Каково истинное определение планеты и может ли быть более точное определение в будущем? Вот что недавнее исследование опубликовало в Журнал планетарной науки надеется обратиться к группе исследователей из США и Канады, изучающих потенциал нового определения «планеты». Это исследование может поставить под сомнение давнее определение, данное Международным астрономическим союзом (МАС), который принял Резолюцию МАС B5 в 2006 году, в результате чего Плутон был понижен с «планеты» до «карликовой планеты».
Здесь, Вселенная сегодня обсуждает это невероятное исследование с ведущим автором исследования, доктором Жаном-Люком Марго, который является профессором кафедры наук о Земле, планетах и космосе Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, относительно мотивации исследования, значимых результатов, шагов, которые необходимо предпринять для того, чтобы МАС внедрил его новое определение, и считает ли доктор Марго, что Плутон следует переклассифицировать как планету. Итак, какова была мотивация этого исследования?
«Резолюция B5 МАС проблематична — она расплывчата и исключает экзопланеты, — и проблемы не исчезнут сами собой», — говорит доктор Марго. Вселенная сегодня. «Наше сообщество и общественность заслуживают лучших определений для таких важных астрофизических терминов, как «планета» и «спутник». У нас было 18 лет, чтобы выявить проблемы и рассмотреть возможные пути решения. Есть веские основания полагать, что в 2024 году мы лучше подготовлены, чем в 2006 году, чтобы добиться хорошего результата».
Согласно резолюции B5 МАС, современное определение планеты выглядит следующим образом:
(а) находится на орбите вокруг Солнца,
(б) имеет достаточную массу для того, чтобы его собственная гравитация преодолела силы твердого тела, так что он принимает гидростатически равновесную (почти круглую) форму, и
(c) очистил окрестности вокруг своей орбиты.
К сожалению, это привело к тому, что Плутон был понижен с планеты до карликовой планеты, поскольку он не соответствовал критериям (c). Кроме того, резолюция B5 МАС ограничивает себя планетами в пределах нашей солнечной системы, в частности, планетами, вращающимися вокруг одной звезды. Напротив, было подтверждено, что около 50 экзопланет вращаются вокруг одной звезды в двойной (двухзвездной) системе. Поэтому новое определение МАС, которое охватывает экзопланеты, может помочь установить лучшую структуру для планет во всем космосе.
В то время как Резолюция B5 МАС считается качественным (нематематическим) определением для планет, это недавнее исследование попыталось разработать более количественное (математическое) определение или планетарную таксономию (классификацию), которая могла бы охватывать планеты и спутники (луны) как внутри, так и за пределами нашей солнечной системы. Чтобы достичь этого, исследователи использовали ряд уравнений для расчета «способности планетарного тела очищать зону», что совпадает с критериями (c) Резолюции B5 МАС, с целью установления приблизительного размера планетарного тела, чтобы «очистить зону». Дополнительные уравнения также использовались для установления разницы между планетой и спутником. Итак, каковы были некоторые из наиболее значимых результатов этого исследования?
«Мы предполагаем, что планетные тела можно классифицировать на основе свойств, которые легко измерить: орбитальных элементов и масс», — говорит доктор Марго. Вселенная сегодня. «Мы обнаружили, что неконтролируемая кластеризация тел Солнечной системы в соответствии с орбитальными элементами и массами дает отдельные группы. Кластеризация показывает, что спутники отличаются от планет, и показывает, что 8 планет отличаются от всех других тел. Наличие этих групп и промежутки между этими группами обеспечивают естественные разделительные линии для планетарной таксономии».
Доктор Марго продолжает: «Мы подчеркиваем важность возможность очистить зону в указанном временном масштабе в отличие от состояние очищения зоны. Первый вариант надежен, легко поддается количественной оценке и наблюдению, второй вариант трудно реализовать и трудно количественно оценить. Мы предлагаем единую шкалу времени очистки, применимую ко всем звездам, звездным остаткам и коричневым карликам. Мы предлагаем определение, которое соответствует рекомендациям МАС, но мы также изучаем потенциальные трудности, связанные с этими рекомендациями. Мы предлагаем более простое предложение, основанное на массе, которое позволяет избежать некоторых из этих трудностей».
