Hoe lang duurt een jaar op Pluto?

Pluto werd in 1930 ontdekt door Clyde Tombaugh. Lange tijd werd Pluto als de negende en buitenste planeet van ons zonnestelsel beschouwd. Echter in 2006 werd op de 26-ste algemene vergadering van de Internationale Astronomische Unie (IAU) een motie aangenomen waardoor Pluto in het vervolg als dwergplaneet, Plutoide, Trans-Neptuniaans Object en Kuipergordel Object werd geclassificeerd.

Ondanks deze degradatie blijft Pluto voor astronomen één van de meest fascinerende objecten in ons zonnestelsel. Pluto draait op grote afstand om de Zon heen maar de dwergplaneet heeft ook een sterk excentrische baan. Dit zorgt ervoor dat Pluto 248 jaar nodig heeft om eenmaal om de Zon te draaien.

Baanperiode

De excentriciteit bedraagt 0,2488 en dat betekent dat de afstand van Pluto tot de Zon varieert van 4.436.820.000 kilometer in het perihelium tot 7.375.390.000 kilometer in het aphelium. De gemiddelde afstand tot de Zon bedraagt 4.906.380.000 kilometer. Anders uitgedrukt: Pluto draait op een gemiddelde afstand van 39,48 Astronomische Eenheden om de Zon waarbij de afstand varieert tussen 29,658 tot 49,305 Astronomische Eenheden.

Bij de dichtste nadering beweegt Pluto zich zelfs binnen de baan van Neptunus. Dit gebeurt iedere 500 jaar waarna beide objecten terugkeren naar hun oorspronkelijke positie en dan begint de cyclus opnieuw. De banen van Pluto en Neptunus bewegen in een 2:3 resonantie. Dit betekent dat voor iedere twee keer dat Pluto om de Zon draait Neptunus drie maal om de Zon heeft gedraaid.

De 2:3 resonantie tussen de beide objecten is erg stabiel en zal nog miljoenen jaren stand houden. De laatste keer dat Pluto zich binnen de baan van Neptunus bevond was tussen 1979 en 1999. Op 5 september 1989 bereikte Pluto zijn perihelium. Sinds 1999 bevindt Pluto zich weer buiten de baan van Neptunus en zal daar de komende 228 jaar, tot 2227, blijven.

Siderische en Zonnedag

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)

Net zoals andere objecten in het zonnestelsel draait Pluto om zijn as. De tijd die nodig is voor een enkelvoudige rotatie om zijn as noemen we een “siderische dag”. De tijd die nodig is voor de Zon om weer aan hetzelfde punt aan de hemel te staan noemen we een “zonnedag”. Als gevolg van de erg lange baanperiode zijn om Pluto een siderische dag en een zonnedag nagenoeg gelijk aan elkaar: 6,4 aardse dagen. Om precies te zijn 6 dagen, 9 uur en 36 minuten.

Pluto en zijn grootste maan Charon zijn eigenlijk een soort van dubbelsysteem in plaats van een planeet-maan systeem. Dit betekent dat beide objecten om een gemeenschappelijk zwaartepunt draaien en dat Charon dat doet in een gebonden rotatie. Met andere woorden, ook Charon heeft 6 dagen en 9 uur nodig voor een omwenteling om Pluto, net zolang als een dag op Pluto duurt. Dit betekent dus ook dat Charon zich, gezien vanaf Pluto, altijd op dezelfde plaats aan de hemel bevindt

Samengevat duurt een dag op Pluto dus ongeveer 6,5 aardse dagen maar een jaar op Pluto duur 248 aardse jaren oftewel 90.560 aardse dagen. En gedurende dat hele jaar heb je een grote maan aan de hemel hangen. Dat lijkt saai maar als de gaan kijken naar de ashelling van Pluto, die verantwoordelijk is voor de seizoenen, dan zien we dat een jaar op Pluto toch redelijk vreemd verloopt.

Seizoensveranderingen

Pluto op 13 juli 2015
Deze foto van Pluto is gemaakt op 13 juli 2015, slechts 16 uur voor de dichtste nadering. De afstand tot Pluto bedroeg 766.000 kilometer. Klik op de foto voor een hoge resolutie opname. Credit: NASA

Astronomen hebben berekend dat als je op Pluto staat de Zon er ongeveer 1000 maal zwakker is dan op Aarde. De Zon is er nog steeds het helderste object aan de hemel maar lijkt veel meer op een erg heldere ster dan op een gele schijf. Maar ondanks de grote afstand van Pluto tot de Zon zorgt de sterk excentrische baan toch nog voor meetbare veranderingen in de seizoenen.

Over het geheel bezien verandert de oppervlaktetemperatuur van Pluto niet veel. De laagste temperatuur ligt in de buurt van -240° Celsius en de hoogste temperatuur bedraagt ongeveer -229° Celsius. Echter de hoeveelheid zonlicht die iedere zijde ontvangt varieert gedurende een jaar nogal.

Vergeleken met de meeste andere planeten en manen ligt het Pluto-Charon systeem gekanteld ten opzichte van zijn baan om de Zon. De ashelling van Pluto bedraagt 122° en dat betekent dat de planeet sterk gekanteld om zijn as draait ten opzichte van zijn baanvlak. Dit betekent dat tijdens een solstice 1/4-de van het oppervlak continu daglicht ontvangt en de rest continu in het duister is gehuld.

Dit is vergelijkbaar met wat gebeurt als je je boven de poolcirkel bevindt waar het tijdens het zomer solstice continu licht is en tijdens het winter solstice continu donker is. Maar op Pluto hebben deze fenomenen effect op bijna de gehele planeet en de seizoenen duren er daardoor bijna een eeuw.

Ofschoon Pluto niet meer als planeet wordt beschouwd blijft het een heel interessant object dat ook na de ontdekkingen van de New Horizons bij deze verre dwergplaneet, nog steeds zeer de moeite waard is om te bestuderen.

Eerste publicatie: 8 april 2017