En geofysisk planetdefinition

I 2006, under deres 26. generalforsamling, Den Internationale Astronomiske Union (IAU) vedtog en formel definition af udtrykket "planet". Dette blev gjort i håb om at fjerne tvetydighed om, hvilke organer der skulle udpeges som "planeter", et problem, der havde plaget astronomer lige siden de opdagede objekter uden for Neptuns bane, der var sammenlignelige i størrelse med Pluto.

Det er overflødigt at sige, den definition, de vedtog, resulterede i rimelig grad af kontroverser fra det astronomiske samfund. Af denne grund, et team af planetforskere - som omfatter den berømte "Pluto -forsvarer" Alan Stern - er gået sammen om at foreslå en ny betydning for udtrykket "planet". Baseret på deres geofysiske definition, udtrykket ville gælde for over 100 kroppe i solsystemet, herunder månen selv.

Den nuværende IAU -definition (kendt som resolution 5A) siger, at en planet er defineret ud fra følgende kriterier:

"(1) En" planet "er et himmellegeme, der (a) er i kredsløb om solen, (b) har tilstrækkelig masse til at dens selvgravitation kan overvinde stive kropskræfter, så den antager en hydrostatisk ligevægt (næsten rund) form, og (c) har ryddet kvarteret omkring sit kredsløb.

(3) Alle andre objekter, undtagen satellitter, der kredser om solen, betegnes samlet som "små solsystemlegemer"

På grund af disse kvalifikationer, Pluto blev ikke længere betragtet som en planet, og blev skiftevis kendt som en "dværgplanet", Plutiod, Plutino, Trans-neptunisk objekt (TNO), eller Kuiper Belt Object (KBO). Ud over, kroppe som Ceres, og nyopdagede TNO'er som Eris, Haumea, Makemake og lignende, blev også betegnet som "dværgplaneter". Naturligt, denne definition passede ikke rigtigt med nogle, ikke mindst er planetariske geologer.

Ledet af Kirby Runyon - en sidste års ph.d. -studerende fra Institut for Jord- og Planetariske Videnskaber ved Johns Hopkins University - omfatter dette team forskere fra Southwest Research Institute (SwRI) i Boulder, Colorado; National Optical Astronomy Observatory i Tuscon, Arizona; Lowell -observatoriet i Flagstaff, Arizona; og Institut for Fysik og Astronomi ved George Mason University.

Deres undersøgelse - med titlen "A Geophysical Planet Definition", som for nylig blev gjort tilgængelig på Universities Space Research Association (USRA) websted - adresserer det, teamet ser som et behov for en ny definition, der tager højde for en planets geofysiske egenskaber. Med andre ord, de mener, at en planet bør være så udpeget på grundlag af dens iboende egenskaber, snarere end dens orbital eller ekstrinsiske egenskaber.

Ud fra dette mere grundlæggende sæt parametre, Runyon og hans kolleger har foreslået følgende definition:

"En planet er en sub-stjernet massekrop, der aldrig har gennemgået atomfusion, og som har tilstrækkelig selvgravitation til at antage en sfærisk form, der er tilstrækkeligt beskrevet af et triaksialt ellipsoid uanset dets kredsløbsparametre."

Som Runyon fortalte Universe Today i et telefoninterview, denne definition er et forsøg på at etablere noget, der er nyttigt for alle dem, der er involveret i studiet af planetarisk videnskab, som altid har omfattet geologer:

"IAU -definitionen er nyttig for planetariske astronomer, der bekymrer sig om de orbitale egenskaber af kroppe i solsystemet, og kan fange essensen af, hvad en 'planet' er for dem. Definitionen er ikke nyttig for planetariske geologer. Jeg studerer landskaber og hvordan landskaber udvikler sig. Det irriterede mig også lidt over, at IAU tog på sig at definere noget, som geologer også bruger.

