Sprema se oluja, bitka riječi i rat svjetova. Zemlja nije ugrožena. To je uglavnom građanski spor, ali ima potencijal utjecati na put karijere. Godine 2014., rasprava koju je vodio Harvard pokrenula je o pitanju: Je li Pluton planet. Utjecaj definicije planeta i svega ostalog je dalekosežan - do krajeva Svemira.
To može značiti broj od trilijuna planeta samo u našoj galaksiji ili znači izostaviti planet Pluton iz brojanja – oznaka, samo patuljasti planet. Ovo je pitanje kako klasificirati nezvjezdane objekte. Što je planet, asteroid, komet, planetoid ili patuljasti planet? Ima li naš Sunčev sustav 8 planeta ili neki drugi broj? Čak je i broj planeta u našoj galaksiji Mliječni put u pitanju.
“Zora se rađa.” Najnovija slika Ceresa – 12. veljače 2015. – letjelice Dawn s 80.000 km. S ledenim naslagama koje obilježavaju njegovu površinu, mogućim rezervoarom vode ispod površine, je li Ceres planet, patuljasti planet, asteroid ili sva tri? (Zasluge: NASA/Dawn)
Da se ne zadržavamo na raspravi na Harvardu, neka bude poznato da bi ishod debate, ako bi se dao na njihov način, resetirao Sunčev sustav na devet planeta. Više od osam godina, Sunčev sustav je imao osam planeta. Tijekom razdoblja 1807. do 1845., naš Sunčev sustav imao je jedanaest planeta. Neptun je otkriven 1846. godine i astronomi su počeli otkrivati još mnogo asteroida. Ispali su iz kluba. Ovo je vrlo slično onome što se sada događa s objektima sličnim Plutonu - Plutoidima. Dakle, od 1846. do 1930. godine postojalo je 8 planeta – onih kako je danas definirano.
Otkrivač Plutona – Clyde Tombaugh 1930-ih i ponovno s domaćim teleskopom 1990-ih koji mu je donio zadatak u Lowell opservatoriju – otkrijte Planet X. Kremirani ostaci Clydea pričvršćeni su na svemirsku sondu New Horizons koja se sada približava patuljku planet Pluton.
Godine 1930., dječak s farme iz Kansasa, Clyde Tombaugh, kojeg je angažirao opservatorij Lowell, otkrio je Pluton i tijekom 76 godina postojalo je 9 planeta. Godine 2006. Međunarodna astronomska unija (IAU) pokrenula je raspravu koristeći 'demokratski proces' kako bi prihvatila novu definiciju planeta, definirala novi tip - patuljasti planet, a zatim sve ostalo postavila kao 'mala tijela'. Ako vam se u glavi vrte planeti, niste sami.
Sva dva tjelesna sustava imaju baricentar, zajedničku točku u prostoru oko koje kruže. Pluton i Haronovo se slučajno nalaze između oba tijela zbog njihove blizine i slične mase. (Zasluge: NASA/New Horizons)
Dvije NASA-ine misije pokrenute su neposredno prije i nakon što je najava IAU-a stupila na snagu. Misija Dawn je iznenada trebala biti lansirana na asteroid i patuljasti planet, a New Horizons su radije krenuli na devetogodišnje putovanje do planeta omalovaženog do patuljastog planeta – Plutona. Glavni istraživač, dr. Alan Stern bio je uznemiren. Nadalje, iz otkrića Kuiperove misije i drugih otkrića, sada znamo da u našoj galaksiji Mliječni put postoje stotine milijardi planeta; vjerojatno bilijuni. Sadašnja definicija isključuje stotine milijardi tijela iz statusa planeta.
