Definiția planet

Reprezentarea (nu la scară) a celor opt planete ale sistemului solar și ale Lunii.

La 24 august 2006 , la Adunarea Generală din Praga, termenul „ Uniunea Astronomică Internațională ( Uniunea Internațională de Astronomie sau IAU) a aprobat textul complet al definiției unei planete a sistemului solar. Noua definiție recunoaște 8 planete - Mercur , Venus , Pământ , Marte , Jupiter , Saturn , Uranus și Neptun - și introduce noua categorie de planete pitice pentru a clasifica obiecte precum Ceres , Pluto , Haumea , Makemake și Eris . ^[1]

Din punct de vedere istoric, conceptul de planetă s-a schimbat odată cu avansarea cunoștințelor științifice. În vremurile străvechi, după cum a relevat etimologia termenului (vagabond, în greacă ), ^{[2] [3]} erau considerate „planete” toate stelele care se mișcau pe cerul nopții în raport cu fundalul stelelor fixe sau Luna , Soarele , Mercur, Venus, Marte, Jupiter și Saturn, ^[4] excluzând cometele care erau considerate fenomene atmosferice. ^[5] Odată cu introducerea modelului heliocentric, Pământul a fost clasificat printre planete, în timp ce Soarele și Luna s-au distins clar. ^[6] Dezvoltarea ulterioară a tehnicilor de observație odată cu introducerea telescopului a permis descoperirea lui Uranus, Neptun și Pluto, care au fost imediat incluse în lista planetelor sistemului solar . Observațiile ulterioare au evidențiat anomaliile lui Pluto față de celelalte planete: o orbită de excentricitate semnificativă, înclinată față de planul eclipticii și o masă egală cu o cincime din cea a Lunii.

Se întâmplase deja ca obiectele despre care se credea a fi planete în momentul descoperirii au fost reclasificate după ce le-au studiat caracteristicile, așa că în ultimii ani ai secolului al XX-lea a apărut o discuție cu privire la oportunitatea reclasificării lui Pluton printre asteroizi , ^[7] făcând din ce în ce mai mult concret prin descoperirea a numeroase alte obiecte care orbitează dincolo de orbita lui Neptun. ^[8] Necesitatea unei decizii a fost dictată de identificarea lui Eris, mai masivă decât Pluto. ^[9] Recunoașterea lui Eris ca a zecea planetă presupunea implicit acceptarea unei definiții a unei planete care ar presupune dimensiunea lui Pluto ca o limită inferioară arbitrară. ^{[10] [11]}

O serie de întâlniri lansate în 2005 de Uniunea Astronomică Internațională au încercat să identifice cerințele care, în lumina cunoștințelor științifice actuale, caracterizează o planetă. Aceste caracteristici au fost indicate în realizarea echilibrului hidrostatic și a dominanței orbitale , precum și în faptul că o planetă orbitează întotdeauna în jurul Soarelui. ^[12] Publicarea noii definiții a fost urmată de o serie de proteste ^{[13]. ]} mai ales dintre cei care au propus să-l păstreze pe Pluto printre planete și să crească, mai degrabă decât să reducă, numărul, aplicând eventual o distincție între planetele principale (gravitațional dominante) și nu. ^[14]

Istorie

Același subiect în detaliu: Cronologia descoperirii planetelor și a sateliților sistemului solar .

Planetele din antichitate

Platon .

Cunoașterea planetelor a fost dobândită în Preistorie și este un element comun în majoritatea civilizațiilor . Termenul de planetă este în loc de origine greacă . Grecii credeau că Pământul era staționar în centrul universului, în conformitate cu modelul geocentric, și că obiectele din cer și cerul însuși se învârteau în jurul lui. Astronomii greci au folosit expresia πλάνητες ἀστέρες plànētes astéres , stele rătăcitoare, ^{[2] [3]} pentru a descrie obiectele de pe cer care s-au mișcat pe tot parcursul anului, spre deosebire de ἀπλανεῖς ἀστέρες aplanêis astéres , „ stelele fixe ” care apar nemișcate în pozițiile lor relative pe sfera cerească .

Cosmologia greco- romană a recunoscut existența a șapte planete: Luna , Venus , Mercur , Soarele , Marte , Jupiter și Saturn ; unii cercetători cred că astronomii antici au făcut o distincție între Soare și Lună și celelalte cinci planete asemănătoare stelelor, după cum a raportat naturalistul german Alexander von Humboldt :

Sistemul geocentric sau ptolemeic .

În Timeu , scris în jurul anului 360 î.Hr. , Platon menționează „soarele și luna și alte cinci stele care se întreabă despre planete”. ^[16] Aristotel face o distincție similară în De caelo ( Pe cer ): „Mișcările soarelui și lunii sunt mai mici decât cele ale unora dintre planete”. ^[17]

În 350 î.Hr. Aratus în Fenomene a tradus în versuri un tratat de astronomie de Eudoxus din Cnid ^[18] și a descris „acele alte cinci sfere, care se amestecă [cu constelațiile ] și se rotesc rătăcind pe fiecare parte a celor douăsprezece figuri ale Zodiacului”. ^[19]

În Almagest , scris în secolul al II-lea d.Hr. , Ptolemeu se referă la „Soarele, Luna și cinci planete”. ^[20] Hyginus din De Astronomia menționează „cele cinci stele pe care mulți le-au numit rătăcire și pe care grecii le numesc Planeta”. ^[21] Mark Manilius , care a trăit sub împărații Augustus și Tiberius , în Astronomica , considerat unul dintre principalele texte ale astrologiei moderne, spune: „Acum dodecatemoriumul este împărțit în cinci părți, deoarece există atât de multe stele numite rătăcitoare tranzitul lor luminos strălucește pe cer ». ^{[22] [23]}

