211service.com
„Promień ziemniaka” określający planety karłowate
Decyzja o tym, co jest, a co nie jest planetą, to problem, na którym Międzynarodowa Unia Astronomiczna wytworzyła dużą ilość gorącego powietrza. Wyzwaniem jest znalezienie sposobu na zdefiniowanie planety, który nie zależy od arbitralnych reguł. Na przykład stwierdzenie, że ciała większe niż określony dowolny rozmiar są planetami, ale mniejsze nie są, nie wystarczy. Problem w tym, że trudno o niearbitralne zasady.
W 2006 roku IAU zmodyfikowała swoją definicję planety w sposób, który zdegradował Plutona do rangi członka drugiej klasy Układu Słonecznego. Pluton nie jest już w pełni rozwiniętą planetą, ale planetą karłowatą wraz z kilkoma innymi obiektami krążącymi wokół Słońca.
Nowa definicja planety według IAU to obiekt, który spełnia następujące trzy kryteria. Musiał znajdować się na orbicie wokół Słońca, mieć wystarczającą masę, aby uformować się w prawie okrągły kształt i musiał oczyścić swoją orbitę z innych obiektów.
Pluton spełnia dwa pierwsze kryteria, ale nie spełnia trzeciego, ponieważ przecina orbitę Neptuna (chociaż, co dziwne, Neptun mija).
Takie obiekty są oficjalnie nazywane planetami karłowatymi, a ich definicja jest zdecydowanie arbitralna. W swojej nieskończonej mądrości IAU stwierdza, że planety karłowate to dowolne obiekty transneptunowe o absolutnej wielkości mniejszej niż +1 (tj. o promieniu co najmniej 420 km).
Dzisiaj Charles Lineweaver i Marc Norman z Australian National University w Canberze skupiają się na nowym sposobie definiowania planet karłowatych, który ma radykalnie zmienić sposób, w jaki myślimy o tych obrębach.
Problem sprowadza się do oddzielenia obiektów w kształcie ziemniaka w Układzie Słonecznym od obiektów kulistych. To, co zrobili Lineweaver i Norman, to pokazanie na podstawie pierwszych zasad, w jaki sposób ta linia podziału naturalnie przebiega między obiektami o promieniu większym i mniejszym niż 200 kilometrów.
Ich podejście polega po prostu na szukaniu progu sfery ziemniaka na obrazach ciał w Układzie Słonecznym. Dowody empiryczne sugerują, że próg wynosi około 200 km.
Lineweaver i Norman oszacowali następnie wytrzymałość materiału tych ciał we wczesnych latach, kiedy określano ich kształt. Obliczają inne siły działające na te ciała, takie jak siły grawitacyjne i siły związane z szybko wirującymi ciałami.
Okazuje się, że z tego punktu widzenia próg 200 km pasuje całkiem nieźle. Coś mniejszego prawie na pewno nie zostałoby ściśnięte przez siły wystarczająco duże, aby uformować z tego kulę. Z drugiej strony wszystko większe jest wystarczająco ściśnięte, aby utworzyć kulę.
Wniosek Lineweavera i Normana jest taki, że planety karłowate to w zasadzie wszystko o promieniu większym niż 200 km, które nie oczyściły własnej orbity z innych ciał.
Taka definicja pasuje do większości obiektów w Układzie Słonecznym, ale jest jedna lub dwie dziwactwa, które nie pasują do rachunku. Na przykład asteroida Vesta ma kształt ziemniaka i ma ponad 200 km średnicy. Lineweaver i Norman wyjaśniają to, sugerując, że mógł zostać zdeformowany przez zderzenie stosunkowo późno w życiu.
Próg 200 km wydaje się być rozsądnym kryterium, wokół którego społeczność astronomiczna może się zmobilizować. Kłopot polega na tym, że dramatycznie zwiększa liczbę obiektów zaliczanych do planet karłowatych, co może nie zadowolić wszystkich, zwłaszcza tych, którzy tęsknią za specjalnym traktowaniem Plutona.
Z drugiej strony sprawia, że Pluton jest głównym przedstawicielem planet karłowatych, ważnej, ale słabo zbadanej podgrupy ciał w Układzie Słonecznym. To może tylko zwiększyć zainteresowanie tym lodowatym obiektem.
Ponieważ astronomowie doskonale zdają sobie sprawę, zainteresowanie jest mniej lub bardziej równoznaczne z finansowaniem. I oczywiście jest to niewypowiedziana kwestia w centrum debaty o tym, co jest, a czym nie jest planetą.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1004.1091 : Promień ziemniaka: niższy minimalny rozmiar dla planu karłowatego