Co to jest planeta?

Wprowadzenie

To pozornie proste pytanie nie ma prostej odpowiedzi. Każdy wie, że Ziemia, Mars i Jowisz to planety. Ale zarówno Pluton, jak i Ceres były kiedyś uważane za planety, dopóki nowe odkrycia nie wywołały naukowej debaty na temat tego, jak najlepiej je opisać – ożywionej debaty, która trwa do dziś. Najnowsza definicja planety została przyjęta przez Międzynarodową Unię Astronomiczną w 2006 roku. Mówi ona, że planeta musi robić trzy rzeczy:

  1. Musi krążyć wokół gwiazdy (w naszym kosmicznym sąsiedztwie, Słońca).
  2. Musi być wystarczająco duża, aby grawitacja zmusiła ją do przyjęcia kulistego kształtu.
  3. Musi być na tyle duży, by jego grawitacja usunęła wszelkie inne obiekty o podobnym rozmiarze w pobliżu jego orbity wokół Słońca.

Dyskusja – i debata – będzie kontynuowana, gdy nasz pogląd na kosmos będzie się rozszerzał.

Proces naukowy

Proces naukowy

Nauka jest dynamicznym procesem zadawania pytań, stawiania hipotez, odkrywania i zmieniania poprzednich pomysłów w oparciu o to, czego się nauczyliśmy. Idee naukowe są rozwijane poprzez rozumowanie i testowane w oparciu o obserwacje. Naukowcy oceniają i kwestionują wzajemnie swoje prace w krytycznym procesie zwanym peer review.

Nasze rozumienie wszechświata i naszego w nim miejsca zmienia się z czasem. Nowe informacje mogą skłonić nas do ponownego przemyślenia tego, co wiemy i przewartościowania sposobu, w jaki klasyfikujemy obiekty, aby lepiej je zrozumieć. Nowe pomysły i perspektywy mogą pochodzić z kwestionowania teorii lub zobaczenia, gdzie klasyfikacja się załamuje.

Ewoluująca definicja

Ewoluująca definicja

Zdefiniowanie terminu planeta jest ważne, ponieważ takie definicje odzwierciedlają nasze zrozumienie pochodzenia, architektury i ewolucji naszego Układu Słonecznego. W czasie historycznym obiekty skategoryzowane jako planety zmieniały się. Starożytni Grecy zaliczali ziemski Księżyc i Słońce do planet wraz z Merkurym, Wenus, Marsem, Jowiszem i Saturnem. Ziemia nie była uważana za planetę, ale raczej za centralny obiekt, wokół którego krążyły wszystkie inne obiekty niebieskie. Pierwszy znany model, który umieszczał Słońce w centrum znanego wszechświata z Ziemią krążącą wokół niego, został przedstawiony przez Arystarcha z Samos w III wieku p.n.e., ale nie był on powszechnie akceptowany. Dopiero w XVI wieku idea ta została ożywiona przez Mikołaja Kopernika.

W XVII wieku astronomowie (wspomagani przez wynalezienie teleskopu) zdali sobie sprawę, że Słońce jest obiektem niebieskim, wokół którego krążą wszystkie planety, w tym Ziemia, oraz że Księżyc nie jest planetą, lecz satelitą (księżycem) Ziemi. Uran został dodany jako planeta w 1781 r., a Neptun został odkryty w 1846 r.

Ceres został odkryty między Marsem a Jowiszem w 1801 r. i początkowo sklasyfikowany jako planeta. Ponieważ jednak w tym samym regionie znaleziono później wiele innych obiektów, zdano sobie sprawę, że Ceres jest pierwszym z klasy podobnych obiektów, które ostatecznie nazwano planetoidami (gwiazdopodobnymi) lub planetami mniejszymi.

Pluton, odkryty w 1930 roku, został zidentyfikowany jako dziewiąta planeta. Ale Pluton jest znacznie mniejszy niż Merkury i jest nawet mniejszy niż niektóre księżyce planetarne. Jest niepodobny do planet ziemskich (Merkury, Wenus, Ziemia, Mars), gazowych olbrzymów (Jowisz, Saturn) lub lodowych olbrzymów (Uran, Neptun). Charon, jego ogromny satelita, jest prawie o połowę mniejszy od Plutona i dzieli z nim orbitę. Choć Pluton zachował swój planetarny status w latach 80-tych, w latach 90-tych sytuacja zaczęła się zmieniać wraz z nowymi odkryciami.

Postęp techniczny w teleskopach doprowadził do lepszych obserwacji i lepszego wykrywania bardzo małych, bardzo odległych obiektów. Na początku lat 90. astronomowie zaczęli znajdować liczne lodowe światy krążące wokół Słońca w regionie w kształcie pączka zwanym Pasem Kuipera poza orbitą Neptuna – w sferze Plutona. Wraz z odkryciem Pasa Kuipera i jego tysięcy lodowych ciał (znanych jako Obiekty Pasa Kuipera, lub KBO; zwanych również transneptunami), zaproponowano, że bardziej użyteczne jest myślenie o Plutonie jako o największym KBO, a nie planecie.

