Laika gaitā ir mainījusies cilvēces izpratne par to, kas veido planētu. Kaut arī mūsu ievērojamākie magi un zinātnieki savulaik uzskatīja, ka pasaule ir plakans disks (vai ziggurat, vai kubs), viņi pakāpeniski uzzināja, ka tā faktiski ir sfēriska. Un līdz mūsdienu laikmetam viņi saprata, ka Zeme ir tikai viena no vairākām zināmā Visuma planētām.
Un tomēr mūsu priekšstati par to, kas veido planētu, joprojām attīstās. Vienkārši sakot, mūsu planētas definīcija vēsturiski ir bijusi atkarīga no mūsu atskaites principa. Papildus papildu saules planētu atklāšanai, kas ir pārsniegušas robežas tam, ko mēs uzskatām par normālu, astronomi ir atklājuši arī jaunus ķermeņus mūsu pašu sētā, kas mūs ir piespieduši nākt klajā ar jaunām klasifikācijas shēmām.
Termiņa vēsture:
Senie filozofi un zinātnieki Saules planētas pārstāvēja kaut ko pavisam citu, nekā tas, ko viņi dara šodien. Bez teleskopu palīdzības planētas izskatījās kā īpaši spožas zvaigznes, kas pārvietojās attiecībā pret fona zvaigznēm. Agrākie ieraksti par zināmo planētu kustībām meklējami 2. gadu tūkstotī pirms mūsu ēras, kad babiloniešu astronomi lika pamatus rietumu astronomijai un astroloģijai.
Tajos ietilpst Ammisaduqa Venēras tablete, kurā tika uzskaitītas Venēras kustības. Tikmēr 7. gadsimta BCE MUL.APIN tabletes gada laikā parādīja Saules, Mēness un tolaik zināmo planētu (Merkurs, Venēra, Marss, Jupiters un Saturns) kustības. Enuma anu enlil tabletes, datētas arī ar 7. gadsimtu pirms mūsu ēras, bija visu omenu kolekcija, kas piešķirta debess parādībām, un planētu kustības.
Ar klasiskās senatnes palīdzību astronomi pieņēma jaunu koncepciju par planētām kā ķermeņiem, kas riņķoja ap Zemi. Kaut arī daži atbalstīja heliocentrisku sistēmu, piemēram, 3. gadsimta BCCE astronoms Aristarhuss no Samos un 1. gadsimta BCCE astronoms Seleucia Seleucus, Visuma ģeocentriskais skats joprojām bija vispāratzītākais. Astronomi arī sāka veidot matemātiskos modeļus, lai šajā laikā prognozētu viņu kustības.
Tā kulminācija bija 2. gadsimta CE ar Ptolemaja (Claudius Ptolemaeus) publikāciju Almagest, kas vairāk nekā tūkstoš gadu kļuva par astronomisko un astroloģisko kanonu Eiropā un Tuvajos Austrumos. Šīs sistēmas ietvaros zināmās planētas un ķermeņi (pat Saule) viss griežas ap Zemi. Turpmākajos gadsimtos Indijas un islāma astronomi pievienoja šo sistēmu, pamatojoties uz viņu novērojumiem par debesīm.
Līdz Zinātniskajai revolūcijai (apmēram 15. – 18. Gadsimtā) planētas definīcija atkal sāka mainīties. Pateicoties Nikolajam Koperniksam, Galileo Galilejam un Johanesam Kepleram, kuri ierosināja un attīstīja Saules sistēmas helicentrisko modeli, planētas tika definētas kā objekti, kas riņķoja ap Sauli, nevis uz Zemi. Teleskopa izgudrojums ļāva arī labāk izprast planētas un to līdzības ar Zemi.
Laikā no 18. līdz 20. gadsimtam tika atklāti neskaitāmi jauni objekti, pavadoņi un planētas. Tajā ietilpa Ceresa, Vesta, Pallas (un galvenā asteroīda josta), planētas Urāns un Neptūns, kā arī Marsa pavadoņi un gāzes giganti. Un tad 1930. gadā Plutonu atklāja Klaids Tombaufs, kurš tika izraudzīts par Saules sistēmas 9. planētu.
Visu šo periodu nebija oficiālas planētas definīcijas. Bet pastāvēja pieņemta konvencija, kurā planēta tika aprakstīta jebkuram “lielam” ķermenim, kas riņķoja ap Sauli. Tas un deviņu planētu Saules sistēmas konvencija paliktu spēkā līdz 21. gadsimtam. Līdz tam laikam daudzie atklājumi Saules sistēmā un ārpus tās radīs prasību pieņemt oficiālu definīciju.
Ārējo planētu darba grupa:
Kamēr astronomi jau sen uzskatīja, ka citām zvaigžņu sistēmām būtu sava planētu sistēma, pirmais ziņotais planētas, kas atrodas ārpus Saules sistēmas, atklāšana (saukta arī par ekstrasolāru planētu vai eksoplanetu) nenotika līdz 1992. gadam. Šajā laikā divi radioastronomi strādājot no Arecibo observatorijas (Aleksander Wolszczan un Dale Frail), tika paziņots par divu planētu, kas riņķo ap pulsar PSR 1257 + 12, atklāšanu.
