ΤΙ ΕΊΝΑΙ Ο ΠΛΑΝΉΤΗΣ;

Send

Η κατανόηση της ανθρωπότητας για το τι αποτελεί πλανήτη έχει αλλάξει με την πάροδο του χρόνου. Ενώ οι πιο αξιοσημείωτοι μάγοι και οι μελετητές μας κάποτε πίστευαν ότι ο κόσμος ήταν ένας δίσκος (ή ζιγκουράτ ή κύβος), σταδιακά έμαθαν ότι ήταν στην πραγματικότητα σφαιρικός. Και από τη σύγχρονη εποχή, κατάλαβαν ότι η Γη ήταν απλώς ένας από τους πολλούς πλανήτες στο γνωστό Σύμπαν.

Και όμως, οι αντιλήψεις μας για το τι αποτελεί πλανήτη συνεχίζουν να εξελίσσονται. Με απλά λόγια, ο ορισμός του πλανήτη εξαρτάται ιστορικά από το πλαίσιο αναφοράς μας. Εκτός από την ανακάλυψη εξωηλιακών πλανητών που έχουν ωθήσει τα όρια αυτού που θεωρούμε φυσιολογικό, οι αστρονόμοι έχουν επίσης ανακαλύψει νέα σώματα στην αυλή μας που μας ανάγκασαν να βρούμε νέα σχήματα ταξινόμησης.

Ιστορία του όρου:

Για τους αρχαίους φιλόσοφους και μελετητές, οι Ηλιακοί Πλανήτες αντιπροσώπευαν κάτι εντελώς διαφορετικό από αυτό που κάνουν σήμερα. Χωρίς τη βοήθεια τηλεσκοπίων, οι πλανήτες έμοιαζαν με ιδιαίτερα φωτεινά αστέρια που κινούνταν σε σχέση με τα αστέρια του φόντου. Τα πρώτα αρχεία σχετικά με τις κινήσεις των γνωστών πλανητών χρονολογούνται από τη 2η χιλιετία π.Χ., όπου οι Βαβυλώνιοι αστρονόμοι έθεσαν τα θεμέλια για τη δυτική αστρονομία και την αστρολογία.

Αυτά περιλαμβάνουν το δισκίο Venus της Ammisaduqa, το οποίο καταγράφει τις κινήσεις της Αφροδίτης. Εν τω μεταξύ, τα δισκία του 7ου αιώνα π.Χ. MUL.APIN παρουσίασαν τις κινήσεις του Ήλιου, της Σελήνης και των τότε γνωστών πλανητών κατά τη διάρκεια του έτους (Ερμής, Αφροδίτη, Άρης, Δίας και Κρόνος). Τα δισκία Enuma anu enlil, που χρονολογούνται επίσης στον 7ο αιώνα π.Χ., ήταν μια συλλογή από όλους τους οιωνούς που έχουν ανατεθεί σε ουράνια φαινόμενα και τις κινήσεις των πλανητών.

Από την κλασική αρχαιότητα, οι αστρονόμοι υιοθέτησαν μια νέα αντίληψη των πλανητών ως σώματα που περιστρέφονταν γύρω από τη Γη. Ενώ ορισμένοι υποστήριξαν ένα ηλιοκεντρικό σύστημα - όπως ο αστρονόμος Αριστάρχος της Σάμου του 3ου αιώνα π.Χ. και ο αστρονόμος του 1ου αιώνα π.Χ. Σέλευκος της Σελευκίας - η γεωκεντρική άποψη του Σύμπαντος παρέμεινε η πιο ευρέως αποδεκτή. Οι αστρονόμοι άρχισαν επίσης να δημιουργούν μαθηματικά μοντέλα για να προβλέψουν τις κινήσεις τους κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου.

Αυτό κορυφώθηκε τον 2ο αιώνα μ.Χ. με την έκδοση του Πτολεμαίου (Claudius Ptolemaeus) του Αλμαγέστη, που έγινε ο αστρονομικός και αστρολογικός κανόνας στην Ευρώπη και τη Μέση Ανατολή για πάνω από χίλια χρόνια. Μέσα σε αυτό το σύστημα, όλοι οι γνωστοί πλανήτες και σώματα (ακόμη και ο Ήλιος) περιστρέφονταν γύρω από τη Γη. Στους αιώνες που ακολούθησαν, Ινδοί και Ισλαμικοί αστρονόμοι θα προστέθηκαν σε αυτό το σύστημα με βάση τις παρατηρήσεις τους για τους ουρανούς.

Μέχρι την εποχή της Επιστημονικής Επανάστασης (περίπου 15ος - 18ος αιώνας), ο ορισμός του πλανήτη άρχισε να αλλάζει ξανά. Χάρη στους Nicolaus Copernicus, Galileo Galilei και Johannes Kepler, που πρότειναν και ανέπτυξαν το ηλιοκεντρικό μοντέλο του Ηλιακού Συστήματος, οι πλανήτες ορίστηκαν ως αντικείμενα που περιστρέφονταν γύρω από τον Ήλιο και όχι τη Γη. Η εφεύρεση του τηλεσκοπίου οδήγησε επίσης σε βελτιωμένη κατανόηση των πλανητών και των ομοιότητάς τους με τη Γη.

Μεταξύ του 18ου και του 20ού αιώνα, ανακαλύφθηκαν αμέτρητα νέα αντικείμενα, φεγγάρια και πλανήτες. Σε αυτά περιλαμβάνονται οι Ceres, Vesta, Pallas (και η κύρια ζώνη αστεροειδών), οι πλανήτες Ουρανός και Ποσειδώνας, και τα φεγγάρια του Άρη και των γίγαντων αερίου. Και τότε το 1930, ο Πλούτωνας ανακαλύφθηκε από τον Clyde Tombaugh, ο οποίος ορίστηκε ως ο 9ος πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος.

Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, δεν υπήρχε επίσημος ορισμός του πλανήτη. Ωστόσο, υπήρχε μια αποδεκτή σύμβαση όπου ένας πλανήτης χρησιμοποιήθηκε για να περιγράψει οποιοδήποτε «μεγάλο» σώμα που περιβάλλει τον Ήλιο. Αυτό, και η σύμβαση ενός ηλιακού συστήματος εννέα πλανητών, θα παραμείνουν σε ισχύ μέχρι τον 21ο αιώνα. Μέχρι αυτή τη στιγμή, πολλές ανακαλύψεις εντός του Ηλιακού Συστήματος και πέραν αυτής θα οδηγούσαν σε απαιτήσεις για έγκριση ενός επίσημου ορισμού.

Ομάδα εργασίας για εξωηλιακούς πλανήτες:

Ενώ οι αστρονόμοι έχουν από καιρό υποστηρίξει ότι άλλα αστρικά συστήματα θα έχουν το δικό τους σύστημα πλανητών, η πρώτη αναφερόμενη ανακάλυψη ενός πλανήτη έξω από το Ηλιακό Σύστημα (γνωστός και ως εξωηλιακός πλανήτης ή εξωπλανήτης) δεν πραγματοποιήθηκε μέχρι το 1992. Αυτή τη στιγμή, δύο αστρονόμοι ραδιοφώνου εργάζονται στο Παρατηρητήριο Arecibo (Aleksander Wolszczan και Dale Frail) ανακοίνωσαν την ανακάλυψη δύο πλανητών σε τροχιά γύρω από το pulsar PSR 1257 + 12.

Η πρώτη επιβεβαιωμένη ανακάλυψη πραγματοποιήθηκε το 1995, όταν αστρονόμοι από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης (Michel Mayor και Didier Queloz) ανακοίνωσαν την ανίχνευση 51 Pegasi. Μεταξύ των μέσων της δεκαετίας του '90 και της ανάπτυξης του διαστημικού τηλεσκοπίου Kepler το 2009, η πλειονότητα των εξωηλιακών πλανητών ήταν γίγαντες φυσικού αερίου που ήταν είτε συγκρίσιμες σε μέγεθος και μάζα με τον Δία ή σημαντικά μεγαλύτεροι (δηλαδή "Super-Jupiters").

