Menneskets forståelse av hva som utgjør en planet har endret seg over tid. Mens våre mest bemerkelsesverdige magi og lærde en gang trodde at verden var en flat plate (eller ziggurat eller kube), lærte de gradvis at den faktisk var sfærisk. Og etter den moderne tid, forsto de at Jorden bare var en av flere planeter i det kjente universet.
Og likevel er forestillingene våre om hva som utgjør en planet fortsatt under utvikling. For å si det enkelt, har vår definisjon av planeten historisk sett vært avhengig av vår referanseramme. I tillegg til å oppdage ekstrasolplaneter som har presset grensene for det vi anser som normale, har astronomer også oppdaget nye kropper i vår egen hage som har tvunget oss til å komme med nye klassifiseringsordninger.
Termenes historie:
For eldgamle filosofer og forskere representerte solplaneterne noe helt annet enn det de gjør i dag. Uten hjelp av teleskoper så planetene ut som spesielt lyse stjerner som beveget seg i forhold til bakgrunnsstjernene. De tidligste registreringene om bevegelsene til de kjente planetene dateres tilbake til 2. årtusen før Kristus, der babyloniske astronomer la grunnlaget for vestlig astronomi og astrologi.
Disse inkluderer Venus-nettbrettet til Ammisaduqa, som katalogiserte bevegelsene til Venus. I mellomtiden la det 7. århundre f.Kr. MUL.APIN-tabletter ut bevegelsene til Solen, Månen og de da kjente planetene i løpet av året (Merkur, Venus, Mars, Jupiter og Saturn). Enuma anu enlil-tablettene, også datert til 800-tallet fvt, var en samling av alle varselene som ble tildelt himmelfenomener og planenees bevegelser.
Ved klassisk antikk adopterte astronomer et nytt konsept med planeter som kropper som gikk i bane rundt jorden. Mens noen tok til orde for et heliosentrisk system - for eksempel fra det 3. århundre f.Kr.-astronomen Aristarchus av Samos og det 1. århundre f.Kr.-astronomen Seleucus fra Seleucia, forble det geocentriske synet på universet det mest aksepterte. Astronomer begynte også å lage matematiske modeller for å forutsi bevegelsene sine i løpet av denne tiden.
Dette kulminerte i det 2. århundre CE med Ptolemaios (Claudius Ptolemaeus) publisering av Almagest, som ble den astronomiske og astrologiske kanonen i Europa og Midtøsten i over tusen år. Innenfor dette systemet kretset de kjente planetene og kroppene (til og med solen) rundt jorden. I århundrene som fulgte, ville indiske og islamske astronomer legge til dette systemet basert på deres observasjoner av himmelen.
Innen den vitenskapelige revolusjonen (ca. 15. - 18. århundre) begynte definisjonen av planeten å endre seg igjen. Takket være Nicolaus Copernicus, Galileo Galilei og Johannes Kepler, som foreslo og avanserte den heliosentriske modellen til solsystemet, ble planeter definert som objekter som gikk i bane rundt solen og ikke jorden. Oppfinnelsen av teleskopet førte også til en bedre forståelse av planetene, og deres likhet med Jorden.
Mellom 1700- og 1900-tallet ble det oppdaget utallige nye gjenstander, måner og planeter. Dette inkluderte Ceres, Vesta, Pallas (og hovedsteroidebeltet), planetene Uranus og Neptune, og månene til Mars og gassgigantene. Og så i 1930 ble Pluto oppdaget av Clyde Tombaugh, som ble utnevnt til den 9. planeten i solsystemet.
I hele denne perioden fantes ingen formell definisjon av planeten. Men et akseptert stevne eksisterte der en planet ble brukt til å beskrive ethvert "stort" organ som gikk i bane rundt solen. Dette, og konvensjonen om et ni-planeten solsystem, ville forbli på plass til det 21. århundre. På dette tidspunktet ville en rekke funn innen solsystemet og utover føre til krav om en formell definisjon.
