ستاره شناسان می خواهند نحوه تعریف ما از یک سیاره را تغییر دهند – دوباره

اخترشناسان در حال ارائه تعریف جدیدی از سیاره هستند، تقریباً دو دهه پس از این که چنین تغییری قبلی منجر به سقوط پلوتو شد. تعریف جدید معیارهای قابل اندازه گیری را اضافه می کند، از جمله ملاحظات جرم سیاره – و همچنان وضعیت سیاره کوتوله خود را از پلوتون باقی می گذارد.

در حال حاضر، اتحادیه بین‌المللی نجوم (IAU) سیاره را به عنوان یک جرم آسمانی با سه ویژگی تعریف می‌کند: این سیاره به دور خورشید می‌چرخد، به اندازه‌ای بزرگ است که گرانش آن را به شکل گرد درآورد، و هر جرم کوچک‌تری را به‌جز ماه‌ها از بین برده است. و ماهواره های دیگر، مدار آن را احاطه کرده اند.

برت گلادمن، ستاره شناس دانشگاه بریتیش کلمبیا که به همراه همکارانش تعریف جدید را ارائه کردند، گفت: مشکل در گذشته این بود که شما یک کلمه ‘سیاره’ داشتید اما تعریف کمی از آن نداشتید. Live Science این پیشنهاد در مقاله ای که در ۱۰ ژوئیه به سرور پیش چاپ arXiv ارسال شد، تشریح شد و قرار است در مجمع عمومی IAU در ماه اوت ارائه شود.

گلادمن گفت، بدون یک نقطه مرجع کمی، تعریف کنونی به مسائل زیادی برخورد می کند. یعنی معیارها مبهم هستند. مشخص نیست که این اجسام باید چقدر بزرگ باشند، یا مدارهایشان چقدر واضح باشد تا سیاره در نظر گرفته شوند. به عنوان مثال، زمین و مشتری دارای سیارک هایی هستند که به طور منظم از مسیر خود عبور می کنند و این سوال را مطرح می کند که آیا واقعاً سیارات مسیرهای مداری واضحی دارند یا خیر. تعریف فعلی همچنین اجرامی را که به دور ستارگانی غیر از خورشید می چرخند، مانند بیش از ۵۵۰۰ سیاره فراخورشیدی که فراتر از منظومه شمسی ما شناسایی شده اند، در نظر نمی گیرد.

ژان لوک مارگوت، اخترشناس دانشگاه UCLA و نویسنده اصلی مقاله، به لایو ساینس گفت: «مسئله‌سازترین تا حد زیادی معیار گرد بودن است». گرد بودن به سادگی قابل مشاهده نیست.

تعریف جدید به جای تمرکز بر گردی و مسیرهای مداری سیارات، بر کمیت قابل اندازه گیری تاکید دارد: جرم جسم. این تعریف جدید سیاره را به عنوان یک جرم آسمانی توصیف می کند که معیارهای زیر را برآورده می کند:

برای اطمینان از منطقی و بی طرفانه بودن چارچوب طبقه بندی آنها، دانشمندان از روشی به نام خوشه بندی بدون نظارت استفاده کردند، الگوریتمی که اشیاء مشابه را گروه بندی می کند. این تکنیک همچنین هشت سیاره منظومه شمسی را با موفقیت گروه بندی کرد.

او گفت: ‘مهم نیست چقدر انتقادات را به تعریف فعلی IAU وارد کنید، حداقل می توانید راضی باشید که نتیجه، یعنی هشت سیاره، طبقه بندی منطقی است.’

ستاره شناسان استدلال کردند که توانایی پاک کردن مسیرهای مداری، که به عنوان تسلط دینامیکی شناخته می شود، می تواند با جرم سیاره تعیین شود. به عنوان مثال، جرم هر یک از هشت سیاره (عطارد، زهره، زمین، مریخ، مشتری، زحل، اورانوس و نپتون) حداقل سه مرتبه بزرگتر از سیارات کوتوله است که از نظر دینامیکی غالب نیستند.

تسلط دینامیکی همچنین محدودیت جرم کمتری را برای آنچه که به عنوان یک سیاره واجد شرایط است تعیین می کند. با این حال، پلوتو، که جرم آن تنها ۲.۸۸ * ۱۰*۲۲ پوند (۱.۳۱ * ۱۰* ۲۲ کیلوگرم) است، همچنان طبق تعریف جدید واجد شرایط به عنوان یک سیاره نخواهد بود.

با توجه به گرد بودن، جرم یک جرم آسمانی بزرگتر از ۲۱^۱۰ کیلوگرم به دلیل کشش گرانشی معمولاً کروی است. به گفته مارگو، به این ترتیب، تعریف جدید واقعاً با تعریف فعلی در تضاد نیست، بلکه به آن ویژگی می‌افزاید.

گلادمن افزود: ‘انسان ها به زبان و نام ها و طبقه بندی بسیار گره خورده اند، زیرا ما در مورد جهان این گونه فکر می کنیم.’ ما به این ترتیب پیچیدگی جهان را مرتب می‌کنیم. می‌خواهیم نامی برای چیزها بگذاریم و آنها را در کلاس‌ها قرار دهیم. و دانشمندان نیز می‌خواهند این کار را انجام دهند. ما فقط می‌خواهیم آن را دقیقاً انجام دهیم.

همیشه امکان پس زدن وجود دارد. مارگو این پیشنهاد را در مجمع عمومی IAU در ماه اوت ارائه خواهد کرد، اما او انتظار ندارد در آن زمان اجماع حاصل شود. در عوض، او امیدوار است که از طریق ارائه، تیم افراد علاقمند به ایده را شناسایی کند و به بحث ادامه دهد.

مارگو گفت، این پیشنهاد به دلیل ‘اعتقاد به اینکه ما می توانیم به عنوان یک جامعه بهتر عمل کنیم’ نوشته شده است. ما مدیون خودمان و عموم مردم هستیم که تعاریف بهتری برای این اصطلاحات مهم اخترفیزیکی ارائه کنیم.