W poszukiwaniu dziesiątej planety

Postanowiłem zamieścić tu mój artykuł, który ukazał się kiedyś w Wiedzy i Życiu (nr 5/1999). Jest to pierwszy mój artykuł, który został opublikowany.

Czy Pluton jest planetą? A jeżeli nie jest – to jakim obiektom w Układzie Słonecznym należy się ten zaszczytny tytuł? Zawsze było dla mnie oczywiste, że w Układzie Słonecznym jest dziewięć planet: Merkury, Wenus, Ziemia, Mars, Jowisz, Saturn, Uran, Neptun i Pluton. Po lekturze Sygnału pt. Za Neptunem [„Wiedza i Życie” nr 6/1998] zacząłem jednak zastanawiać się: czego brakuje Plutonowi, że odmawia mu się miana planety? Porównałem go z innymi ciałami niebieskimi i doszedłem do wniosku, że należy zacząć od początku, czyli poszukać oficjalnej definicji planety. Oto co znalazłem:
PLANETA/PLANETY:
1) Encyklopedia Popularna (PWN 1982): Typ obiektów astronomicznych, do którego należy Ziemia; ciała niebieskie o średnicach większych od około 1000 km, obiegające gwiazdę, widoczne dzięki oświetleniu ich promieniowaniem gwiazdy,
2) T. Zbigniew Dworak i Konrad Rudnicki, Świat planet z serii Biblioteka Problemów (PWN 1985, wyd. II): Planety są ciałami wyjątkowymi już przez samo to, że łączą w sobie właściwości różnych ciał niebieskich. W nich bowiem, chociaż w mniejszej skali niż w gwiazdach, przebiegają jądrowe zjawiska promieniotwórcze, w ich wnętrzach i atmosferach zachodzą również pewne zjawiska elektryczne i magnetyczne, a ponadto spotykamy się tutaj ze zjawiskami znacznie subtelniejszymi, które mogą zachodzić właśnie dlatego, że planety pod względem temperatury i masy są czymś pośrednim pomiędzy gwiazdami i bryłami materii w pyle międzygwiazdowym. […] Wreszcie sądzimy, że wyłącznie na planetach może rozwijać się życie organiczne.
3) Carl Sagan, Błękitna kropka. Człowiek i jego przyszłość w kosmosie z serii Na ścieżkach nauki (Prószyński i S-ka 1996): Planety nie są gwiazdami, lecz ciałami niebieskimi, które – tak jak Ziemia – krążą wokół Słońca utrzymywane siłą jego grawitacji.
CO NIE PODOBA MI SIĘ W TYCH DEFINICJACH?
ad 1) W naszym Układzie Słonecznym jest wiele ciał przekraczających rozmiarami 1000 km. Są to: Merkury, Wenus, Ziemia, Księżyc, Mars, Jowisz, Io, Europa, Ganimedes, Kallisto, Saturn, Tetyda, Dione, Rhea, Tytan, Iapetus, Uran, Ariel, Umbriel, Titania, Oberon, Neptun, Tryton, Pluton, Charon. Na granicy jest być może największa z planetoid – Ceres, która ma średnicę ponad 900 km. Nie odkryte ciała o takich rozmiarach mogą także znajdować się w obłoku Oorta i w pasie Kuipera.
Według cytowanego Sygnału, największym składnikiem pasa Kuipera jest Pluton (średnica 2300 km), ale czy na pewno nie ma tam obiektów tych tylko trochę od niego mniejszych, o średnicy przekraczającej 1000 km? Trudno w to uwierzyć.
Czy księżyce nie obiegają gwiazdy? Obiegają! Wydaje się, że w sposób bardziej złożony niż planety, ale… Na ruch planety w Układzie Słonecznym składa się nie tylko jej ruch wokół Słońca, lecz także obrót wokół własnej osi oraz – jeżeli posiada księżyc – ruch wokół środka masy układu „planeta -księżyc”. Dokładnie tak samo zachowują się księżyce! W przypadku planety zapomina się o jej ruchu wokół wspomnianego środka masy, a widzi się ruch księżyca wokół planety, co przecież jest tylko uproszczeniem. Ruch każdego z tych ciał (planety i księżyca) wokół gwiazdy daje się rozłożyć na dokładnie takie same ruchy składowe.
Wymóg, by planety świeciły światłem odbitym, jest nieistotny, ponieważ nie pozwala ograniczyć ich liczby. Wszystkie obiekty w naszym Układzie są widoczne głównie dzięki promieniowaniu słonecznemu; same emitują minimalne ilości energii (rekordzista w tej konkurencji, Jowisz, wytwarza w swym wnętrzu nie więcej niż 10% energii, jaką otrzymuje ze Słońca). Ponieważ te ilości są bardzo małe, można je pominąć.
Z pierwszej definicji wynikałoby więc, że istnieją trzy samotne planety (Merkury, Wenus, Mars), trzy układy podwójnych planet (Ziemia-Księżyc, Neptun-Tryton i Pluton-Charon), dwa układy z pięcioma składnikami (układ Jowisza i układ Urana) oraz jeden układ z sześcioma składnikami (układ Saturna). W sumie 25 planet, plus ewentualne nie znane nam planety z pasa Kuipera i obłoku Oorta.
ad 2) Rzeczywiście, w planetach zachodzą jądrowe zjawiska promieniotwórcze. Ale czy we wszystkich? Co do Plutona można mieć wątpliwości. Poza tym nietrwałe izotopy promieniotwórcze mogą występować (i rozpadać się) także na tych ciałach niebieskich, których do planet nie zaliczamy. Uwaga! Merkury nie ma własnej atmosfery. Można powiedzieć, że jego atmosfera jest „pożyczona” od Słońca (za pośrednictwem wiatru słonecznego). Również Pluton prawdopodobnie nie ma atmosfery. Na planetach posiadających atmosferę mogą rzeczywiście zachodzić zjawiska elektryczne.
Co do zjawisk magnetycznych – wiemy, że istnieją pola magnetyczne wokół Ziemi, Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna. Wokół Wenus i Marsa takie pole prawdopodobnie nie istnieje (lub jest bardzo słabe). Na planetach i w ich wnętrzach temperatura waha się od 130 000°C (wnętrze Jowisza) do 220°C (powierzchnia Plutona). Na temat możliwości występowania życia nie chcę się wypowiadać, ponieważ mogą istnieć takie jego formy, które nie są dla nas rozpoznawalne. Tak więc, zgodnie z drugą definicją, planetami są Ziemia, Jowisz, Saturn, Uran i Neptun.
ad 3) Ta definicja dopuszcza wręcz niesamowite ilości planet. Będą nimi wszystkie ciała o średnicach od dziesiątków tysięcy kilometrów do kilku milimetrów (a nawet mniej).
ILE WIĘC JEST TYCH PLANET?
Aby odpowiedzieć na to pytanie, musimy ustalić kryteria, według których różne ciała niebieskie będziemy zaliczać do grupy planet.
Obiekt TMR 1C (zdjęcie obok) może być bezpańską planetą, która, zamiast statecznie krążyć wokół swego słońca, tuła się samotnie w przestrzeni międzygwiazdowej

