Planety i Pluton? Neptun?

Jeśli jedną z zasad bycia planetą jest to, że musi usuwać WSZYSTKIE obiekty z orbity, czy to czyni Neptun również nie-planetą? Ponieważ do tej pory nie udało mu się usunąć Plutona (i na podstawie odpowiedzi z tablicy fizyki, pasa kuipera) z jego orbity. Czy też ta zasada tak naprawdę nie dotyczy planet i powinniśmy powitać Plutona i kilka innych planet karłowatych w naszej rodzinie planet?

Odpowiedziałem na to samo pytanie w physics.SE . W szczególności dołączyłem do tej części sieci SE, aby rozwiązać to zduplikowane pytanie na tej stronie.

Społeczność astronomiczna stanęła w obliczu dwóch kryzysów dotyczących tego, co stanowi „planetę”, najpierw w połowie XIX wieku, a ostatnio na początku XXI wieku. Pierwszy kryzys dotyczył asteroid. Drugi dotyczył obiektów transneptunowych. Oba kryzysy rzuciły astronomom pytanie, czym jest „planeta”.

1 Ceres, 2 Pallas, 3 Juno i 4 Vesta zostały odkryte szybko w ciągu pierwszej dekady XIX wieku. W czasie tych odkryć nie było żadnej międzynarodowej organizacji astronomicznej; Międzynarodowa Unia Astronomiczna nie powstałaby przez kolejny wiek. Zamiast tego określenie tego, co stanowiło „planetę”, spadło na główne astronomiczne almanachy, takie jak Berliner Astronomisches Jahrbuch (BAJ). Odkrycia te na początku XIX wieku traktowano jako nowo odkryte „planety”. Sytuacja ta utrzymywała się przez około 40 lat.

Zmieniło się to w 1845 r. Wraz z odkryciem 5 Astraea. W latach 50. XIX wieku lista obiektów krążących wokół Słońca wzrosła do 50, a w latach 60. XIX w. Lista wzrosła do ponad 100. Odpowiedzią BAJ i innych było obniżenie statusu Ceres, Pallas, Juno i Westy ze statusu planoodżywczego do niektórych mniejszy status, albo mała planeta, albo asteroida. Astronomowie nie mieli jasnego pojęcia o tym, co stanowi planetę, poza tym, że powinny być jakoś duże. Ceres, największa z tej grupy, nie jest bardzo duża. Ostatecznym rezultatem wszystkich tych odkryć począwszy od 1845 r. Było to, że pierwsze cztery odkryte asteroidy zostały zdegradowane ze statusu planoodżywiania.

Drugi kryzys rozpoczął się w 1992 r. Wraz z odkryciem (15760) 1992 QB ₁ . Do 2006 r. Liczba obiektów transneptunowych znacznie wzrosła. Czy te rzeczy były „planetami” czy czymś innym? Niektórzy astronomowie, w szczególności Alan Stern, chcieli, aby termin „planeta” był jak najbardziej integralny. Większość astronomów nie zgadzała się z tym pomysłem.

Paradoksalnie to sam Alan Stern wraz z Haroldem Levisonem przedstawili kluczowe kryterium „oczyszczenia okolicy”, które leży u podstaw tego, co IAU uważa za „planetę”. Ich praca, Sterna i Levisona, „Jeśli chodzi o kryteria planety i proponowane schematy klasyfikacji planet”, „ Highlights of Astronomy 12 (2002): 205-213 sugeruje podzielenie„ planety ”na dwie kategorie,„ überplanet ”(Merkury, Wenus, Ziemia, Mars, Jowisz, Saturn, Uran i Neptun) i „unterplanet” (Pluto + Charon, Eris, Ceres, Sedna i wiele innych).