Arbeidsgruppe for ekstrasolarplaneter:
Mens astronomer lenge har holdt fast at andre stjernesystemer ville ha sitt eget planetsystem, fant den første rapporterte oppdagelsen av en planet utenfor solsystemet (aka ekstrasolar planet eller eksoplanett) ikke sted før i 1992. På dette tidspunktet fant to radioastronomer sted som arbeidet ut av Arecibo-observatoriet (Aleksander Wolszczan og Dale Frail) kunngjorde funnet av to planeter som går i bane rundt pulsaren PSR 1257 + 12.
Det første bekreftede funnet fant sted i 1995, da astronomer fra Universitetet i Genève (Michel Mayor og Didier Queloz) kunngjorde påvisning av 51 Pegasi. Mellom midten av 90-tallet og utplasseringen av Kepler-romteleskopet i 2009, var de fleste ekstrasolare planeter gassgiganter som enten var sammenlignbare i størrelse og masse til Jupiter eller betydelig større (dvs. "Super-Jupiters").
Disse nye funnene førte til at International Astronomical Union (IAU) opprettet arbeidsgruppen for ekstrasolarplaneter (WGESP) i 1999. Det uttalte formålet med WGESP var å "fungere som et samlingspunkt for internasjonal forskning på ekstrasolare planeter." Som et resultat av denne pågående forskningen, og påvisningen av en rekke ekstrasolskropper, ble det forsøkt å tydeliggjøre nomenklaturen.
Fra februar 2003 indikerte WGESP at den hadde endret sin posisjon og vedtatt følgende "arbeidsdefinisjon" av en planet:
1) Gjenstander med ekte masser under den begrensende massen for termonukleær fusjon av deuterium (for tiden beregnet til 13 Jupitermasser for gjenstander med solmetallisitet) som går i bane rundt stjerner eller stjerners rester er "planeter" (uansett hvordan de dannet seg). Minste masse / størrelse som kreves for at en ekstrasolar gjenstand skal kunne betraktes som en planet, skal være den samme som brukes i solsystemet vårt.
2) Substellarobjekter med ekte masser over den begrensende massen for termonukleær fusjon av deuterium er "brune dverger", uansett hvordan de dannet seg eller hvor de befinner seg.
3) Frittflytende gjenstander i unge stjerneklynger med masser under den begrensende massen for termonukleær fusjon av deuterium er ikke "planeter", men er "underbrune dverger" (eller hvilket navn som er mest passende).
Fra 22. januar 2017 er mer enn 2000 eksoplanettfunn bekreftet, og 3.565 eksoplanetkandidater ble oppdaget i 2 675 planetariske systemer (inkludert 602 flere planetariske systemer).
IAU-resolusjon 2006:
I løpet av begynnelsen av midten av 2000-tallet ble det gjort mange funn i Kuiper Belt som også stimulerte planetdebatten. Dette begynte med oppdagelsen av Sedna i 2003 av et team av astronomer (Michael Brown, Chad Trujillo og David Rabinowitz) som jobbet ved Palomar-observatoriet i San Diego. Pågående observasjoner bekreftet at den var ca. 1000 km i diameter, og stor nok til å gjennomgå hydrostatisk likevekt.
Dette ble fulgt av oppdagelsen av Eris - en enda større gjenstand (over 2000 km i diameter) - i 2005, igjen av et team bestående av Brown, Trujillo og Rabinowitz. Dette ble fulgt av oppdagelsen av Makemake samme dag, og Haumea noen dager senere. Andre funn som ble gjort i løpet av denne perioden inkluderer Quaoar i 2002, Orcus i 2004 og 2007 OR10 i 2007.
Oppdagelsen av flere gjenstander utenfor Plutos bane som var store nok til å være sfærisk, førte til innsats på vegne av IAU for å ta i bruk en formell definisjon av en planet. I oktober 2005 begrenset en gruppe på 19 IAU-medlemmer valgene til en kortliste med tre egenskaper. Disse inkluderer:
- En planet er ethvert objekt i bane rundt solen med en diameter større enn 2000 km. (elleve stemmer for)
- En planet er ethvert objekt i bane rundt solen, hvis form er stabil på grunn av sin egen tyngdekraft. (åtte stemmer for)
- En planet er et hvilket som helst objekt i bane rundt solen som er dominerende i sitt umiddelbare nabolag. (seks stemmer for)
Etter å ikke ha oppnådd enighet, bestemte komiteen å sette disse tre definisjonene til en større avstemning. Dette fant sted i august 2006 på den 26. IAU Generalforsamling i Praha. 24. august ble saken satt til et endelig utkast til avstemning, noe som resulterte i vedtakelsen av en ny klassifiseringsordning designet for å skille mellom planeter og mindre organer. Disse inkluderer:
(1) En "planet" er et himmellegeme som (a) er i bane rundt solen, (b) har tilstrekkelig masse til at dens egengravitet kan overvinne stive kroppskrefter slik at den antar en hydrostatisk likevektsform (nesten rund) form , og (c) har ryddet nabolaget rundt banen.