Это предложение состоит из следующего определения:
Планета — небесное тело, которое
(а) вращается вокруг одной или нескольких звезд, коричневых карликов или звездных остатков, и
(б) массивнее 1023 кг, и
(c) менее массивен, чем 13 масс Юпитера (2,5 × 1028 кг).
Спутник — небесное тело, вращающееся вокруг планеты.
МАС со штаб-квартирой в Париже, Франция, был образован 28 июля 1919 года в Брюсселе, Бельгия, с целью продвижения и совершенствования всех аспектов астрономии, включая научные исследования, работу с общественностью и глобальное образование. По состоянию на май 2024 года в состав МАС входят 92 страны и 12 738 членов. За свою историю МАС провел 32 генеральные ассамблеи с целью установления научного протокола или, в случае планет, предоставления нового определения в течение 26й Генеральная Ассамблея в 2006 году. Примерами более поздних резолюций являются защита радиоастрономии от радиопомех и достижения в области ультрафиолетовой астрономии, как на 31-й сессии, так и на 31-й сессии.ул Генеральная Ассамблея в 2021 году. Итак, какие шаги необходимо предпринять Международному астрономическому союзу для внедрения этих трех критериев определения планет?
«В IAU существует установленный процесс рассмотрения и голосования по предлагаемым резолюциям», — рассказывает доктор Марго. Вселенная сегодня. «По моему мнению, IAU должен следовать своей установленной процедуре и рассматривать все разумные заявки. Мы потерпели неудачу в 2024 году, но, вероятно, мы повторно подадим заявку до Генеральной Ассамблеи 2027 года, и мы надеемся на более позитивный результат в то время».
Как уже отмечалось, мотивация этого исследования была получена из резолюции МАС B5 2006 года, которая установила новое определение планеты, в результате чего Плутон был понижен с планеты до карликовой планеты на основе новых критериев. Это было немедленно встречено скептицизмом со стороны научного сообщества, включая доктора Алана Стерна, который является главным исследователем Новые горизонты миссия, которая посетила Плутон в 2015 году, и Плутон был понижен в статусе менее чем через год после этого Новые горизонты запущен в начале 2006 года. Это отталкивание также было замечено в политике, поскольку несколько правительств штатов, включая Калифорнию, Нью-Мексико и Иллинойс, публично осудили понижение. Поэтому, по мнению доктора Марго, следует ли переклассифицировать Плутон как планету?
«Плутон — удивительное планетное тело, достойное исследования», — говорит доктор Марго. Вселенная сегодня. «Однако не имеет смысла классифицировать Плутон с восемью планетами. У кого-то могут быть обоснованные опасения относительно масштаба и точности определения планеты МАС 2006 года, но, по крайней мере, результат резолюции МАС был разумным: Плутон не принадлежал к восьми планетам и должен был быть отнесен к другому классу. Наша работа сосредоточена не на Плутоне, а на количественной оценке и обобщении определения планеты».
На момент написания этой статьи NASA подтвердило существование 5690 экзопланет, и это число продолжает расти с постоянной скоростью ежедневно, что означает, что число экзопланет, вращающихся вокруг нескольких звезд, также будет расти. Таким образом, новое определение планеты может предоставить лучшую основу для идентификации и характеристики экзопланет и их соответствующих спутников (экзолун), поскольку мы продолжаем исследовать космос. Это недавнее исследование может помочь установить эту основу путем разработки количественного подхода к определению планет и спутников как в нашей солнечной системе, так и за ее пределами, что может помочь сформировать наше понимание Вселенной и нашего места в ней. Кроме того, использование математики для установления нового определения также может устранить любую субъективность из определения планет.
«В нашем предложении нет ничего, что позволило бы сохранить небольшое количество планет», — говорит доктор Марго. Вселенная сегодня. «Анализ кластеризации абсолютно независим от человеческих чувств. Он мог бы привести к группе из 8 планет, 12 планет или 50 планет, и мы бы сделали то же самое. Он определил 8 планет. Читатели, которые огорчены тем, что более мелкие тела не признаются планетами, должны утешиться тем фактом, что эти тела не менее достойны исследования. Таксономическая классификация в той или иной группе не является показателем научной важности».
Как это новое определение поможет ученым лучше понять планеты и экзопланеты в ближайшие годы и десятилетия? Только время покажет, и вот почему мы, наука!
Как всегда, продолжайте заниматься наукой и смотреть вверх!
