Inimkonna arusaam sellest, mis moodustab planeedi, on aja jooksul muutunud. Kui meie kõige silmatorkavamad võlurid ja teadlased uskusid kunagi, et maailm on lame ketas (või siksakne või kuup), siis nad järk-järgult said teada, et see on tegelikult sfääriline. Ja tänapäevaks jõudsid nad arusaamisele, et Maa oli vaid üks paljudest tuntud universumi planeetidest.
Ja veel, meie arusaamad sellest, mis moodustab planeedi, alles arenevad. Lihtsalt öeldes on meie planeedi määratlus ajalooliselt sõltunud meie tugiraamistikust. Lisaks päikeseväliste planeetide avastamisele, mis on tõmbanud normaalseks peetava piiri, on astronoomid avastanud ka meie enda tagaaias uued kehad, mis on sundinud meid välja tulema uute liigitusskeemidega.
Ameti ajalugu:
Muistsete filosoofide ja teadlaste jaoks esindasid Päikeseplaneedid midagi hoopis muud kui see, mida nad tänapäeval teevad. Ilma teleskoopide abita nägid planeedid välja eriti eredad tähed, mis liikusid tausttähtede suhtes. Varasemad teadaolevate planeetide liikumiste andmed pärinevad II aastatuhandest eKr, kus Babüloonia astronoomid panid aluse lääne astronoomiale ja astroloogiale.
Nende hulka kuulub Ammisaduqa Veenuse tablett, mis kataloogis Veenuse liigutused. Vahepeal panid 7. sajandi BCE MUL.APIN tabletid aasta jooksul välja Päikese, Kuu ja tollal tuntud planeetide (Merkuur, Veenus, Marss, Jupiter ja Saturn) liikumised. Enuma anu enlili tabletid, mis on dateeritud ka 7. sajandisse eKr, olid kogu taevastele nähtustele omistatud märkide ja planeetide liikumise kogum.
Klassikalise antiigi ajal võtsid astronoomid kasutusele uue kontseptsiooni planeetidest kui kehadest, mis tiirlesid Maa ümber. Kui mõned propageerisid heliotsentrilist süsteemi - näiteks 3. sajandi BCE astronoom Aristarchus Samosest ja 1. sajandi BCE astronoom Seleucus Seleuciast -, siis Universumi geotsentriline vaade jäi kõige laialdasemalt aktsepteeritavaks. Astronoomid hakkasid ka sel ajal matemaatilisi mudeleid looma, et ennustada nende liikumist.
See kulmineerus 2. sajandil CE Ptolemaiose (Claudius Ptolemaeus) väljaandega Almagest, millest sai üle tuhande aasta Euroopas ja Lähis-Idas astronoomiline ja astroloogiline kaanon. Selles süsteemis keerlesid tuntud planeedid ja kehad (isegi Päike) Maa ümber. Järgnevatel sajanditel lisasid India ja islami astronoomid sellesse süsteemi oma taevavaatluste põhjal.
Teadusliku revolutsiooni ajaks (umbes 15. – 18. Sajand) hakkas planeedi määratlus uuesti muutuma. Tänu Nicolaus Copernicusele, Galileo Galileile ja Johannes Keplerile, kes pakkusid välja ja arendasid Päikesesüsteemi heliotsentrilist mudelit, määrati planeedid objektideks, mis tiirlesid Päikese, mitte Maa ümber. Teleskoobi leiutis aitas ka paremini mõista planeete ja nende sarnasusi Maaga.
18. ja 20. sajandi vahel avastati lugematu arv uusi objekte, kuusid ja planeete. Nende hulka kuulusid Ceres, Vesta, Pallas (ja peamine asteroidi vöö), planeedid Uraan ja Neptuun ning Marsi kuud ja gaasihiiglased. Ja siis 1930. aastal avastas Pluuto Clyde Tombaugh, kes määrati Päikesesüsteemi üheksandaks planeediks.
Kogu selle perioodi vältel ei olnud planeedi ametlikku määratlust. Kuid eksisteeris aktsepteeritud konventsioon, kus iga Päikese tiirleva suure keha kirjeldamiseks kasutati planeeti. See ja üheksa planeediga päikesesüsteemi konventsioon kehtiks 21. sajandini. Selleks ajaks toovad arvukad avastused Päikesesüsteemis ja väljaspool seda kaasa nõudmise ametliku määratluse vastuvõtmiseks.
Ekstrasolaarsete planeetide töörühm:
Kui astronoomid on juba ammu leidnud, et teistel tähesüsteemidel oleks oma planeedisüsteem, siis esimene teadaolev väljaspool Päikesesüsteemi asuva planeedi (teise nimega ekstrasolaarne planeet või eksoplaneet) avastamine leidis aset alles 1992. aastal. Sel ajal oli kaks raadioastronoomi Arecibo observatooriumi (Aleksander Wolszczan ja Dale Frail) töötamine teatas kahe planeedi, mis tiirlevad pulsaril PSR 1257 + 12, avastamisest.
