Kiedyś myśleliśmy, że wiemy, czym jest planeta. Widziałeś ją na niebie. To nie jest gwiazda. Ona się porusza. Wszystko.
Ale nauka rzadko pozostawia rzeczy tak prostymi.
Słowo to pochodzi od greckiego planētes, które oznacza po prostu „wędrowanie”. Starożytni astronomowie zauważyli, że te jasne punkty poruszały się na tle gwiazd stałych. Przez długi czas była to jedyna zasada.
Potem dostaliśmy lepsze teleskopy. Następnie – sondy kosmiczne. Potem dowiedzieliśmy się, że Pluton to dziwna rzecz.
Mamy teraz definicję specyficzną, nieco arbitralną i precyzyjną technicznie. Według Międzynarodowej Unii Astronomicznej (IAU) planeta to naturalne ciało krążące wokół Słońca. Powinien być na tyle masywny, aby mieć zaokrąglony kształt. I musi oczyścić swoje orbitalne otoczenie.
Ostatni punkt jest decydujący.
IAU to organizacja odpowiedzialna za nazewnictwo i klasyfikację obiektów astronomicznych. Trzymają długopis. W 2006 roku uchwalili regułę usuwającą Plutona z klubu planet. Wcześniej mieliśmy dziewięć planet. Teraz jest ich osiem.
Dlaczego nastąpiła zmiana?
Bo przestaliśmy patrzeć tylko na własne podwórko.
Do końca XX wieku planety były po prostu obiektami w naszym Układzie Słonecznym. Następnie astronomowie potwierdzili, że inne gwiazdy również mają planety. Egzoplanety. Otworzyły się śluzy. Gdyby wszystko, co się wokół czegoś kręci, zostało uznane za planetę, termin ten straciłby wszelkie znaczenie.
Dlatego MAK wprowadził ograniczenia.
Rozmiar ma znaczenie. Forma ma znaczenie. Masa ma znaczenie.
Obiekt musi być na tyle duży, aby jego własna grawitacja sprasowała go w kulę. Zwykle oznacza to średnicę co najmniej 700 kilometrów (około 435 mil), w zależności od gęstości materiału. Jeśli jest kamienisty, powinien być większy. Jeśli jest lodowaty, może być mniejszy.
Nie powinien też świecić samodzielnie. Brak wewnętrznej syntezy termojądrowej. Jeśli wytwarza własne światło i ciepło w wyniku syntezy, jest gwiazdą. Nie planeta.
I tu zaczyna się najtrudniejsza część.
Niektórzy naukowcy chcą podnieść poprzeczkę jeszcze wyżej. Twierdzą, że planeta musi być większa niż Ceres, największa znana asteroida. Ma średnicę około 1000 kilometrów (600 mil). Albo upierają się, że obiekt musi oczyścić swoją orbitę z innych śmieci.
Pluton nie zdał tego testu. Dzieli swoją orbitę z wieloma innymi obiektami z Pasa Kuipera. Nie jest panem swojej linii.
Dlatego został zdegradowany ze względu na status.
To nie była złośliwość. To było dążenie do przejrzystości.
Osiem planet, które dzisiaj rozpoznajemy, to Merkury, Wenus, Ziemia, Mars, Jowisz, Saturn, Uran i Neptun. Wymienione w kolejności odległości od Słońca.
Ale co z resztą?
Te, które mają okrągły kształt, ale nie oczyściły swoich orbit? MAS też ma dla nich nazwę.
Planety karłowate.
To rozróżnienie jest ważne. Nie dlatego, że Pluton jest mniej piękny. Jest cudowny. Ale dlatego, że język kształtuje nasze myślenie. Jeśli wszystko jest planetą, to nic nie jest planetą.
Potrzebowaliśmy granicy.
Prowadził je MAS.
Niektórzy nadal tego nienawidzą. To jest w porządku. Nauka to skomplikowana sprawa. Ale definicja pozostaje aktualna. Na razie.
Gdy odkryjemy więcej światów wokół odległych gwiazd, przekonamy się, czy ta definicja przetrwa próbę czasu. Albo będziemy potrzebować
jak definicja planety zmieniła się z mitu na naukę
Słowo planeta nie zawsze oznaczało to, co rozumiemy przez nie teraz. Pierwotnie było to oznaczenie kulturowe. Starożytni obserwatorzy nieba spojrzeli w górę i zobaczyli obiekty poruszające się na statycznym tle gwiazd. Nazwali te poruszające się ciała planetami. Na tej liście znalazło się Słońce. Weszła do niego Luna. Obejmował Merkurego, Wenus, Marsa, Jowisza i Saturna. Te pięć było oczywiste. Wędrowali po niebie. Teleskop nie został jeszcze wynaleziony, ale gołym okiem wystarczyło, aby je dostrzec.
Potem przyszła rewolucja kopernikańska. Ziemia przestała być centrum Wszechświata. Definicja stała się bardziej rygorystyczna. Teraz zliczono tylko ciała krążące wokół Słońca. Z listy wykluczono Słońce i Księżyc.
W 1781 roku pojawił się Uran. Neptun pojawił się w 1846 roku. Odpowiadały one ogólnemu wzorowi. Były duże. Krążyli wokół Słońca. Nikt nie argumentował. To były planety.
Pluton był inny. Opened in 1930, he seemed to be the ninth member of the club. A przynajmniej tak nam się wydawało.
dlaczego Pluton utracił status planety
Pluton jest mały. Nawet malutki. Jego orbita jest dziwna. Jest zbudowany z lodu i skał, a nie z gazu czy stopionej skały, jak sąsiedzi. Astronomowie zaczęli drapać się po głowach. Czy Pluton rzeczywiście był planetą? A może było to coś zupełnie innego?
Lata 90. otworzyły drogę do dyskusji.
Inne obiekty pojawiły się poza orbitą Neptuna. Były wielkości Plutona. Niektóre były mniejsze. Pluton nie był wyjątkowy. Po prostu odnaleziono go jako pierwszego. Okazało się, że to kawałek gruzu. Materiał pozostały po powstaniu Układu Słonecznego. Nazywamy tę strefę Pasem Kuipera.
Pluton nie jest anomalią. Jest przedstawicielem.
Jaka jest zatem dzisiejsza definicja planety w Układzie Słonecznym? Nie chodzi tylko o obrót wokół słońca. Ważne jest, aby posprzątać swoje otoczenie. Pluton dzieli swoją przestrzeń z miliardami innych lodowych skał. Nie był w stanie oczyścić tego obszaru. Dlatego został zdegradowany ze statusu. Nie dlatego, że jest mały. Ale dlatego, że jest tam tłoczno.
Wspomniano tutaj termin planetesymalny. To są elementy konstrukcyjne. Pluton jest zasadniczo dużym ciałem planetozymalnym. Pozostała cegła z etapu budowy Układu Słonecznego.
Czy to czyni go mniej interesującym? Nie. To czyni go bardziej tajemniczym. To brama do Pasa Kuipera. Okno na wczesny Układ Słoneczny. Ale to nie jest planeta. Przynajmniej nie według obecnych zasad.
A co z zasadami? Wciąż się rozwijają.
Dlaczego Pluton utracił swój status i co tak naprawdę mówią zasady IAU
Głosowanie odbyło się w sierpniu 2006 roku. Nie przeszło bez echa. Międzynarodowa Unia Astronomiczna (IAU) zebrała się, aby odpowiedzieć na pytanie, które dręczy astronomów od dziesięcioleci: Czy Pluton jest planetą? Zgromadzenie przyjęło ścisłą definicję. Wykluczyło Plutona. Jednocześnie utworzono nową kategorię. Nazywano je planetami karłowatymi. Pluton pasuje do tej definicji. Natychmiast.
Naukowcy byli oburzeni. Wielu uważało te definicje za błędne. Naukowo bezpodstawne. They loudly protested against the decision, demanding its reconsideration. Debata się zaostrzyła, ponieważ stawka wydawała się wyższa niż tylko taksonomia. Chodziło o tożsamość.
Co zatem zdecydowała IAC? Ustalili trzy kryteria statusu planety. Ciało niebieskie musi krążyć wokół Słońca. Jeść. Powinien być okrągły, uformowany pod wpływem własnej grawitacji w kulę lub kształt zbliżony do niej. Jeść. Decydujący stał się trzeci warunek. Musi oczyścić obszar wokół swojej orbity.
To zdanie oznacza dominację. Twoja masa musi być wystarczająco duża, aby zmieść lub wchłonąć resztki skał i lodu, które dzielą twoją ścieżkę. Oczyszczasz pas. Pluton nie mógł tego zrobić. Orbituje częściowo wewnątrz Pasu Kuipera. Dzieli swoją przestrzeń z niezliczoną liczbą innych obiektów. Jest częścią tłumu, a nie władcą. Ponieważ nie posprzątał swojego otoczenia, nie zdał egzaminu. Definicja pozostaje w mocy. Pluton został w tyle.
Co właściwie jest uważane za planetę karłowatą?
Definicja IAU (Międzynarodowej Unii Astronomicznej) jest ścisła. Musisz spełnić dwa pierwsze kryteria, o których mówiliśmy. W takim razie nie możesz oczyścić swojego orbitalnego otoczenia. I nie możesz być towarzyszem. Jeśli spełniasz te warunki, jesteś planetą karłowatą.
Pluton nadchodzi. Ceres nadchodzi. Eris również jest odpowiednia. Ten duży obiekt odkryto w 2005 roku, ukrywający się za orbitą Plutona w Pasie Kuipera.
Charona? Nie. Chociaż jest ogromny – ponad połowę mniejszy od Plutona – jest księżycem. Towarzysze nie otrzymują tego tytułu. To jest trudna linia.
Lista nie jest kompletna. Prawdopodobnie dodamy więcej obiektów. W miarę odkrywania nowych obiektów spełniających zasady liczba planet karłowatych będzie rosła.