Debata o planetach

Debata o planetach

W 2005 roku zespół astronomów ogłosił, że znalazł dziesiątą planetę – był to KBO o rozmiarach podobnych do Plutona. Ludzie zaczęli się zastanawiać, co tak naprawdę oznacza pojęcie planety. Czym w ogóle jest planeta? Nagle odpowiedź na to pytanie nie wydała się tak oczywista i, jak się okazuje, jest wiele nieporozumień na ten temat.

Międzynarodowa Unia Astronomiczna (IAU), światowa organizacja astronomów, podjęła wyzwanie sklasyfikowania nowo odnalezionego KBO (nazwanego później Eris). W 2006 roku IAU przyjęła rezolucję, która zdefiniowała planetę i ustanowiła nową kategorię – planetę karłowatą. Eris, Ceres, Pluton i dwa niedawno odkryte KBO o nazwach Haumea i Makemake, to planety karłowate uznane przez IAU. W Układzie Słonecznym może być jeszcze 100 planet karłowatych i setki innych w Pasie Kuipera i poza nim.

Nowa definicja planety

Nowa definicja planety

Tekst rezolucji B5 IAU: Definition of a Planet in the Solar System:

Współczesne obserwacje zmieniają nasze rozumienie układów planetarnych i ważne jest, aby nasze nazewnictwo obiektów odzwierciedlało nasze obecne rozumienie. Dotyczy to w szczególności określenia “planety”. Słowo “planeta” pierwotnie opisywało “wędrowców”, którzy byli znani tylko jako ruchome światła na niebie. Ostatnie odkrycia skłaniają nas do stworzenia nowej definicji, którą możemy stworzyć korzystając z obecnie dostępnych informacji naukowych.

IAU postanawia zatem, że planety i inne ciała, z wyjątkiem satelitów, w naszym Układzie Słonecznym powinny być zdefiniowane w trzech odrębnych kategoriach w następujący sposób:

  1. Planeta jest ciałem niebieskim, które (a) znajduje się na orbicie wokół Słońca, (b) ma wystarczającą masę, aby jego samograwitacja przezwyciężyła siły ciała sztywnego, tak że przyjmuje kształt równowagi hydrostatycznej (prawie okrągły), i (c) oczyściło okolicę wokół swojej orbity.
  2. “Planeta karłowata” to ciało niebieskie, które (a) krąży po orbicie wokół Słońca, (b) posiada masę wystarczającą do tego, aby jego grawitacja pokonała siły działające na ciało sztywne, tak że przyjmuje kształt równowagi hydrostatycznej (prawie okrągły), (c) nie oczyściło otoczenia wokół swojej orbity, oraz (d) nie jest satelitą.
  3. Wszystkie inne obiekty krążące wokół Słońca, z wyjątkiem satelitów, określa się wspólnym mianem “małych ciał Układu Słonecznego”.

Debate-and Discoveries-Continue

Debate-and Discoveries-Continue

Astronomowie i planetolodzy nie byli zgodni co do tych definicji. Niektórym wydawało się, że schemat klasyfikacji został zaprojektowany w celu ograniczenia liczby planet; dla innych był on niekompletny, a terminy niejasne. Niektórzy astronomowie twierdzili, że lokalizacja (kontekst) jest ważna, szczególnie w zrozumieniu formowania się i ewolucji Układu Słonecznego.

Jednym z pomysłów jest zdefiniowanie planety jako naturalnego obiektu w przestrzeni kosmicznej, który jest wystarczająco masywny, aby grawitacja uczyniła go w przybliżeniu kulistym. Ale niektórzy naukowcy sprzeciwiają się, że ta prosta definicja nie bierze pod uwagę tego, jaki stopień mierzalnej okrągłości jest potrzebny, aby obiekt mógł być uznany za okrągły. W rzeczywistości, często trudno jest dokładnie określić kształty niektórych odległych obiektów. Inni twierdzą, że to, gdzie obiekt się znajduje lub z czego jest zrobiony, nie ma znaczenia i nie należy przejmować się dynamiką, to znaczy tym, czy obiekt zmiata lub rozprasza swoich bezpośrednich sąsiadów, czy też utrzymuje ich na stabilnych orbitach. Ożywiona debata na temat planety trwa nadal.

W miarę jak nasza wiedza pogłębia się i rozszerza, wszechświat wydaje się coraz bardziej złożony i intrygujący. Naukowcy znaleźli setki planet pozasłonecznych, lub egzoplanet, które rezydują poza naszym Układem Słonecznym; w samej Galaktyce Drogi Mlecznej mogą znajdować się miliardy egzoplanet, a niektóre z nich mogą nadawać się do zamieszkania (posiadać warunki sprzyjające życiu). Czy nasze definicje planet mogą być zastosowane do tych nowo znalezionych obiektów, dopiero się okaże.

Leave a Comment

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *