Þess vegna skaltu lesa greinina
Núverandi skilgreining á plánetu takmarkar leitina að lífvænlegum hnöttum í öðrum sólkerfum. Þetta er ein röksemdanna gegn skilgreiningu IAU. Með því að lesa greinina færðu skilning á báðum hliðum málsins.
Hvað er pláneta?
Þessi spurning hefur verið deiluefni stjörnufræðinga í mörg ár og deilur hafa stundum orðið harðar.
Annars vegar standa nú alþjóðasamtökin IAU sem aðeins viðurkenna átta plánetur í sólkerfinu en á móti hefur hópur stjörnufræðinga tekið sér stöðu. Þar fer fremstur í flokki bandaríski plánetusérfræðingurinn Philip Metzger hjá Central Florida-háskóla sem vill einfalda skilgreininguna á plánetum.
Metzger hefur unnið fyrir geimferðastofnunina NASA í 30 ár og ásamt félögum sínum telur hann að plánetu eigi að skilgreina sem himinhnött sem hafi jarðvirkni eða hafi haft. Punktur.
„Allir vita hvað pláneta er í raun og veru: jarðfræðilega flókið fyrirbæri,“ segir Metzger við Lifandi vísindi.
„Allir vita hvað pláneta er í raun og veru: jarðfræðilega flókið fyrirbæri,“
Plánetusérfræðingurinn Philip Metzger
Bandaríski plánetusérfræðingurinn Philip Metzger telur núgildandi flokkun plánetna ekki byggjast á vísindum.
Skilgreining Metzgers nær bæði yfir Plútó, tunglið og fjöldann allan af himinhnöttum sem nú teljast tungl eða dvergplánetur. Væri sú skilgreining viðurkennd myndi plánetunum í sólkerfi okkar fjölga úr 8 í meira en 400.
Atkvæðagreiðsla um Plútó
Ágreiningurinn milli stjörnufræðinga braust fyrir alvöru út árið 2006. Þá náði þing IAU að skapa flennifyrirsagnir um allan heim, þegar Plútó var lækkaður í tign og gerður að dvergplánetu. „Minningarathöfn um Plánetu. Plútó: 1930-2006“ stóð t.d. á forsíðu tímaritsins Newsweek.
Þegar stjörnufræðingar uppgötvuðu Plútó 1930 var þessi litli ísþakti hnöttur – um 40 sinnum lengra frá sólu en jörðin – strax talinn með plánetunum.
En eftir meira en sjö áratugi sem níunda pláneta sólkerfisins var Plútó steypt af þeim stalli. Þetta gerðist eftir uppgötvun enn fjarlægari dvergplánetu sem fékk nafnið Eris.
Í fyrstu héldu stjörnufræðingar að Eris væri stærri en Plútó og þar með tíunda pláneta sólkerfisins. Þegar svo reyndist ekki vera fóru menn í staðinn að velta fyrir sér hvernig eiginlega ætti að skilgreina plánetu.
Þetta leiddi að lokum til atkvæðagreiðslu á þingi IAU arið 2006, þar sem samþykkt voru þrjú skilyrði.
Stuðningsfólk Plútós mótmælti ákvörðun Alþjóðasambands stjörnufræðinga um að flokka Plútó sem dvergplánetu árið 2006.
Í fyrsta lagi þarf pláneta að vera á braut um sólina eða aðra stjörnu. Í öðru lagi þarf hún vera kúlulaga. Og síðast en ekki síst þarf þyngdarafl hennar að vera nægilegt til að ryðja af braut sinni smærri himinhnöttum svo sem loftsteinum og halastjörnum.
Plútó uppfyllir ekki þetta síðastnefnda skilyrði, þar eð hann er úti í Kuiperbeltinu og hefur því ekki hreinsað braut sína. Þetta gríðarstóra belti sem tekur við utan við Neptúnus er gert úr milljónum loftsteina og halastjarna á braut um sólu.
Stjörnufræðingurinn Michael E. Brown sem uppgötvaði Eris árið 2003 telur ekki hafa verið á öðru völ en að endurskilgreina Plútó.
„Ég álít að IAU hafi þarna leiðrétt vandræðaleg mistök sem hafa viðgengist kynslóð eftir kynslóð. Nú gengur sólkerfið upp,“ sagði Brown nýlega í viðtali við NBC í BNA.
En Philip Metzger og samherjar hans telja skilyrðin þrjú ekki rétta aðferð til að ákvarða hvað skuli teljast pláneta og hvað ekki.
Þegar við hugsum um plánetur, veltum við ekki fyrir okkur hvort þær hafi rutt brautir sínar eða ekki. Við hugsum um hvað plánetan sjálf er. Það eru eiginleikar plánetunnar sjálfrar sem eru nothæfir í vísindum,“ segir Philip Metzger.
Þrjár kröfur sameinaðar
Með því að gera aðeins eina kröfu um jarðvirkni vill hópur stjörnufræðinga strika út núverandi plánetuskilyrði Alþjóðasambands stjörnufræðinga (IAU).
