Розуміння людства того, що являє собою планету, змінилося з часом. Тоді як наші найвизначніші волхви і вчені колись вірили, що світ - це плоский диск (або зиггурат, або куб), вони поступово дізналися, що він насправді сферичний. І до сучасної епохи вони зрозуміли, що Земля - це лише одна з кількох планет у відомому Всесвіті.
І все ж наші уявлення про те, що являє собою планету, все ще розвиваються. Простіше кажучи, наше визначення планети історично залежало від нашої системи відліку. На додаток до виявлення надсонячних планет, які розсунули межі того, що ми вважаємо нормальним, астрономи також виявили нові тіла у власному дворі, які змусили нас придумати нові схеми класифікації.
Історія терміну:
Для античних філософів і вчених Сонячні планети представляли щось зовсім інше, ніж те, що вони роблять сьогодні. Без допомоги телескопів планети виглядали особливо яскравими зірками, що рухалися відносно фонових зірок. Найдавніші записи про рух відомих планет відносяться до другого тисячоліття до н.е., де вавілонські астрономи заклали основу західної астрономії та астрології.
Сюди входить таблетка Венери з Аммісадуки, яка каталогізувала рухи Венери. Тим часом планшети MUL.APIN 7 століття до н. Е. Викладали протягом року руху Сонця, Місяця та відомих тоді планет (Меркурій, Венера, Марс, Юпітер та Сатурн). Таблетки Enuma anu enlil, також датовані 7 століттям до нашої ери, були сукупністю всіх ознак, приписаних небесним явищам і рухам планет.
До класичної давнини астрономи прийняли нове поняття планет як тіл, які оберталися навколо Землі. Тоді як деякі виступали за геліоцентричну систему - наприклад, астроном ІІІ століття до н.е. Арістарх Самоський та астроном 1 століття до н. Е. Селевк Селевкийський - геоцентричний погляд Всесвіту залишався найбільш широко прийнятим. Астрономи також почали створювати математичні моделі для прогнозування їх руху протягом цього часу.
Це завершилося у II столітті нашої ери публікацією Птолемея (Клавдія Птолемея) Альмагест, який став астрономічним та астрологічним каноном у Європі та на Близькому Сході протягом понад тисячі років. У цій системі відомі планети та тіла (навіть Сонце) всі оберталися навколо Землі. У наступні століття індійські та ісламські астрономи додавали б цю систему на основі своїх спостережень за небом.
До часу Наукової революції (приблизно 15–18 століття) визначення планети знову почало змінюватися. Завдяки Ніколау Копернику, Галілео Галілею та Йоганнесу Кеплеру, які запропонували та вдосконалили геліоцентричну модель Сонячної системи, планети визначились як об’єкти, що оберталися навколо Сонця, а не Землі. Винахід телескопа також призвів до поліпшення розуміння планет та їх подібності із Землею.
Між 18 і 20 століттями було відкрито незліченну кількість нових об'єктів, місячних і планет. Сюди входили Церера, Веста, Паллас (і Головний пояс астероїдів), планети Уран і Нептун, а також місяці Марса та газові гіганти. А потім у 1930 році Плутон був відкритий Клайдом Томбо, який був визначений як 9-а планета Сонячної системи.
Протягом цього періоду не існувало формального визначення планети. Але прийнята конвенція існувала там, де планета була використана для опису будь-якого "великого" тіла, що оберталося навколо Сонця. Це, і конвенція Сонячної системи дев'яти планет, залишиться в силі до 21 століття. До цього часу численні відкриття всередині Сонячної системи та поза нею призведуть до вимог прийняття формального визначення.
Робоча група з питань позасонячних планет:
Хоча астрономи давно вважають, що інші зіркові системи матимуть власну систему планет, перше повідомлення про виявлення планети поза Сонячною системою (ака. Екстрасолярна планета або екзопланета) відбулося до 1992 року. У цей час два радіоастрономи розробляючи обсерваторію Аресібо (Олександр Вольшчан і Дейл Фрейл) оголосили про відкриття двох планет на орбіті пульсара PSR 1257 + 12.
Перше підтверджене відкриття відбулося в 1995 році, коли астрономи з Женевського університету (Мішель Мер та Дідьє Келоз) оголосили про виявлення 51 Пегасі. Між серединою 90-х і розгортанням космічного телескопа Кеплера в 2009 році більшість екстрасолярних планет були газовими гігантами, які були за розміром і масою порівнянні з Юпітером або значно більшими (тобто "Супер-Юпітери").
Ці нові відкриття змусили Міжнародний астрономічний союз (IAU) створити Робочу групу позасонячних планет (WGESP) у 1999 році. Зазначена мета WGESP полягала в тому, щоб "діяти як координаційний центр міжнародних досліджень на позасонячних планетах". В результаті цих постійних досліджень та виявлення численних надсонячних тіл були зроблені спроби уточнити номенклатуру.
Станом на лютий 2003 року, WGESP зазначила, що змінила своє становище і прийняла таке "робоче визначення" планети:
1) Об'єкти з справжньою масою нижче граничної маси для термоядерного синтезу дейтерію (наразі обчислюється як 13 маси Юпітера для об’єктів сонячної металічності), що орбіти зірок або зоряних залишків є "планетами" (незалежно від того, як вони утворилися). Мінімальна маса / розмір, необхідний для того, щоб позасонячний об’єкт вважався планетою, повинен бути таким самим, як і в нашій Сонячній системі.
2) Субзоряні об'єкти з справжньою масою вище граничної маси для термоядерного синтезу дейтерію - це "коричневі карлики", незалежно від того, як вони утворилися і де вони не розташовані.
3) Вільно плаваючі об'єкти в молодих зіркових скупченнях з масою нижче граничної маси для термоядерного синтезу дейтерію не є «планетами», а є «суб-коричневими карликами» (або якоюсь назвою найбільш підходить).
Станом на 22 січня 2017 року було підтверджено понад 2000 екзопланетних відкриттів, при цьому в 2675 планетарних системах (включаючи 602 безліч планетарних систем) було виявлено 3565 кандидатів на екзопланети (в тому числі 602
Постанова МАУ 2006 року:
Протягом початку-середини 2000-х років у поясі Койпера було зроблено численні відкриття, що також стимулювало дискусію про планету. Це почалося з відкриття Седна в 2003 році командою астрономів (Майкл Браун, Чад Трухільо та Девід Рабіновіц), що працювали в обсерваторії Паламар в Сан-Дієго. Поточні спостереження підтвердили, що в діаметрі він був приблизно 1000 км і досить великий, щоб пройти гідростатичну рівновагу.
Після цього було відкрито Еріса - ще більшого об’єкта (діаметром понад 2000 км) - у 2005 році, знову командою, що складалася з Брауна, Трухільо та Рабіновіца. Після цього в той же день було відкрито Макемеке, а через кілька днів - Хаумея. Інші відкриття, зроблені за цей період, включають Кваоар у 2002 році, Оркус у 2004 році та 2007 OR10 у 2007 році.
Відкриття декількох об'єктів за межами орбіти Плутона, які були досить великими, щоб бути сферичними, призвело до того, що від імені МАЕ було зроблено зусилля щодо прийняття формального визначення планети. До жовтня 2005 року група з 19 членів МСЕ звузила свій вибір до списку з трьох характеристик. Сюди входять:
- Планета - це будь-який об’єкт на орбіті навколо Сонця діаметром більше 2000 км. (одинадцять голосів «за»)
- Планета - це будь-який об’єкт на орбіті навколо Сонця, форма якого стабільна завдяки власній силі тяжіння. (вісім голосів «за»)
- Планета - це будь-який об’єкт на орбіті навколо Сонця, який є домінуючим у його безпосередньому сусідстві. (шість голосів «за»)
Після того, як не вдалося досягти консенсусу, комітет вирішив поставити ці три визначення на ширше голосування. Це відбулося в серпні 2006 року на 26-й зборах Генеральної Асамблеї МАС у Празі. 24 серпня питання було винесено на остаточний проект голосування, в результаті якого було прийнято нову класифікаційну схему, розроблену для розрізнення планет і менших тіл. Сюди входять:
(1) "Планета" - це небесне тіло, яке (а) знаходиться на орбіті навколо Сонця; (b) має достатню масу для своєї самогравітації для подолання жорстких сил тіла, щоб воно набуло гідростатичної рівноважної (майже круглої) форми (c) очистив околиці навколо своєї орбіти.
