Charon (/'ʃa.ron/), sau (134340) Pluto I, este cel mai mare dintre sateliții lui Pluto. El are o rază medie de 606 de km. Charon este al șaselea cel mai mare obiect transneptunian cunoscut după Pluto, Eris, Haumea, Makemake și Gonggong. A fost descoperit în 1978 la United States Naval Observatory în Washington, D.C., folosind plăci fotografice făcute la United States Naval Observatory Flagstaff Station (NOFS).
Cu jumătate din diametrul și o optime din masa lui Pluto, Charon este un satelit foarte mare în comparație cu corpul său principal. Influența sa gravitațională este așa încât baricentrul sistemului Plutonian este în afara lui Pluto, și cele două corpuri sunt în rotație sincronă unul cu celălalt.
Zona roșu-maronie de la polul nord al lui Charon este făcută din toline și macromolecule organice care ar putea fi ingrediente esențiale pentru viață. Aceste toline au fost produse din metan, azot și gaze asemănătoare din atmosfera lui Pluto care au fost transferate peste 19,000 de km până la satelit.
Sonda New Horizons este singura care avizitat sisemul Pluto. S-a apropiat de Charon până la 27.000 km în 2015.
Descoperire
Charon a fost descoperit de către astronomul James Christy de la United States Naval Observatory, folosind telescopul cu lentila de 1,55 metri de la United States Naval Observatory Flagstaff Station (NOFS). Pe 22 Iunie 1978, el examina poze foarte mărite cu Pluto pe plăci fotografice făcute cu ajutorul telescopului cu 2 luni înainte. Christy a observat o mică elongare care apărea periodic. Umflătura apărea pe plăci datând până din 29 aprilie 1965. Uniunea Astronomică Internațională a anunțat în mod oficial descoperirea lui Christy pe 7 iulie 1978.
Observații ulterioare ale lui Pluto au determinat că umflătura era din cauza unui corp mai mic însoțitor. Periodicitatea umflăturii corespundea cu perioada de rotație a lui Pluto, care a fost descoperită anterior din curba de lumină a lui Pluto. Aceasta indica o orbită sincronă, care sugera că efectul de umflătură era real și nu fals. Aceasta a rezultat în reexaminarea mărimii, masei și a altor caracteristici fizice ale lui Pluto pentru că, masa calculată și albedoul sistemului Pluto–Charon erau atribuite anterior numai lui Pluto.
Îndoieli despre existența lui Charon au dispărut când Pluto a intrat o perioadă de 5 ani de eclipse și tranzituri reciproce între 1985 și 1990. Aceasta se întâmplă când planul orbital Pluto–Charon este paralel cu cel al Pământului, care se întâmplă la două intervale în perioada orbitală a lui Pluto de 248 de ani. Faptul că unul dintre aceste intervale s-a întâmplat nu cu mult după descoperirea lui Charon a fost o coincidență fericită.
Nume
După descoperirea sa, Charon era cunoscut la început după denumirea sa temporară S/1978 P 1, conform convenției recent instituite. Pe 24 Iunie 1978, Christy a sugerat inițial numele Charon ca o versiune mai științifică a poreclei "Char" a soției lui Charlene. Deși colegii lui de la Naval Observatory au propus numele Persephone, Christy a rămas cu Charon după ce a descoperit că, coincidental, numele se referă la o figură mitologică grecească: Prior to this, Christy had considered naming the moon Oz. Charon (; ) care este barcagiul morților, puternic asociat cu mitul zeului Hades or Plouton (, ), pe care romanii îl identificau cu zeul lor Pluto. IAU a adoptat numele în mod oficial la sfârșitul lui 1985 și a fost anunțat pe 3 ianuarie 1986.
Autorul Edmond Hamilton a scris despre trei sateliți ai lui Pluto în nuvela lui science fiction publicată în 1940 Calling Captain Future, numindui , și .
