Izraz "pritlikavi planet" je v zadnjih nekaj letih dobil nezaslišano priljubljenost. V okviru trosmerne kategorizacije predmetov, ki krožijo okoli Sonca, je bil ta izraz sprejet leta 2006 zaradi odkritja objektov zunaj Neptunove orbite, ki so po velikosti primerljivi s Plutonom. Od takrat se uporablja za opisovanje številnih predmetov v sončnem sistemu, kar razburja stari klasifikacijski sistem, ki je imel devet planetov.
Tudi ta izraz je povzročil zmedo in polemike, zlasti povezane z njegovo uporabo na telesih, kot je Pluton. Kljub temu Mednarodna astronomska zveza (IAU) pet teles znotraj našega osončja prepozna kot pritlikave planete, v prihodnjih letih jih bodo identificirali še šest, približno 200 takih teles pa bo morda v Kuiperjevem pasu.
Definicija
V skladu z definicijo, ki jo je IAU sprejel leta 2006, je pritlikav planet "nebesno telo, ki kroži okoli zvezde, ki je dovolj masivno, da ga zaokroži lastna gravitacija, vendar ne odstrani najbližjega območja planetesimal in ni satelit. Poleg tega mora imeti dovolj mase, da premaga tlačno trdnost in doseže hidrostatično ravnovesje."
V bistvu se izraz nanaša na kateri koli planetarni masni objekt, ki ni niti planet niti naravni satelit, ki izpolnjuje dva osnovna merila. Najprej mora biti v neposredni orbiti Sonca in ne sme biti luna okoli drugega telesa. Drugič, mora biti dovolj masiven, da dobi sferično obliko pod vplivom lastne gravitacije. In za razliko od planeta mu ni treba očistiti okolice okoli svoje orbite.
Velikost in teža
Promocijski video:
Da se telo zaokroži, mora biti dovolj masivno, da gravitacija postane prevladujoča sila, ki vpliva na obliko telesa. Notranji tlak, ki ga ustvarja ta masa, bo povzročil, da bo površina postala plastična, zgladila visoke poraste in zapolnila depresije. Majhna telesa s premerom manj kot kilometer tega ne počnejo (na primer asteroidi), nadzirajo jih sile zunaj lastnih gravitacijskih sil, ki ponavadi ohranjajo nepravilne oblike.
Največji znani transneptunski objekti (TNO)
Medtem telesa, premerna nekaj kilometrov - kadar je gravitacija pomembna, vendar ne prevladujoča - dobijo obliko sferoida ali "krompirja". Večje kot je telo, večji je njegov notranji tlak, dokler ne postane zadostno za premagovanje notranje tlačne sile in doseganje hidrostatičnega ravnovesja. Na tej točki telo postane čim bolj okroglo, glede na njegovo rotacijo in plimovanje. To je definicija meje pritlikavega planeta.
Vendar pa lahko rotacija vpliva tudi na obliko pritlikavega planeta. Če se telo ne vrti, bo krogla. Hitreje se vrti, bolj podolgovat ali vsestranski bo postal. Ekstremen primer tega je Haumea, ki je na glavni osi skoraj dvakrat daljša kot na polih. Tudi sile plimovanja povzročajo, da se vrtenje telesa postopoma plimsko blokira in telo ostane obrnjeno proti spremljevalcu na eni strani. Izjemen primer takšnega sistema je Pluton - Haron, obe telesi sta med seboj plimno zaklenjeni.
IAU ne določa zgornje in spodnje meje velikosti in mase pritlikavih planetov. Čeprav je spodnja meja določena z doseganjem ravnotežne hidrostatične oblike, je velikost ali masa, pri kateri ta predmet doseže to obliko, odvisna od njegove sestave in toplotne zgodovine.
Na primer, telesa iz trdih silikatov (kot so kamniti asteroidi) morajo doseči hidrostatično ravnotežje s premerom približno 600 kilometrov in maso 3,4 x 10 ^ 20 kg. Za manj trdno telo iz vodnega ledu bo ta meja bližje 320 km in 10 ^ 19 kg. Kot rezultat, trenutno ni posebnega standarda za opredelitev pritlikavega planeta glede na njegovo velikost ali maso, temveč je običajno določen glede na njegovo obliko.
Orbitalni položaj
Številni astronomi poleg hidrostatičnega ravnovesja vztrajajo tudi pri postavitvi meje med planeti in pritlikavimi planeti na podlagi njihove nezmožnosti, da "očistijo bližino svoje orbite". Skratka, planeti lahko odstranijo manjša telesa v bližini svojih orbit s trčenjem, zajemom ali gravitacijskim motenjem, medtem ko pritlikavi planeti nimajo potrebne mase, da bi to dosegli.
Da bi izračunali verjetnost, da bo planet očistil svojo orbito, sta planetarna znanstvenika Alan Stern in Harold Levinson predstavila parameter, ki ga označujeta s črko "lambda".
Ta parameter izraža verjetnost trka, odvisno od danega odstopanja orbite objekta. Vrednost tega parametra v Sternovem modelu je sorazmerna kvadratu mase in obratno sorazmerna času in se lahko uporablja za oceno potenciala telesa, da očisti bližino svoje orbite.
Astronomi, kot je Stephen Soter, znanstvenik z newyorške univerze in sodelavec iz Ameriškega muzeja naravne zgodovine, predlagajo uporabo tega parametra za risanje črte med planeti in pritlikavimi planeti. Soter je predlagal tudi parameter, ki ga imenuje planetarni diskriminator - označen s črko mu -, ki se izračuna tako, da maso telesa delimo s skupno maso drugih predmetov v isti orbiti.
Prepoznani in možni pritlikavi planeti
Trenutno obstaja pet pritlikavih planetov: Pluton, Eris, Makemake, Haumea in Ceres. Že Ceres in Pluton sta bila dovolj opažena, da sta nesporno v tej kategoriji. IAU je razsodil, da je treba neimenovane transneptunske predmete (TNO) z absolutno magnitudo svetlejšo od +1 (in matematično omejene na najmanjši premer 838 km) uvrstiti med pritlikave planete.
Med potencialnimi kandidati, ki so trenutno v obravnavi, so Orc, 2002 MS4, Salazia, Kwavar, 2007 OR10 in Sedna. Vsi ti predmeti se nahajajo v Kuiperjevem pasu; z izjemo Sedne, ki je obravnavana ločeno - ločen razred dinamičnih TNO v zunanjem sončnem sistemu.
Možno je, da je v sončnem sistemu še 40 predmetov, ki jih lahko upravičeno označimo za pritlikave planete. Ocenjuje se, da lahko po preučevanju v Kuiperjevem pasu najdemo do 200 pritlikavih planetov, poleg tega pa bi lahko njihovo število preseglo 10.000.
Nesoglasja
Številni znanstveniki so se takoj po odločitvi IAS glede opredelitve planeta izrazili nestrinjanja. Mike Brown (vodja skupine Caltech, ki je odkrila Eris) se strinja, da bo število planetov zmanjšalo na osem. Vendar so številni astronomi, kot je Alan Stern, kritizirali opredelitev IAU.
Stern trdi, da tako kot Pluton tudi Zemlja, Mars, Jupiter in Neptun svojih orbitalnih con ne očistijo popolnoma. Zemlja se vrti okoli Sonca z 10.000 asteroidi v bližini Zemlje, za katere Stern ocenjuje, da nasprotujejo čiščenju Zemljine orbite. Jupiter medtem na svoji orbitalni poti spremlja 100.000 trojanskih asteroidov.
Leta 2011 je Stern Pluton označil za planet, druge pritlikave planete, kot sta Ceres in Eris, pa tudi velike lune, je dopolnilni planet. Vendar drugi astronomi trdijo, da čeprav veliki planeti ne očistijo svojih orbit, imajo popoln nadzor nad orbitami drugih teles znotraj svojega orbitalnega območja.
Druga sporna uporaba nove definicije planetov zadeva planete zunaj sončnega sistema. Metode za odkrivanje zunajsolarnih predmetov ne določajo neposredno, ali objekt odstrani orbito, ampak le posredno. Zaradi tega je IAU leta 2001 odobril ločene "delujoče" definicije za zunajsolarne planete, vključno s tem dvomljivim merilom: "Najmanjša masa / velikost, potrebna za obravnavo zunajsolarnega objekta na planetu, mora ustrezati parametrom, sprejetim za sončni sistem".
Čeprav vsi člani IAU niso bili naklonjeni sprejetju te definicije planetov in pritlikavih planetov, je NASA pred kratkim napovedala, da bo uporabila nove smernice, ki jih je postavila IAU. Kljub temu se razprava o odločitvi iz leta 2006 še ni ustavila in lahko pričakujemo nadaljnji razvoj na tem področju, ko bo odkritih in identificiranih več "pritlikavih planetov".
Določanje pritlikavega planeta po standardih IAU je dokaj enostavno, vendar bo umestitev sončnega sistema v tristopenjski klasifikacijski sistem težja, ko se bo naše razumevanje vesolja širilo.
Ilya Khel