(2) "карликова планета" - це небесне тіло, яке (а) перебуває на орбіті навколо Сонця; (b) має достатню масу для своєї самогравітації, щоб подолати жорсткі сили тіла, щоб воно припускало гідростатичну рівновагу (майже кругле) (c) не очистив околиці навколо своєї орбіти, і (d) не є супутником.
(3) Усі інші об'єкти, крім супутників, що обходять навколо Сонця, називаються спільно як "Малі тіла Сонячної системи".
Відповідно до цієї постанови, МАУ призначив Плутон, Еріса та Цереру до категорії "карликової планети", а інші транснептунські об'єкти (ТНО) на той час залишалися незадекларованими. Ця нова класифікаційна схема породила велику кількість суперечок та певних викликів з боку астрономічної спільноти, багато з яких оскаржували критерії як невиразні та дискусійні у застосуванні.
Наприклад, багато хто оскаржив ідею, що планета очищає її околиці, посилаючись на існування навколоземних об'єктів (НЕО), троянських астероїдів Юпітера та інших випадків, коли великі планети діляться на орбіту з іншими об'єктами. Однак, вони протистояли аргументу, що ці великі тіла не ділять свої орбіти на більш дрібні об'єкти, а домінують над ними та несуть їх по своїх орбітах.
Ще одним моментом стикання було питання гідростатичної рівноваги - це точка, коли планета має достатню масу, щоб вона руйнувалася під силою власної сили тяжіння та стала сферичною. Точка, в якій це відбувається, залишається абсолютно незрозумілою, тому деякі астрономи оскаржують її включення як критерій.
Крім того, деякі астрономи стверджують, що ці новоприйняті критерії корисні лише в тому випадку, що стосується сонячних планет. Але як показали дослідження екзопланет, планети в інших системах зірок можуть бути істотно різними. Зокрема, відкриття численних "Супер-Юпітерів" та "Супер Землі" збило з пантелику звичайні уявлення про те, що вважається нормальним для планетарної системи.
У червні 2008 року виконавчий комітет МАУ оголосив про створення підкласу карликових планет з надією на уточнення подальших визначень. Складаючи нещодавно відкриті ТНО, вони встановили термін «плутоїди», який відтепер включав би Плутон, Еріс та будь-які інші майбутні транснептунські карликові планети (але виключали Цереру). З часом до списку були додані Хаумея, Макемаке та інші ТНО.
Незважаючи на ці зусилля та зміни номенклатури, для багатьох це питання залишається далеко не вирішеним. Більше того, можливе існування Планети 9 у зовнішній Сонячній системі додало більшої ваги дискусії. І коли наше дослідження екзопланет триває - і неприкручена (і навіть екіпажна) місія здійснюється для інших зіркових систем - ми можемо очікувати, що дискусія вступить у зовсім нову фазу!
Ми написали багато цікавих статей про планети тут, у журналі «Космічний журнал». Ось скільки планет у Сонячній системі ?, які планети Сонячної системи, планети нашої Сонячної системи за розміром, чому Плутон не довший планети, дані свідчення продовжують підніматися на дев'яту планету, і що є позасонячними планетами ?.
Для отримання додаткової інформації подивіться цю статтю з Scientific American, що таке планета ?, та відеоархів з IAU.
Астрономічна ролях має епізод про кризу планетарної ідентичності Плутона.
Джерела:
- НАСА: Дослідження сонячної системи - планети
- Вікіпедія - Визначення планети
- IAU - Генеральна Асамблея 2006 року