Pirmais apstiprinātais atklājums notika 1995. gadā, kad Ženēvas universitātes astronomi (Mišels mērs un Didjē Kuelozs) paziņoja par 51 Pegasi atklāšanu. Laikā no 90. gadu vidus līdz Keplera kosmiskā teleskopa izvietošanai 2009. gadā lielākā daļa ekstrasolāru planētu bija gāzes giganti, kuru lielums un masa bija salīdzināmi ar Jupiteru vai ievērojami lielāki (t.i., “Super-Jupiters”).
Šie jaunie atklājumi lika Starptautiskajai astronomiskajai savienībai (IAU) 1999. gadā izveidot Ārējo planētu darba grupu (WGESP). WGESP noteiktais mērķis bija “darboties kā kontaktpunktam ekstrasolāru planētu starptautiskiem pētījumiem”. Šī notiekošā pētījuma rezultātā un atklājot daudzus ārpussaules ķermeņus, tika mēģināts noskaidrot nomenklatūru.
Kopš 2003. gada februāra WGESP norādīja, ka ir mainījusi savu nostāju un pieņēmusi šādu planētas “darba definīciju”:
1) Objekti, kuru patiesā masa ir mazāka par deitērija kodoltermiskās saplūšanas ierobežojošo masu (pašlaik aprēķināta par 13 Jupitera masām saules metalizācijas objektiem), kuras orbītas zvaigznes vai zvaigžņu paliekas ir “planētas” (neatkarīgi no tā, kā tās izveidojās). Minimālajai masai / lielumam, kas nepieciešams, lai ekstrasolāru priekšmetu uzskatītu par planētu, jābūt tādam pašam, kāds tiek izmantots mūsu Saules sistēmā.
2) Zvaigžņu objekti, kuru patiesā masa pārsniedz deitērija kodoltermiskās saplūšanas ierobežojošo masu, ir “brūnie punduri” neatkarīgi no tā, kā tie izveidojās vai kur tie atrodas.
3) Jaunu zvaigžņu kopu brīvi peldoši objekti, kuru masa ir mazāka par deitērija kodoltermiskās saplūšanas ierobežojošo masu, nav “planētas”, bet ir “zembrūni punduri” (vai kāds nosaukums ir vispiemērotākais).
Sākot ar 2017. gada 22. janvāri, ir apstiprināti vairāk nekā 2000 eksoplanētu atklājumi, un 2665 planētu sistēmās (ieskaitot 602 vairāku planētu sistēmas) ir atklāti 3565 eksoplanētu kandidāti.
IAU 2006. gada rezolūcija:
2000. gadu sākumā līdz vidum Kuipera jostā tika veikti daudzi atklājumi, kas arī stimulēja diskusijas par planētu. Tas sākās ar Sednas atklāšanu 2003. gadā, ko veica astronomu komanda (Maikls Brauns, Čads Trujillo un Deivids Rabinovics), kuri strādāja Palomar observatorijā San Diego. Notiekošie novērojumi apstiprināja, ka tā diametrs ir aptuveni 1000 km un tas ir pietiekami liels, lai izietu hidrostatisko līdzsvaru.
Tam sekoja Erisa - vēl lielāka objekta (vairāk nekā 2000 km diametrs) - atklāšana 2005. gadā, kuru atkal izveidoja komanda, kuras sastāvā bija Brauns, Trujillo un Rabinowitz. Tam sekoja Makemake atklāšana tajā pašā dienā un Haumea dažas dienas vēlāk. Pie citiem atklājumiem, kas izdarīti šajā periodā, ietilpst Quaoar 2002. gadā, Orcus 2004. gadā un 2007. gada OR10.
Vairāku tādu objektu atklāšana ārpus Plutona orbītas, kas bija pietiekami lieli, lai būtu sfēriski, lika IAU vārdā censties pieņemt oficiālu planētas definīciju. Līdz 2005. gada oktobrim 19 IAU dalībnieku grupa sašaurināja savu izvēli, izvēloties trīs raksturlielumus. Tie ietvēra:
- Planēta ir jebkurš objekts, kas atrodas orbītā ap Sauli un kura diametrs pārsniedz 2000 km. (vienpadsmit balsis par)
- Planēta ir jebkurš objekts, kas atrodas orbītā ap Sauli un kura forma ir stabila pašas gravitācijas dēļ. (astoņi balsojumi par)
- Planēta ir jebkurš objekts orbītā ap Sauli, kas dominē tās tiešajā apkārtnē. (sešas balsis par)
Pēc vienprātības panākšanas komiteja nolēma šīs trīs definīcijas balsot plašāk. Tas notika 2006. gada augustā IAU Ģenerālās asamblejas 26. sanāksmē Prāgā. 24. augustā jautājums tika nodots galīgajam balsošanas projektam, kura rezultātā tika pieņemta jauna klasifikācijas shēma, kas paredzēta, lai atšķirtu planētas un mazākus ķermeņus. Tie ietvēra:
(1) “Planēta” ir debess ķermenis, kas (a) atrodas orbītā ap Sauli, (b) ar pietiekamu masu savam gravitācijas spēkam, lai pārvarētu stingros ķermeņa spēkus tā, lai tai būtu hidrostatiska līdzsvara (gandrīz apaļa) forma , un c) ir notīrījis apkārtni ap savu orbītu.