Αυτές οι νέες ανακαλύψεις οδήγησαν τη Διεθνή Αστρονομική Ένωση (IAU) να δημιουργήσει την Ομάδα Εργασίας των Εξωηλιακών Πλανητών (WGESP) το 1999. Ο δηλωμένος σκοπός του WGESP ήταν να «λειτουργήσει ως κεντρικό σημείο της διεθνούς έρευνας για τους εξωηλιακούς πλανήτες». Ως αποτέλεσμα αυτής της συνεχιζόμενης έρευνας και της ανίχνευσης πολλών επιπλέον ηλιακών σωμάτων, έγιναν προσπάθειες να αποσαφηνιστεί η ονοματολογία.

Από τον Φεβρουάριο του 2003, το WGESP δήλωσε ότι είχε τροποποιήσει τη θέση του και υιοθέτησε τον ακόλουθο «ορισμό εργασίας» ενός πλανήτη:

1) Αντικείμενα με πραγματικές μάζες κάτω από την οριακή μάζα για θερμοπυρηνική σύντηξη δευτερίου (επί του παρόντος υπολογίζεται ότι είναι 13 μάζες Δία για αντικείμενα ηλιακής μεταλλικότητας) που βρίσκονται σε τροχιά αστέρια ή αστρικά απομεινάρια είναι «πλανήτες» (ανεξάρτητα από το πώς σχηματίστηκαν). Η ελάχιστη μάζα / μέγεθος που απαιτείται για ένα εξωηλιακό αντικείμενο να θεωρηθεί πλανήτης πρέπει να είναι το ίδιο με αυτό που χρησιμοποιείται στο Ηλιακό μας Σύστημα.
2) Τα αστρικά αντικείμενα με πραγματικές μάζες πάνω από την οριακή μάζα για τη θερμοπυρηνική σύντηξη του δευτερίου είναι «καφέ νάνοι», ανεξάρτητα από το πώς σχηματίστηκαν ή πού βρίσκονται.
3) Ελεύθερα αιωρούμενα αντικείμενα σε συστάδες νεαρών αστεριών με μάζες κάτω από την οριακή μάζα για θερμοπυρηνική σύντηξη δευτερίου δεν είναι «πλανήτες», αλλά «υπο-καφέ νάνοι» (ή οποιοδήποτε όνομα είναι πιο κατάλληλο).

Από τις 22 Ιανουαρίου 2017, έχουν επιβεβαιωθεί περισσότερες από 2000 ανακαλύψεις εξωπλανητών, με 3.565 υποψήφιους εξωπλανήτη να εντοπίζονται σε 2.675 πλανητικά συστήματα (συμπεριλαμβανομένων 602 πολλαπλών πλανητικών συστημάτων).

Ψήφισμα IAU 2006:

Κατά τη διάρκεια των αρχών έως τα μέσα της δεκαετίας του 2000, πραγματοποιήθηκαν πολλές ανακαλύψεις στο Kuiper Belt που επίσης υποκίνησε τη συζήτηση για τον πλανήτη. Αυτό ξεκίνησε με την ανακάλυψη του Sedna το 2003 από μια ομάδα αστρονόμων (Michael Brown, Chad Trujillo και David Rabinowitz) που εργάζονταν στο Παρατηρητήριο Palomar στο Σαν Ντιέγκο. Οι τρέχουσες παρατηρήσεις επιβεβαίωσαν ότι είχε διάμετρο περίπου 1000 km και αρκετά μεγάλη για να υποστεί υδροστατική ισορροπία.

Ακολούθησε η ανακάλυψη του Eris - ενός ακόμη μεγαλύτερου αντικειμένου (διαμέτρου άνω των 2000 km) - το 2005, και πάλι από μια ομάδα που αποτελείται από τους Brown, Trujillo και Rabinowitz. Ακολούθησε η ανακάλυψη του Makemake την ίδια ημέρα και η Haumea λίγες μέρες αργότερα. Άλλες ανακαλύψεις που πραγματοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου περιλαμβάνουν το Quaoar το 2002, το Orcus το 2004 και το 2007 OR10 το 2007.