Șapte planete sunt prezente în Cicero , Somnium Scipionis , scris în jurul anului 53 î.Hr. , în care spiritul lui Scipion africanul proclamă: „Șapte dintre aceste sfere conțin planetele, câte o planetă în fiecare sferă, care se deplasează în direcția opusă mișcării cerul ". ^[24] Pliniu cel Bătrân în tratatul Naturalis historia , scris între 23 și 79 î.Hr. , se referă la „șapte stele, pe care datorită mișcării lor le numim planete, deoarece fiecare stea merge mai puțin decât o fac”. ^[25] Poetul grec Bunicul Panopolisului , care probabil a trăit în jurul primei jumătăți a secolului al V-lea , spune în Dionysiaca : „Am oracole de istorie pe șapte tăblițe, iar tăblițele poartă numele celor șapte planete”. ^[21]

Planetele din Evul Mediu

John Gower.

Scriitorii medievali și renascențiali au acceptat în general ideea că șapte planete există. Manualul medieval de introducere în astronomie, De Sphaera de Giovanni Sacrobosco , a inclus Soarele și Luna printre planete, ^[26] Theorica planetarum mai avansat prezintă „teoria celor șapte planete” ^[27] și instrucțiunile pentru Tabelele alfonsine învățați cum să „găsiți principalele mișcări ale Soarelui, Lunii și ale celorlalte planete prin intermediul tabelelor”. ^[28] În secolul al XIV-lea , poetul englez John Gower din Confessio Amantis s-a referit la Soare și Lună drept planete. ^[29] Dante în Paradis se referă, de asemenea, la Soare și Lună ca planete, preluând concepția aristotelică.

Chiar și Nicolaus Copernic , care a condus la afirmarea teoriei heliocentrice , a fost ambivalent cu privire la faptul că Soarele și Luna erau planete. În De revolutionibus orbium coelestium , Copernicus separă clar „soarele, luna, planetele și stelele”; ^[30] totuși, în dedicarea către Papa Paul al III-lea , el se referă la „mișcarea soarelui și a lunii ... și a celorlalte cinci planete”. ^[31]

Planetele din era modernă

Copernic.

Modelul heliocentric propus de Copernic a adus o revoluție conceptuală în înțelegerea planetelor: Pământul a fost clasificat printre planete, în timp ce Soarele și Luna s-au distins clar. Așa cum Thomas Kuhn , istoricul științei , a scris:

Prin urmare, s-ar putea spune că Pământul a fost prima planetă a erei moderne. Copernicus în De Revolutionibus se referă la Pământ ca o planetă într-un mod oblic; ^[30] Pe de altă parte, Galileo, în Dialogul despre cele mai mari două sisteme ale lumii , introduce întrebarea în discuția dintre personajele sale. ^[33]

William Herschel, descoperitorul lui Uranus.

În 1781 astronomul William Herschel scanează cerul în încercarea de a detecta fenomene de paralaxă stelară atunci când a văzut o „cometă” în constelația Taurului . Spre deosebire de stele, care rămân punctiforme chiar și atunci când sunt observate cu telescoape de mare putere, dimensiunea acelui obiect a crescut proporțional cu mărirea optică utilizată. Cele cinci planete de dincolo de Pământ aparțineau concepției umanității despre univers încă din cele mai vechi timpuri și nici măcar lui Herschel nu i se părea că ar putea fi o planetă. Cu toate acestea, spre deosebire de alte comete, acest obiect a urmat o orbită aproape circulară care se întindea pe un plan foarte aproape de planul eclipticii.

Înainte ca Herschel să anunțe descoperirea „cometei” sale, a primit o scrisoare de la Nevil Maskelyne , directorul Observatorului Regal din Greenwich , care i-a scris: „Nu știu cum să-i spun. Este la fel de probabil să fie o planetă obișnuită pe o orbită aproape circulară în jurul Soarelui, ca o cometă care se mișcă pe o orbită eliptică cu excentricitate ridicată. Nu am văzut încă niciun fir de păr sau coadă asociat cu acesta. ^[34] „Cometa” era, de asemenea, prea departe pentru a putea fi rezolvată . A fost în cele din urmă recunoscută ca a șaptea planetă și numită Uranus .

Neregulile observate pe orbita lui Uranus au dus la descoperirea lui Neptun în 1846 și presupuse nereguli pe orbita lui Neptun au dus la căutarea celei de - a noua planete , ceea ce a făcut posibilă localizarea lui Pluto în 1930 . Inițial s-a crezut că Pluto avea o masă aproximativ egală cu cea a Pământului, dar observațiile ulterioare au făcut posibilă măsurarea unei valori mult mai mici, insuficiente pentru a influența orbita lui Neptun. ^[35] În 1989 , sonda Voyager 2 a stabilit că aceste nereguli s-au datorat unei supraestimări a masei lui Neptun. ^[36]

Sateliții

Galileo Galilei.