RogueOID: dalecy krewni
W czerwcu 2008 r. IAU dodała nową kategorię. NieuczciweOID.
Rozważ to jako podkategorię w obrębie planet karłowatych. Ale z wymaganiami dotyczącymi lokalizacji. RogueOID krążą wokół Słońca dalej niż Neptun. Są królami Pasa Kuipera.
Pluton jest jednym z nich. Eris jest inna. Ceresę? Nie. Utknęła w pasie asteroid, zbyt blisko domu. To oczywiście planeta karłowata. Ale nie nieuczciwyOID.
Inni członkowie Układu Słonecznego
Przyjrzyjmy się teraz ośmiu oficjalnym planetom. Dzielą się na dwa obozy.
Cztery wewnętrzne – Merkury, Wenus, Ziemia, Mars – to planety ziemskie. Kamień. Małe. Bliskie.
Cztery zewnętrzne – Jowisz, Saturn, Uran i Neptun – to gazowe olbrzymy lub planety jowiszowe. Duże. Gaz. Odległy.
Pomiędzy nimi rozciąga się chaotyczny pas małych ciał. Asteroidy.
Back in the early 1800s, when Ceres and other objects were discovered, people called them minor planets or planetoids. Terminologia uległa zmianie. Teraz asteroida jest terminem standardowym. Jest czyściej. Mniej zagmatwane.
Planety innych gwiazd
Dlaczego poszukiwanie obcych planet to zabawa w chowanego
Wiemy, jak powstał nasz Układ Słoneczny. Gigantyczna chmura gazu i pyłu zapadła się pod wpływem własnej grawitacji. Zamieniło się w dysk. Centrum stało się wystarczająco gorące i gęste, aby zapalić Słońce. Pozostałe zanieczyszczenia na dysku sklejają się. Stawały się coraz cięższe, aż stały się planetami. Nic skomplikowanego.
Prawdziwym pytaniem nie jest jednak to, jak zostaliśmy uformowani. The question is whether the same thing happened to everyone else.
Przez długi czas astronomowie po prostu zgadywali. Chcieli wiedzieć, czy inne gwiazdy mają własne rodziny planetarne. Problemem była widoczność. Planety są małe. Są przyćmione. Krążą wokół gwiazd, olśniewająco jasnych. Próba bezpośredniego zobaczenia egzoplanety przypomina próbę dostrzeżenia świetlika obok stadionu zalanego reflektorami. Nie można po prostu skierować teleskopu i zrobić zdjęcia. Przynajmniej nie z Ziemi.
Dlatego naukowcy zmienili taktykę. Przestali patrzeć na planety. Zaczęli patrzeć w gwiazdy.
Planety mają masę. Masa ma grawitację. Ta grawitacja przyciąga gwiazdę. Gwiazda zaczyna się lekko kołysać. Wykrywając to wahanie, można udowodnić istnienie planety. Jest to metoda pośrednia. Ale przebiegły.
Pierwsze duże zwycięstwo przyszło na początku lat 90. Astronomowie odkryli trzy planety krążące wokół pulsara zwanego PSR B1257+12. Pulsar to szybko obracająca się gwiazda neutronowa. To jest martwa gwiazda. Kosmiczny trup. Znalezienie tam planet było dziwne. To udowodniło, że planety mogą przetrwać śmierć gwiazdy. Ale to nie było odpowiedzią na ważniejsze pytanie. Czy zwykłe gwiazdy mają zwykłe planety?
Potem przyszedł rok 1995.
Ogłoszenie odkrycia 51 Pegasi b zmieniło wszystko. Była to masywna planeta krążąca wokół gwiazdy podobnej do naszego Słońca. To pierwszy raz, kiedy ktoś widział ten proces wokół gwiazdy ciągu głównego. Otworzyły się okiennice.
Przejdźmy szybko do dzisiaj. Znamy ponad 5000 egzoplanet.
Technologia dogoniła naukę. W 2005 roku astronomowie w końcu uzyskali bezpośrednie zdjęcia planet pozasłonecznych w podczerwieni. Koniec z zgadywaniem opartym na ruchach. Rzeczywiście mogliśmy zobaczyć sygnatury cieplne tych odległych światów.
Różnorodność jest niesamowita. Niektóre są malutkie. Mniej więcej wielkości ziemskiego księżyca. Inne to potwory. Kilkanaście razy masywniejszy od Jowisza.
Skala ta powoduje zamieszanie w definicjach. Nadal nie mamy ścisłej, ogólnie przyjętej definicji planety, która pasowałaby do wszystkich tych nowych odkryć. Gdzie narysować linię? Jak odróżnić dużą planetę od małej gwiazdy? In particular, how to separate exoplanets from brown dwarfs? Brązowe karły to gwiazdy, które upadły. Są zbyt duże, aby być planetami, ale zbyt małe, aby spalać wodór jak prawdziwa gwiazda.
Nauka wyprzedza terminologię. Mamy obiekty. Mamy obrazy. Po prostu nie uzgodniliśmy jeszcze, jak je nazwać.