(2) “Rūķu planēta” ir debess ķermenis, kas (a) atrodas orbītā ap Sauli, (b) ar pietiekamu masu savam gravitācijas spēkam, lai pārvarētu stingros ķermeņa spēkus, lai tas uzņemtos hidrostatisko līdzsvaru (gandrīz apaļu). formas, (c) nav notīrījis apkārtni ap savu orbītu, un (d) nav satelīts.
(3) Visus citus objektus, izņemot satelītus, kas riņķo ap Sauli, kopā sauc par “maziem Saules sistēmas ķermeņiem”.
Saskaņā ar šo rezolūciju IAU izraudzījās Plutonu, Erisu un Ceresu “pundurplanētas” kategorijā, bet citi Trans-Neptūnijas objekti (TNO) tajā laikā tika atstāti nedeklarēti. Šī jaunā klasifikācijas shēma izraisīja daudz diskusiju un dažus astronomiskās sabiedrības sašutumus, no kuriem daudzi apstrīdēja kritērijus kā neskaidrus un diskutablus to piemērojamībā.
Piemēram, daudzi ir izaicinājuši ideju par planētas attīrīšanu no apkārtnes, atsaucoties uz Zemes tuvumā esošiem objektiem (JEO), Jupitera Trojas asteroīdiem un citiem gadījumiem, kad lielās planētas dalās orbītā ar citiem objektiem. Tomēr tos pretstata arguments, ka šie lielie ķermeņi nedalās ar savām orbītām ar mazākiem objektiem, bet gan dominē tajos un nēsā tos savās orbītās.
Vēl viens uzlīmēšanas punkts bija hidrostatiskā līdzsvara jautājums, kas ir punkts, kurā planētai ir pietiekama masa, ka tā sabruks sava gravitācijas spēka ietekmē un kļūs sfēriska. Tas, kad tas notiek, paliek pilnīgi neskaidrs, un tāpēc daži astronomi apstrīd tā iekļaušanu kā kritēriju.
Turklāt daži astronomi apgalvo, ka šie nesen pieņemtie kritēriji ir noderīgi tikai attiecībā uz Saules planētām. Bet kā parādīja eksoplanētu pētījumi, planētas citās zvaigžņu zvaigžņu sistēmās var būt ievērojami atšķirīgas. Jo īpaši daudzo “super Jupiters” un “Super Earths” atklāšana ir sajaukusi tradicionālos priekšstatus par to, kas tiek uzskatīts par normālu planētu sistēmai.
IAU izpildkomiteja 2008. gada jūnijā paziņoja par punduru planētu apakšklases izveidi, lai cerētu precizēt definīcijas. Sastāvot no nesen atklātajiem TNO, viņi izveidoja terminu “plutoīdi”, kas turpmāk saturētu Plutonu, Erisu un visas citas nākamās trans-Neptūnijas punduru planētas (bet izņemot Ceres). Laika gaitā sarakstam tika pievienoti Haumea, Makemake un citi TNO.
Neskatoties uz šiem centieniem un nomenklatūras izmaiņām, daudziem šis jautājums vēl nav tālu atrisināts. Turklāt diskusijai ir piešķīris lielāku svaru planētas 9 iespējamā eksistēšana ārējā Saules sistēmā. Un tā kā mūsu eksoplanētu izpēte turpinās - un neskrūvēto (un pat apkalpoto) misija tiks veikta citās zvaigžņu sistēmās -, mēs varam sagaidīt, ka debates sāksies pilnīgi jaunā fāzē!
Mēs esam uzrakstījuši daudz interesantu rakstu par planētām šeit Space Magazine. Lūk, cik daudz planētu ir Saules sistēmā? Kas ir Saules sistēmas planētas, mūsu Saules sistēmas planētas lieluma secībā, kāpēc Plutons vairs nav planēta, liecības turpina kalpot par devīto planētu, un kas ir ārpuskārtas planētas ?.
Lai iegūtu papildinformāciju, apskatiet šo rakstu Scientific American, Kas ir planēta? Un IAU video arhīvu.
Astronomijas cast ir epizode par Plutona planētas identitātes krīzi.
Avoti:
- NASA: Saules sistēmas izpēte - planētas
- Wikipedia - Planētas definīcija
- IAU - 2006. gada Ģenerālā asambleja