Până când Copernic a plasat Pământul printre planetele care orbitează Soarele și a recunoscut că Luna orbitează Pământul, conceptul de satelit nu avea sens. Abia astăzi putem spune că Luna a fost primul satelit natural care a fost descoperit. Odată cu descoperirea sateliților medici din Jupiter în 1610 , Galileo Galilei a oferit noi argumente în sprijinul modelului avansat de Copernic, deoarece dacă o altă planetă ar putea avea sateliți, atunci nimic nu a împiedicat Pământul să-i aibă și pe ei. Cu toate acestea, a rămas o oarecare confuzie în termenii care trebuie adoptați pentru a descrie obiectele nou descoperite; Însuși Galileo s-a referit la ele ca „stele” și „planete” (în Dialogul despre cele două mari sisteme ale lumii ). ^[33] În mod similar, în 1655 Christiaan Huygens a folosit de asemenea mai mulți termeni pentru a descrie descoperirea sa, Titan , inclusiv: „planetă”, „stea”, „Lună” și „satelitul” mai modern. ^[37] Giovanni Cassini în anunțul descoperirii lunilor lui Saturn, Iapetus și Rea , în 1671 și 1672 le-a descris drept Nouvelles Planetes autour de Saturne ^[38] („Noi planete în jurul lui Saturn”), însă, când Journal de Scavans a raportat știrea în 1686, la care s- a referit strict cu termenul „satelit”. ^[39] Când William Herschel a anunțat descoperirea a două obiecte care orbitează în jurul lui Uranus în 1787, el s-a referit la ele atât ca „sateliți”, cât și „planete secundare”, ^{[40] în} timp ce toate anunțurile următoare despre descoperirea de noi sateliți naturali au folosit exclusiv termenul "satelit". ^[41] Cu toate acestea, în cartea " Astronomia ilustrată " din 1868, Asa Smith se referă la sateliții cu "planete secundare". ^[42]

Planetele minore

Giuseppe Piazzi, descoperitorul lui Ceres.

Unul dintre rezultatele neașteptate ale descoperirii lui Uranus a fost că părea să valideze legea lui Bode , o formulă empirică care descrie cu o bună aproximare axele semi-majore ale orbitelor planetelor sistemului solar, care până atunci erau considerate. de către astronomi ca o coincidență fără sens. Cu toate acestea, Uranus fusese descoperit aproape la distanța exactă prevăzută de lege. Din moment ce legea lui Bode a prezis că există o planetă între Marte și Jupiter care nu a fost niciodată observată, mulți astronomi și-au îndreptat atenția asupra acelei regiuni în speranța de a putea localiza obiectul dispărut. În 1801 , astronomul italian Giuseppe Piazzi a descoperit o nouă lume minusculă, Ceres , chiar la distanța corectă de Soare pentru a satisface legea lui Bode și obiectul a fost clasificat printre planete. ^[43] În 1802, Heinrich Olbers a descoperit Pallas , a doua „planetă” la aproape aceeași distanță de soarele lui Ceres. Că două planete ar putea ocupa aceeași orbită a fost un afront pentru secole de gândire; chiar și William Shakespeare ridiculizase ideea („Două stele nu își păstrează mișcarea într-o sferă”). ^[44] În 1804 și 1807 , au fost descoperite alte două obiecte, respectiv Juno și respectiv Vesta , la distanțe orbitale similare cu cele anterioare. ^{[43] [45]}

Herschel a sugerat că aceste patru lumi nu au fost clasificate printre planete, dar și-au urmat propria clasificare și a sugerat termenul „ asteroid ”, adică „asemănător unei stele”, referindu-se la faptul că sunt obiecte prea mici pentru ca discul lor să poată fi rezolvat și , în consecință, observate cu un telescop arată ca niște stele. Majoritatea astronomilor, totuși, au preferat să continue să folosească termenul de planetă, ^{[43] un} concept care a fost, de asemenea, înrădăcinat în faptul că acei patru asteroizi au rămas singurii cunoscuți până în 1845 din cauza dificultății de a distinge asteroizii de stelele încă nemapate. ^{[46] [47]} Manualele științifice din 1828 , după moartea lui Herschel, numărau încă asteroizi printre planete. ^[43]

Descoperirea noilor asteroizi a fost reluată grație unor diagrame stelare mai precise, iar în 1845 și 1847 doi noi asteroizi au fost identificați de Karl Ludwig Hencke . ^[47] Până în 1851 numărul asteroizilor a crescut la 15 și a fost adoptată o nouă metodă de clasificare, plasând un număr care precede numele în ordinea descoperirii. De fapt, asteroizii se distinguseră de planete. Până în anii 1860 , numărul asteroizilor cunoscuți depășise o sută și mai multe observatoare din Europa și Statele Unite au început să le numească în mod colectiv „planete minore”, deși a fost nevoie de mai mult timp pentru ca primii patru asteroizi să fie descoperiți și ei. grupate în această categorie. ^[43]

Pluton

Clyde Tombaugh, descoperitorul lui Pluto.

Calea tulburată urmată de Ceres este reflectată în povestea lui Pluto, care a fost clasificată printre planete la scurt timp după descoperirea sa de către Clyde Tombaugh în 1930 . Uranus și Neptun au fost declarate planete pentru orbitele lor circulare, valorile mari ale masei și apropierea de planul ecliptic; niciuna dintre aceste caracteristici nu este împărtășită și de Pluto: o mică lume înghețată într-o regiune de giganți gazoși , cu o orbită care o conduce să se ridice deasupra planului ecliptic și să intre în cea a lui Neptun. În 1978 , astronomii au descoperit cea mai mare lună a sa, Charon , iar acest lucru le-a permis să determine masa planetei, găsind o valoare mult mai mică decât se aștepta, egală cu o șesime din masa Lunii. Totuși, Pluto a rămas, din câte știa cineva, unic.

