Planetolodzy opowiadają się za poprawioną definicją planet wykraczającą poza nasz Układ Słoneczny, skupiającą się na charakterystyce masy i orbity, a nie na bliskości Słońca, odnosząc się do przestarzałych i skupiających się na słońcu aspektów obecnej definicji IAU. Źródło: SciTechDaily.com
Nowa propozycja ma na celu zmianę naukowej definicji planety, która obecnie wymaga okrążenia naszego Słońca.
- Międzynarodowa Unia Astronomiczna definiuje planetę jako ciało niebieskie krążące wokół Słońca, które jest na tyle masywne, że grawitacja zmusiła je do przyjęcia kształtu kulistego i usunęła inne obiekty znajdujące się w pobliżu jego orbity wokół Słońca.
- Naukowcy uznają obecnie istnienie tysięcy planet, ale definicja IAU dotyczy tylko planet znajdujących się w naszym Układzie Słonecznym.
- Nowa proponowana definicja precyzuje, że ciało może krążyć wokół jednej lub większej liczby gwiazd, brązowych karłów lub pozostałości gwiazd, i określa dopuszczalne masy, które powinny mieć zastosowanie do wszystkich planet.
Planetolodzy proponują nową definicję planety, która ma zastąpić tę, którą wielu badaczy uważa za przestarzałą i skupiającą się na Słońcu. Obecna definicja – ustanowiona w 2006 roku przez Międzynarodową Unię Astronomiczną (IAU, organizację oficjalnie zajmującą się nadawaniem nazw obiektom w przestrzeni kosmicznej) – precyzuje, że aby ciało niebieskie mogło zostać uznane za planetę, musi okrążać Słońce w naszym Układzie Słonecznym.
Rozszerzenie definicji poza nasz Układ Słoneczny
Naukowcy wiedzą jednak, że ciała niebieskie krążące wokół gwiazd poza naszym Układem Słonecznym są dość powszechne, a artykuł w czasopiśmie „ Dziennik nauk planetarnych opowiada się za nową definicją planety, która uwzględniałaby nieskrępowanie granic naszego Układu Słonecznego. We wniosku przewidziano także kryteria ilościowe w celu dalszego wyjaśnienia definicji planety.
Jean-Luc Margot, główny autor artykułu i Uniwersytet Kalifornijski profesor nauk o Ziemi, planetach i kosmosie oraz fizyki i astronomii przedstawi proponowaną nową definicję na Zgromadzeniu Ogólnym IAU w sierpniu 2024 r.
Aktualna definicja i jej ograniczenia
Zgodnie z obecną definicją planeta to ciało niebieskie krążące wokół Słońca, które jest na tyle masywne, że grawitacja zmusiła je do przyjęcia kształtu kulistego i usunęła inne obiekty znajdujące się w pobliżu jego orbity wokół Słońca.
„Obecna definicja wyraźnie wspomina o okrążaniu naszego Słońca. Wiemy teraz o istnieniu tysięcy planet, ale definicja IAU dotyczy tylko planet w naszym Układzie Słonecznym” – powiedziała Margot. Proponujemy nową definicję, którą można zastosować do ciał niebieskich krążących wokół dowolnej gwiazdy, pozostałości gwiezdnej lub brązowego karła.”
Nowa uniwersalna definicja
Autorzy argumentują, że choć wymóg okrążania naszego Słońca jest zbyt szczegółowy, inne kryteria zawarte w definicji IAU są zbyt niejasne. Na przykład mówi, że planeta „oczyściła swoją orbitę”, nie podając, co to oznacza. Proponowana nowa definicja zawiera wymierne kryteria, które można zastosować do zdefiniowania planet znajdujących się w naszym Układzie Słonecznym i poza nim.
W nowej definicji planeta to ciało niebieskie, które:
- okrąża jedną lub więcej gwiazd, brązowych karłów lub pozostałości gwiazd
- jest bardziej masywny niż 1023 kg i
- jest mniej masywny niż 13 Jowisz masy (2,5 x 10,28 kg).
Ustanowienie taksonomii opartej na dynamicznej dominacji
Margot i współautorzy Brett Gladman z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej i Tony Yang, student Chaparral High School w Temecula w Kalifornii, przeprowadzili algorytm matematyczny na właściwościach obiektów w naszym Układzie Słonecznym, aby zobaczyć, które obiekty są skupione razem. Analiza ujawniła grupy odrębnych cech wspólnych dla planet w naszym Układzie Słonecznym, które można wykorzystać jako punkt wyjścia do stworzenia ogólnej taksonomii planet.
Na przykład, jeśli obiekt ma wystarczającą grawitację, aby oczyścić ścieżkę poprzez gromadzenie lub wyrzucanie mniejszych obiektów w pobliżu, mówi się, że jest dynamicznie dominujący.
„Wszystkie planety w naszym Układzie Słonecznym dynamicznie dominują, ale inne obiekty – w tym planety karłowate – podobne Plutoni asteroidy – nie” – powiedziała Margot. „Więc tę właściwość można włączyć do definicji planety”.
Rewizja kryteriów statusu planetarnego
Wymóg dominacji dynamicznej zapewnia dolną granicę masy. Jednak potencjalne planety mogą być również zbyt duże, aby zmieścić się w nowej definicji. Na przykład niektóre gazowe olbrzymy są tak duże, że dochodzi do termojądrowej syntezy deuteru, w wyniku czego obiekt staje się podgwiazdą zwaną brązowym karłem, a zatem nie jest planetą. Limit ten ustalono na masę 13 lub więcej Jowiszów.
Z drugiej strony obecny wymóg, aby był on kulisty, jest bardziej problematyczny. Odległe planety rzadko można obserwować z wystarczającą szczegółowością, aby z całą pewnością określić ich kształt. Autorzy argumentują, że wymóg kształtu jest tak trudny do wdrożenia, że w rzeczywistości jest bezużyteczny do celów definicyjnych, mimo że planety są na ogół okrągłe.
Przyszłe perspektywy definicji planety
„Posiadanie definicji zakotwiczonych w najłatwiej mierzalnej wielkości – masie – eliminuje spory dotyczące tego, czy konkretny obiekt spełnia kryterium, czy nie” – stwierdziła Gladman. „To słabość obecnej definicji”.
Dobra wiadomość jest taka, że w Układzie Słonecznym znajdują się ciała niebieskie większe niż 1021 kg wydają się okrągłe. Zatem wszystkie ciała spełniające proponowaną dolną granicę masy wynoszącą 1023 kg ma mieć kształt kulisty.
Chociaż jakakolwiek oficjalna zmiana definicji planety przyjęta przez IAU prawdopodobnie nastąpi za kilka lat, Margot i jego współpracownicy mają nadzieję, że ich praca zapoczątkuje dyskusję, która doprowadzi do ulepszenia definicji.
Odniesienie: „Ilościowe kryteria definiowania planet” autorstwa Jeana-Luca Margota, Bretta Gladmana i Tony’ego Yanga, zaakceptowane, Dziennik nauk planetarnych.
arXiv:2407.07590