(2) En "dvergplanet" er et himmellegeme som (a) er i bane rundt sola, (b) har tilstrekkelig masse til at egengraviteten kan overvinne stive kroppskrefter slik at den antar en hydrostatisk likevekt (nesten rund) form, (c) har ikke ryddet nabolaget rundt sin bane, og (d) er ikke en satellitt.
(3) Alle andre gjenstander, bortsett fra satellitter, som kretser rundt solen, skal refereres til samlet som "Små solsystemanlegg".
I samsvar med denne resolusjonen utpekte IAU Pluto, Eris og Ceres til kategorien "dvergplanet", mens andre trans-neptuniske objekter (TNO) ble stående uerklart på den tiden. Denne nye klassifiseringsordningen skapte mye kontrovers og noen rop fra det astronomiske samfunnet, hvor mange av dem utfordret kriteriene som uklare og diskutable i anvendbarheten.
For eksempel har mange utfordret ideen om at en planet rydder nabolaget sitt, og siterer eksistensen av objekter i nærheten av jorden (NEO), Jupiters trojanske asteroider og andre tilfeller der store planeter deler sin bane med andre objekter. Disse har imidlertid blitt motarbeidet av argumentet om at disse store kroppene ikke deler banene sine med mindre gjenstander, men dominerer dem og fører dem med i banene sine.
Et annet holdepunkt var spørsmålet om hydrostatisk likevekt, som er det punktet der en planet har tilstrekkelig masse til at den vil kollapse under kraft av sin egen tyngdekraft og bli sfærisk. Punktet der dette skjer forblir helt uklart tanke, og noen astronomer utfordrer derfor at det blir inkludert som et kriterium.
I tillegg hevder noen astronomer at disse nylig vedtatte kriteriene bare er nyttige for solplaneter. Men som eksoplanettforskning har vist, kan planeter i andre stjernestjernesystemer være betydelig forskjellige. Spesielt har funnet mange "Super Jupiters" og "Super Earths" forvirret konvensjonelle forestillinger om hva som anses som normalt for et planetarisk system.
I juni 2008 kunngjorde IAUs eksekutivkomité etablering av en underklasse av dvergplaneter i håp om å klargjøre definisjonene ytterligere. De bestående av de nylig oppdagede TNO-ene, etablerte de uttrykket “plutoider”, som fra nå av ville inkludere Pluto, Eris og andre fremtidige trans-Neptuniske dvergplaneter (men ekskluderte Ceres). Med tiden ble Haumea, Makemake og andre TNOer lagt til listen.
Til tross for disse anstrengelsene og endringene i nomenklaturen, er problemet fortsatt for mange løst for mange. Dessuten har den mulige eksistensen av Planet 9 i det ytre solsystemet lagt vekt på diskusjonen. Og når forskningen vår om eksoplaneter fortsetter - og ubesatte (og til og med besatte) oppdrag blir utført til andre stjernesystemer - kan vi forvente at debatten inngår i en helt ny fase!
Vi har skrevet mange interessante artikler om planetene her på Space Magazine. Her er hvor mange planeter det er i solsystemet? Hva er planetene i solsystemet, planetene i vårt solsystem i størrelsesorden, hvorfor Pluto ikke er lenger en planet, beviset fortsetter å montere for den niende planeten, og hva er ekstrasolære planeter ?.
For mer informasjon, se på denne artikkelen fra Scientific American, What is a Planet ?, og videoarkivet fra IAU.
Astronomy Cast har en episode om Plutos planetariske identitetskrise.
kilder:
- NASA: Solar System Exploration - Planets
- Wikipedia - Definisjon av planeten
- IAU - Generalforsamling 2006