Trenutno poznati najveći trans-neptunski objekti (TSO) – vjerojatno će biti nadmašeni budućim otkrićima. Koje biste od ovih trans-neptunskih objekata (TSO) nazvali planetima, a koje 'patuljastim planetima'? (Zasluge za ilustraciju: Larry McNish, podaci: M.Brown)
Postoje dva glavna tabora s de facto vođama. Jedan kamp ima dr. Mikea Browna s Caltecha, a drugi dr. Sterna iz Southwest Research Institute (SWRI) kao vodeće osobe. Primarni fokus istraživanja dr. Browna je proučavanje trans-neptunskih objekata, dok su aktivnosti dr. Sternsa brojne, ali točnije, misija New Horizons koja je 6 mjeseci udaljena od preleta Plutona. Razmotrimo prvo Rezoluciju IAU-a 5A koju su njezini članovi odobrili:
(1) 'Planet' je nebesko tijelo koje (a) je u orbiti oko Sunca, (b) ima dovoljnu masu da njegova vlastita gravitacija svlada sile krutog tijela tako da poprimi hidrostatski ravnotežni (gotovo okrugli) oblik , i (c) je očistio susjedstvo oko svoje orbite.
(2) “Patuljasti planet” je nebesko tijelo koje (a) je u orbiti oko Sunca, (b) ima dovoljnu masu da njegova samogravitacija može prevladati sile krutog tijela tako da poprimi hidrostatsku ravnotežu (gotovo okruglo) shape2, (c) nije očistio susjedstvo oko svoje orbite i (d) nije satelit.
(3) Svi ostali objekti, osim satelita, koji kruže oko Sunca zajednički se nazivaju 'mala tijela Sunčevog sustava'.
Ovo je naša početna točka - planet, patuljasti planet, sve ostalo. Uzmite u obzir 'sve ostalo'. Ova široka kategorija uključuje meteoroide, asteroide, komete i planetezimale. Možda će se drugi tipovi malih tijela pojaviti dok pobliže promatramo Svemir. Unutar kategorije sada se postavlja pitanje što je asteroid, a što komet. NASA-ini preleti kometa i sada ESA-ina Rosetta na 67P/Churyumov–Gerasimenko otežavaju razgraničenje između te dvije vrste. Razlika između meteora i asteroida jednostavno je definirana kao manja ili veća od jednog metra. Dakle, događaj u Čeljabinsku apsolutno je uključivao mali asteroid - promjera oko 20 metara. Planetezimali su mala tijela u solarnoj maglici koja su građevni blokovi planeta, ali mogu dovesti do stvaranja svih drugih vrsta malih tijela.
Dr. Alan Stern, projektni znanstvenik za New Horizons i Neil deGrasse Tyson raspravljaju o letjelici New Horizons u operativnom centru misije u JHU/APL. Intervju je bio za NOVA specijal (14.12.2011.), Pluton Files, o dječaku s farme iz Kansasa, nestalom planetu i 70 godina astronomskih otkrića koja vode do današnjih dana. (Zasluge: JHU/APL,PBS)
Ostavljajući po strani pitanje o 'malim tijelima' i njihovim podklasama, koja bi trebala biti definicija planeta i patuljastog planeta? Ovo su dva pojma koja su degradirala Plutona i podigla Cereru na patuljasti planet. Također je zanimljivo primijetiti kako je Rezolucija 5A namijenjena isključivo našem Sunčevom sustavu. U 2006. nije bilo tisuće egzo-planeta, već samo nekoliko desetaka ekstremnih slučajeva, ali unatoč tome, IAU nije odlučio proširiti definiciju na 'zvijezde', već samo na našu prilično poznatu zvijezdu, Sunce.
Prisjetimo se filma Tima Allena, 'The Santa Clause'. Klauzule mogu uzrokovati gomilu problema. IAU ima takvu klauzulu - klauzulu C koja je izazvala veliki dio sadašnjih kontroverzi oko definicije planeta. Klauzula (c) Rezolucije 5A: 'očistio susjedstvo oko svoje orbite.' Ovo je klauzula o ubojici Plutona koja ga je degradirala na status patuljastog planeta i smanjila broj planeta u našem Sunčevom sustavu na osam. U izvjesnom smislu, IAU je odabrao cauterizirati ranu, slabost u definicijama, koja bi, da se ostavi nepromijenjena, dovela do tko zna koliko planeta u našem Sunčevom sustavu.