1. Plánetur snúast um stjörnu
Samkvæmt fyrsta skilyrði IAU þarf himinhnöttur að vera á braut um sólina eða aðra stjörnu til að teljast pláneta. Loftsteinar eru á slíkri braut en uppfylla ekki önnur skilyrði og teljast því ekki plánetur.
2. Plánetur hafa rutt braut sína
Samkvæmt öðru skilyrði þurfa plánetur að vera svo yfirgnæfandi að þær ryðji öðrum himinhnöttum af braut sinni. Það getur gerst með árekstri eða þá að þyngdaraflið þeyti loftsteinum út af brautinni.
3. Plánetur eru kúlulagaðar
Þriðja skilyrði IAU segir að pláneta skuli hafa nægt þyngdarafl til að massi hennar hafi tekið á sig kúlulögun. Himinhnöttur getur verið kúlulaga án þess að teljast pláneta. Það gildir t.d. um tunglið.
Ný skilgreining: Pláneta hefur jarðvirkni
Hópur stjörnufræðinga telur aðeins eitt skilyrði eiga að gilda: Pláneta hefur eða hefur haft jarðvirkni. Með þeirri skilgreiningu fjölgar plánetunum úr átta í mörg hundruð.
Markmið Metzgers og samherja hans er að byggja skilgreininguna á plánetu á hreinum vísindagrunni. Vísindamennirnir hafa plægt í gegnum 400 ára skrif um efnið, allt frá Kóperníkusi og Galileo, áfram gegnum Newton og yngri eðlisfræðinga allt fram til ákvörðunarinnar um að lækka Plútó í tign 2006.
Í byltingu Kóperníkusar á 17. öld fluttist miðja alheimsins frá jörðinni til sólarinnar. Á þeim tíma gerðu stjörnufræðingar ekki greinarmun á plánetum, tunglum eða loftsteinum; allt flokkaðist þetta sem plánetur.
Vísindamennirnir álíta að plánetuskilgreiningin frá 2006 sé gegnsýrð af óvísindalegum hugmyndum um sólkerfið og sé til viðbótar undir ómeðvituðum áhrifum sem m.a. eigi rætur í stjörnuspeki.
Stjörnuspekin sem náði flugi á 19. öld flokkast undir hindurvitni en ekki vísindi. Fyrir stjörnuspekinga var mikilvægt að hafa einfalt sólkerfi með tiltölulega fáum plánetum til að teikna stjörnuspákort sín. Annars hefði það orðið alltof flókið.
LESTU EINNIG
Metzger og samherjar hans álíta að þessar hugmyndir stjörnuspekinnar hafi átt sinn þátt í þeirri ákvörðun að takmarka fjölda plánetnanna við átta og lækka Plútó í tign.
Plánetur á hröðum flótta
Sú krafa að pláneta skuli vera á braut um stjörnu skapar líka vandamál. Stjörnufræðingar hafa nefnilega oftar en einu sinni uppgötvað heimilislausar plánetur á hraðferð um útgeiminn.
Í desember 2021 fundu sjónaukar á vegum ESO (European Southern Observatory) t.d. heila þyrpingu a.m.k. 70 slíkra lausrifinna plánetna á leið um Vetrarbrautina.
Gögnin sýna að þessir hnettir eru á stærð við Júpíter. Samkvæmt skilgreiningu IAU teldust þetta vera plánetur ef þær væru á brautum um stjörnur en þá kröfu uppfylla þær ekki.
LESTU EINNIG
Metzger telur mun eðlilegra að flokka plánetur eftir eiginleikum þeirra, t.d. hvort þær séu nógu massamiklar til að hafa tekið á sig kúlulögun, hvort í þeim sé jarðvirkni eða mögulega landrek.
Slíkir eiginleikar lýsa himinhnetti miklu betur en hvort hann sé á braut um stjörnu og hafi hreinsað braut sína.
Líf mögulegt á ístunglum
Jarðvirka hnetti er m.a. að finna á brautum um Júpíter og Satúrnus en ístunglin Evrópa og Enceladus varðveita að líkindum stór höf undir þykkum íshellum.
Rétt eins og á jörðinni gæti verið hitavirkni á sjávarbotni, þar sem heitt, næringarríkt vatn streymir upp. Þessi ístungl gætu því orðið fyrstu staðirnir þar sem líf finnst utan okkar eigin hnattar.
Á Triton, tungli Neptúnusar er líka virkni en þar sprautast dökkir strókar kílómetra upp úr yfirborðinu.
LESTU EINNIG
Þrátt fyrir að Plútó hafi verið lækkaður í tign 2006 líta margir vísindamenn enn á hann sem plánetu og hjáflug geimfarsins New Horizons 2015 hefur styrkt hugmyndir um virkni á þessum hnetti.