Esimene kinnitatud avastus leidis aset 1995. aastal, kui Genfi ülikooli astronoomid (Michel Mayor ja Didier Queloz) teatasid 51 Pegasi avastamisest. 90ndate keskpaiga ja Kepleri kosmoseteleskoobi kasutuselevõtu vahel 2009. aastal moodustasid enamuse ekstrasolaarsed planeedid gaasihiiglased, mis olid kas suuruse ja massi poolest võrreldavad Jupiteriga või märkimisväärselt suuremad (s.o “super-Jupiterid”).
Need uued avastused viisid Rahvusvahelise Astronoomialiidu (IAU) moodustamiseks 1999. aastal ekstrasolaarsete planeetide töörühma (WGESP). WGESP eesmärk oli olla toimida ekstrasolaarsete planeetide rahvusvaheliste uuringute keskpunktina. Selle käimasoleva uurimistöö ja paljude päikeseväliste kehade tuvastamise tulemusel üritati nomenklatuuri täpsustada.
Alates 2003. aasta veebruarist teatas WGESP, et muutis oma seisukohta ja võttis vastu järgmise planeedi „töötava määratluse”:
1) Objektid, mille tegelik mass on deuteeriumi termotuuma termotuumasünteesi piirväärtusest väiksem (praegu arvutatakse päikesemetallilisuse objektide puhul 13 Jupiteri massiks) ja mille orbiidi tähed või tähejäägid on „planeedid“ (ükskõik, kuidas need moodustasid). Väikseim mass / suurus, mis on vajalik ekstrasolaarse objekti planeediks pidamiseks, peaks olema sama, mida kasutatakse meie Päikesesüsteemis.
2) Vaatlusobjektid, mille tegelikud massid ületavad deuteeriumi termotuuma termotuumasünteesi piirmassi, on „pruunid kääbused”, olenemata nende moodustumise või asukohast.
3) Noorte täheparvede vabalt ujuvad objektid, mille mass on deuteeriumi termotuuma termotuumasünteesi piirväärtusest väiksem, ei ole „planeedid”, vaid on „pruunid kääbused” (või mis iganes nimi on kõige sobivam).
22. jaanuari 2017. aasta seisuga on kinnitatud enam kui 2000 eksoplaneedi avastust, 2665 planeedisüsteemis (sealhulgas 602 mitme planeediga süsteemis) on avastatud 3565 eksoplaneedi kandidaati.
IAU 2006. aasta resolutsioon:
2000. aastate algusest keskpaigani tehti Kuiperi vööndis arvukalt avastusi, mis ergutasid ka planeedi arutelu. See algas Sedna avastamisega 2003. aastal San Diegos Palomari observatooriumis töötava astronoomide (Michael Brown, Chad Trujillo ja David Rabinowitz) meeskonna poolt. Pidevad vaatlused kinnitasid, et selle läbimõõt oli umbes 1000 km ja hüdrostaatilise tasakaalu saavutamiseks piisavalt suur.
Sellele järgnes 2005. aastal Erise - veelgi suurema objekti (läbimõõt üle 2000 km) - avastas taas meeskond, kuhu kuulusid Brown, Trujillo ja Rabinowitz. Sellele järgnes Makemake'i avastamine samal päeval ja Haumea mõni päev hiljem. Muude sel perioodil tehtud avastuste hulka kuuluvad Quaoar 2002. aastal, Orcus 2004. aastal ja 2007. aasta OR10.
Mitmete Pluuto orbiidist kaugemale jõudvate objektide avastamine, mis olid piisavalt sfäärilised, viisid IAU nimel pingutusteni planeedi ametliku määratluse vastuvõtmiseks. 2005. aasta oktoobriks kitsendas 19 IAU liikmest koosnev rühm oma valikuid kolme tunnuse hulka. Nende hulka kuulusid:
- Planeet on mis tahes objekt, mis asub Päikese ümber orbiidil ja mille läbimõõt on suurem kui 2000 km. (üksteist poolthäält)
- Planeet on iga Päikese ümber orbiidil olev objekt, mille kuju on stabiilne oma raskuse tõttu. (kaheksa poolthäält)
- Planeet on iga Päikese ümber orbiidil olev objekt, mis domineerib selle vahetus naabruses. (kuus poolthäält)
Pärast konsensuse saavutamist otsustas komisjon panna need kolm määratlust laiemale hääletusele. See toimus 2006. aasta augustis Prahas IAU Peaassamblee 26. koosolekul. 24. augustil pandi küsimus lõplikule hääletusprojektile, mille tulemusel võeti vastu uus klassifikatsiooniskeem, mille eesmärk on eristada planeete väiksematest kehadest. Nende hulka kuulusid:
(1) „Planeet” on taevakeha, mis (a) asub Päikese ümber orbiidil, (b) omab piisavalt raskust oma raskusjõu saavutamiseks, et keha jäigad jõud ületada, nii et see omandaks hüdrostaatilise tasakaalu (peaaegu ümmarguse) kuju ja (c) on oma orbiidi ümber asuva naabruskonna puhastanud.