Pitanje što je Pluton otvoreno je za javnu raspravu, tako naoružano dovoljno znanja da bude opasno, sljedeće je moja predložena alternativa IAU-ima koje su vjerojatno poboljšanje. Sadašnji izazov za Plutonov status leži u Kuiperovom pojasu i Oortovom oblaku. Takvi pojasevi ili oblaci vjerojatno nisu neuobičajeni u cijeloj galaksiji. Plutoidi su gorila od 500 lb u sobi.
Dvije svemirske letjelice, Dawn i New Horizon, postići će svoje konačne ciljeve u 2015. – Patuljasti planeti – Ceres i Pluton. (Zasluge: NASA, Ilustracija – T.Reyes)
Ova je godina, kao što su reklamirali ljudi poput Planetary Society, Universe Today i drugdje, godina patuljastog planeta. Koliko će izvanredno i iznenađujuće proučavanje Cerere, Plutona i Harona od strane NASA-ine letjelice? Postoji velika mogućnost da nakon što se nebeska prašina raščisti i analiza podataka objavi, IAU ponovno preuzme izazov kako bi bolje definirao što je planet i sve ostalo. Nemoguće je zamisliti da definicije mogu dugo ostati nepromijenjene. Čak i sada, postoji dovoljno informacija za neovisnu procjenu definicija i vaganje u nadolazećoj raspravi. Svatko ili bilo koja grupa – od osnovnih škola do astronomskih društva – može prihvatiti izazov.
Kako bismo potaknuli raspravu i educirali javnost o nevjerojatnom svemiru koji otkrivaju svemirske sonde i napredni teleskopi, ono što slijedi je jedno predloženo rješenje zašto je planet i sve ostalo.
planeta:je nebesko tijelo koje a) ima dovoljnu masu da njegova samogravitacija može svladati sile krutog tijela tako da poprimi hidrostatsku ravnotežu – gotovo okrugli oblik, b) ima diferenciranu unutrašnjost kao rezultat svog formiranja c) nema dovoljnu masu da spojiti vodik u svojoj jezgri, d) ne odgovara definiciji mjeseca.
manji planet:je planet s masom manjom od jedne mase Plutona i ne odgovara definiciji mjeseca.
međuzvjezdani (mali) planet:je (mali) planet koji nije gravitacijski vezan za zvjezdani objekt.
binarni (mali) planet: je nebesko tijelo koje kruži oko drugog (malog) planeta za koji se baricentar sustava nalazi iznad površine oba tijela.
Ove definicije rješavaju neke dlakave dileme. Kao prvo, planeti kruže oko većine zvijezda u Svemiru, a ne samo oko Sunca kako je Rezolucija 5A bila samo namijenjena. Planeti također mogu postojati gravitacijski nevezani za zvijezdu – rezultat vlastitog kolapsa molekularnog oblaka bez zvijezde ili izbacivanja iz zvjezdanog sustava. Moglo bi se odrediti gravitacijsko izbacivanje, međutim, moguće je da se dogode eksplozivni događaji koji uzrokuju raspad zvijezde i njezinu obvezujuću gravitaciju ili stvaraju takav impuls da planet bude istisnut iz zvjezdanog sustava. Imati atmosferu sigurno ne ide. Astronomi već predviđaju Mars ili objekte veličine Zemlje duboko u Oortovom oblaku koji ne bi mogli imati atmosferu – smrznuti, a također unatoč svojoj veličini, ne mogu 'očistiti svoje susjedstvo'.
Animacija (gore) kandidata za planete Kepler misije koju je sastavio Jeff Thorpe. Kepler i drugi projekti egzoplaneta otkrivaju da su svojstva planeta – orbite, veličina, temperatura, sastav – sve ekstremne. Predstavlja li Pluton jedan od tih ekstrema - najmanji planet? (Zasluge: NASA/Kepler, Jeff Thorp)
Potreba za stvaranjem donje granice za ono što je planet dosegla je gotovo groznicu s otkrićem Trans-Nepturnskog objekta (TNO) 2005. koji je veći od Plutona – Eride. Dr. Michael Brown s Caltecha i njegov tim predvodili su otkriće sjajnih velikih KBO-a. Nije postojala samo Eris, već mnoge od njih gotovo iste veličine kao Pluton. Dakle, bez klauzule (c), preostala bi nam definicija planeta koja bi mogla dopustiti da se broj planeta u našem Sunčevom sustavu poveća na stotine, možda čak i tisuće. To bi postao prilično neizvodljiv problem; broj planeta koji raste iz godine u godinu i nikada se nije nastanio i bez sredstava za razumne usporedbe između planetarnih sustava diljem naše galaksije, pa čak i Svemira.
Knjiga koja priča priču o otkriću – trans-neptunskim objektima (TNO) koji su doveli do pada Plutona iz punog planeta u onu patuljka. Odluka IAU-a iz 2006. bila je preventivni udar da se spriječi proliferacija planeta u našem sustavu. Djelovao je, ali je 'ubio' Plutona. Je li to stiglo? Dr. Brown se također slaže da je sadašnja definicija planeta manjkava i nepotpuna. (Zasluge za fotografije: Caltech/M.Brown)
Slijede još dvije vrste nebeskih tijela koje bi trebalo zaokružiti skup.
mjesec:je nebesko tijelo koje a) kruži oko (malog) planeta i b) za koje je baricentar njegove orbite ispod površine njegovog matičnog (malog) planeta.
To stvara mogućnost sustava planet-mjesec takav da je njegov baricentar iznad površine većeg tijela. Pluton i Haron su najistaknutiji slučaj u našem Sunčevom sustavu. U takvim slučajevima, ako jedno tijelo ispunjava kriterije (malog) planeta, tada se i drugo tijelo može procijeniti kako bi se utvrdilo je li to također (mali) planet i par kao binarni (mali) planet. Ako je primarno tijelo bilo manji planet, moguće je da bi centar bari mogao biti iznad njegove površine, ali sekundarno tijelo ne zadovoljava sve kriterije manjeg planeta, točnije „diferencirane unutrašnjosti“.
Definicija mjeseca je složena postojanjem, na primjer, asteroida s mjesecima. Za takve objekte, manji objekt je definiran kao satelit.
Satelit:je nebesko tijelo koje a) kruži oko drugog nebeskog tijela, b) čije roditeljsko tijelo nije (mali) planet.
Drugi dopušteni izraz jemjesečinakoji bi se mogao koristiti za opisivanje i vrlo malih mjeseca kao što su oni koji se nalaze u sustavima Jovijana i Saturna ili malog tijela koje kruži oko asteroida ili kometa. Moonlet bi mogao zamijeniti satelit.
Diskriminator između planeta i mjeseca nije masa, već jednostavno kruži li nebesko tijelo oko (malog) planeta i baricentar se nalazi unutar većeg tijela. Definicija mjeseca isključuje mogućnost da planet kruži oko drugog planeta osim u posebnom slučaju binarnog (malog) planeta.
Definiranje donje granice veličine za 'Planet' potrebno je za usporedbu i klasifikaciju zvjezdanih sustava. Granica koja se temelji na prosječnom površinskom tlaku i temperaturi tijela ili površinskoj gravitaciji mogla bi definirati granicu. Iako bi mogli, nisu praktični zbog ekstrema i raznolikih kombinacija uvjeta. Kroz pukotine bi padali čudni predmeti.
Uklanjanjem klauzule (c) – “očistio je susjedstvo oko svoje orbite” – izbjeći će se budući sukob kao što je zvijezda vrlo male mase s objektom veličine plutoida ili manjim, u bliskoj orbiti koja je očistila svoje susjedstvo.
Osim toga, odabir da se proglasi da Pluton postaje 'standardna težina' koja razlikuje manji planet od planeta postavlja presedan. U eri u kojoj računala mjere i zbrajaju stanje našeg postojanja, postavljanje ove granice da uključi Pluton i vrati ga kao deveti planet našeg Sunčevog sustava, je, na mali, ali značajan način, ponovna deklaracija našeg čovječanstva. Uskoro će nas izazvati umjetna inteligencija veća od naše; već imamo. Gdje ćemo stati na svome?