În 1992 , mai mulți astronomi au început să identifice un număr mare de corpuri de gheață dincolo de orbita lui Neptun, asemănătoare ca compoziție și dimensiune cu Pluto, descoperind Centura Edgeworth-Kuiper , a cărei existență fusese sugerată în prima jumătate a secolului XX. de origine a cometelor de scurtă durată. ^[48] Orbita lui Pluto se află în interiorul acestei centuri și astfel statutul său planetar a fost pus la îndoială. Precedentul lui Ceres, care a arătat că un obiect poate fi reclasificat deoarece își împarte orbita cu alte corpuri de dimensiuni similare, i-a determinat pe mulți să susțină că Pluto ar trebui reclasificat și printre asteroizi. Mike Brown de la California Institute of Technology a propus redefinirea „planetei” „oricărui obiect din sistemul solar care are o masă mai mare decât suma masei tuturor celorlalte obiecte care ocupă o orbită similară”. ^[49] Acele obiecte care nu respectau această constrângere vor deveni planete minore. În 1999 , Brian Marsden de la Minor Planet Center de la Universitatea Harvard a propus atribuirea lui Pluto numărul 10000 (în lista de asteroizi) menținând în același timp poziția planetei. ^{[50] [51]} Perspectiva că Pluto ar putea fi eliminat de pe lista planetelor a generat un val de protest la care Uniunea Astronomică Internațională a răspuns clarificând că în acest moment această posibilitate nu era luată în considerare. ^{[52] [53]}

Michael E. Brown, descoperitorul lui Eris.

Cu toate acestea, descoperirea altor câteva obiecte trans-neptuniene apropiate de dimensiunea lui Pluto, precum Quaoar și Sedna , au erodat argumentele în favoarea unicității lui Pluto în comparație cu alte obiecte aparținând populației trans-neptuniene. În cele din urmă, la 29 iulie 2005 , Mike Brown și echipa sa de cercetare au anunțat descoperirea confirmată ulterior a unui obiect transneptunian mai mare decât Pluto, ^[54] numit Eris . ^[9]

În perioada imediat următoare acestei descoperiri, s-a dezvoltat o amplă discuție cu privire la clasificarea ei ca „a zecea planetă ”. NASA a publicat, de asemenea, o declarație care o descrie ca atare. ^[55] Cu toate acestea, recunoașterea lui Eris ca a zecea planetă presupunea implicit acceptarea unei definiții a unei planete care ar presupune dimensiunea lui Pluto ca o limită inferioară arbitrară. Mulți astronomi, susținând că definiția unei planete are o importanță științifică limitată și derivă mai ales din considerații istorice și culturale, ar fi preferat să păstreze Pluto printre planete. ^[56]

Noua definiție a Planetei sistemului solar

În octombrie 2005, un grup de 19 membri ai „ Uniunii Astronomice Internaționale ( Uniunea Internațională de Astronomie sau IAU), a prezidat astronomul britanic Iwan Williams , care lucra la această problemă de la descoperirea Sednei în 2003, a definit cele trei criterii principale care ar putea sta la baza noii definiții și să le pună la vot cu sistemul de votare pentru aprobare . ^{[57] [58]}

• Criteriul cultural:

  o planetă este ceea ce destui oameni recunosc ca atare.

Această definiție a implicat menținerea celor nouă planete cunoscute, însă a permis și definirea lui Eris ca a zecea planetă, considerând că era mai mare decât Pluto. Această opțiune a primit 11 voturi pentru.

• Criteriu structural:

  o planetă este un corp suficient de mare pentru a avea o formă aproape sferică.

Această definiție a legat statutul unei planete de prezența unei forțe de greutate, astfel încât să se asigure că forma suprafeței a fost modelată prin echilibru hidrostatic : în acest caz, cel puțin Eris și Ceres s-ar fi adăugat la grupul de planete . Această opțiune a primit 8 voturi pentru.

• Criteriu dinamic:

  o planetă este un corp suficient de mare pentru a forța alte corpuri mai mici să-și abandoneze orbita.

Acest criteriu a legat statutul planetei de conceptul de dominație orbitală , introdus de Alan Stern și Harold Levison în 2000: planetele ar fi reduse la opt, cu excluderea lui Pluto și Eris. Această opțiune a primit șase voturi pentru.

Ceremonia de deschidere a celei de-a 26-a Adunări Generale a UAI 2006 la Praga

Constatând lipsa unui consens clar, comisia a decis să supună cele trei criterii la un vot mai larg, în contextul celei de-a XXVI-a Adunări Generale a Uniunii Astronomice Internaționale, care va avea loc între 14 și 25 august 2006, la Praga . ^[59] De asemenea, a fost format un alt comitet, prezidat de Owen Gingerich , istoric și astronom emerit la Universitatea Harvard și format din cinci oameni de știință, plus divulgatorul științific Dava Sobel . ^[60]

Dezbaterea, chiar și în afara sferei științifice, a văzut două părți opuse apărând spontan: cei care, în contextul noii definiții, ar fi vrut să apere statutul lui Pluto și cei care au acceptat „retrogradarea” acestuia.