Η ανακάλυψη πολλών αντικειμένων πέρα από την τροχιά του Πλούτωνα που ήταν αρκετά μεγάλα για να είναι σφαιρικά οδήγησε σε προσπάθειες εκ μέρους του IAU να υιοθετήσει έναν επίσημο ορισμό ενός πλανήτη. Μέχρι τον Οκτώβριο του 2005, μια ομάδα 19 μελών της IAU περιόρισε τις επιλογές τους σε μια λίστα με τρία χαρακτηριστικά. Αυτά περιελάμβαναν:

Ένας πλανήτης είναι οποιοδήποτε αντικείμενο σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο με διάμετρο μεγαλύτερη από 2000 km. (έντεκα ψήφοι υπέρ)
Ένας πλανήτης είναι οποιοδήποτε αντικείμενο σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο του οποίου το σχήμα είναι σταθερό λόγω της δικής του βαρύτητας. (οκτώ ψήφοι υπέρ)
Ένας πλανήτης είναι οποιοδήποτε αντικείμενο σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο που κυριαρχεί στην άμεση γειτονιά του. (έξι ψήφοι υπέρ)

Αφού δεν κατέληξε σε συναίνεση, η επιτροπή αποφάσισε να θέσει αυτούς τους τρεις ορισμούς σε ευρύτερη ψηφοφορία. Αυτό πραγματοποιήθηκε τον Αύγουστο του 2006 στη 26η Γενική Συνέλευση της IAU στην Πράγα. Στις 24 Αυγούστου, το ζήτημα τέθηκε σε τελικό σχέδιο ψηφοφορίας, το οποίο οδήγησε στην έγκριση ενός νέου συστήματος ταξινόμησης που έχει σχεδιαστεί για τη διάκριση μεταξύ πλανητών και μικρότερων σωμάτων. Αυτά περιελάμβαναν:

(1) Ένας «πλανήτης» είναι ένα ουράνιο σώμα που (α) βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο, (β) έχει επαρκή μάζα για την αυτο-βαρύτητά του για να ξεπεράσει τις άκαμπτες δυνάμεις του σώματος έτσι ώστε να αναλαμβάνει μια υδροστατική ισορροπία (σχεδόν στρογγυλό) σχήμα , και (γ) έχει καθαρίσει τη γειτονιά γύρω από την τροχιά της.
(2) Ένας «νάνος πλανήτης» είναι ένα ουράνιο σώμα που (α) βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο, (β) έχει επαρκή μάζα για την αυτο-βαρύτητά του για να ξεπεράσει τις άκαμπτες δυνάμεις του σώματος έτσι ώστε να αναλαμβάνει μια υδροστατική ισορροπία (σχεδόν στρογγυλή) σχήμα, (γ) δεν έχει καθαρίσει τη γειτονιά γύρω από την τροχιά του και (δ) δεν είναι δορυφόρος.
(3) Όλα τα άλλα αντικείμενα, εκτός από τους δορυφόρους, που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο, αναφέρονται συλλογικά ως «Μικρά σώματα ηλιακού συστήματος».

Σύμφωνα με αυτό το ψήφισμα, ο IAU όρισε τον Πλούτωνα, τον Έρις και τον Ceres στην κατηγορία του «νάνου πλανήτη», ενώ άλλα Trans-Neptunian Objects (TNO) έμειναν αδήλωτα τότε. Αυτό το νέο σχήμα ταξινόμησης προκάλεσε πολλές αντιπαραθέσεις και ορισμένες κραυγές από την αστρονομική κοινότητα, πολλές από τις οποίες αμφισβήτησαν τα κριτήρια ως ασαφή και συζητήσιμα ως προς την εφαρμογή τους.

