Cháron (mesiac)

Objav mesiaca

Cháron objavil 22. júna 1978 americký astronóm James Christy, pracujúci v tom čase na Americkom námornom observatóriu (U. S. Naval Observatory, USNO) vo Washingtone, DC, pri podrobnej prehliadke zväčšených snímok Pluta a jeho okolia, ktoré boli vyhotovené v priebehu niekoľkých predchádzajúcich mesiacov. Všimol si pritom slabú „hviezdu“, ktorá sa periodicky na snímkach objavovala a premiestňovala sa. Z toho usúdil, že môže ísť o dovtedy neznámeho spoločníka Pluta. Najstaršie snímky, na ktorých bolo toto teleso pri systematickom prehľadávaní archívu snímok zachytené, boli vyhotovené 29. apríla 1965, ale vtedy to uniklo pozornosti.
Teleso dostalo provizórne označenie S/1978 P 1. Po potvrdení jeho existencie objaviteľ pre neho navrhol meno Cháron, ktoré bolo schválené Medzinárodnou astronomickou úniou (IAU) v roku 1985. Okrem toho nesie tiež definitívne označenie Pluto I; význam tohto označenia sa zvýšil v roku 2005, keď boli objavené ďalšie dva mesiace Pluta (Hydra (S/2005 P 1) a Nix (S/2005 P 2)).

Opis mesiaca

Cháronov priemer je podľa sondy New Horizons 1 208 km a vďaka tejto svojej veľkosti sa sformoval do takmer guľového tvaru. Jeho povrch s rozlohou 4,56 mil, km² je pravdepodobne pokrytý vodným ľadom, na rozdiel od Pluta, pokrytého inoväťou tuhého dusíka.
Rotácia Chárona okolo vlastnej osi je viazaná, podobne ako rotácia nášho Mesiaca a jej perióda teda zodpovedá perióde obehu mesiaca okolo spoločného ťažiska sústavy Pluto–Cháron, t. j. približne 6,4 dňa. Spôsobilo to dlhodobé pôsobenie slapových síl, ktoré spomalilo rotáciu obidvoch telies, takže obe vykazujú vzájomnú viazanú rotáciu (tzv. stacionárnu rotáciu). Ukazoval by preto pozorovateľovi na planéte stále rovnakú stranu, ale tiež obyvateľ Cháronu by videl stále iba jednu pologuľu Pluta. Dynamika sústavy tejto dvojplanéty umožnila veľmi presne určiť jej súhrnnú hmotnosť. Hmotnosti jednotlivých telies, Pluta a Chárona, bolo možné presnejšie určiť až na základe rozboru pohybu dvoch nových malých mesiacov Pluta.
Priemer Chárona bol najskôr odhadovaný z jeho pravdepodobného albeda, ale v období od roku 1985 do roku 1990, keď sa Zem nachádzala v rovine obehu Chárona okolo Pluta, dochádzalo k pravidelným vzájomným zákrytom obidvoch telies pozorovateľným zo Zeme, čo veľmi zlepšilo znalosť rozmerov obidvoch telies. V tom čase sa podľa rôznych meraní odhadoval priemer Chárona v rozmedzí od 1 182 do 1 256 km. Dňa 11. júla 2005 došlo k zákrytu slabej hviezdy C313.2 hviezdnej veľkosti 14ᵐ v súhvezdí Hada (Serpens Cauda) Cháronom. Tento jav bol pozorovateľný z Južnej Ameriky, kam boli vyslané za týmto účelom tri expedície, ktoré využili celkom osem rôznych ďalekohľadov na piatich observatóriách. Výsledkom bolo výrazné spresnenie hodnoty priemeru na 1 212±3 km. Až sonda New Horizons stanovila priemer na 1 208 km. Okrem toho sa na základe porovnania výsledkov medzi observatóriami zdá, že na jednom mieste povrchu Chárona sa môže nachádzať depresia s hĺbkou až 8 km. Sledovanie priebehu začiatku a konca zákrytu neodhalilo merateľnú prítomnosť atmosféry; vzhľadom na citlivosť prístrojov možno odvodiť, že tlak atmosféry pri povrchu tohto mesiaca neprevyšuje 11 mPa.
Hmotnosť Chárona je približne osmina hmotnosti Pluta. Pri dobrej znalosti veľkosti Chárona bolo možné vypočítať aj jeho priemernú hustotu, ktorá je 1,63 g/cm³. Je teda asi o 20 % nižšia, ako priemerná hustota Pluta. Z toho vyplýva, že teleso mesiaca je tvorené z 55±5 % kremičitanových hornín a 45±5 % ľadu (zmrznutej vody a iných tekutých látok). Je teda typickým predstaviteľom transneptúnskych telies.
Sonda New Horizons objavila na povrchu systém priepastí väčších ako Veľký kaňon na Zemi.

Vznik Chárona

Kruhová dráha Chárona okolo ťažiska sústavy dvojplanétky naznačuje možnosť, že je zachyteným telesom, veľmi nepravdepodobnú. Počítačové simulácie, ktoré publikoval v roku 2005 Robin Camp, ukazujú na reálnu možnosť, že Cháron vznikol ako dôsledok zrážky Pluta pred 4,5 miliardami rokov s väčším telesom z Kuiperovho pásu. Trosky, vyvrhnuté z povrchu Pluta pri samovražednom dopade toho telesa sa spolu s jeho pozostatkami stali materiálom, z ktorého potom akréciou vznikol Cháron. Chybou na kráse tejto teórie je, že podľa nej by mal Cháron obsahovať menej tekutých zložiek ako Pluto, ale porovnanie stredných hustôt obidvoch telies vedie k opačnému záveru. Preto sa veľa astronómov prikláňa k druhej teórii, podľa ktorej v priebehu záchytu Chárona Plutom došlo k ich dotykovej kolízii, pričom energia zrážky spôsobila ich čiastočné ochudobnenie o tekuté látky, ale nebola dostatočná na to, aby ich rozbila na drobné úlomky.

Kozmický prieskum

Cháron bol dodnes preskúmaný jedinou vesmírnou sondou New Horizons, ktorá bola vypustená 19. januára 2006 a ktorá sa k Plutu a Cháronu priblížila 14. júla 2015.