Charon – maan van Pluto

Ontdekkingsfoto van Charon

De ontdekkingsfoto van Charon. De uitstulping verplaatste zich op verschillende foto’s om Pluto heen

In 1978 begonnen astronomen zich te realiseren dat Pluto, op dat moment het meest verre object in het zonnestelsel, zijn eigen manen had. Lange tijd werd aangenomen dat de, toen nog, verre planeet in zijn eentje om de Zon draaide maar in de loop van de tijd zouden er vijf manen worden ontdekt.

Van deze manen is Charon de grootste en ook het gemakkelijkste te herkennen. Daarom werd hij ook als eerste ontdekt. Charon is de grootste van de vijf manen zelfs erg groot in vergelijking tot Pluto. Er wordt dan soms ook wel gesproken over een dubbelplaneet-systeem.

Ontdekking

Charon werd op 22 juni 1978 ontdekt door de astronoom James Christie van het United States Naval Observatory (USNO) toen hij fotografische platen aan het bestuderen was die enkele maanden eerder gemaakt waren met de 1,55 meter telescoop. Hem viel op dat Pluto af en toe een langgerekte vorm had die met een bepaalde periode zichtbaar was. Hij vond dit patroon op fotografische platen tot 1965 terug.

Nieuwe waarnemingen toonden aan dat de bobbel werd veroorzaakt door een object dat om de planeet heen draait met een snelheid die gelijk is aan de rotatietijd van Pluto zelf. De ontdekking werd op 7 juli 1978 formeel door de IAU aangekondigd. De ontdekking leidde ook tot een herziening van de massa en andere kenmerken van Pluto die tot dan toe alleen op de planeet zelf betrekking hadden.

Naamgeving

Charon, de grootste maan van Pluto

De donkere poolkap van Charon is op deze opname duidelijk te zien. De foto is gemaakt door de New Horizons op 13 juli 2015 vanaf een afstand van 466.000 kilometer (credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)

Kort na de ontdekking kreeg Charon de voorlopige aanduiding S/1978 P1, in deze naamgeving is het jaartal van ontdekking verwerkt en het feit dat het de eerste maan van Pluto is (P1). Christie zelf stelde voor om de maan Charon te noemen naar de naam van zijn vrouw Char. Zijn collega’s van het USNO stelden de naam Persephone voor. Phersephone is de koningin van de onderwereld in het Griekse mythologie.

Christie hield echter vast aan de naam Charon en werd daarin gesterkt toen hij ontdekte dat Charon ook een karakter is uit de Griekse mythologie. Charon is namelijk de bootsman van de onderwereld. Hij kan dus geassocieerd worden met Hades, de Griekse god van de onderwereld. Hades is de Griekse evenknie van de Romeinse god Pluto. De naam werd eind 1985 aangenomen en op 3 januari 1986 officieel door de IAU bekend gemaakt.

Grootte, massa en baan

Pluto en Charon

De eerste kleurenfilmpjes gemaakt door de New Horizons laten ons Pluto en zijn grootste maan Charon zien en de complexe banen die ze beschrijven (credit: NASA/John Hopkins University)

Gebaseerd op waarnemingen van de New Horizons heeft Charon een diameter van ± 1208 kilometer. De maan is daarmee half zo groot als Pluto. De massa wordt geschat op 1,52 ± 0,06 * 1021 kg en het volume op 9,027 * 108 km3.

Charon en Pluto beschrijven een vreemde baan. In plaats van dat de een om de ander heen draait, zoals dat eigenlijk gebruikelijk is, draaien ze om een gemeenschappelijk zwaartepunt heen in een periode van 6,387 dagen.

Daarnaast draaien ze in een gebonden rotatie en dat betekent dat ze altijd met dezelfde kant naar elkaar zijn toe gericht. De gemiddelde afstand tussen Charon en Pluto bedraagt 19.570 kilometer.

Samenstelling

Astronomen hebben de dichtheid van Charon afgeleidt uit data uit de jaren 80 van de vorige eeuw. Ze kwamen uit op een dichtheid van ± 1,65 ± 0,06 gram/cm3. Deze metingen duidden op een samenstelling van 55% gesteente en 45% ijs. Pluto bestaat uit ongeveer 70% gesteente en 30% ijs. En daar waar het oppervlak van Pluto voornamelijk uit stikstof- en methaanijs bestaat lijkt het oppervlak van Charon te bestaan uit minder vluchtige soorten ijs.

In 2005 werd een onderzoek gepubliceerd dat was gedaan op basis van computersimulaties. Dit onderzoek toonde aan dat Charon mogelijk is ontstaan uit een botsing van Pluto met een ander groot object uit de Kuipergordel. Een beetje vergelijkbaar met de botsing met de Aarde waaruit de Maan kan zijn ontstaan. Dit zou ongeveer 4,5 miljard jaar geleden plaatsgevonden moeten hebben, bij de botsing zou de buitenste mantel van Pluto zijn weggeslagen en daaruit zou Charon zijn ontstaan.

Echter een dergelijke inslag zou eigenlijk geresulteerd moeten hebben in een Charon die uit meer ijs bestaat en een Pluto die uit meer gesteente bestaat. Men neemt nu algemeen aan dat de beide objecten hebben gebotst voor ze in een baan om elkaar heen kwamen. Deze botsing zou krachtig genoeg zijn geweest om vluchtig ijs (zoals methaan) weg te koken van Charon maar niet krachtig genoeg om Charon te vernietigen.

Interessante feitjes

Charon heeft, anders dan de manen Hydra en Nix, geen langwerpige vorm. De maan heeft genoeg massa om onder zijn eigen zwaartekracht een ronde vorm aan te nemen. In de jaren 90 van de vorige eeuw lukte het voor het eerst om met behulp van de Hubble Telescope beide objecten als een schijfje weer te geven.

Later lukte dit ook vanaf de Aarde toen men met behulp van adaptieve optiek steeds betere telescopen kon maken. Vanaf de Gemini Sterrenwacht werden opnames van Charon gemaakt die duidden op mogelijk cryovulkanisme aan het oppervlak. Dezelfde waarnemingen lieten ook zien dat Charon geen atmosfeer heeft.

In januari 2015 legde de New Horizons die toen nog op weg was naar Pluto, een volledige zesdaagse rotatie vast van Pluto en Charon die duidelijk laat zien dat de beide objecten om een gemeenschappelijk zwaartepunt draaien (een barycenter genoemd).

Op 14 juli 2015 maakte de New Horizons een scheervlucht langs Pluto en zijn manen en dat leverde ongekend scherpe beelden op waar de wetenschappers nog jaren werk aan hebben.

Charon in cijfers

Ontdekt door James Christie
Datum ontdekking 22-06-1978
Gemiddelde afstand tot Pluto 17.536 km
Periapsis (dichtste nadering tot Pluto) 17.497 km
Apoapsis (grootste afstand tot Pluto) 17.575 km
Jaar 0.017486653 Aardse jaren
6.387 Aardse dagen
Omtrek baan 110.181,80 km
Gemiddelde baansnelheid 718,8 km/h
Baan excentriciteit 0,0022
Equatoriale inclinatie t.o.v. de baan 0.001
Gemiddelde straal 603.6 km
Omtrek aan de evenaar 3792,5 km
Volume 921.162.612 km3
Massa 1.546.625.822.956.300.000.000 kg
Dichtheid 1678 g/cm3
Oppervlakte 4.57.,343,00 km2
Zwaartekracht aan de oppervlakte 0,283 m/s2
Ontsnappingssnelheid 2105 km/h
Lengte van de dag 6,387 uur

Laatste bewerking: 25 november 2015

Bron: UniverseToday