Nauka

Formalnie we wszechświecie jest tylko osiem planet. Czas to zmienić

przeczytasz w 4 min.

Astronomowie stale donoszą nam o odkryciach nowych planet pozasłonecznych, teleskop Webba przesuwa granice ich poznania badając ich atmosfery. A jednak formalnie żadna z nich nie spełnia definicji Międzynarodowej Unii Astronomicznej dla planety. Planetolodzy proponują zmiany.

Część z nas pamięta pewnie czasy, gdy znaliśmy tylko planety w Układzie Słonecznym - a wciąż szukamy tej jeszcze jednej, brakującej do kompletu. Astronomowie choć przypuszczali, że natura nie powinna być tak oszczędna, nie mieli żadnych argumentów na potwierdzenie hipotezy o powszechności układów planetarnych w kosmosie.

Przed 2006 r. nie istniała oficjalna definicja planety, ale powszechnie uznawaliśmy za takie obiekty Merkurego, Wenus, Ziemię, Marsa, Jowisza, Saturna, Urana, Neptuna i Plutona. W 2006 r. po raz pierwszy Miedzynarodowa Unia Astronomiczna oficjalnie zdefiniowała pojęcie planety. Jednocześnie wprowadzono do naszej świadomości nową kategorię planet karłowatych, do których włączono zdegradowanego z miana planety Plutona.

Oficjalna definicja planety adoptuje jednak stare kryterium orbitalne - Słońce musi być obiektem, który obiega obiekt traktowany jako planeta. A przecież planety pozasłoneczne nie obiegają Słońca. No właśnie, planety czy jednak innego typu ciała niebieskie? Bo planeta pozasłoneczna to wciąż planeta, a nie coś odmiennego. W 2017 r. pojawiła się bardzo odważna propozycja definicji planety, która to miano przypisałaby nawet księżycom, ale nic z tego nie wynikło.

Choć to tylko kwestia formalizmu, to bardzo istotna

Międzynarodowa Unia Astronomiczna (IAU, International Astronomical Union) to gremium, w którego skład wchodzi 12 tysięcy astronomów, a którego zadaniem jest nadzorowanie rozwoju tej nauki na świecie. IAU decyduje o definicjach obiektów, ich nazewnictwie. To IAU w 1928 r. określiło oficjalnie znane nam dziś granice 88 gwiazdozbiorów na niebie, a nie jakieś nadrzędne prawa czy też astrologowie w zamierzchłej przeszłości.

Głosowanie definicja planety
Głosowanie podczas Zgromadzenia Ogólnego IAU w 2006 roku nad pierwszą w historii oficjalną definicją planety.

Formalnie dopiero uznanie przez IAU konkretnej definicji za poprawną, czyni ją uznaną przez astronomów na całym świecie. Nawet jeśli z naukowego punktu widzenia ta definicja obowiązuje, ma sens, i jest stosowana bez akceptacji IAU. Taką problematyczną definicją jest określenie planety. To zaakceptowane przez IAU w 2006 roku zakłada, że jest to ciało niebieskie, które:

  • znajduje się na orbicie wokółsłonecznej,
  • ma masę pozwalającą osiągnąć stan równowagi hydrostatycznej, który wiąże się z uzyskaniem kształtu zbliżonego do kuli,
  • jest zdolne do oczyszczenia swojego otoczenia z większości innej materii.

Od razu widać, że pierwszy punkt czyni tę definicję bardzo wąską w świetle obecnej wiedzy astronomicznej, ale nawet wiedzy z 2006 r. Bo nie pasują do niego nie tylko planety obiegające inne gwiazdy w kosmosie, ale też planety, które samotnie przemierzają kosmos, nie będąc powiązane grawitacyjnie z żadną gwiazdą.

I choć pozostałe punkty definicji, a także zwyczajowe rozumienie pojęcia planeta, sprawdzają się w świecie, w którym miano planety przyznano tysiącom obiektów, to formalnie tylko osiem ciał niebieskich spełnia wszystkie założenia IAU.

Propozycja nowej definicji planety

W 2006 r. lista planet pozasłonecznych obejmowała 209 obiektów. W 2024 r. w ten sposób zaklasyfikowano już 6600 ciał niebieskich. Na dodatek, rozwój technologii obserwacyjnych ułatwił detekcję planet mniejszych rozmiarami. Początkowo odkrywaliśmy bowiem przede wszystkim wielkie globy, podobne do Jowisza, a nawet masywniejsze, bo tylko one manifestowały się dobrze w danych obserwacyjnych.

Planetarne zoo
Astronomiczne zdjęcie dnia z 8 lipca 2024 r., czyli grafika przedstawiająca większość znanych nam planet pozasłonecznych przy zachowaniu względnych ich rozmiarów i bazująca na aktualnej wiedzy o ich potencjalnym wyglądzie. (fot: NASA/APoD)

Nie jest więc zaskoczeniem, że wśród planetologów pojawiła się chęć przeforsowania nowej oficjalnej definicji planety. Takiej, która nie tylko zaakceptuje obfitość planet w kosmosie, ale też lepiej i prościej niż dotychczas opisze ciało planetarne. Jednym ze zwolenników tych zmian jest Jean-Luc Margot z Uniwersytetu Kalifornijskiego, który na najbliższym Zgromadzeniu Ogólnym IAU w sierpniu 2024 r. w Kapsztadzie (RPA), chce poddać pod dyskusję nową definicję planety.