"Måden vores hjerne har udviklet sig på, vi giver mening om universet ved at klassificere ting. Naturen eksisterer i et kontinuum, ikke i diskrete kasser. Alligevel, vi som mennesker har brug for at klassificere ting for at bringe orden ud af kaos. Efter at have en definition af ordet planet, der udtrykker, hvad vi synes, en planet burde være, er i overensstemmelse med dette ønske om at bringe orden ud af kaos og forstå universet. "

Den nye definition forsøger også at tackle mange af de mere klæbrige aspekter af definitionen vedtaget af IAU. For eksempel, det behandler spørgsmålet om, hvorvidt et legeme kredser om solen eller ej - hvilket gør sig gældende for dem, der findes i kredsløb om andre stjerner (dvs. eksoplaneter). Ud over, i overensstemmelse med denne definition, useriøse planeter, der er skubbet ud fra deres solsystemer, er teknisk set heller ikke planeter.

Og så er der det besværlige spørgsmål om "kvartersklarering". Som det er blevet understreget af mange, der afviser IAU's definition, planeter som Jorden opfylder ikke denne kvalifikation, da nye små kroppe konstant injiceres i planetoverskridende baner-det vil sige nær-jordobjekter (NEO'er). Oven i købet, denne foreslåede definition søger at løse det, der uden tvivl er et af de mest beklagelige aspekter af IAU's resolution fra 2006.

"Den største motivation for mig personligt er:hver gang jeg taler om dette til offentligheden, den allerførste ting folk taler om er 'Pluto er ikke en planet mere', "sagde Runyon." Folks interesse for et legeme synes at være bundet til, om det har navnet 'planet' mærket på det eller ej. Jeg vil gerne gøre det klart for offentligheden, hvad en planet er. IAU -definitionen jives ikke med min intuition, og jeg finder, at den ikke jives med andres intuition. "

Undersøgelsen blev forberedt til den kommende 48. Lunar and Planetary Science Conference. Denne årlige konference-der finder sted i år fra 20.-24. Marts på Universities Space Research Association i Houston, Texas - vil involvere specialister fra hele verden for at dele de seneste forskningsresultater inden for planetarisk videnskab.

Her, Runyon og hans kolleger håber at kunne præsentere det som en del af Education and Public Engagement Event. Det er hans håb, at gennem en overdimensioneret plakat, som er et fælles uddannelsesværktøj på Lunar and Planetary Science Conference, de kan vise, hvordan denne nye definition vil lette studiet af solsystemets mange kroppe på en måde, der er mere intuitiv og inklusiv.

"Vi har valgt at poste dette i et afsnit af konferencen dedikeret til uddannelse, "sagde han." Specifikt, Jeg vil påvirke folkeskolelærere, karakterer K-6, på definitionerne, som de kan lære deres elever. Det er ikke første gang, nogen har foreslået en anden definition end den, der er foreslået af IAU. Men de færreste har talt om uddannelse. De taler blandt deres jævnaldrende, og der gøres lidt fremskridt. Jeg ville skrive dette i et afsnit for at nå lærere. "

Naturligt, der er dem, der ville rejse bekymringer over, hvordan denne definition kan føre til for mange planeter. Hvis den iboende egenskab ved hydrostatisk ligevægt er den eneste reelle kvalifikator, derefter store kroppe som Ganymede, Europa, og månen ville også blive betragtet som planeter. I betragtning af at denne definition ville resultere i et solsystem med 110 "planeter", man må spekulere på, om det måske er for rummeligt. Imidlertid, Runyon er ikke bekymret over disse tal.

"Halvtreds stater er meget at huske, 88 konstellationer er meget at huske, "sagde han." Hvor mange stjerner er der på himlen? Hvorfor har vi brug for et mindeværdigt nummer? How does that play into the definition? If you understand the periodic table to be organized based on the number of protons, you don't need to memorize all the atomic elements. There's no logic to the IAU definition when they throw around the argument that there are too many planets in the solar system."

Since its publication, Runyon has also been asked many times if he intends to submit this proposal to the IAU for official sanction. To this, Runyon has replied simply:

"No. Because the assumption there is that the IAU has a corner on the market on what a definition is. We in the planetary science field don't need the IAU definition. The definition of words is based partly on how they are used. If [the geophysical definition] is the definition that people use and what teachers teach, it will become the de facto definition, regardless of how the IAU votes in Prague."

Regardless of where people fall on the IAU's definition of planet (or the one proposed by Runyon and his colleagues) it is clear that the debate is far from over. Prior to 2006, there was no working definition of the term planet; and new astronomical bodies are being discovered all the time that put our notions of what constitutes a planet to the test. Til sidst, it is the process of discovery which drives classification schemes, and not the other way around.