पुस्तक "गुरुत्वाकर्षण। आइंस्टीन का अंतिम प्रलोभन

गुरुत्वाकर्षण के रहस्य को सुलझाने के बाद, हम विज्ञान के सबसे बड़े सवालों का जवाब दे पाएंगे: अंतरिक्ष क्या है? नेतृत्व का समय क्या है? ब्रह्मांड क्या है? यह सब कहां से आया? प्रसिद्ध लोकप्रिय विज्ञान लेखक मार्कस चाउने आपको एक आकर्षक यात्रा पर आमंत्रित करते हैं - इस क्षण से गुरुत्वाकर्षण को 1666 में 2015 में गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज तक शारीरिक बल के रूप में मान्यता दी गई थी। भौतिकी के बारे में हमारे विचारों में एक विवर्तनिक बदलाव आ रहा है, और यह पुस्तक बताती है कि गुरुत्वाकर्षण की घटना हमारे समक्ष क्या प्रश्न प्रस्तुत करती है।

अंश। चंद्रमा: बचने का प्रयास

पृथ्वी पर चंद्रमा का ज्वारीय प्रभाव हमारे ग्रह की गति को धीमा कर देता है, जिससे इसका घूर्णी क्षण कम हो जाता है। भौतिकी का एक मूलभूत सिद्धांत है, जिसे रोटेशन के दौरान संवेग का संरक्षण कहा जाता है, जिसके अनुसार एक पृथक (बंद) प्रणाली का टॉर्क कभी नहीं बदलता है। इसका मतलब यह है कि यदि पृथ्वी का घूर्णी क्षण कम हो जाता है, तो सिस्टम के किसी अन्य तत्व के घूर्णी क्षण को इसके लिए वृद्धि करके क्षतिपूर्ति करनी चाहिए। हमारे मामले में, केवल एक ही विकल्प है - चंद्रमा।

चंद्रमा का आकर्षण पृथ्वी के दो किनारों पर दो ज्वार भाटा बनाता है, लेकिन जो चंद्रमा के सबसे बड़े बल के साथ आकर्षित होता है, उसी तरफ दिखाई देता है। जैसा कि हम पहले से ही जानते हैं, यह ज्वार की पहाड़ी आमतौर पर चंद्रमा को अपनी कक्षा में पारित करती है, क्योंकि पृथ्वी अपनी धुरी के चारों ओर एक क्रांति करती है, जिससे चंद्रमा उसके चारों ओर से गुजरता है। इसलिए, पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण चंद्रमा को अपनी कक्षा में आगे बढ़ाता है, जिससे इसे त्वरण मिलता है।

कृपया ध्यान दें कि चंद्रमा से कुछ दूरी पर पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण बल का ठीक वैसा ही मूल्य है जैसा कि चंद्र की गति से गतिमान किसी पिंड के प्रक्षेपवक्र को मोड़ने और इसे बंद कक्षा की आकृति देने के लिए आवश्यक है, जिसे हम देखते हैं। तदनुसार, यदि चंद्रमा बहुत तेज चलता है, तो इसकी गति आवश्यक से अधिक हो जाएगी और यह कक्षा से बाहर उड़ जाएगा। पृथ्वी के संबंध में, "कक्षा से परे" का अर्थ है, लेकिन हम जानते हैं कि यदि आप एक शरीर (उदाहरण के लिए, एक गेंद) को ऊपर फेंकते हैं, तो गुरुत्वाकर्षण अपनी उड़ान को धीमा कर देगा। विरोधाभासी रूप से, चंद्रमा, पृथ्वी के साथ ज्वार-भाटे के संपर्क में आने से, पृथ्वी से दूरी के साथ अधिक धीमी गति से चलता है। इस वजह से, टोक़ आवश्यक मूल्य तक बढ़ जाता है।