Για παράδειγμα, πολλοί αμφισβήτησαν την ιδέα ενός πλανήτη να καθαρίσει τη γειτονιά του, επικαλούμενη την ύπαρξη αντικειμένων κοντά στη Γη (NEO), τους Δούρειους Αστεροειδείς του Δία και άλλες περιπτώσεις όπου μεγάλοι πλανήτες μοιράζονται την τροχιά τους με άλλα αντικείμενα. Ωστόσο, αυτά έχουν αντιμετωπιστεί από το επιχείρημα ότι αυτά τα μεγάλα σώματα δεν μοιράζονται τις τροχιές τους με μικρότερα αντικείμενα, αλλά τα κυριαρχούν και τα μεταφέρουν στις τροχιές τους.

Ένα άλλο κρίσιμο σημείο ήταν το ζήτημα της υδροστατικής ισορροπίας, που είναι το σημείο όπου ένας πλανήτης έχει επαρκή μάζα που θα καταρρεύσει υπό τη δύναμη της δικής του βαρύτητας και θα γίνει σφαιρικός. Το σημείο στο οποίο συμβαίνει αυτό παραμένει εντελώς ασαφής σκέψη και, ως εκ τούτου, ορισμένοι αστρονόμοι αμφισβητούν τη συμπερίληψή του ως κριτήριο.

Επιπλέον, ορισμένοι αστρονόμοι ισχυρίζονται ότι αυτά τα πρόσφατα υιοθετημένα κριτήρια είναι χρήσιμα μόνο όσον αφορά τους ηλιακούς πλανήτες. Ωστόσο, όπως έδειξε η έρευνα του εξωπλανήτη, οι πλανήτες σε άλλα συστήματα αστεριών μπορούν να διαφέρουν σημαντικά. Συγκεκριμένα, η ανακάλυψη πολλών «Super Jupiters» και «Super Earths» έχει συγχέει τις συμβατικές έννοιες του τι θεωρείται φυσιολογικό για ένα πλανητικό σύστημα.

Τον Ιούνιο του 2008, η εκτελεστική επιτροπή της IAU ανακοίνωσε τη δημιουργία μιας υποκατηγορίας πλανητών νάνων με την ελπίδα να διευκρινιστούν περαιτέρω οι ορισμοί. Αποτελούμενοι από τα πρόσφατα ανακαλυφθέντα TNO, καθιέρωσαν τον όρο «πλουτοειδή», ο οποίος από τότε θα περιλαμβάνει τον Πλούτωνα, τον Έρις και άλλους μελλοντικούς πλανήτες νάνων trans-Neptunian (αλλά εξαιρούνται οι Ceres). Με τον καιρό, η Haumea, η Makemake και άλλα TNO προστέθηκαν στη λίστα.

Παρά τις προσπάθειες αυτές και τις αλλαγές στην ονοματολογία, για πολλούς, το ζήτημα παραμένει μακριά από την επίλυση. Επιπλέον, η πιθανή ύπαρξη του Planet 9 στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα έχει προσθέσει περισσότερο βάρος στη συζήτηση. Και καθώς η έρευνά μας για εξωπλανήτες συνεχίζεται - και η αποσυμπληρωμένη (και ακόμη και πληρωμένη) αποστολή γίνεται σε άλλα συστήματα αστεριών - μπορούμε να περιμένουμε ότι η συζήτηση θα εισέλθει σε μια εντελώς νέα φάση!

Έχουμε γράψει πολλά ενδιαφέροντα άρθρα για τους πλανήτες εδώ στο Space Magazine. Δείτε πόσους πλανήτες υπάρχουν στο ηλιακό σύστημα; είναι οι εξωηλιακοί πλανήτες ;.

Για περισσότερες πληροφορίες, ρίξτε μια ματιά σε αυτό το άρθρο από το Scientific American, Τι είναι ο πλανήτης ;, και το αρχείο βίντεο από τον IAU.

Το Astronomy Cast έχει ένα επεισόδιο για την πλανητική κρίση ταυτότητας του Πλούτωνα.

Πηγές: