Videnskabsmand foreslår ny definition af en planet

Pluto sætter fokus på den fortsatte videnskabelige debat om, hvad der er en planet, og hvad der ikke er, men et mindre iøjnefaldende argument raser om den planetariske status for massive objekter uden for vores solsystem. Striden handler ikke kun om semantik, da det er tæt forbundet med, hvordan gigantiske planeter som Jupiter dannes.

Johns Hopkins University astrofysiker Kevin Schlaufman sigter mod at bilægge striden.

I et papir netop offentliggjort i Astrofysisk tidsskrift , Schlaufman har sat den øvre grænse for planetmasse mellem fire og 10 gange massen af ​​planeten Jupiter.

Schlaufman, en adjunkt ved universitetets Institut for Fysik &Astronomi, siger, at det er muligt at sætte en grænse nu, primært på grund af forbedringer i teknologien og teknikkerne til astronomisk observation. Fremskridtene har gjort det muligt at opdage mange flere planetsystemer uden for vores solsystem og derfor muligt at se robuste mønstre, der fører til nye åbenbaringer.

"Selvom vi tror, ​​vi ved, hvordan planeter dannes i en overordnet forstand, der er stadig mange detaljer, vi skal udfylde, " sagde Schlaufman. "En øvre grænse på massen af ​​planeter er en af ​​de mest fremtrædende detaljer, der manglede."

Konklusionerne i det nye papir er baseret på observationer af 146 solsystemer, Schlaufman sagde, er det faktum, at næsten alle de data, han brugte, blev målt på en ensartet måde. Dataene er mere konsistente fra det ene solsystem til det næste, og så mere pålidelige.

At definere en planet, at skelne det fra andre himmellegemer, er lidt som at indsnævre en liste over mistænkte for kriminelle. Det er én ting at vide, at du leder efter en, der er højere end 5-fod-8, det er noget andet at vide, at din mistænkte er mellem 5-fod-8 og 5-fod-10.

I dette tilfælde, efterforskere ønsker at skelne mellem to mistænkte:en kæmpe planet og et himmellegeme kaldet en brun dværg. Brune dværge er mere massive end planeter, men mindre massiv end de mindste stjerner. De menes at dannes som stjerner gør.

I årtier har brune dværge udgjort et problem for videnskabsmænd:hvordan kan man skelne brune dværge med lav masse fra især massive planeter? Masse alene er ikke nok til at kende forskel på de to, sagde Schlaufman. Der skulle en anden egenskab til for at trække grænsen.

I Schlaufmans nye argument, den manglende egenskab er den kemiske sammensætning af et solsystems egen sol. Han siger, at du kan kende din mistænkte, en planet, ikke kun efter hans størrelse, men også af det selskab han holder. Kæmpeplaneter som Jupiter findes næsten altid i kredsløb om stjerner, der har mere jern end vores sol. Brune dværge er ikke så diskriminerende.

Det er der, hans argument involverer ideen om planetdannelse. Planeter som Jupiter dannes nedefra og op ved først at opbygge en stenet kerne, der efterfølgende er indhyllet i en massiv gasformig kappe. Det er naturligt, at de ville blive fundet i nærheden af ​​stjerner tunge med elementer, der laver sten, da disse elementer udgør frømaterialet til planetdannelse. Ikke sådan med brune dværge.

Brune dværge og stjerner dannes ovenfra og ned, når skyer af gas kollapser under deres egen vægt.

Schlaufmans idé var at finde den masse, hvor objekter holder op med at bekymre sig om sammensætningen af ​​den stjerne, de kredser om. Han fandt ud af, at objekter, der er mere massive end omkring 10 gange Jupiters masse, ikke foretrækker stjerner med masser af grundstoffer, der danner klipper, og derfor er usandsynligt, at de dannes som planeter.

Af den grund, og selvom det er muligt, at nye data kan ændre ting, han har foreslået, at objekter med en masse på over 10 Jupiter skal betragtes som brune dværge, ikke planeter.