Dlaczego Hubble nie dał nam dokładnych zdjęć Plutona?

W związku z misją mknącej ku rubieżom Układu Słonecznego sondy New Horizons, coraz częściej dostaję różne pytania. Jedno powtarza się szczególnie często: dlaczego do diaska, słynny Kosmiczny Teleskop Hubble’a potrafi wykonać fotografie odległych o tysiące lat świetlnych obiektów w oszałamiającej rozdzielczości, ale nie radzi sobie z uwiecznieniem leżącego w naszym systemie Plutona? 

Powyższe pytanie pokazuje, że mimo miliona filmów, animacji i grafik, kosmiczna skala wielkości wciąż pozostaje poza ludzką intuicją. Rozpatrzmy to.

Owszem, Pluton leży o kilka rzędów wielkości bliżej nas niż piękne mgławice fotografowane przez teleskopy kosmiczne. Dla uśrednienia możemy przyjąć, że od planety karłowatej oddziela nas dystans 5 miliardów kilometrów. To sporo w skali lokalnej, bo lekko licząc szesnaście tysięcy razy więcej niż odległość między Ziemią a Księżycem.

krab i pluton5

Dla kontrastu, jako przykład obiektu namiętnie uwiecznianego przez HST wybierzmy powszechnie znaną Mgławicę Kraba. Pozostałość po supernowej znajduje się mniej więcej 6 tysięcy lat świetlnych stąd, czyli… 57 biliardów kilometrów. W takim zestawieniu, droga z naszej planety do Plutona to 0,000008% dystansu jaki oddziela nas od Kraba. Nic dziwnego, że dysproporcja między jakością dwóch poniższych zdjęć pochodzących z Hubble’a, wydaje się podejrzana:

krab i pluton3

Chcąc wywołać jeszcze większy szok można przywołać jeszcze lepsze przykłady. Dajmy na to, wykonany nie tak dawno, ostry jak brzytwa obraz galaktyki Andromedy, od której dzieli nas przecież aż 2,5 mln lat świetlnych. Ale na razie skupmy się na Mgławicy Kraba i Plutonie.

Po uświadomieniu sobie różnicy w dystansach, przejdźmy do drugiej kluczowej informacji, czyli wielkości rzeczonych obiektów. Mgławica rozpostarta jest na przestrzeni 11 lat świetlnych (104 bln km), podczas gdy średnica Plutona wynosi skromne 2,3 tys. km – zatem mamy do czynienia ze skałą nieprzekraczająca rozmiarami połowy naszego kontynentu lub 2/3 średnicy Księżyca. Teraz wystarczy pomęczyć trochę kalkulator aby przekonać się, że planeta karłowata jest mniejsza od M1 aż 45 miliardów razy! Podsumujmy:

  • Pluton jest 45 miliardów razy mniejszy od Kraba
  • Krab leży 11 milionów razy dalej od Ziemi niż Pluton

Równie dobrze możemy pytać czy łatwiej zaobserwować Mount Everest z dystansu 11 km czy pałeczkę E.coli z odległości 1 milimetra – bo mniej więcej z takimi proporcjami mamy tu do czynienia. Liczby nie kłamią: spoglądając na nocne niebo macie znacznie większe szanse zobaczyć daleką mgławicę niż skałę z krańca Układu Słonecznego. Do tego należy dodać, że olbrzymia chmura gazów i pyłów świeci własnym blaskiem (a to bardzo ważne), podczas gdy Pluton pozostaje smutnym i ciemnym światem. To samo rozumowanie pozwala pojąć dlaczego nawet gołym okiem prędzej potrafimy wypatrzyć galaktykę Andromedy niż większość bliskich planet. Mimo gigantycznego dystansu, M31 jest tak wielka, że na nieboskłonie zajmuje powierzchnię nie mniejszą od Księżyca.

Na szczęście zbliża się kres naszej ignorancji, bo hubble’owskie fotografie już niebawem zostaną zastąpione o niebo lepszymi zdjęciami New Horizons, wykonanymi z bliskiej odległości kilkunastu tysięcy kilometrów. Ale o tym następnym razem.

Popołudnie z Rosettą – trzymamy kciuki na żywo! Teleskopowe spojrzenie w przeszłość Czy promieniowanie w Czarnobylu jest dziś niebezpieczne?