Primul proiect de propunere a fost prezentat adunării generale din 18 august de către grupul de lucru înființat de UAI; s-a bazat în mare măsură pe al doilea criteriu identificat și propus pentru a considera ca planetă orice corp cu o forță de greutate de natură să-l facă să ajungă sub forma echilibrului hidrostatic (adică aproape sferic). Conform definiției, Eris și Ceres ar fi fost adăugați pe lista planetelor, plus Charon, considerând sistemul său ca un sistem dublu. A fost identificată și o listă cu 12 obiecte potențiale care ar putea fi considerate planete, dacă s-ar arăta o formă modelată prin echilibru hidrostatic. Cu toate acestea, potrivit lui Mike Brown, cel puțin 53 de corpuri din sistemul solar, dacă nu mai mult de 200, ar putea fi pe măsura acestei definiții. ^[61]

Având în vedere opoziția numeroșilor astronomi față de această rezoluție, astronomul uruguayan Julio Ángel Fernández a prezentat o propunere alternativă, în care a fost creată o clasificare intermediară pentru acele obiecte suficient de mari pentru a fi asumat o formă sferică, dar nu suficient pentru a fi curățat propriile lor. centura orbitală de la majoritatea planetesimalelor care o orbitaseră de la formarea sistemului solar până astăzi. Prin excluderea lui Charon din listă, noua propunere a atribuit Pluto, Ceres și Eris noii categorii. ^[62]

Votul final a avut loc pe 24 august și au participat 424 de astronomi prezenți la adunare, cu aprobarea unei mari majorități. Definiția a redefinit clasificarea planetei, creând și noua clasă de planete pitice , în care, printre altele, Pluto a fost „degradat”.

Textul complet al noii definiții

A favore della definizione

Diagramma delle posizioni degli oggetti noti della fascia di Kuiper (in verde), rispetto alle posizioni dei pianeti esterni del Sistema solare.

Tra i principali promotori della definizione approvata dalla IAU ci sono Mike Brown , lo scopritore di Eris, e Steven Soter , professore di astrofisica al American museum of natural history , New York .

In un articolo nel fascicolo del mese di gennaio del 2007 di Scientific American , Soter ha indicato che la definizione adottata incorpora le correnti teorie sull' origine ed evoluzione del sistema solare . Mentre i primi protopianeti emergevano dal turbinio di polveri del disco protoplanetario , alcuni corpi "vinsero" la competizione iniziale per il materiale limitato. All'aumentare della massa corrispose un incremento nella forza gravitazionale, che permise l'accumulo di altro materiale, finché infine superarono gli altri corpi presenti nel Sistema solare con un ampio margine. Questo processo di accrescimento non fu efficace nella fascia principale degli asteroidi, perché disturbato dall'azione gravitazionale del vicino Giove, e nella fascia di Kuiper , troppo ampia perché gli oggetti lì presenti potessero raccogliersi in un unico grande corpo prima della fine del periodo di formazione iniziale.

Quando i numeri degli oggetti vincenti sono confrontati con quelli di chi non ce l'ha fatta, il contrasto è piuttosto schiacciante; se si accetta il concetto di Soter che ogni pianeta occupa una "zona orbitale", ^[63] allora il pianeta meno orbitalmente dominante, Marte, è molto più grande di tutti gli altri agglomerati di materia nella sua zone per un fattore di 5100. Cerere, il più grande degli asteroidi, lo è solo per un fattore 0,33; per Plutone, il rapporto è anche più basso, essendo pari a 0,07. ^[64] Mike Brown afferma che tale massiccia differenza nella dominanza orbitale non lascia «alcuno spazio a dubbi su quali oggetti appartengono o meno» [alla categoria dei pianeti]. ^[65]

Controversie in corso

A dispetto della dichiarazione della IAU, un certo numero di oppositori rimane scettico. La definizione è vista da alcuni come arbitraria e confusa e numerosi sostenitori di Plutone, in particolare Alan Stern , a capo della squadra che dirige la missione New Horizons della NASA verso Plutone, ha proposto una petizione tra gli astronomi per alterare la definizione ufficiale. Inoltre, poiché la decisione è stata votata da meno del 5% degli astronomi, Stern ritiene che non sia rappresentativa dell'intera comunità astronomica. ^{[66] [67]} Anche tralasciando questa controversia, restano alcune ambiguità nella definizione.

Dominanza orbitale

Lo stesso argomento in dettaglio: Dominanza orbitale .

Gli asteroidi del Sistema solare interno ; sono da notare gli asteroidi troiani di Giove (in verde), intrappolati sulla loro orbita dalla gravità del pianeta.

Uno dei principali punti oggetto di discussione è il preciso significato di «ripulire le vicinanze intorno ad un'orbita». Alan Stern ha recentemente obiettato che «è impossibile e forzato porre un discriminante tra i pianeti nani ed i pianeti» ^[13] e poiché né la Terra, né Marte, né Giove, né Nettuno hanno interamente ripulito le rispettive regioni di detriti, nessuno di loro potrebbe essere considerato propriamente un pianeta, secondo la definizione dell'Unione Astronomica Internazionale. ^[14]

Mike Brown si oppone a queste rivendicazioni dicendo che i pianeti maggiori, oltre che aver abbondantemente ripulito le proprie orbite, controllano completamente le orbite degli altri corpi all'interno delle rispettive zone orbitali. Giove coesiste con un gran numero di corpi minori sulla sua orbita (gli asteroidi troiani ), ma questi corpi si mantengono sull'orbita di Giove solo perché sono sotto l'influenza dell'enorme gravità del pianeta. Similmente, Plutone attraversa l'orbita di Nettuno, ma Nettuno ha bloccato molto tempo fa Plutone ed i suoi attendenti della fascia di Kuiper, chiamati plutini , in una risonanza 3:2, cioè, completano due orbite intorno al Sole ogni tre orbite di Nettuno. Le orbite di questi oggetti sono interamente soggette alla gravità di Nettuno, ed in tal modo Nettuno è gravitazionalmente dominante. ^[65]

Qualunque specificazione fosse adottata per «ripulire le vicinanze intorno all'orbita», resterebbe una certa ambiguità, poiché la definizione non categorizza un pianeta dalla sua composizione o formazione, ma, in effetti, dalla sua posizione. Un oggetto delle dimensioni di Marte oltre l'orbita di Plutone sarebbe considerato un pianeta nano, perché non avrebbe avuto il tempo per ripulire la sua orbita e sarebbe circondato da oggetti di massa confrontabile, mentre un oggetto più piccolo di Plutone posto su un'orbita isolata sarebbe considerato un pianeta. ^[68]

Equilibrio idrostatico

Proteo , la luna di Nettuno, è irregolare a dispetto del fatto di essere più grande di numerosi oggetti che hanno assunto una forma sferica.