Ta definicja zakłada, że planetą jest ciało niebieskie, które:

  • okrąża jedną lub więcej gwiazd, brązowych karłów lub pozostałości gwiazd,
  • ma masę większą niż 10^23 kg,
  • a zarazem jest mniej masywna niż 13 mas Jowisza.

Takie określenie planety eliminuje niejasne dziś zdaniem naukowców kryteria powiązane z oczyszczeniem swojego otoczenia. Dzięki tej definicji moglibyśmy formalnie po raz pierwszy uznać Aleksandra Wolszczana za współodkrywcę pierwszych planet poza Układem Słonecznym.

Pierwsze kryterium jest oczywiste, eliminuje ograniczenie kosmosu z planetami jedynie do Układu Słonecznego. Drugie kryterium ma czynić zadość innym dotychczasowym wymogom. Obiekt o masie 10^23 kg jest sto razy masywniejszy niż najmniej masywne ciała niebieskie, które w Układzie Słonecznym są wyłącznie okrągłe. To trochę życzenie, bo nie wiemy jakie są dokładnie kształty planet pozasłonecznych, a obserwacje nawet w Układzie Słonecznym nie obejmują wszystkich obiektów. Dlatego masa ma być lepszym kryterium, niż kryterium kształtu. Poza tym tak masywne obiekty są w stanie dominować dynamicznie w swoim otoczeniu, co również pasuje do kryterium dotychczas stosowanego przez IAU.

Ostatnie kryterium nowej definicji ma wyłączać zbyt masywne obiekty jowiszopodobne, które są już w stanie zapalić reakcje syntezy termojądrowej w swoim wnętrzu, co czyni je brązowymi karłami.

Czy Pluton odzyska miano planety?

W świetle propozycji nowej definicji planety można zadać sobie pytanie, czy Pluton odzyska w ten sposób to utracone prawie dwie dekady temu miano. Tak chciałoby pewnie wielu miłośników astronomii, ale i naukowców. Odpowiedź brzmi niestety - nie.

Pluton waży około 1,31*10^22 kg, czyli dziesięć razy za mało, by uznać go za planetę. Dla porównania Merkury ma masę 3,3*10^23 kilograma, czyli bliską granicy uznania za planetę. Co ciekawe tylko około dwa razy mniej masywny jest Ganimedes, największy naturalny satelita w Układzie Słonecznym. Masa pasuje do definicji planety, jednak ten księżyc obiega Jowisza, a dopiero wraz z nim Słońce. Ziemia jest ponad 18 razy masywniejsza od Merkurego.

Ganimedes
Ganimedes, największy księżyc w Układzie Słonecznym. Gdyby obiegał Słońce to mógłby załapać się na nową definicję planety. (foto: NASA/Juno)

Czy definicja, którą zaproponują IAU planetolodzy ma szanse stać się ostateczną? Trudno powiedzieć, zresztą Jean-Luc Margot i współpracownicy chcą by ich propozycja rozpoczęła dyskusję nad problemem, a niekoniecznie była jej zwieńczeniem. Zresztą IAU od 2018 r. pracuje już nad definicją planety pozasłonecznej, która zbiega się częściowo z nową propozycją - dopuszcza orbitowanie wokół innych gwiazd i ich pozostałości, a także nakłada wspomniany limit 13 mas Jowisza. To dobry znak, że te prace nie pójdą na marne.

Dla większości ludzi na Ziemi problem z jakim borykają się astronomowie jest pewnie kompletnie nieistotny. Z perspektywy naukowców również ważniejsza wydaje się dokładna wiedza na temat konkretnych własności obiektu, a nie jego formalne nazewnictwo. Jednak pojęcie planety jest na tyle mocno zakorzenione w naszej świadomości, że dobrze byłoby, gdyby co chwila nie zmieniano jej oficjalnej definicji.

Źródło: Urania, inf. własna

Komentarze

4
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    kkastr
    2
    To zupełnie nie tak jak jest napisane. Głównym problemem nie jest to, że planety pozasłoneczne nie spełniają definicji, tylko że nie da się stwierdzić czy ją spełniają. Nie mamy bowiem żadnej możliwości sprawdzenia czy oczyściły swoje okolice czy nie. To było krytykowane od początku, ale niestety definicję przyjęto demokratycznie, więc wygrała przeciętność. W 2006r były lepsze pomysły, ale przepadły. Może teraz się uda coś sensowniejszego. Oczywiście definicja pozostanie nadal arbitralna, bo w przyrodzie często nie ma wyraźnych granic.
    • avatar
      krzypam
      -2
      Przestań pisać wreszcie ontych głupotach!!!

      Witaj!

      Niedługo wyłaczymy stare logowanie.
      Logowanie będzie możliwe tylko przez 1Login.

      Połącz konto już teraz.

      Zaloguj przez 1Login