Există o dezbatere minoră despre pronunția preferabilă a numelui. Practica urmării pronunției clasice stabilită pentru barcagiul mitologic Charon, cu sunetul "k" (IPA ), este folosită de dicționare englezești importante, precum dicționarele Merriam-Webster și Oxford. Acestea indică numai pronunția cu "k" a lui "Charon" cu referire la satelitul lui Pluto. Vorbitorii altor limbi înafară de engleză și mulți astronomi vorbitori de engleză urmează această pronunție. Însă, Christy pronunța grupul inițial "ch" ca sunetul "ș" (IPA ), după soția lui, Charlene. Mulți astronomi urmează acestă convenție,Astronomer Mike Brown can be heard pronouncing it in ordinary conversation on the KCET interview [] at 42min 48sec.Pronounced "KAIR en" or "SHAHR en" per Pronounced 'with a soft "sh" ' per US Naval Observatory spokesman Jeff Chester, when interviewed on the NPR commentary (at 2min 49sec), says Christy pronounced it rather than classical . In normal conversation, the second vowel is reduced to a schwa: in RP (ref: OED).care este totodată pronunția preferată de NASA și de echipa New Horizons.Pronounced "Sharon" per and per Hal Weaver, who led the team that discovered Nix and Hydra, also pronounces it ( with a generic American accent) on the Discovery Science Channel documentary Passport to Pluto, premiered 2006-01-15.
Formare Simulări publicate în 2005 de Robin Canup sugerează că Charon ar putea fi format de o coliziune de acum aproximativ 4.5 miliarde de ani, asemănător cu Pământul și Luna. În acest model, un obiect mare din Centura Kuiper s-a ciocnit cu Pluto cu o viteză mare, distrugându-se și lansând în spațiu mare parte din mantaua exterioară a lui Pluto, din resturile căreia s-a format Charon. Însă, dintr-un astfel de impact ar fi trebuit să rezulte un Charon cu mai multă gheață și un Pluto mai pietros decât ce au observat cercetătorii. Acum se crede că, se poate ca Pluto și Charon să fi fost două corpuri care s-au ciocnit, înainte de a intra în orbită unul în jurul celuilalt. Coliziunea ar fi fost destul de violentă încât să facă ghețurile mai volatile ca metanul () să fiarbă dar, nu destul de violentă încât să fi distrus unul dintre corpuri. Densitățile foarte similare ale lui Pluto și Charon sugerează că corpurile originale nu erau complet diferențiate când ciocnirea s-a întâmplat.
Atmosferă Charon nu are o atmosferă semnificativă, în timp ce planeta pitică pe care o orbitează, Pluto, are. Existau speculații despre o atmosferă minusculă ce înconjoară satelitul lui Pluto, dar nimic ce ar putea dovedi ceva substanțial. Deoarece se crede că formarea lui Charon a fost produsă de o coliziune, ar însemna că nu a existat nicio etapă de răcire pentru satelit, în care gazele care-l înconjurau să formeze o atmosferă, nedându-i nicio șansă să formeze una.
În anumite condiții specifice, gravitația lui Charon trage puțin din atmosfera superioară a lui Pluto, mai precis azot din formațiunile de gheață ale lui Pluto, către suprafața sa. Mare parte din azot rămâne prins în centrul atracției gravitaționale înainte să ajungă la Charon, dar gazul care ajunge la Charon este ținut aproape de suprafață. Gazul este în mare făcut din ioni de azot, iar transferul de atmosferă este atât de mic încât este neglijabil.