और यह सिर्फ सैद्धांतिक तर्क नहीं है। मानवयुक्त अमेरिकी अंतरिक्ष यान अपोलो 11, अपोलो 14, और अपोलोन 15, साथ ही मानव रहित सोवियत वाहन लूनोखोद -1 और लूनोखोद -2, चंद्र सतह पर रिफ्लेक्टर छोड़ गए। इन मुट्ठी के आकार के दर्पणों को कोणीय परावर्तक भी कहा जाता है, और वे प्रकाश को उसी दिशा में प्रतिबिंबित कर सकते हैं जिस दिशा से यह आता है। यही है, आप चंद्रमा पर लेजर बीम को निर्देशित कर सकते हैं ताकि यह कोणीय परावर्तक को प्रतिबिंबित करे, और फिर पृथ्वी पर वापस आने के समय को मापें। प्रकाश की गति को जानने के बाद, आप आसानी से चंद्रमा से दूरी की गणना कर सकते हैं।

प्रयोगों से पता चलता है कि प्रत्येक वर्ष चंद्रमा की यात्रा से परावर्तित दूरी 3.8 सेंटीमीटर बढ़ जाती है। दूसरे शब्दों में, हर 12 महीने में चंद्रमा पृथ्वी से दूर अंगूठे की लंबाई के बराबर दूरी से आगे बढ़ता है। यदि आप 70 वर्ष के हैं, तो आपके जीवन में उसने एक कार की लंबाई के बराबर एक रास्ता तय किया है।

कुल ग्रहणों का अवलोकन

तथ्य यह है कि हर साल चंद्रमा पृथ्वी से 3.8 सेंटीमीटर दूर है, इसका मतलब है कि यह एक बार हमारे बहुत करीब था। और यह, बदले में, कुल ग्रहणों की उपस्थिति को प्रभावित करता है - सबसे आश्चर्यजनक प्राकृतिक घटनाओं में से एक।

जैसा कि हम पहले से ही जानते हैं, कुल ग्रहण तब होता है जब चंद्रमा पृथ्वी और सूर्य के बीच से गुजरता है, सौर डिस्क को ढंकता है और पृथ्वी पर छाया डालता है। कुल ग्रहण संभव है क्योंकि सूर्य, हालांकि यह चंद्रमा से 400 गुना बड़ा है, हमसे 400 गुना दूर है। इसीलिए आकाश में सूर्य और चंद्रमा हमारे आकार के बराबर लगते हैं। यह हमारे लिए बहुत अच्छी परिस्थिति है। इस तथ्य के बावजूद कि सौर मंडल में 170 से अधिक चंद्रमा हैं, किसी भी ग्रह से कुल ग्रहण का निरीक्षण करना असंभव है। इसके अलावा, हम न केवल जगह के साथ भाग्यशाली थे, बल्कि समय के साथ भी।

जैसे ही चंद्रमा पृथ्वी से दूर जाता है, अतीत में यह बड़ा लगता था, और भविष्य में यह छोटा हो जाएगा। जाहिर है, पहले कुल ग्रहण लगभग 150 मिलियन साल पहले शुरू हुए थे, और 150 मिलियन वर्षों के बाद वे बिल्कुल भी नहीं होंगे। पृथ्वी के निवासी अपने अस्तित्व की एक छोटी अवधि के लिए ही पूर्ण ग्रहण का निरीक्षण कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, डायनासोर के समय में वे वहां नहीं थे।

तथ्य यह है कि चंद्रमा पृथ्वी से दूर जा रहा है, और अतीत में इसके करीब था, अपने मूल के सिद्धांत के साथ पूरी तरह से संयुक्त है।

वह ग्रह जो पृथ्वी का पीछा कर रहा था

पृथ्वी के संबंध में चंद्रमा बहुत बड़ा है, और इसका व्यास हमारे ग्रह के व्यास का लगभग एक चौथाई है। सौर मंडल के अन्य सभी चंद्रमा अपने ग्रहों के बगल में छोटे लगते हैं। प्लूटो को छोड़कर, जिसका चंद्रमा अपने आकार के संबंध में और भी बड़ा है, लेकिन 2006 के बाद से, प्लूटो को एक ग्रह माना जाता है।

