HVAD ER EN PLANET?

Send

Menneskets forståelse af, hvad der udgør en planet, har ændret sig over tid. Mens vores mest bemærkelsesværdige magi og lærde engang troede, at verden var en flad skive (eller ziggurat eller terning), lærte de gradvist, at den faktisk var sfærisk. Og i den moderne tid forstod de, at Jorden kun var en af flere planeter i det kendte univers.

Og alligevel er vores forestillinger om, hvad der udgør en planet, stadig under udvikling. Kort sagt har vores definition af planet historisk set været afhængig af vores referenceramme. Ud over at opdage ekstrasolplaneter, der har skubbet grænserne for det, vi betragter som normale, har astronomer også opdaget nye kroppe i vores egen baghave, der har tvunget os til at komme med nye klassificeringsordninger.

Termens historie:

For eldgamle filosoffer og lærde repræsenterede solplaneterne noget helt andet end hvad de gør i dag. Uden hjælp af teleskoper så planeterne ud som særlig lyse stjerner, der bevægede sig i forhold til baggrundsstjernerne. De tidligste optegnelser om bevægelserne fra de kendte planeter går tilbage til 2. årtusind fvt, hvor babyloniske astronomer lagde grunden til vestlig astronomi og astrologi.

Disse inkluderer Venus-tabletten fra Ammisaduqa, som katalogiserede Venus-bevægelserne. I mellemtiden lagde det 7. århundrede f.Kr. MUL.APIN-tabletter bevægelser fra Solen, Månen og de daværende kendte planeter i løbet af året (Merkur, Venus, Mars, Jupiter og Saturn). Enuma anu enlil-tabletterne, også dateret til det 7. århundrede fvt, var en samling af alle de tegn, der blev tildelt til himmelfænomener og planetenes bevægelser.

Ved klassisk oldtid vedtog astronomer et nyt koncept med planeter som kroppe, der kredsede om Jorden. Mens nogle talte for et heliocentrisk system - såsom astronomen Aristarchus of Samos fra 3. århundrede og Samos fra det 1. århundrede f.Kr. Seleucus fra Seleucia, forblev det geocentriske syn på universet det mest accepterede. Astronomer begyndte også at oprette matematiske modeller for at forudsige deres bevægelser i løbet af denne tid.

Dette kulminerede i det 2. århundrede e.Kr. med Ptolemaios (Claudius Ptolemaeus) offentliggørelse af Almagest, der blev den astronomiske og astrologiske kanon i Europa og Mellemøsten i over tusind år. Inden for dette system drejede de kendte planeter og kroppe (endda Solen) alle omkring Jorden. I de efterfølgende århundreder ville indiske og islamiske astronomer tilføje dette system baseret på deres observationer af himlen.

På tidspunktet for den videnskabelige revolution (ca. 15. - 18. århundrede) begyndte definitionen af planeten at ændre sig igen. Takket være Nicolaus Copernicus, Galileo Galilei og Johannes Kepler, der foreslog og avancerede solsystemets heliocentriske model, blev planeter defineret som objekter, der kredsede om solen og ikke jorden. Opfindelsen af teleskopet førte også til en bedre forståelse af planeterne og deres ligheder med Jorden.

Mellem det 18. og 20. århundrede blev der opdaget utallige nye objekter, måner og planeter. Dette omfattede Ceres, Vesta, Pallas (og hovedsteroidebæltet), planeterne Uranus og Neptune, og månene fra Mars og gasgiganterne. Og derefter i 1930 blev Pluto opdaget af Clyde Tombaugh, der blev udpeget som solsystemets 9. planet.

I hele denne periode eksisterede ingen formel definition af planeten. Men en accepteret konvention eksisterede, hvor en planet blev brugt til at beskrive ethvert "stort" legeme, der kredsede om solen. Dette og konventionen om et ni-planets solsystem ville forblive på plads indtil det 21. århundrede. På dette tidspunkt ville adskillige opdagelser inden for solsystemet og videre føre til krav om en formel definition.

