Hydra (Plútó holdja): felfedezés, pálya és jellemzők
Hydra, a Plútó külső holdja — felfedezés, pálya és fizikai jellemzők részletesen, Hubble és New Horizons megfigyelések alapján.
Felfedezés
A Hydra a Plútó legtávolabbi ismert holdja (a felfedezéskor). A holdat a Nixszel együtt 2005 júniusában fedezte fel a Hubble Űrteleszkóp Plútó-kísérőket kereső csoportja, amelynek tagjai Hal A. Weaver, Alan Stern, Max J. Mutchler, Andrew J. Steffl, Marc W. Buie, William J. Merline, John R. Spencer, Eliot F. Young és Leslie A. Young voltak. A felfedezési felvételek 2005. május 15-én és 2005. május 18-án készültek; a holdakat egymástól függetlenül Max J. Mutchler találta meg 2005. június 15-én, Andrew J. Steffl pedig 2005. augusztus 15-én. A bejelentést 2005. október 31-én tették közzé, miután a 2002-es előfelfedezések (precovery) megerősítették a jel észlelését. A kisebb testeket kezdetben ideiglenesen S/2005 P 1 (Hydra) és S/2005 P 2 (Nix) províziós jelzéssel illették.
Pálya és mozgás
A Hydra a Plútó–Charon rendszer központi tömegközéppontja (barycentrum) körül, a Charon és a Nix pályasíkjában kering, távolsága a rendszer középpontjától nagyjából 65 000 km. Pályája közel kör alakú: excentricitása kicsi (e ≈ 0,0052), de nem teljesen nulla, keringési ideje pedig mintegy 38,2 nap. Érdekességként megemlíthető, hogy ez a periódus közel áll Charon keringési idejének hatszorosához, azaz közel egy 6:1 közelségű rezonanciához a rendszer belső tagjaival.
Fizikai jellemzők
A Hydra közvetlen méretmérése csak korlátozottan volt lehetséges a felfedezéskor; fényessége alapján számított becsült átmérője nagyban függ a felületi fényvisszaverő képességtől (albedótól). Ha felülete hasonlóan fényes, mint a Charon (~35% albedó), akkor átmérője körülbelül 61 km lehet; ha viszont a legsötétebb Kuiper-övi objektumokéhoz hasonló albedóval (~4%) rendelkezik, akkor a becsült átmérő akár ~167 km is lehet. A felfedezés idején a Hydra mintegy 25%-kal fényesebb volt testvérholdjánál, a Nixnél, ami kezdetben egy kissé nagyobb méretre utalt; későbbi, célzott megfigyelések azonban megváltoztatták ezt a képet.
Színét tekintve a Hydra, akárcsak a Charon és a Nix, elsősorban szürke árnyalatú, ellentétben a Plútó vörösesebb tónusával. Spektroszkópiai és fotometriai mérések a felületen lévő vízjég jelenlétére utalnak, és a felszín fényessége területenként változhat.
Forgás és belső szerkezet
A Plútó kis holdjainak forgása a Plútó–Charon kettős rendszer erős gravitációs hatásai miatt összetett: elméleti vizsgálatok és megfigyelések egyaránt arra utalnak, hogy a kisebb holdak forgása nem feltétlenül kötött szinkron módon a planétához, hanem szabálytalan vagy akár kaotikus is lehet. A Hydra alakja és felszíni albedóváltozásai arra utalnak, hogy nem gömb alakú, hanem szabálytalan, esetleg megnyúlt test.
Eredet és fejlődés
A Hydra, a Nix és a Plútó rendszere körüli többi kis hold eredetére vonatkozó legelfogadottabb magyarázat szerint a rendszer egy nagy ütközés következtében jött létre, amely anyagot dobott ki és alakított ki gyűrűszerű, valamint törmelékszerű testrendszert; ezekből alakultak ki a kisebb holdak. A szabálytalan alakok, a vízjégre utaló felszíni jelek és a közeli pályák mind összhangban vannak ezzel a kollizionális eredettel.
New Horizons megfigyelései
A Plútót és kísérőit a New Horizons küldetés 2015. júliusában meglátogatta. A szonda felvételei és mérései finomították a Hydra alakjára, fényességére és felszíni tulajdonságaira vonatkozó ismereteket: a magasabb felbontású képek megmutatták, hogy a Hydra nem tökéletes gömb, felszíne kráteres és fényességében változatos, a spektrum pedig vízjég jelenlétét jelzi. Ezek az adatok segítettek szűkíteni a méret- és albedóbecsléseket, és jobb képet adtak a hold geológiai történetéről.
Név és hivatalos jelölés
A hold hivatalos neve 2006. június 21-én lett bejelentve az IAU 8723-as körlevelében, Plútó III megjelöléssel. A név a görög-római mitológiából származik: a Plútó/Hádész alvilágának vizeit őrző, többször fejlett Hidra szörnyről kapta a nevét, amely a mitológiai hagyományban az alvilág egyik rettegett lényéhez kapcsolódik (alvilág), így illeszkedik a Plútó-környezetre utaló elnevezési sémához.
Megjegyzések a további kutatásról
- A Hydra további részletes vizsgálata (magasabb felbontású képalkotás, spektroszkópia) segíthet pontosabban meghatározni méretét, alakját, forgását és összetételét.
- A kis holdak tanulmányozása fontos a Plútó-rendszer kialakulásának és evolúciójának megértéséhez, különösen a nagy ütközéses keletkezési forgatókönyv ellenőrzéséhez.
Discovery képek a Hydra-ról.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a Hydra?
V: A Hydra a Plútó legtávolabbi holdja.
K: Ki fedezte fel a Hidrát?
V: A Hidrát a Hubble Űrteleszkóp Plútó-társ kereső csoportja találta meg, amelynek tagjai Hal A. Weaver, Alan Stern, Max J. Mutchler, Andrew J. Steffl, Marc W. Buie, William J. Merline, John R. Spencer, Eliot F. Young és Leslie A. Young 2005 júniusában.
K: Milyen messze kering a Plútótól a Hydra?
V: A Hydra a rendszer barycentrumában, a Charonnal és a Nixszel azonos síkban, a Plútótól mintegy 65000 km távolságra kering.
K: Mekkora a Hydra mérete?
V: A Hydra méretét közvetlenül nem mérték meg, de a fényességén alapuló számítások szerint átmérője 61 km között van, ha a fényvisszaverő képessége a Charon 35 százalékához hasonló, és körülbelül 167 km, ha a fényvisszaverő képessége 4 százalék, mint a legsötétebb Kuiper-övi objektumoké (KBO-ké).
K: Milyen színű a Hydra?
V: A Hydra szürkének tűnik, mint a Charon és a Nix, bár a Plútó vöröses színű.
K: Mikor jelentették be, hogy a New Horizons küldetés a Plútót és a Hidrát is meglátogatja?
V: Bejelentették, hogy a New Horizons küldetés 2015-ben fogja meglátogatni a Plútót és a Hidrát is, amikor 2005 októberében felfedezték őket, miután a 2002-es előzetes vizsgálatok megerősítették.
K: Mi volt a neve ennek a holdnak ? V: Ennek a holdnak a "Hydra" nevet adták, amelyet a görög-római mitológiában a Hádész alvilág vizeit őrző szörnyetegről, a "Hydra"-ról neveztek el, amelyet 2006. június 21-én jelentettek be az IAU 8723-as körlevelében, a "Plútó III" hivatalos megjelöléssel együtt.
Keres