Jarðfræði Plútós er einstök. Yfirborðslitir eru breytilegir, allt frá svörtu yfir í rauðgult og hvítt. Á yfirborðinu er metanís áberandi ásamt skriðjöklum úr köfnunarefni. Á Plútó verða líka köld gos sem að líkindum bera einhvers konar ískrapa upp á yfirborðið.
Svipbrigði á andliti Plútós
New Horizon-leiðangurinn sýndi að jarðvirkni er til staðar á Plútó. Mælingar sýna líka að trúlega leynast stór höf undir ísbreiðunum á yfirborðinu.
1. Ísþekja hylur fljótandi haf
Mælingar sýna að sjávarfallakraftar frá tunglinu Charon toga svo fast í svonefnt Tombaugh Regio-svæði að þar hlýtur að leynast haf undir ísþekjunni sem er margra kílómetra þykk og úr frosnu köfnunarefni.
2. Slétt yfirborð að eilífu ungt
Slétt yfirborð Tombaugh Regio-svæðisins bendir til jarðvirkni sem endurnýjar yfirborðið og máir út gamla loftsteinagíga. Á yfirborðinu sjást líka mynstur, mynduð af allt að 75 km breiðum skriðjöklum.
3. Gosvirkni breytir yfirborði Plútós
Dökk svæði á Plútó geta verið til komin vegna gosvirkni sem spúir efni úr iðrum hnattarins. Skarpir tindar gætu verið vegna kaldra gosa, þar sem ekki kemur upp glóheitt hraun, heldur krapakenndur ísmassi.
Eftir New Horizons-leiðangurinn viðurkennir IAU nú að Plútó sé mun áhugaverðari hnöttur en áður var talið. Það segja forsvarsmenn sambandsins þó einungis bera því vitni að dvergplánetur geti verið alveg jafn spennandi og dvergplánetur og Alþjóðasamband stjörnufræðinga heldur því fast við skilgreiningu sína.
Vilja ekki læsa hugtakinu
Samkvæmt skilgreiningu IAU er jörð sem sagt pláneta og hið sama gildir um Merkúr, Mars, Venus, Júpíter, Satúrnus, Úranus og Neptúnus. Þessar plánetur hafa allar hreinsað brautir sínar þannig að þar eru ekki lengur aðrir himinhnettir en ýmis konar fylgitungl.
Næst í röðinni eru svo dvergplánetur en auk Plútós flokkast t.d. Ceres í loftsteinabeltinu utan við Mars sem dvergpláneta. Þessi 940 km dvergpláneta fannst 1801 og var þá talin vera pláneta.
Síðust í virðingarröð himinhnatta eru svo halastjörnur og loftsteinar en þó ekki tungl.
Philip Metzger og félagar telja erfiðleikum bundið að raða himinhnöttum í kassa án þess að hafa öðlast fullan skilning á eðli þeirra. Þess í stað ætti að flokka alla himinhnetti þannig að unnt sé að skipta um skoðun á flokkun þeirra eftir því sem rannsóknum vindur fram.
Þetta er ekki síst mikilvægt á okkar dögum, þegar sjónaukar greina æ fleiri plánetur við aðrar stjörnur, hinar svonefndu fjarplánetur. Nú hafa stjörnufræðingar uppgötvað um 4.000 fjarplánetur og flestar þeirra eru í sólkerfum sem eru mjög frábrugðin því sem við byggjum.
„Við vitum sáralítið um fjarplánetur og stöndum á tímamótum varðandi þekkingu á þeim. Við getum ekki læst einhverri skilgreiningu á þeim,“ segir Philip Metzger.
Við getum fullyrt með mun meiri vissu að fjarplánetur séu jarðfræðilega flóknari heimar en bara að þær hafi hreinsað brautir sínar.
Plánetusérfræðingurinn Philip Metzger
Hann vísar m.a. til þess að þyngdarafl stjörnu sem á leið hjá, geti truflað rás viðburða í sólkerfi þannig að plánetur sem áður hafi verið búnar að hreinsa brautir sínar, gangi nú eftir óruddum brautum.
Er tunglið pláneta?
Plánetuskilgreining Metzgers myndi, auk dvergplánetna á borð við Plútó og tungl á borð við Enceladus, líka ná til tunglsins okkar.
Árið 2019 voru gerðar rannsóknir á gögnum jarðskjálftamæla frá tímum Apollo-leiðangranna og niðurstöðurnar sýna að þeir skjálftar sem greindust á tunglinu geta stafað frá misgengjum í yfirborði tunglsins. Þessi misgengi virðast þannig virk enn í dag.
Kannski reynist það rétt að tunglið sé ekki bara steindauður bergklumpur, bundinn í endalausa hringrás um jörðu, heldur leynist þar þvert á móti meiri jarðvirkni en álitið hefur verið. Þá má hugsa sér að tunglið eigi skilið að fá sinn sess sem fullgild pláneta ásamt Plútó og fjölmörgum öðrum hnöttum sem misskildir hafa verið svo lengi.