La definizione dell'Unione Astronomica Internazionale richiede che i pianeti abbiano sufficiente massa da sviluppare una forza di gravità adeguata a portarli ad assumere una forma di equilibrio idrostatico, il che significa che dovrebbero raggiungere una forma se non sferica, almeno sferoidale . Esiste un limite inferiore per la massa, al di sotto del quale un corpo può presentare una forma irregolare; un oggetto di massa superiore invece collasserà sotto il proprio peso in una sfera. Poiché molti oggetti di grandi dimensioni del Sistema solare, come i pianeti Giove e Saturno, le lune Mimas , Encelado e Miranda , e l'oggetto della fascia di Kuiper Haumea , ^[69] appaiono distorti in sferoidi oblati da una rapida rotazione o da forze mareali, è stata avanzata la richiesta di indebolire la pretesa di una rigorosa sfericità.

Tuttavia, non c'è un limite univoco rispetto al quale si può dire che un oggetto ha raggiunto l'equilibrio idrostatico. Come Soter ha notato nel suo articolo: «Come possiamo quantificare il grado di sfericità che distingue un pianeta? La gravità domina un tale corpo se la sua forma si allontana da uno sferoide per il 10% o per l'1%? La Natura non lascia intervalli non occupati tra la forma di una sfera e quelle irregolari, così ogni confine sarebbe una scelta arbitraria». ^[64] Soprattutto, il limite a cui la massa di un oggetto lo comprime in una sfera dipende dalla composizione chimica dell'oggetto. Oggetti fatti di ghiaccio ^[70] , come Encelado e Miranda, raggiungono la forma sferica molto più facilmente di quelli fatti di roccia, come Vesta e Pallade . ^[71] Il calore generato dal collasso gravitazionale , dalle forze mareali o dal decadimento radioattivo contribuisce al processo che conduce al raggiungimento dell'equilibrio idrostatico. Mimas, la luna di Saturno, è sferoidale, mentre il più grande Proteo, una luna di Nettuno, non lo è nonostante la composizione dei due oggetti sia simile. Proteo è però più freddo, perché molto più distante dal Sole.

Pianeti doppi e lune

Lo stesso argomento in dettaglio: Pianeta doppio .

Sebbene già nella bozza preliminare presentata alla XXVI Assemblea Generale della IAU era stata avanzata la proposta di considerare il sistema Plutone-Caronte un pianeta doppio (e quindi elevare a rango di pianeta Caronte), la risoluzione accolta dall'Assemblea ha riconosciuto lo status di "pianeta nano" solo per Plutone. Inoltre, le definizioni accolte specificatamente escludono che dei satelliti possano essere considerati pianeti o pianeti nani. ^[12]

Numerose lune esibiscono caratteristiche che permettono di confrontarle con i pianeti per dimensioni, attività geologica o attività atmosferica: ad esempio Ganimede è più grande di Mercurio e possiede un campo magnetico; Titano , anch'esso più grande di Mercurio, possiede un'atmosfera sviluppata che potrebbe permettere un completo ciclo del metano che provvederebbe ad alimentare i laghi che si trovano sulla superficie; Io , Encelado e Tritone presentano attività geologica in corso. Alcuni astronomi argomentano che così come ci si riferisce a stelle in orbita attorno ad altre stelle adottando il termine stella, così oggetti in orbita intorno ad un pianeta che posseggono caratteristiche planetarie dovrebbero essere chiamati pianeti. ^{[72] [73] [74]} Queste argomentazioni sono coerenti con la proposta di voler riconoscere un pianeta come tale per caratteristiche intrinseche e non anche in conseguenza dell'orbita percorsa e si ricollegano in questo alla controversia relativa alla dominanza orbitale. A chi obietta che si dovrebbe attribuire il rango planetario ad oggetti oggi definiti pianeti nani (soprattutto per il raggiungimento dell'equilibrio idrostatico), Brown risponde che:

Tuttavia, continua:

Pianeti extrasolari e nane brune

Lo stesso argomento in dettaglio: Pianeta extrasolare e Nana bruna .

La definizione di pianeta approvata dalla IAU si applica soltanto agli oggetti del Sistema solare. ^[75] Durante il congresso si è deciso di non affrontare la catalogazione dei più di 300 pianeti extrasolari (oggetti di dimensione planetaria in orbita attorno ad altre stelle) per la mancanza del tempo necessario a dirimere la questione. Purtuttavia, una qualunque futura definizione dovrà includerli, dal momento che la loro scoperta ha ampliato la conoscenza sui pianeti in modo inatteso. Molti di loro sono di dimensioni considerevoli, avvicinandosi alla massa delle stelle più piccole, mentre molte nane brune di recente scoperta sono di contro sufficientemente piccole da poter essere considerate pianeti. ^[76]

La nana bruna Gliese 229 B è il puntino di luce al centro dell'immagine, accanto alla ben più luminosa Gliese 229 A .

