Termenul „planetă pitică” a câștigat o popularitate nemaiauzită în ultimii doi ani. Ca parte a unei categorii în trei direcții a obiectelor care orbitează Soarele, acest termen a fost adoptat în 2006 datorită descoperirii obiectelor dincolo de orbita lui Neptun, comparabile ca dimensiune cu Pluto. De atunci, a fost folosit pentru a descrie multe obiecte din sistemul solar, răsturnând vechiul sistem de clasificare, care avea nouă planete.
De asemenea, acest termen a generat confuzie și controverse, în special asociate cu aplicarea sa la corpuri precum Pluto. Cu toate acestea, Uniunea Astronomică Internațională (IAU) recunoaște cinci corpuri din sistemul nostru solar ca planete pitice, alte șase vor fi identificate în anii următori și aproximativ 200 de astfel de corpuri ar putea fi în centura Kuiper.
Definiție
O planetă pitică, așa cum a fost definită de IAU în 2006, este „un corp ceresc care orbitează o stea care este suficient de masiv pentru a fi rotunjită de propria gravitație, dar nu este limpede de planetesimalele din cea mai apropiată regiune și nu este un satelit. În plus, trebuie să aibă o masă suficientă pentru a depăși rezistența la compresiune și pentru a atinge echilibrul hidrostatic."
În esență, termenul se referă la orice obiect de masă planetară care nu este nici o planetă, nici un satelit natural care îndeplinește două criterii de bază. În primul rând, trebuie să fie pe orbita directă a Soarelui și să nu fie luna în jurul unui alt corp. În al doilea rând, trebuie să fie suficient de masiv pentru a lua o formă sferică sub influența propriei sale gravitații. Și, spre deosebire de o planetă, nu trebuie să curețe împrejurimile din jurul orbitei sale.
Dimensiune și greutate
Video promotional:
Pentru ca un corp să se rotunjească, trebuie să fie suficient de masiv pentru ca gravitația să devină forța dominantă care afectează forma corpului. Presiunea internă generată de această masă va duce la suprafața devenind plastică, netezind creșterile mari și umplând depresiunile. Corpurile mici cu un diametru mai mic de un kilometru nu fac acest lucru (la fel ca asteroizii), sunt controlate de forțe în afara propriilor forțe gravitaționale, care tind să mențină forme neregulate.
Cele mai mari obiecte trans-neptuniene cunoscute (TNO)
Între timp, corpurile de câțiva kilometri - când gravitația este semnificativă, dar nu dominantă - iau forma unui sferoid sau „cartof”. Cu cât corpul este mai mare, cu atât este mai mare presiunea sa internă, până când devine suficient pentru a depăși forța de compresie internă și pentru a atinge echilibrul hidrostatic. În acest moment, corpul devine cât se poate de rotund, având în vedere efectele sale de rotație și maree. Aceasta este definiția limitei unei planete pitice.
Cu toate acestea, rotația poate afecta și forma planetei pitice. Dacă corpul nu se rotește, va fi o sferă. Cu cât se rotește mai repede, cu atât va deveni mai alungit sau mai versatil. Un exemplu extrem al acestui lucru este Haumea, care este aproape de două ori mai lungă pe axa principală decât la poli. Forțele de maree determină, de asemenea, rotația corpului să se blocheze treptat, iar corpul rămâne pe o parte a însoțitorului. Un exemplu extrem al unui astfel de sistem este Pluto - Caron, ambele corpuri sunt blocate în mod ordonat între ele.
IAU nu definește limitele superioare și inferioare pentru dimensiunea și masa planetelor pitice. Deși limita inferioară este determinată de realizarea unei forme hidrostatice de echilibru, mărimea sau masa la care acest obiect atinge acea formă depinde de compoziția și istoricul său termic.
De exemplu, corpurile formate din silicați duri (cum ar fi asteroizii stâncoși) trebuie să atingă un echilibru hidrostatic cu un diametru de aproximativ 600 de kilometri și o masă de 3,4 x 10 ^ 20 kg. Pentru un corp mai puțin rigid format din gheață de apă, această limită va fi mai aproape de 320 km și 10 ^ 19 kg. Ca rezultat, în prezent nu există un standard specific pentru definirea unei planete pitice pe baza mărimii sau masei sale, dar în schimb este definită de obicei pe baza formei sale.
Poziția orbitală
Pe lângă echilibrul hidrostatic, mulți astronomi au insistat să traseze o linie între planete și planetele pitice pe baza incapacității lor de a „curăța vecinătatea orbitei lor”. Pe scurt, planetele pot îndepărta corpuri mai mici în apropierea orbitelor lor prin coliziune, captare sau perturbare gravitațională, în timp ce planetele pitice nu au masa necesară pentru a realiza acest lucru.
Pentru a calcula probabilitatea ca o planetă să-și curgă orbita, oamenii de știință planetari Alan Stern și Harold Levinson au prezentat un parametru pe care îl denotă prin litera „lambda”.
Acest parametru exprimă probabilitatea unei coliziuni în funcție de deviația dată a orbitei obiectului. Valoarea acestui parametru în modelul Stern este proporțională cu pătratul masei și invers proporțională cu timpul și poate fi utilizată pentru a estima potențialul unui corp de a curăța vecinătatea orbitei sale.
Astronomi precum Stephen Soter, om de știință al Universității din New York și coleg la Muzeul American de Istorie Naturală, sugerează utilizarea acestui parametru pentru a trasa o linie între planete și planete pitice. Soter a propus, de asemenea, un parametru pe care îl numește discriminant planetar - notat cu litera mu - care este calculat prin împărțirea masei unui corp la masa totală a altor obiecte din aceeași orbită.
Planete pitice recunoscute și posibile
În prezent, există cinci planete pitice: Pluton, Eris, Makemake, Haumea și Ceres. Numai Ceres și Pluto au fost observați suficient pentru a fi incontestabil în această categorie. IAU a decis că obiectele transneptuniene nenumite (TNO) cu o magnitudine absolută mai strălucitoare decât +1 (și limitate matematic la un diametru minim de 838 km) ar trebui clasificate ca planete pitice.
Potențialii candidați în curs de examinare includ Orc, 2002 MS4, Salazia, Kwavar, 2007 OR10 și Sedna. Toate aceste obiecte sunt situate în centura Kuiper; cu excepția Sedna, care este considerată separat - o clasă separată de TNO dinamice în sistemul solar exterior.
Este posibil să existe încă 40 de obiecte în sistemul solar care pot fi desemnate pe bună dreptate ca planete pitice. Se estimează că până la 200 de planete pitice pot fi găsite în centura Kuiper după ce au studiat-o și, dincolo de această centură, numărul lor ar putea depăși 10.000.
Dezacorduri
Imediat după decizia IAU cu privire la definiția planetei, un număr de oameni de știință și-au exprimat dezacordul. Mike Brown (liderul grupului Caltech care a descoperit Eris) este de acord să reducă numărul de planete la opt. Cu toate acestea, un număr de astronomi precum Alan Stern au criticat definiția IAU.
Stern susține că, la fel ca Pluto, Pământul, Marte, Jupiter și Neptun, de asemenea, nu își curăță complet zonele orbitale. Pământul se învârte în jurul Soarelui cu 10.000 de asteroizi din apropierea Pământului, ceea ce Stern estimează că contrazice claritatea orbitei Pământului. Între timp, Jupiter este însoțit de 100.000 de asteroizi troieni pe calea sa orbitală.
În 2011, Stern s-a referit la Pluto ca pe o planetă și a considerat alte planete pitice precum Ceres și Eris, precum și lunile mari, ca fiind planete complementare. Cu toate acestea, alți astronomi susțin că, deși planetele mari nu își curăță orbitele, ei au control complet asupra orbitelor altor corpuri din zona lor orbitală.
O altă aplicație controversată a noii definiții a planetelor se referă la planetele din afara sistemului solar. Metodele de detectare a obiectelor extrasolare nu determină în mod direct dacă un obiect curăță orbita, doar indirect. Ca urmare, în 2001, IAU a aprobat definiții separate „de lucru” pentru planetele extrasolare, inclusiv criteriul dubios: „Masa minimă / dimensiunea necesară pentru ca un obiect extrasolar să fie considerat o planetă trebuie să se potrivească cu parametrii acceptați pentru sistemul solar.”
Deși nu toți membrii IAU erau în favoarea adoptării acestei definiții a planetelor și a planetelor pitice, NASA a anunțat recent că va folosi noile linii directoare stabilite de IAU. Cu toate acestea, dezbaterea asupra deciziei din 2006 nu s-a oprit încă și ne putem aștepta la noi dezvoltări pe acest front atunci când vor fi descoperite și identificate mai multe „planete pitice”.
Este destul de ușor să definim o planetă pitică după standardele IAU, dar încadrarea sistemului solar într-un sistem de clasificare pe trei niveluri va deveni mai dificilă pe măsură ce înțelegerea universului se extinde.
Ilya Khel