चंद्रमा का यह आकार हमें संकेत देता है कि उसकी उत्पत्ति असामान्य थी। वैज्ञानिकों का सुझाव है कि 4.55 बिलियन साल पहले, जब हमारा ग्रह बस बना था, यह एक खगोलीय पिंड के साथ टकरा गया था, जो एक द्रव्यमान के बराबर था जो मंगल के द्रव्यमान के बराबर था (आज इस काल्पनिक ग्रह को थिया कहा जाता है)। पृथ्वी की आंतरिक परतें तरल में बदल गईं, और इसके मेंटल का हिस्सा एक वैक्यूम में विभाजित हो गया। हमारे ग्रह के चारों ओर एक वलय बना है, जो सौर मंडल में गैस दिग्गजों द्वारा घेरे जाने के समान है। इस वलय से चंद्रमा जल्दी बनता है, जिसकी कक्षा उस समय पृथ्वी से दस गुना करीब थी। उसके बाद, चंद्रमा धीरे-धीरे हमारे ग्रह से दूर जाने लगा।

अपोलो अमेरिकी अंतरिक्ष कार्यक्रम के दौरान बिग बर्स्ट सिद्धांत की पुष्टि हुई, जिसके लिए हम जानते हैं कि चंद्रमा की रचना पृथ्वी के बाहरी मेंटल की रचना के समान है। इसके अलावा, चंद्र चट्टानों में शुष्क स्थलीय चट्टानों की तुलना में बहुत कम पानी होता है। यह पुष्टि करता है कि वे एक बार उच्च तापमान के संपर्क में थे। एकमात्र सवाल यह है: ताकि मंगल ग्रह के द्रव्यमान वाला एक पिंड हमारे पूरे ग्रह को नष्ट न करे, लेकिन केवल चंद्रमा बनाता है, इसे बहुत कम गति से पृथ्वी पर स्पर्शरेखा के साथ जाना चाहिए। हालाँकि, सूर्य के चारों ओर परिक्रमा करने वाले सभी ब्रह्माण्डीय पिंड (पृथ्वी की कक्षा के भीतर और उसके बाहर दोनों) इसके लिए बहुत तेज़ हैं।

बिग बर्स्ट थ्योरी तभी काम करेगी जब टीया कभी चंद्रमा की तरह एक ही कक्षा में होगा। यह मलबे से लैग्रेंज के एक स्थिर बिंदु पर बन सकता है, अर्थात पृथ्वी के सामने 60 डिग्री या इसके पीछे सूर्य के चारों ओर कक्षा में। आज, क्षुद्रग्रहों के समान टुकड़े उसके सामने और उसके पीछे बृहस्पति की 60 डिग्री की कक्षा में चलते हैं, जिससे बृहस्पति को सर्गासो सागर में तैरते हुए प्रतीत होता है। बिग बर्स्ट के सिद्धांत के अनुसार, टिया ने लाखों वर्षों तक पृथ्वी का पीछा किया, और फिर एक अन्य कक्षा में चले गए, जिससे टकराव हुआ।

चूंकि शरीर का गुरुत्वाकर्षण बल उससे दूरी के वर्ग के साथ कमजोर हो जाता है, इसलिए ज्वारीय बल, जिन्हें आकर्षण के अंतर से समझाया जाता है, दूरी के घन के साथ कम हो जाते हैं। नवगठित चंद्रमा अब की तुलना में पृथ्वी के करीब दस गुना अधिक था, जिसका अर्थ है कि वह ज्वार बल जिसके साथ यह पृथ्वी को प्रभावित करता था अब से अधिक बार। उस समय, पृथ्वी के पास अभी तक महासागर नहीं थे, लेकिन अगर वे थे, तो उनमें पानी एक दिन में दो बार बढ़ेगा, एक-दो मीटर नहीं, बल्कि किलोमीटर से।

लेकिन न केवल नवजात चंद्रमा ने पृथ्वी को प्रभावित किया। पृथ्वी ने भी उस पर एक ज्वारीय बल के साथ 1000 गुना वृद्धि की। चंद्रमा की गति का निषेध इतना मजबूत था कि, सबसे अधिक संभावना है, यह इसमें काफी जल्दी (इसके गठन के बाद लगभग दस मिलियन वर्षों के लिए) तय किया गया था। चूँकि पृथ्वी पर पहले सूक्ष्मजीव बहुत बाद में दिखाई दिए थे, लगभग 3.8-4 बिलियन साल पहले, एक भी जीवित प्राणी ने रात के आकाश में घूमते हुए चंद्रमा के विपरीत दिशा में नहीं देखा था।

चंद्रमा हमेशा उस गति से नहीं चलता था

एक दिलचस्प सवाल उठता है: क्या चंद्रमा हमेशा 3.8 सेंटीमीटर प्रति वर्ष की गति से पृथ्वी से दूर चला गया है? 2013 में, Purdue University (West Lafayette, Indiana) के मैथ्यू ह्यूबर के नेतृत्व में वैज्ञानिकों के एक समूह ने पाया कि 50 मिलियन साल पहले यह स्थिति कैसी दिखती थी। उन्होंने महासागरों की गहराई और महाद्वीपों की आकृति पर उस समय के ज्वार-भाटे के कंप्यूटर सिम्युलेटर में डेटा दर्ज किया और, इसके संकेतकों के आधार पर, निष्कर्ष निकाला कि उस समय चंद्रमा पृथ्वी से अधिक धीरे-धीरे, दो बार सबसे दूर चल रहा था।

यह सभी अटलांटिक महासागर के बारे में है, जो आज बड़े पैमाने पर एक विशाल ज्वारीय कूबड़ बनाने के लिए है, चंद्रमा को प्रभावित करता है और इसे जल्दी से पर्याप्त पुनरावृत्ति करने का कारण बनता है; 50 मिलियन साल पहले, महासागर ने अभी तक अपना वर्तमान रूप नहीं लिया था, इसलिए इसका ज्वार का कद छोटा था, और चंद्रमा की गति पर इसका प्रभाव कमजोर था। उस समय, प्रशांत ज्वार के अधिकांश प्रभावों के लिए जिम्मेदार था।

यह उदाहरण एक और उदाहरण है कि ज्वारीय प्रणाली कितनी जटिल है। उनकी ऊँचाई और बल जिसके साथ वे पृथ्वी की गति को धीमा कर देते हैं और चंद्रमा के पीछे हटने में तेजी लाते हैं, इस बात पर निर्भर करते हैं कि ज्वार के कंद समुद्र में कितनी आसानी से घूम सकते हैं। यह, बदले में, महाद्वीपों के स्थान के कारण है, जो महाद्वीपीय बहाव (प्लेट टेक्टोनिक्स के कारण लगातार बदल रहा है, जैसा कि आधिकारिक तौर पर कहा जाता है)।

इस तथ्य के कारण कि लंबी अवधि में प्लेटों की गति का अनुमान लगाना असंभव है, हम यह भी नहीं जान सकते कि पृथ्वी का घूर्णन कब धीमा होगा ताकि यह हमेशा के लिए चंद्रमा की ओर मुड़ जाए। हम केवल एक ही बात जानते हैं: पृथ्वी को 47 दिनों में अपनी धुरी पर एक पूर्ण क्रांति शुरू करने के लिए, और चंद्रमा को इससे इतनी दूर जाने के लिए कि उसकी परिक्रमा पथ को भी 47 दिन लगेंगे, कम से कम दस बिलियन वर्ष गुजरने चाहिए। हम पहले से ही जानते हैं कि यह पूरी तरह से काल्पनिक परिदृश्य है, क्योंकि इस समय तक सूर्य एक भयानक लाल विशालकाय में बदल जाएगा, जो आज की तुलना में 10,000 गुना चमकीला है, और पृथ्वी-चंद्रमा प्रणाली को नष्ट कर (या कम से कम महत्वपूर्ण रूप से बदल जाता है)।

ज्वार की एक और संपत्ति है। हर दिन, जब लहरें तट पर लुढ़कती हैं, और फिर समुद्र में लौटती हैं, तो वे कई छोटे कंकड़ उठाती हैं। पत्थरों के बीच घर्षण जो लगातार एक दूसरे से टकराते हैं, पर्यावरण द्वारा अवशोषित थर्मल ऊर्जा उत्पन्न करते हैं। यह ऊर्जा का ऐसा नुकसान है जो अंततः पृथ्वी के घूमने में मंदी की ओर जाता है।

ज्वार पृथ्वी को थोड़ा गर्म करता है, और यदि आप समुद्र में तैरने जाते हैं, तो न तो रेत और न ही पत्थर आपके पैरों को जलाएंगे। लेकिन सौर मंडल में एक जगह ऐसी है जहां ज्वार बहुत अधिक तापीय ऊर्जा उत्पन्न करते हैं। यह Io, बृहस्पति का विशाल उपग्रह है, जिसकी खोज गैलीलियो ने 1609 में की थी।