Tradizionalmente, la caratteristica determinante l'appartenenza alla classe stellare è stata la capacità di un oggetto di generare luce attraverso processi di fusione dell' idrogeno . A stelle come le nane brune, che hanno sempre sfidato questa distinzione essendo troppo piccole per cominciare la fusione dell'idrogeno a ritmo sostenuto, è stato garantito lo status stellare per la loro capacità di fondere il deuterio . Tuttavia, data la relativa scarsità di questo isotopo , questo processo dura solo per una minuscola frazione della vita della stella e, conseguentemente, nella maggior parte delle nane brune la generazione di energia attraverso reazioni di fusione nel nucleo sarà cessata molto prima della loro scoperta. ^[77] I sistemi stellari , binari o multipli, sono comuni, e molte nane brune orbitano intorno ad altre stelle e poiché non producono energia attraverso processi di fusione nucleare, possono essere descritte come pianeti. Infatti, l'astronomo Adam Burrows dell' Università dell'Arizona afferma che «da un punto di vista teorico, per quanto differenti nella modalità di formazione, i giganti gassosi extrasolari e le nane brune sono essenzialmente la stessa cosa». ^[78] Burrows inoltre afferma che resti stellari come le nane bianche non dovrebbero essere considerate stelle, ^[79] una posizione che implicherebbe che una nana bianca "compagna", ovvero in orbita intorno ad un'altra stella, come Sirio B , dovrebbe essere considerata un pianeta. Ad ogni modo, la convenzione oggi comunemente adottata tra gli astronomi è di considerare una stella qualsiasi oggetto sufficientemente massiccio da generare o aver generato energia nel proprio nucleo attraverso processi di fusione nucleare. ^[80]

La confusione non finisce con le nane brune. Maria Rosa Zapatario-Osorio et al. hanno scoperto diversi oggetti in ammassi stellari giovani di massa inferiore al limite richiesto per sostenere il processo di fusione di protoni in deuterio (oggi calcolato essere all'incirca di 13 masse gioviane ). ^{[81] [82]} Questi oggetti sono stati descritti come “ pianeti vaganti ” perché la teoria corrente sulla formazione dei sistemi planetari prevede che dei pianeti possano essere espulsi dal sistema in conseguenza di instabilità orbitali. ^[83]

La sub-nana bruna Cha 110913-773444 (al centro) paragonata al Sole ed a Giove.

Comunque è anche possibile che questi "pianeti vaganti" si siano formati con lo stesso processo che porta alla formazione delle stelle. ^[84] La differenza tra una stella di piccola massa ed un grande gigante gassoso non è netta; a parte per le dimensioni e per le relative temperature, non c'è molto altro che permette di separare un gigante gassoso come Giove dalla stella che l'ospita. Entrambi hanno una composizione complessivamente analoga: idrogeno ed elio , con tracce di elementi più pesanti nelle loro atmosfere . La differenza generalmente accettata è riconosciuta nelle modalità di formazione: le stelle si formano in seguito al collasso gravitazionale di una nube interstellare e sono composte quasi interamente di idrogeno ed elio, mentre i pianeti si formano dall'accrezione di polvere e gas in orbita attorno ad una giovane stella e così dovrebbero avere nuclei di silicati o ghiaccio. ^[85] Ancora non è chiaro se i giganti gassosi posseggano tali nuclei. Se infatti fosse possibile che un gigante gassoso possa formarsi come una stella, allora nascerebbe il dilemma di dover considerare tali oggetti, anche se familiari come Giove e Saturno, stelle compagne di piccola massa piuttosto che pianeti.

Nel 2003 , l'Unione Astronomica Internazionale ha rilasciato una dichiarazione ^[86] in cui indica le caratteristiche da adottare per distinguere i pianeti extrasolari dalle stelle compagne. Ad oggi, rimane l'unica decisione ufficiale raggiunta dalla IAU su quest'argomento. La dichiarazione recita:

1. Gli oggetti con valori della massa vera inferiori al valore della massa limite per la fusione termonucleare del deuterio (ad oggi calcolato essere di 13 masse gioviane per oggetti di metallicità stellare) in orbita intorno a stelle oa resti stellari sono "pianeti" (non importa come si sono formati). Il rapporto minimo tra la massa e le dimensioni richiesto perché un oggetto extrasolare sia considerato un pianeta dovrebbe essere lo stesso usato nel nostro Sistema solare.
2. Gli oggetti sub-stellari con valori della massa vera superiori al valore della massa limite per la fusione termonucleare del deuterio sono "nane brune", non importa come si sono formati né dove sono collocati.
3. Gli oggetti vaganti in giovani ammassi stellari con valori della massa inferiori al valore della massa limite per la fusione termonucleare del deuterio non sono "pianeti", ma sono " sub-nane brune " (o qualunque altro nome sarà ritenuto appropriato).

CHXR 73 b - in quest'immagine in basso a destra rispetto alla sua compagna - è un oggetto di difficile classificazione.

Come la definizione di pianeta approvata nel 2006 , anche questa individua nella posizione, piuttosto che nella composizione o nella modalità di formazione, una caratteristica fondamentale nel determinare l'appartenenza o meno alla classe dei pianeti. Un oggetto "vagante" con una massa inferiore a 13 masse gioviane è indicato come sub-nana bruna, mentre lo stesso oggetto, se fosse in orbita intorno ad una stella, sarebbe considerato un pianeta.