(2) „kääbusplaneet” on taevakeha, mis (a) asub Päikese ümber orbiidil, (b) omab piisavat massi oma gravitatsiooni jaoks, et ületada jäikaid kehajõude, nii et see saavutab hüdrostaatilise tasakaalu (peaaegu ümmarguse). kuju, (c) ei ole oma orbiidi ümbrust tühjendanud ja (d) pole satelliit.
(3) Kõikidele muudele Päikesel tiirlevatele objektidele, välja arvatud satelliidid, viidatakse ühiselt kui “väikestele päikesesüsteemi kehadele”.
Vastavalt sellele resolutsioonile määras IAU Pluuto, Erise ja Cerese kategooriasse „kääbusplaneediks“, samal ajal kui muud Trans-Neptuuni objektid jäid tollal deklareerimata. See uus klassifikatsiooniskeem kutsus esile palju poleemikat ja astronoomilise kogukonna mõningaid väljakutseid, kellest paljud vaidlustasid kriteeriumid, kuna nende kohaldatavus on ebamäärane ja vaieldav.
Näiteks on paljud vaidlustanud oma naabruskonna puhastamise planeedi idee, viidates Maalähedaste Objektide (JEO) olemasolule, Jupiteri Trooja asteroididele ja teistele juhtumitele, kus suured planeedid jagavad oma orbiiti teiste objektidega. Neile on vastu aga väide, et need suured kehad ei jaga oma orbiite väiksemate objektidega, vaid domineerivad neid ja kannavad neid oma orbiitidel.
Teine kleepuv punkt oli hüdrostaatilise tasakaalu küsimus, mis on punkt, kus planeedil on piisavalt massi, et see oma gravitatsiooni mõjul kokku kukub ja kerakujuliseks muutub. Selle toimumise aeg jääb täiesti ebaselgeks mõtteks ja seetõttu vaidlustavad mõned astronoomid selle lisamise kriteeriumina.
Lisaks väidavad mõned astronoomid, et need äsja vastu võetud kriteeriumid on kasulikud ainult Päikese planeetide osas. Kuid nagu eksoplaneedi uuringud on näidanud, võivad planeedid teistes tähesüsteemides olla oluliselt erinevad. Eelkõige on arvukate „super Jupiterite” ja „ülimaailma” avastus segaduses tavapäraste arusaamadega sellest, mida peetakse planeedisüsteemi jaoks normaalseks.
IAU täitevkomitee teatas juunis 2008 kääbusplaneetide alamklassi loomisest, et määratlusi veelgi täpsustada. Koosnedes hiljuti avastatud TNOdest, lõid nad termini “plutoidid”, mis edaspidi hõlmaks Pluutot, Erist ja kõiki teisi tulevasi Neptunuse kääbusplaneete (kuid välja arvatud Ceres). Aja jooksul lisati loendisse Haumea, Makemake ja muud TNO-d.
Hoolimata nendest pingutustest ja nomenklatuurimuudatustest jääb probleem paljude jaoks kaugel lahendamisest. Veelgi enam, Planeedi 9 võimalik olemasolu välises Päikesesüsteemis on arutelule suuremat kaalu lisanud. Ja kuna meie eksoplaneetide uurimine jätkub - ja keeratud (ja isegi meeskonnaga seotud) missioonid suunatakse teistesse tähesüsteemidesse -, võime oodata, et arutelu saab täiesti uue etapi!
Oleme siin ajakirjas Space Magazine kirjutanud palju huvitavaid artikleid planeetide kohta. Siit saate teada, kui palju planeete on Päikesesüsteemis ?, Millised on Päikesesüsteemi planeedid, meie Päikesesüsteemi planeedid suurusjärgus, miks Pluuto pole enam planeet, tõendusmaterjal jätkub üheksanda planeedi jaoks ja mida? on ekstrasolaarsed planeedid ?.
Lisateabe saamiseks vaadake seda artiklit Scientific Americanist, Mis on planeet? Ja IAU videoarhiivi.
Astronoomiaosatäitjad on osa Pluuto planeetide identiteedikriisist.
Allikad:
- NASA: Päikesesüsteemi uurimine - planeedid
- Vikipeedia - planeedi määratlus
- IAU - 2006 Peaassamblee
