Hidra — Plutono mėnulis: atradimas, orbita ir matmenys

Hidra yra tolimiausias Plutono mėnulis ir vienas iš mažųjų palydovų, aptiktų pradėjus sistemingas paieškas aplink šį nykštukinį planetą. Jį kartu su Nixu 2005 m. birželį aptiko "Hubble" kosminio teleskopo Plutono palydovo paieškos grupė, kurią sudarė Halas A. Weaveris, Alanas Sternas, Maxas J. Mutchleris, Andrew J. Stefflas, Marcas W. Buie, Williamas J. Merline'as, Johnas R. Spenceris, Eliotas F. Youngas ir Leslie A. Youngas. Atradimo nuotraukos padarytos 2005 m. gegužės 15 d. ir 2005 m. gegužės 18 d.; mėnulius nepriklausomai aptiko Maksas J. Mučleris (Max J. Mutchler) 2005 m. birželio 15 d. ir Endrius J. Stefflas (Andrew J. Steffl) 2005 m. rugpjūčio 15 d. Apie atradimus pranešta 2005 m. spalio 31 d., o jų buvimas patvirtintas išankstiniais 2002 m. stebėjimais. Mėnuliai iš pradžių buvo pažymėti kaip S/2005 P 1 (Hydra) ir S/2005 P 2 (Nix).

Atradimo kontekstas ir stebėjimai

Hidros atradimas yra susijęs su Hubble teleskopo itin jautriomis nuotraukomis, skirtomis aptikti silpnai matomus palydovus. Po pradinio identifikavimo buvo atliktos papildomos analizės ir ieškota ankstesnių (precovery) nuotraukų, kurios leido patvirtinti radinius. Iki erdvėlaivio priartėjimo 2015 m., informacija apie hidros dydį ir savybes buvo daugiausia iš ledinių albedo (atspindžio) prielaidų ir fotometrijos.

Orbita ir judėjimas

Hidra skrieja aplink Plutono—Charono sistemos baricentrą toje pačioje plokštumoje kaip ir Charonas bei Niksas, maždaug 65 000 km atstumu. Skirtingai nuo kai kurių idealizuotų apskritų orbitų, jos orbita nėra visiškai apskrita: orbitos ekscentricitetas yra 0,0052 — nedidelis, bet nenulinis. Orbitos periodas yra apie 38,2 dienos. Hidra ir kiti mažieji Plutono palydovai yra paveikti sudėtingos gravitacinės aplinkos, kurią lemia masyvusis Plutono–Charono dvinaris; dėl to mažųjų palydovų judėjimas gali rodyti artimas mean-motion rezonanses su Charono orbita.

Matmenys ir fizinės savybės

Nors ankstyvieji dydžio įverčiai, apskaičiuoti pagal ryškumą ir galimų atspindžių diapazonus, svyravo gana plačiai (nuo maždaug 61 km, jei atspindžio koeficientas būtų panašus į Charono ~35 %, iki ~167 km, jei atspindys būtų labai mažas ~4 %), vėlesni duomenys pakeitė šiuos skaičius. 2015 m. erdvėlaivio "New Horizons" priartėjimo metu gautos nuotraukos parodė, kad Hidra yra netaisyklingos formos ir žymiai mažesnė, nei leido manyti konservatyvūs atspindžio spėjimai. Dabar manoma, kad jos efektyvus skersmuo yra tik kelių dešimčių kilometrų tvarkos (apytiksliai ~50 km lygmenyje), o tikslūs matmenys rodo stiprią netaisyklingumą.

Stebėjimai taip pat rodo, kad Hidros paviršius yra gana šviesus ir pilkas, panašiai kaip Nixo ir Charono paviršiai, kas leidžia manyti, jog jis yra padengtas vandens ledu. Aukštas albedas, nustatytas pagal New Horizons duomenis, paaiškina, kodėl realūs matmenys yra mažesni už ankstesnes pesimistines prognozes. Paviršius, nors ir apytiksliai įvertintas, greičiausiai yra netolygus ir nusėstas smulkių kraterių bei ledinių reliktų, tačiau dėl mažo mėnulio dydžio ir ribotos tarplaukos išsamus geologinis vertinimas tebėra ribotas.

Taip pat svarbu paminėti, kad mažieji Plutono palydovai, tarp jų ir Hidra, pasižymi netradiciniu sukimusi: dėl sudėtingų gravitacinių įtakų jie gali suktis neritmiškai (t. y. chaotiškai ar netumbliuodami sinchroniškai), todėl jų rotacijos periodai gali keistis ir sukelti ryškumo variacijas stebėjimuose.

New Horizons misija ir nauji atradimai

2015 m. erdvėlaivis "New Horizons" praskriejo pro Plutono sistemą ir suteikė pirmąsias aukštos raiškos nuotraukas bei duomenis apie Plutono mažesnius palydovus, įskaitant Hidrą. Šios nuotraukos leido patikslinti albedo, formą ir orientaciją bei geriau suprasti palydovo paviršiaus savybes. Duomenys patvirtino, kad Hidra yra mažesnė ir šviesesnė nei manyta iš žemės stebėjimų, o jos netaisyklinga forma bei galimi smulkūs reljefai atskleidžia sudėtingą susidarymo ir evoliucijos istoriją.

Pavadinimas ir kultūrinė kilmė

Pavadinimas Hydra oficialiai paskelbtas 2006 m. birželio 21 d. Tarptautinės astronomų sąjungos aplinkraštyje Nr. 8723 kartu su oficialiu Plutono III pavadinimu. Jis kilo iš Hidros — graikų–romėnų mitologijoje požeminio pasaulio vandenis saugojusios Plutono/Hadės pabaisos vardo. Tokie mitologiniai pavadinimai tradiciškai siejami su Plutono sistema.

Svarba ir tolesni tyrimai

Hidros ir kitų mažųjų Plutono palydovų tyrimai suteikia vertingos informacijos apie Kuiperio juostos objektų ir nykštukinių planetų palydovų kilmę bei evoliuciją. Jų savybės (forma, albedas, rotacija, orbitinė dinamika) padeda suprasti Plutono formavimosi istoriją, galimus susidūrimus ir palydovų akreciją po masyvių įvykių sistemos praeityje. Tolimesni analizės darbai, naudojant New Horizons telemetriją ir nuotraukas, leidžia nuosekliau modeliuoti jų sudėtį ir mechaninius parametrus.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra Hidra?

K: Kas atrado Hidrą?

Klausimas: Kokiu atstumu nuo Plutono skrieja Hidra?

K: Kokio dydžio yra Hidra?

K: Kokios spalvos yra Hidra?

K: Kada buvo paskelbta, kad "New Horizons" misija aplankys ir Plutoną, ir Hidrą?

Paieška pagal raidę