Niewątpliwie ważnym aspektem są rozmiary klasyfikowanych obiektów. Bardzo często wymieniana jest granica 1000 km. Moim zdaniem, ze względów czysto praktycznych ustala ona bardzo dobry zakres wielkości. Kolejna sprawa to emisja promieniowania. Każde ciało w Układzie Słonecznym ma temperaturę powyżej 0 K, tak więc może być źródłem promieniowania. Tą drogą nie ograniczymy liczby planet. Szukając ograniczeń, byłbym skłonny twierdzić, że planety są samotnymi „wyspami” materii i że nie powinny należeć do żadnych ogromnych struktur (takich jak pas asteroid i pas Kuipera). Z listy planet Układu Słonecznego skreślam więc Plutona i Charona. Wszelkie dodatkowe założenia wydają się mniej lub bardziej sztuczne. Jestem więc gotowy do sformułowania definicji planety i podania listy obiektów, które zgodnie z nią są planetami:
Zatem, moim zdaniem, planeta to ciało niebieskie o średnicy większej od 1000 km, emitujące niewielkie (w porównaniu z gwiazdami) ilości promieniowana. Planety nie należą do żadnych pasów czy obłoków, są „wyspami” materii w układach planetarnych. Listę odpowiadających tym kryterium planet Układu Słonecznego zawiera tabela na poprzedniej stronie.
Na koniec musimy jednak zdać sobie sprawę z pewnej zasadniczej wątpliwości. W definicjach powtarza się sformułowanie: …Planety krążą wokół gwiazdy… Czy na pewno wszystkie? W maju 1998 roku odkryto obiekt o nazwie TMR 1C [patrz: Sygnały, Niechciana planeta, „WiŻ” nr 8/1998]. Niektórzy uczeni sądzą, że jest to planeta, inni – że trzeci składnik układu gwiazdowego TMR1 (w tym przypadku miałby to być brązowy karzeł). Jeśli jest to planeta, to została wyrzucona z układu TMR1 przez siły grawitacyjne tworzących go gwiazd. Więc może planety nie muszą znajdować się w układach planetarnych? Może niektóre z nich tułają się w przestrzeni międzygwiezdnej całkiem samotnie, a na ich niebach zamiast słońc świecą tylko malutkie punkciki dalekich gwiazd?

Od redakcji: w lutym br. w sprawie Plutona wypowiedziała się jedyna instytucja na Ziemi, która może go oficjalnie zdegradować: Międzynarodowa Unia Astronomiczna. Zmiana statusu Plutona na razie nie jest brana od uwagę, ale nie wyklucza się jej w dalszej przyszłości.

Autor artykułu jest uczniem I klasy Społecznego Liceum Ogólnokształcącego STO im. Stanisława Konarskiego w Katowicach.

Reklamy

One thought on “W poszukiwaniu dziesiątej planety

  1. Nie wiedziałam, że Ty to napisałeś!
    Przypadkiem posiadam akurat ten numer!!!
    Nie za dużo ostatnio tych dziwnych zbiegow okolicznosci?

    Pozdrawiam,
    Daria 🙂

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie na Google+

Komentujesz korzystając z konta Google+. Wyloguj / Zmień )

Connecting to %s