Zaboravite na Pluton na trenutak. Treba li Eris biti naš deseti planet? Poput Plutona, ima istaknut mjesec - Disnomiju. Ljudska percepcija i koncepcije svemira oblikovali su naš pogled na Sunčev sustav. Ptolemajev sustav (centrirano na Zemlju), Keplerove harmonične sfere, čak i činjenica da deset znamenki stoji na našim rukama utječu na naš dojam o Sunčevom sustavu (Foto zasluge: NASA/ESA i M. Brown / Caltech)
Posljedice ovog predloženog skupa definicija čine Ceres manjim planetom, a ne asteroidom. Mnogi trans-neptunski objekti otkriveni u ovom stoljeću postaju manji planeti. Od poznatih TNO samo Pluton i Eris zadovoljavaju kriterije planeta. Patuljasti planet Eris postao bi deseti planet. Makemake, Sedna, Quaoar, Orcus, Haumea bili bi mali planeti. Zadržavajući Pluton planetom i definirajući ga kao standardnog nositelja, samo jedan novi planet mora biti proglašen. Sigurno će se naći još, vrlo udaljeno, u neparnim eliptičnim i nagnutim orbitama. Broj planeta u našem Sunčevom sustavu mogao bi porasti za 10, 20, možda 50 i možda bi to učinilo definiciju neodrživom, ali možda i ne. Neka bude tako. New Horizons će proletjeti pokraj patuljastog planeta u srpnju, ali to bi trebalo označiti početak kraja sadašnjeg skupa definicija.
Tri perspektive Sunčevog sustava od deset planeta. Više nije u središtu Zemlje, ili s harmonijskim sferama, već sada s planetima izvan ravnine ekliptike i rastu. Koliko bi planeta bilo previše? (Zasluge: Wikimedia, T.Reyes)
Ovaj skup definicija definira skup nebeskih tijela koji dosljedno pokriva spektar poznatih tijela. Postoji potencijal egzotičnih nebeskih objekata koji su proizašli iz kataklizmičkih događaja ili iz jedinstvenih uvjeta tijekom ranih epoha svemira ili iz ostataka starih ili umirućih zvjezdanih objekata. Njihovo otkriće će vjerojatno potaknuti nove ili revidirane definicije, ali ove definicije za sada su dobar radni skup. U konačnici, odluka je IAU-a, ali dijeljenje znanja i demokratski procesi koje cijenimo dopušta svakome da propituje i procjenjuje takve definicije ili objave. Svima koji dijele interes za Pluton kao ili kao ne planet podignite ruku i biti saslušan.
Video zapis Kurza Gesagta iz 2014. koji opisuje sustav Pluton-Charon. Je li ovo binarni planetarni sustav ili jedan od 'patuljastih' varijanti?
Daljnje čitanje
Saznajte sve o Plutonu, najpoznatijem patuljastom planetu , E. Howell, Svemir danas, 17.1.2015
Sinopsis činjenica i brojki o Plutonu u Universe Today , kompendij stranica o Plutonu
Što je Kuiperov pojas? , video, Svemir danas, 30.12.2013.Fraser Cain traži od Mikea Browna da objasni Kuiperov pojas
Je li Mjesec planet? , E. Howell, Svemir danas, 27.1.2015
Čini se da su ovo svi svijetli predmeti Kuiperovog pojasa koje ćemo ikada pronaći ,Svemir danas, 12.1.2015
2015., NASA-ina godina patuljastog planeta , Svemir danas, 14.12.2014
Slučajno istraživanje cijelog neba za svijetle objekte u vanjskom Sunčevom sustavu ,Sveučilišna knjižnica Cornell, 5.1.2015
Deset godina Eris , na planeti Mikea Browna, 5.1.2015
Moja sućut prijateljima i obitelji Tammy Plotner, prve spisateljice koja redovito doprinosi časopisu Universe Today. Ne možemo li svi shvatiti što je Tammy privuklo da piše o Svemiru? Napisala je izvanredne članke za U.T.