Multe semnături spectrale ale formațiunilor de gheață pe suprafața lui Charon i-au făcut pe unii cercetători să creadă că formațiunile de gheață ar putea alimenta o atmosferă, dar astfel de formațiuni nu au fost confirmate încă. Mulți oameni de știință teoretizează că aceste formațiuni de gheață ar putea fi ascunse în cratere adânci sau în subteranul lui Charon. Similar cu transferurile de atmosferă de la Pluto către Charon, gravitația sa scăzută cauzează orice atmosferă prezentă să scape în spațiu. Chiar și prin ocultație stelară, care este folosită pentru a analiza atmosferele corpurilor cerești, oamenii de știință nu pot confirma nicio atmosferă, așa cum a fost testată în 1986 în timp ce se încerca o testare prin ocultație stelară pe Pluto. De asemenea, Charon acționează ca un protector pentru atmosfera lui Pluto, blocând vântul solar care în mod normal s-ar ciocni cu Pluto, deteriorându-i atmosfera. Cum Charon blochează aceste vânturi solare, atmosfera sa este deteriorată, în loc de cea a lui Pluto. Acest fenomen este totodată o speculare serioasă pentru faptul că Charon nu are atmosferă; când începe să se acumuleze, vântul solar o distruge. Deși, este încă posibil ca Charon să aibă o atmosferă. Afirmat anterior, Pluto transferă multe gaze din atmosfera sa către Charon, dar Charon nu reușește să împiedice scăparea acelor gaze. Presupunând că densitatea lui Charon este de 1.71 g cm^3, care este o estimare aproximativă pe care o avem, ar avea o gravitație de 0.6 raportată la cea a lui Pluto. Totodată, el are masă moleculară medie mai mare decât cea a lui Pluto și o temperatură a suprafeței mai scăzută, însemnând că gazelor din 'atmosfera' sa le-ar fi mult mai greu să scape de pe Charon decât de pe Pluto.
Există dovezi semnificative de gaz CO2 și de vapor H2O pe suprafața lui Charon, dar acești vapori nu sunt suficienți pentru o atmosferă viabilă din cauza presiunilor lor scăzute. Pe suprafața lui Pluto se află multe formațiuni de gheață, dar aceste sunt volatile, însemnând că sunt făcute din substanțe volatile precum metanul. Aceste structuri de gheață volatile cauzează activitate geologică, păstrându-i atmosfera constantă, în timp ce structurile de gheață de pe Charon sunt în mare parte făcute din apă și dioxid de carbon, substanțe mult mai puțin volatile care pot rămâne inactive fără să afecteze atmosfera prea mult.
Orbită
Charon și Pluto se orbitează reciproc odată la 6,387 zile. Cele două obiecte sunt în rotație sincronă unul față de celălalt, așa că fiecare își arată tot timpul aceeași față celuilalt. Acesta este un caz de rotație sincronă reciprocă, în comparație cu Pământul și Luna, unde Luna își arată tot timpul aceeași față Pământului, dar nu vice versa. Distanța medie dintre Charon și Pluto este de . Descoperirea lui Charon le-a permis astronomilor să calculeze masa sistemului Plutonian mai exact, și ocultații reciproce au dezvălui mărimile lor. Însă, niciuna nu a indicat masele individuale ale corpurilor, care au putut să fie doar estimate, până la descoperirea sateliților exteriori ai lui Pluto la sfârșitul lui 2005. Detalii din orbitele sateliților exteriori au arătat că Charon are aproximativ 12% din masa lui Pluto.
Caracteristici fizice
Diametrul lui Charon este de , puțin peste jumătate din cel al lui Pluto. Mai mare decât planeta pitică Ceres, este al doisprezecelea cel mai mare satelit natural din Sistemul solar. Charon are o mărime similară cu sateliții lui Uranus,Umbriel și Ariel. Rotația înceată a lui Charon înseamnă că ar trebui să aibă o aplatizare și o deformare mareică mică, dacă Charon este suficient de masiv să fie în echilibru hidrostatic. Orice deviere de la o sferă perfectă este prea mică pentru a fi detectată de misiunea New Horizons. Aceasta este în contrast cu Iapetus, un satelit Saturnian cu o mărime similară cu a lui Charon, dar cu o aplatizare pronunțată datând din istoria sa timpurie. Absența unei asemenea aplatizări pe Charon ar putea fi pentru că se află în echilibru hidrostatic în prezent, sau pur și simplu orbita sa s-a apropiat de cea din prezent în istoria sa timpurie, când încă era cald.
Bazat pe actualizări ale masei făcute New Horizons, raportul de masă dintre Charon și Pluto este de 0.1218:1. Acesta este mult mai mare decât cel dintre Lună și Pământ: 0.0123:1. Din cauza raportului de masă mare, baricentrul este în afara razei lui Pluto, iar sistemul Pluto–Charon este uneori numit o planetă pitică dublă. Cu patru sateliți mai mici în orbită în jurul celor două lumi mai mari, sistemul Pluto–Charon a fost luat în considerare pentru studii despre stabilitatea orbitală a planetelor circumbinare. Interior