I limiti di questa definizione sono stati raggiunti nel dicembre del 2005 , quando il Telescopio spaziale Spitzer ha individuato la nana bruna meno massiccia ad oggi conosciuta, Cha 110913-773444 , solo otto masse gioviane, circondata da un disco protoplanetario , l'inizio di un sistema planetario. Se questo oggetto fosse stato individuato in orbita intorno ad un'altra stella, sarebbe stato classificato come un pianeta. ^[87] Ed ancora nel settembre del 2006 , quando il Telescopio spaziale Hubble ha fotografato CHXR 73 b , un oggetto in orbita intorno ad una giovane stella compagna alla distanza di circa 200 UA . Con una massa di 12 masse gioviane, CHXR 73 b è appena sotto la soglia per la fusione del deuterio e così è, tecnicamente, un pianeta. Tuttavia, la grande distanza suggerisce che non possa essersi formato all'interno del piccolo disco protoplanetario della stella, ma dovrebbe essersi formato per collasso gravitazionale, così come è accaduto per la stella. ^[88]

Semantica

Infine, da un puro punto di vista del linguaggio, c'è la dicotomia creata tra "pianeta" e "pianeta nano". Il termine "pianeta nano" contiene due parole, un nome (pianeta) ed un aggettivo (nano). Così, il termine potrebbe suggerire che un pianeta nano è un tipo di pianeta, anche se l'Unione Astronomica Internazionale ha esplicitamente indicato che non lo è. Secondo questa accezione "pianeta nano" dovrebbe essere considerato un nome composto . Come ha notato Dava Sobel , storica e divulgatrice scientifica che ha contribuito a stendere la prima proposta avanzata dalla IAU nel 2006 , «un pianeta nano non è un pianeta, ma in astronomia, ci sono stelle nane che sono stelle e galassie nane che sono galassie. Pianeta nano è un termine che nessuno può amare». ^[89] In una intervista, Mike Brown ha detto che «La maggior parte degli studiosi di [astro]dinamica non avrebbero voluto il termine "pianeta nano", ma fu una forzatura imposta dai sostenitori di Plutone. Così siamo rimasti con questo ridicolo bagaglio di pianeti nani che non sono pianeti». ^[90]

Viceversa, l'astronomo Robert Cumming dell'Osservatorio di Stoccolma nota che: «Il termine "pianeta minore" è stato più o meno sinonimo di "asteroide" per molto tempo. Quindi a me sembra piuttosto insensato lamentarsi dell'ambiguità o dei rischi di confusione derivanti dall'introduzione di "pianeta nano"». ^[91]

Note

Bibliografia

• M. Hack , Alla scoperta del sistema solare , Milano, Mondadori Electa, 2003 (263 pp.)
• John Martineau, Armonie e geometrie nel sistema solare , Diegaro di Cesena, Macro, 2003
• Beatrice McLeod, Sistema solare , Santarcangelo di Romagna, RusconiLibri, 2004
• M. Rees, Universo. Dal big bang alla nascita dei pianeti. Dal sistema solare alle galassie più remote , Milano, Mondadori Electa, 2006 (512 pp.)
• F. Biafore, In viaggio nel sistema solare. Un percorso nello spazio e nel tempo alla luce delle ultime scoperte , Gruppo B, 2008 (146 pp.)
• Owen Gingerich, Detronizzato a Praga , « Le Stelle », novembre 2006
• ( EN ) Definition of a Planet in the Solar System ( PDF ), su IAU 2006 General Assembly , iau.org , International Astronomical Union, 24 agosto 2006.

Voci correlate

Altri progetti

• Wikinotizie contiene l'articolo Astronomi a Praga per decidere i confini del sistema solare

• Wikinotizie contiene l'articolo Gli astronomi cambiano idea: Plutone non è un pianeta

• Wikinotizie contiene l'articolo Consiglio degli astronomi verso l'accordo: 3 nuovi pianeti nel sistema solare

Collegamenti esterni

• Bill Arnett. ( EN ) The Nine Planets
• Il nuovo volto del sistema solare . Agenzia Spaziale Europea, 25-09-2006.
• Mike Brown. ( EN ) Thoughts on the planet debate
• ( EN ) What is a Planet? ( PDF ) - esercizio di discussione per classi scolastiche proposto dalla NASA.
• Alan Stern. ( EN ) Unabashedly Onward to the Ninth Planet . NASA, New Horizons mission: The PI's Perspective.

Il sistema solare
Stella :	Sole ( Eliosfera · Corrente eliosferica diffusa · Campo magnetico interplanetario )
Pianeti : (☾ = luna/e ∅ = anelli )	Mercurio • Venere • Terra ( ☾ ) • Marte ( ☾ ) • Giove ( ☾ ∅ ) • Saturno ( ☾ ∅ ) • Urano ( ☾ ∅ ) • Nettuno ( ☾ ∅ )
Pianeti nani e plutoidi :	Cerere • Plutone ( ☾ ) • Haumea ( ☾ ) • Makemake ( ☾ ) • Eris ( ☾ )
Corpi minori :	Asteroidi ( Vulcanoidi · NEA · Fascia principale · Troiani · Centauri ) • TNO ( Fascia di Kuiper · Disco diffuso ) • Comete ( Radenti · Periodiche · Non periodiche · Damocloidi · Nube di Oort )
Argomenti correlati:	Sistema planetario • Pianeta extrasolare • Definizione di pianeta • Pianeti ipotetici
Questo box: vedi · disc. · mod.

Portale Fisica

Portale Sistema solare

Questa è una voce in vetrina , identificata come una delle migliori voci prodotte dalla comunità .
È stata riconosciuta come tale il giorno 27 febbraio 2009 — vai alla segnalazione .
Naturalmente sono ben accetti suggerimenti e modifiche che migliorino ulteriormente il lavoro svolto.

Segnalazioni · Criteri di ammissione · Voci in vetrina in altre lingue · Voci in vetrina in altre lingue senza equivalente su it.wiki