اطراف آن که اخیرا به عدد 5 رسیده است، بررسی کند. البته احتمال می‌رود با نزدیک شدن نیوهورایزنز اقمار جدیدی نیز در اطراف پلوتو کشف شود. مطابق برنامه این فضاپیما پس از بررسی این سیاره مسیر خود را در قلمرو اجرام کمربند کویی‌پر ادامه می‌دهد و احتمالا یک یا دو جرم دیگر این محدوده را بررسی می‌کند.
بدین ترتیب در سال 2015 / 1394 بار دیگر پلوتو برای چندمین بار در یک قرن اخیر بر سر زبان‌ها می‌افتد. سیاره، سیاره کوتوله یا عضوی از کمربند کوی‌پر، فرق چندانی برای دانشمندان نمی‌کند. پلوتو اسرار بسیاری را در دل خود پنهان نگاه داشته که می‌تواند درک ما را از جهانی که در آن زندگی می‌کنیم، بهبود بخشد.