Stern jest dość obłudny, gdy twierdzi, że nie ma wyraźnej granicy między „planetami” i „planetami karłowatymi”. Granica jest ogromna i Stern o tym wie. Stosunek kwadratu masy obiektu do jego promienia orbitalnego wokół Słońca ma kluczowe znaczenie dla ustalenia, czy obiekt może usunąć większość śmieci z okolic orbity obiektu. Istnieje pięć rzędów wielkości różnicy między najmniejszą z planet i największą z planet karłowatych pod względem tego stosunku. Te pięć rzędów wielkości różnicy figuruje głównie w tym artykule Sterna i Levisona.

Jedyną różnicą między propozycją Sterna i Levisona a przegłosowaną rezolucją IAU jest to, że podczas gdy Stern i Levison chcieli wyznaczyć setki (a może tysiące) obiektów na podkategorie „planety” („überplanet” i „interplant”). Z drugiej strony IAU postanowiła wyznaczyć te obiekty jako wzajemnie wykluczające się pojęcia „planety” i „planety karłowate”. Jest to zgodne ze sposobem, w jaki astronomowie poradzili sobie z pierwszym kryzysem. Planety powinny być „duże”. Stern i Levison dostarczyli niezbędną amunicję do odróżnienia dużych od nie tak dużych.

W tej sprawie istnieje spór (w ramach IAU?). Dr Alan Stern (lider misji Nowe Horyzonty) wskazuje na przykład, że „ta zasada jest niespójna” (np. Patrz głos Plutona „porwany” w buncie ). Neptun nie tylko nie oczyścił swojej ścieżki, ale to samo dotyczy Ziemi, Marsa, a nawet Jowisza. Jowisz ma zestaw asteroid (trojanów), które poruszają się po tej samej orbicie (w punktach Lagrangian L4 i L5).

Być może definicję należy dostosować, tak aby obejmowała tylko te ciała jako planety w układach słonecznych, które oczyściły wszystkie obiekty ze swojej ścieżki, z wyjątkiem tych obiektów, które znajdują się na orbitach rezonansowych z planetą.

Obiektami rezonansowymi są te obiekty, których okresy są powiązane z okresem planety przez stosunek „małych liczb całkowitych”. Pluton ma rezonans z Neptunem 2: 3. Oznacza to, że za każde dwa orbity ukończone przez Plutona, Neptune wykona trzy orbity, w wyniku czego Neptune i Pluton nigdy nie zbliży się wystarczająco blisko, aby Neptune mógł usunąć Plutona z orbity.

W przypadku planetoid trojańskich rezonans wynosi 1: 1. trojany są zawsze o 60 ° przed lub za Jowiszem i dlatego nigdy nie zbliżają się do Jowisza.

IAU nie zrozumiało, że pojęcie „planeta” jest pojęciem kulturowym, a nie naukowym, i tak już nie. Oczywiście nie ma wyraźnej obiektywnej definicji naukowej między tym, co jest planetą, a tym, czym nie jest. Rtęć i Jowisz w tej samej kategorii? Tak, tak, jakby to wyjaśniało, o czym mówimy, kiedy używamy słowa „planeta”!

Plutona odkryto w 1930 roku. Wtedy planeta była kropką na niebie. Od tego czasu nasza wiedza się rozwinęła. IAU powinna była zdecydować, że w naszej kulturze historycznej odkryto 9 planet. A teraz odkrywamy wiele obiektów, które są bardzo podobne do niektórych planet. Kolejny plutoid tutaj, jupiteoid. Ale w całym wszechświecie jest tylko 9 planet, ponieważ „planeta” jest koncepcją kulturową.

Teraz, jak możemy nazwać Ceres? To nie jest planeta, nie jest asteroidą, nie jest plutoidem. Czy wróciliśmy w 1801 roku?

A tak zwane „egzoplanety”, czy naprawdę są planetami? Skąd wiemy, że oczyścili swoje orbity? W związku z tym IAU powinna zdecydować o zaklasyfikowaniu ich jako „exodwarfplanets”. Żadne egzoplanety nie zostały potwierdzone.

Jak długi jest łańcuch według zdezorientowanego IAU?