Arbejdsgruppe for ekstrasolære planeter:

Mens astronomer længe har hævdet, at andre stjernesystemer ville have deres eget planetsystem, fandt den første rapporterede opdagelse af en planet uden for solsystemet (alias ekstrasolar planet eller eksoplanet) først sted i 1992. På dette tidspunkt fandt to radioastronomer sted arbejder ud af Arecibo-observatoriet (Aleksander Wolszczan og Dale Frail) annoncerede opdagelsen af to planeter, der kredser om den pulserende PSR 1257 + 12.

Den første bekræftede opdagelse fandt sted i 1995, da astronomer fra Universitetet i Genève (Michel Mayor og Didier Queloz) meddelte opdagelsen af 51 Pegasi. Mellem midten af 90'erne og indsættelsen af Kepler-rumteleskopet i 2009 var størstedelen af de ekstrasolære planeter gasgiganter, der enten var sammenlignelige i størrelse og masse med Jupiter eller betydeligt større (dvs. "Super-Jupiters").

Disse nye opdagelser førte til, at Den Internationale Astronomiske Union (IAU) oprettede arbejdsgruppen for ekstrasolære planeter (WGESP) i 1999. Det erklærede formål med WGESP var at "fungere som et samlingspunkt for international forskning på ekstrasolære planeter." Som et resultat af denne igangværende forskning og påvisning af adskillige ekstrasolskroppe blev der forsøgt at afklare nomenklaturen.

Fra februar 2003 meddelte WGESP, at det havde ændret sin position og vedtaget følgende "arbejdsdefinition" af en planet:

1) Objekter med ægte masser under den begrænsende masse til termonuklear fusion af deuterium (i øjeblikket beregnet til at være 13 Jupiter-masser for genstande med solmetallicitet), som kredser rundt om stjerner eller stjernesterester er "planeter" (uanset hvordan de dannede sig). Den minimale masse / størrelse, der kræves for, at et ekstrasolært objekt kan betragtes som en planet, skal være det samme som brugt i vores solsystem.
2) Substellære genstande med ægte masser over den begrænsende masse til termonuklear fusion af deuterium er "brune dværge", uanset hvordan de dannede sig, eller hvor de befinder sig.
3) Fritflydende genstande i unge stjerneklynger med masser under den begrænsende masse til termonuklear fusion af deuterium er ikke "planeter", men er "underbrune dværge" (eller hvilket navn der er mest passende).

Fra den 22. januar 2017 er mere end 2000 eksoplanetopdagelser blevet bekræftet, idet 3.565 exoplanetkandidater blev fundet i 2.675 planetariske systemer (inklusive 602 flere planetariske systemer).

2006 IAU-resolution:

I begyndelsen til midten af 2000'erne blev der foretaget adskillige opdagelser i Kuiper Belt, der også stimulerede planetdebatten. Dette begyndte med opdagelsen af Sedna i 2003 af et team af astronomer (Michael Brown, Chad Trujillo og David Rabinowitz), der arbejdede ved Palomar-observatoriet i San Diego. Løbende observationer bekræftede, at den var ca. 1000 km i diameter og stor nok til at gennemgå hydrostatisk ligevægt.

Dette blev efterfulgt af opdagelsen af Eris - en endnu større genstand (over 2000 km i diameter) - i 2005, igen af et team bestående af Brown, Trujillo og Rabinowitz. Dette blev efterfulgt af opdagelsen af Makemake samme dag og Haumea et par dage senere. Andre fund, der blev foretaget i denne periode, inkluderer Quaoar i 2002, Orcus i 2004 og 2007 OR10 i 2007.

Opdagelsen af flere genstande ud over Plutos bane, som var store nok til at være sfærisk, førte til IAU's bestræbelser på at vedtage en formel definition af en planet. I oktober 2005 indsnævrede en gruppe af 19 IAU-medlemmer deres valg til en kortliste med tre karakteristika. Disse omfattede:

En planet er ethvert objekt i kredsløb omkring solen med en diameter på over 2000 km. (elleve stemmer for)
En planet er ethvert objekt i kredsløb omkring solen, hvis form er stabil på grund af sin egen tyngdekraft. (otte stemmer for)
En planet er ethvert objekt i kredsløb omkring solen, der er dominerende i dets umiddelbare kvarter. (seks stemmer for)

Efter at have undladt at nå til enighed besluttede udvalget at sætte disse tre definitioner til en bredere afstemning. Dette fandt sted i august 2006 på den 26. IAU Generalforsamling i Prag. Den 24. august blev emnet sat til et endeligt udkast til afstemning, hvilket resulterede i vedtagelsen af en ny klassificeringsordning, der var designet til at skelne mellem planeter og mindre organer. Disse omfattede:

(1) En "planet" er et himmellegeme, som (a) er i kredsløb omkring solen, (b) har tilstrækkelig masse til, at dens selvtyngdekraft overvinder stive kropskræfter, så den antager en hydrostatisk ligevægt (næsten rund) form , og (c) har ryddet kvarteret omkring sin bane.
(2) En "dværgplanet" er et himmellegeme, som (a) er i kredsløb omkring Solen, (b) har tilstrækkelig masse til at dets egen tyngdekraft til at overvinde stive kropskræfter, så det antager en hydrostatisk ligevægt (næsten rund) form, (c) har ikke ryddet kvarteret omkring sin bane, og (d) er ikke en satellit.
(3) Alle andre objekter, undtagen satellitter, der kredser rundt om solen, skal samlet betegnes "Små solsystemanlæg".

I overensstemmelse med denne beslutning udpegede IAU Pluto, Eris og Ceres til kategorien ”dværgplanet”, mens andre trans-neptuniske objekter (TNO'er) blev efterladt uklareret på det tidspunkt. Denne nye klassificeringsordning skabte en hel del kontroverser, og nogle råb fra det astronomiske samfund, hvoraf mange udfordrede kriterierne som vage og diskuterbare i deres anvendelighed.

For eksempel har mange udfordret tanken om en planet, der rydder dens nabolag, med henvisning til eksistensen af objekter i nærheden af Jorden (NEO'er), Jupiters trojanske asteroider og andre tilfælde, hvor store planeter deler deres bane med andre objekter. Disse er imidlertid imødegået af argumentet om, at disse store kroppe ikke deler deres bane med mindre genstande, men dominerer dem og bærer dem med i deres bane.

Et andet klæbepunkt var spørgsmålet om hydrostatisk ligevægt, som er det punkt, hvor en planet har tilstrækkelig masse til at den vil kollapse under kraft af sin egen tyngdekraft og blive sfærisk. Det punkt, hvor dette finder sted, forbliver helt uklar tanke, og nogle astronomer udfordrer derfor, at det indgår som et kriterium.

Derudover hævder nogle astronomer, at disse nyligt vedtagne kriterier kun er nyttige, for så vidt angår solplaneter. Men som eksoplanetundersøgelser har vist, kan planeter i andre stjernestjernesystemer være markant forskellige. Især har opdagelsen af adskillige "Super Jupiters" og "Super Earths" forvirret konventionelle forestillinger om, hvad der anses for normalt for et planetarisk system.

I juni 2008 bebudede IAU's udvalg oprettelsen af en underklasse af dværgplaneter i håb om at afklare definitionerne yderligere. Bestående af de for nylig opdagede TNO'er etablerede de udtrykket “plutoider”, som derefter vil omfatte Pluto, Eris og alle andre fremtidige trans-Neptuniske dværgplaneter (men udelukket Ceres). Med tiden blev Haumea, Makemake og andre TNO'er føjet til listen.

På trods af denne indsats og ændringer i nomenklaturen er problemet for mange stadig ikke løst. Hvad mere er, den potentielle eksistens af Planet 9 i det ydre solsystem har tilføjet diskussionen mere vægt. Og når vores forskning på exoplaneter fortsætter - og en ubesat (og endda besætning) mission udføres til andre stjernesystemer - kan vi forvente, at debatten indgår i en helt ny fase!

Vi har skrevet mange interessante artikler om planeterne her på Space Magazine. Her er hvor mange planeter der er i solsystemet ?, Hvad er planeterne i solsystemet, planeterne i vores solsystem i rækkefølge af størrelse, hvorfor Pluto ikke er længere en planet, beviserne fortsætter med at montere til den niende planet, og hvad er ekstrasolære planeter ?.

For mere information, kig på denne artikel fra Scientific American, Hvad er en planet ?, og videoarkivet fra IAU.

Astronomy Cast har en episode om Plutos planetariske identitetskrise.

Kilder: