Астрономи пропонують змінити визначення поняття «планета»

Яке справжнє визначення планети, і чи може бути більш уточнене визначення в майбутньому? Це те, що нещодавнє дослідження, опубліковане в The Planetary Science Journal, сподівається розглянути, коли команда дослідників зі Сполучених Штатів і Канади досліджує потенціал для нового визначення «планети».

Це дослідження має потенціал, щоб оскаржити давнє визначення Міжнародного астрономічного союзу (IAU), який прийняв Резолюцію IAU B5 у 2006 році, що призвело до пониження Плутона з «планети» до «карликової планети».

Тут Universe Today обговорює це неймовірне дослідження з провідним автором дослідження доктором Жан-Люком Марго, який є професором кафедри наук про Землю, планети та космос Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, щодо мотивації дослідження, значних результатів, які кроки необхідно зробити, щоб IAU запровадив його нове визначення, і чи вважає доктор Марго, що Плутон слід перекласифікувати як планету.

Отже, яка була мотивація цього дослідження?

«Резолюція B5 IAU є проблематичною – вона розпливчаста та виключає екзопланети – і проблеми не зникнуть самі по собі», – розповідає доктор Марго Universe Today.

«Наша спільнота та громадськість заслуговують на кращі визначення таких важливих астрофізичних термінів, як «планета» та «супутник». У нас було 18 років, щоб виявити проблеми та розглянути можливі шляхи розвитку. Є вагомі підстави вважати, що ми краще оснащені 2024 року, ніж у 2006 році, щоб отримати хороший результат».

Відповідно до Резолюції B5 IAU, поточне визначення планети виглядає наступним чином:(а) обертається навколо Сонця, (b) має достатню масу для того, щоб його самотяжіння подолало сили твердого тіла, щоб воно набуло гідростатичної рівноваги (майже круглої) форми, і (c) очистив околиці навколо своєї орбіти. На жаль, це призвело до того, що Плутон був понижений з планети до карликової, оскільки він не відповідав критеріям (c).

Крім того, Резолюція IAU B5 обмежує себе планетами в нашій Сонячній системі, зокрема планетами, що обертаються навколо однієї зірки. Навпаки, було підтверджено, що приблизно 50 екзопланет обертаються навколо однієї зірки в подвійній (двозірковій) системі. Таким чином, нове визначення IAU, яке охоплює екзопланети, може допомогти створити кращу структуру для планет у всьому космосі.

Хоча Резолюція B5 IAU вважається якісним (нематематичним) визначенням планет, це нещодавнє дослідження намагалося розробити більш кількісне (математичне) визначення або планетну таксономію (класифікацію), яка могла б охоплювати планети та супутники (місяці) як усередині, так і поза межами нашої сонячної системи.

Щоб досягти цього, дослідники використали серію рівнянь для розрахунку «здатності планетарного тіла очищати зону», яка збігається з критерієм (c) Резолюції B5 IAU, з метою визначення приблизного розміру планетарного тіла, щоб «очистити зону».

Додаткові рівняння також використовувалися для встановлення різниці між планетою та супутником. Отже, які найбільш важливі результати цього дослідження?

«Ми припускаємо, що планетарні тіла можна класифікувати на основі властивостей, які легко виміряти: орбітальних елементів і мас», — розповідає доктор Марго Universe Today.

«Ми виявили, що неконтрольована кластеризація тіл Сонячної системи відповідно до орбітальних елементів і мас дає чіткі групи. Кластеризація показує, що супутники відрізняються від планет, і показує, що 8 планет відрізняються від усіх інших тіл. Наявність цих груп і прогалини між цими групами створюють природні розмежувальні лінії для планетарної таксономії».

Доктор Марго продовжує: «Ми наголошуємо на здатності очистити зону за певний часовий проміжок, а не на стані очищення зони. Перше є надійним, легко піддається кількісному вимірюванню та спостереженню, друге важко реалізувати та важко кількісно визначити.

«Ми пропонуємо єдину часову шкалу очищення, застосовну до всіх зірок, залишків зірок і коричневих карликів. Ми пропонуємо визначення, яке узгоджується з рекомендаціями IAU, але ми також досліджуємо потенційні труднощі, пов’язані з цими рекомендаціями. Ми пропонуємо простішу пропозицію, що базується на масі. що дозволяє уникнути деяких із цих труднощів».

Ця пропозиція складається з наступного визначення:

Планета — це небесне тіло, яке (a) обертається навколо однієї або кількох зірок, коричневих карликів або зіркових залишків, і (b) є більшою за 1023 кг, і (c) є меншою за 13 мас Юпітера (2,5×1028 кг).

Супутник — це небесне тіло, яке обертається навколо планети. IAU зі штаб-квартирою в Парижі, Франція, була створена 28 липня 1919 року в Брюсселі, Бельгія, з метою просування та вдосконалення всіх аспектів астрономії, включаючи наукові дослідження, роботу з громадськістю та глобальну освіту.

Станом на травень 2024 року IAU складається з 92 країн і налічує 12 738 осіб. За свою історію IAU провів 32 генеральні асамблеї з метою створення наукового протоколу або, у випадку планет, надання нового визначення під час 26-ї Генеральної асамблеї у 2006 році.

Приклади останніх резолюцій включають захист радіоастрономії від радіоперешкод і досягнення в ультрафіолетовій астрономії, обидві на 31-й Генеральній асамблеї у 2021 році. Отже, які кроки потрібно зробити, щоб IAU застосував ці три критерії для визначення планет?

«У IAU є встановлений процес розгляду та голосування за запропоновані резолюції», — розповідає доктор Марго Universe Today.

«На мій погляд, IAU має дотримуватися свого встановленого процесу та розглядати всі обґрунтовані подання. Ми не мали успіху в 2024 році, але, швидше за все, ми повторно подамо подачу до Генеральної асамблеї 2027 року, і ми сподіваємося на більш позитивний результат у цьому. час».

Як зазначалося, мотивація цього дослідження була виведена з Резолюції B5 IAU у 2006 році, яка встановила нове визначення планети, що призвело до пониження статусу Плутона з планети до карликової на основі нових критеріїв.

Наукове співтовариство, в тому числі доктор Алан Стерн, який є головним дослідником місії New Horizons, яка відвідала Плутон у 2015 році, прийняла це зі скептицизмом, а Плутон був понижений менш ніж через рік після запуску New Horizons на початку 2006 року.