चंद्रमा पिज्जा

8 मार्च, 1979 नासा के वायेजर -1 अंतरिक्ष जांच बृहस्पति प्रणाली के माध्यम से एक गोली की तुलना में तेजी से उड़ती है, 1980 में शनि से मिलने के लिए दौड़ती है। लेकिन इससे पहले कि गैस विशाल हमेशा के लिए जांच छोड़ दे, नियंत्रण टीम उसे कैमरे को वापस चालू करने और Io के विदाई शॉट लेने के लिए मजबूर करती है। मिशन कंट्रोल सेंटर से 640 मिलियन किलोमीटर की दूरी तय करने वाली छवि को देखने वाली सबसे पहली कंपनी, नौसैनिक इंजीनियर लिंडा मोराबिटो थी, और वह लुभावनी थी। फॉस्फोरेसेंट गैस का एक स्तंभ एक छोटे से दिखाई देता है, जो केवल आधा चाँद दिखाई देता है।

आईओ के सुपरवोलकैनो को देखने के लिए मानव जाति के इतिहास में मोराबिटो पहला था। अगले दिन, पूरी मल्लाह प्रबंधन टीम बढ़ी हुई तस्वीरों और तापमान माप डेटा पर झुक गई। उन्होंने गैस के आठ विशाल स्तंभों की खोज की, जो सैकड़ों किलोमीटर तक पदार्थ फेंकते हैं। यह पता चला कि Io सौरमंडल में सबसे भौगोलिक रूप से सक्रिय ब्रह्मांडीय निकाय है, जिस पर 400 से अधिक ज्वालामुखी स्थित हैं। छेद जिसके माध्यम से नारंगी, पीले और भूरे रंग की चट्टानों को Io की सतह पर फेंक दिया जाता है, जिससे यह पिज्जा जैसा दिखता है, येलोस्टोन पार्क में गीजर जैसा दिखता है। एक अर्थ में, Io ज्वालामुखी वास्तव में गीजर हैं। उनमें लावा सतह से नहीं बचता है, लेकिन सीधे आयो की छाल के नीचे स्थित तरल सल्फर डाइऑक्साइड को गर्म करता है, और यह गैस में बदल जाता है। फिर गैस को पृथ्वी गीजर में वाष्प की तरह फेंक दिया जाता है।

प्रत्येक वर्ष, Io लगभग 10,000 मिलियन टन पदार्थ को एक वैक्यूम में छोड़ता है, जो तब सतह पर गिरता है, इसे सल्फर के साथ कवर किया जाता है, जैसे येलोस्टोन में गीजर के आसपास पृथ्वी। इसलिए Io तस्वीरों में एक विशालकाय पिज्जा की तरह दिख रहा है। चमकीले रंग सल्फर की अलग-अलग तापमान वाली परतें हैं।

आयो के सुपर ज्वालामुखियों को समझने की कुंजी बृहस्पति है, जो पृथ्वी के द्रव्यमान का 318 गुना है। आयो इससे एक ही दूरी पर है कि चंद्रमा पृथ्वी से है। लेकिन बृहस्पति के गुरुत्वाकर्षण के जबरदस्त बल के कारण, आयो हमारे चंद्रमा की तरह 27 दिनों में नहीं, बल्कि सिर्फ 1.7 दिनों में उसके चारों ओर घूमता है। आईओ के ज्वारीय कूबड़ पर गुरुत्वाकर्षण अभिनय ने लंबे समय से इसके रोटेशन को रोक दिया है, जिससे अब चंद्रमा एक तरफ लगातार अपने ग्रह की ओर मुड़ जाता है। जरा सोचिए कि लोगों के सामने किस तरह का दृश्य खुलेगा अगर अंतरिक्ष यान कभी आईओ की सतह पर बैठता है: बृहस्पति और उसके बहुरंगी बादल के छल्ले आकाश के एक चौथाई हिस्से पर कब्जा कर लेंगे।

चूंकि Io एक स्थिति में तय किया गया है, बृहस्पति के आकर्षण के प्रभाव में उत्पन्न होने वाले दो ज्वारीय कूबड़ सीधे उस पर और उससे सीधे निर्देशित होंगे। वे पत्थर में नहीं हिलेंगे, क्योंकि महासागरों में स्थलीय ज्वारीय कूबड़ चलते हैं। यदि Io पर ऐसा कुछ होता है, तो कठोर चट्टानें लगातार खिंचाव और सिकुड़ती रहेंगी, धीरे-धीरे घर्षण के कारण गर्म होती हैं (रबर की गेंद जिसे आप अपने हाथ में निचोड़ते हैं उसी तरह से गर्म होता है)। चूंकि ऐसा नहीं होता है, इसलिए यह मानना ​​तर्कसंगत है कि बृहस्पति के ज्वारीय प्रभाव के तहत आईओ का तापमान नहीं बढ़ता है।

लेकिन ऐसा है नहीं।

Io के ताप में एक महत्वपूर्ण भूमिका गैलीलियो द्वारा खोजे गए दो अन्य चंद्रमाओं द्वारा निभाई जाती है, जो ग्रह से अधिक दूर की कक्षाओं में चलते हैं - यूरोप और गैनीमेड। गैनीमेड सौरमंडल का सबसे बड़ा चंद्रमा है और बुध से बड़ा है। उस समय जब आइओ को बृहस्पति के चारों ओर जाने में चार बार लगता है, यूरोप दो बार ऐसा करता है, और गेनीमेड - एक बार। इस वजह से, दो उपग्रह समय-समय पर एक पंक्ति में संरेखित होते रहते हैं, जो Io पर उनके प्रभाव को बढ़ाता है। वे आयो को अपनी ओर खींचते हुए, उसकी कक्षा की ओर खींचते प्रतीत होते हैं। इस प्रकार, आइओ लगातार बृहस्पति की दिशा में आगे बढ़ रहा है, या उससे दूर है। यह आंदोलन है जो Io को अंदर से गर्म करता है।

हां, Io के ज्वारीय कूबड़ सीधे बृहस्पति से और उसके लिए निर्देशित होते हैं। लेकिन जब Io अपने ग्रह के करीब आता है, तो ज्वारीय कूबड़ बढ़ता है, और जब वह निकलता है, तो कूबड़ कम हो जाता है। चट्टान की निरंतर गति के कारण, यह या तो संकुचित या फैला हुआ है, और इस प्रक्रिया के कारण, Io को इतना गर्म किया जाता है कि यह गर्मी है जो सौर मंडल में प्रति पाउंड वजन का सबसे अधिक गर्मी पैदा करता है, और सूर्य नहीं।

प्लूटो और चारोन की पहेली

बृहस्पति - Io जोड़ी सौर मंडल में केवल एक ही नहीं है जिसमें दो खगोलीय पिंड एक दूसरे के चारों ओर परिक्रमा करते हुए इस तरह की स्थिति में तय किए गए थे कि उनमें से प्रत्येक केवल एक तरफ दिखाई दे रहा है। इसमें प्लूटो और इसका विशाल चंद्रमा चारोन भी है।

चारोन में सबसे दिलचस्प बात यह है कि इसका व्यास प्लूटो के आधे व्यास के बराबर है। इसके लिए धन्यवाद, प्लूटो को कुछ समय के लिए सौर मंडल में सबसे बड़े चंद्रमा (अपने आकार के सापेक्ष) के साथ एक ग्रह माना जाता था। लेकिन 2006 में, अंतर्राष्ट्रीय खगोलीय संघ ने प्लूटो को एक ग्रह की स्थिति से वंचित किया और इसे बौने ग्रहों की श्रेणी में स्थानांतरित कर दिया। अब यह सौर मंडल की सीमा पर सूर्य की परिक्रमा कर रहे कई दसियों हिमखंडों में से एक है।

क्विपर बेल्ट में ग्रहों की उपस्थिति के बाद बचे बर्फ के मलबे होते हैं। ग्रह उनके बाहर काम नहीं करता था क्योंकि वे बहुत विरल थे। कुइपर बेल्ट सौर मंडल के क्षुद्रग्रहों के आंतरिक बेल्ट के समान है - ग्रह निर्माण मलबे का एक और डंप जो बृहस्पति के गुरुत्वाकर्षण बल के प्रभाव में एक बिंदु पर ध्यान केंद्रित नहीं कर सका।

कुइपर बेल्ट का आंतरिक किनारा नेप्च्यून के पास शुरू होता है (अर्थात, सूर्य से इसकी दूरी पृथ्वी से लगभग 30 गुना अधिक है), और बाहरी सूर्य से दूरी पर 50 गुना बड़ा है, जिस पर पृथ्वी है। नाम के बावजूद, पूर्व आयरिश सैनिक और शौकिया खगोलशास्त्री केनेथ एजुवर्थ ने पहली बार 1943 में इस बेल्ट के अस्तित्व की भविष्यवाणी की थी, इसलिए निष्पक्षता में इसे एजवेथ-कुइपर बेल्ट कहा जाना चाहिए था।

प्लूटो 2006 में अंतर्राष्ट्रीय खगोलीय संघ द्वारा तैयार ग्रह के दो मानदंडों को पूरा करता है: यह गोल है और सूर्य के चारों ओर कक्षा में घूमता है। लेकिन चूंकि उसके बगल में कुइपर बेल्ट से कई ऑब्जेक्ट हैं, वह तीसरी आवश्यकता का अनुपालन नहीं करता है - एक मुफ्त कक्षा जिस पर कोई अन्य खगोलीय पिंड नहीं हैं।

14 जुलाई, 2015 को, नासा के न्यू होराइजन्स स्टेशन ने प्लूटो-चारन प्रणाली के माध्यम से एक उच्च गति ट्रेन की तरह उड़ान भरी, जो कि आकाशीय पिंड से सिर्फ 14,000 किलोमीटर ऊपर गुजर रही थी, जिस समय स्टेशन भेजा गया था तब भी इसे एक ग्रह माना जाता था। पृथ्वी पर मिशन नियंत्रण केंद्र के कर्मचारी चकित थे। वे एक मृत, गतिहीन दुनिया को देखने की उम्मीद करते हैं, जो सूर्य से दूर कॉस्मिक ठंड से बंधा है। इसके बजाय, नाइट्रोजन ग्लेशियर और बर्फ के पहाड़ उनके सामने आए, जिनमें से चोटियाँ पतले बादलों के झुंड में छिपी हुई थीं। सबसे आश्चर्यजनक रूप से, तथाकथित टेंबो क्षेत्र (प्लूटो पर एक गुलाबी स्थान, एक बादल की तरह आकार का और प्लूटो के खोजकर्ता क्लाइड टॉम्बो के नाम पर) में बाकी ग्रह के विपरीत एक भी गड्ढा नहीं था। इसका मतलब है कि बर्फ का गठन अपेक्षाकृत हाल ही में यहां हुआ था।

इस असामान्य गतिविधि के लिए ऊर्जा कहाँ से आती है? यूरेनियम, थोरियम और पोटेशियम की रेडियोधर्मिता के कारण पृथ्वी की आंतरिक परतें गर्म होती हैं, लेकिन यह न्यूरो को गर्म करने के लिए पर्याप्त नहीं है। चारोन के ज्वारीय बल के प्रभाव में हीटिंग को भी बाहर रखा गया है, क्योंकि एक समान प्रक्रिया एक प्रणाली में असंभव है जहां चंद्रमा ग्रह के चारों ओर एक चक्र में चलता है और दोनों खगोलीय पिंडों को हमेशा एक ही तरफ एक दूसरे में बदल दिया जाता है। हालांकि, यह नियम केवल तभी काम करता है जब सौर मंडल के गठन के समय चारोन प्लूटो की कक्षा में था, उसी समय के बारे में जब चंद्रमा पृथ्वी का एक उपग्रह बन गया था। यदि हाल ही में प्लूटो ने अपने उपग्रह का अधिग्रहण किया (पिछले आधे अरब वर्षों में), तो ज्वारीय बलों के प्रभाव में हीटिंग तब तक होती रही और तब तक जारी रही जब तक कि प्लूटो और चारोन एक दूसरे के सापेक्ष अपनी वर्तमान स्थिति में तय नहीं हो गए। कोई नहीं जानता कि यह वास्तव में कैसा था। यह सवाल खुला रहता है।

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