La comprensione dell'umanità di ciò che costituisce un pianeta è cambiata nel tempo. Mentre i nostri più importanti maghi e studiosi una volta credevano che il mondo fosse un disco piatto (o ziggurat, o cubo), gradualmente impararono che in realtà era sferico. E nell'era moderna, hanno capito che la Terra era semplicemente uno dei numerosi pianeti nell'universo conosciuto.
Eppure, le nostre nozioni su ciò che costituisce un pianeta sono ancora in evoluzione. Per dirla semplicemente, la nostra definizione di pianeta è stata storicamente dipendente dal nostro quadro di riferimento. Oltre a scoprire pianeti extra-solari che hanno spinto i confini di ciò che consideriamo normale, gli astronomi hanno anche scoperto nuovi corpi nel nostro cortile che ci hanno costretto a elaborare nuovi schemi di classificazione.
Storia del termine:
Per antichi filosofi e studiosi, i pianeti solari rappresentavano qualcosa di completamente diverso da quello che fanno oggi. Senza l'aiuto dei telescopi, i pianeti sembravano stelle particolarmente luminose che si muovevano rispetto alle stelle di sfondo. Le prime notizie sui moti dei pianeti conosciuti risalgono al II millennio a.C., dove gli astronomi babilonesi gettarono le basi per l'astronomia e l'astrologia occidentali.
Questi includono il tablet Venus di Ammisaduqa, che ha catalogato i movimenti di Venus. Nel frattempo, le tavolette MUL.APIN del VII secolo a.C. esponevano i movimenti del Sole, della Luna e dei pianeti allora noti nel corso dell'anno (Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno). Le tavolette Enuma animate, anch'esse risalenti al VII secolo a.C., erano una raccolta di tutti i presagi assegnati ai fenomeni celesti e ai moti dei pianeti.
Dall'antichità classica, gli astronomi hanno adottato un nuovo concetto di pianeti come corpi che orbitavano attorno alla Terra. Considerando che alcuni sostenevano un sistema eliocentrico - come l'astronomo Aristarco di Samo del III secolo a.C. e l'astronomo di Seleuco di Seleucia del I secolo a.C. - la visione geocentrica dell'Universo rimase la più accettata. Gli astronomi hanno anche iniziato a creare modelli matematici per prevedere i loro movimenti durante questo periodo.
Ciò culminò nel II secolo d.C. con la pubblicazione di Tolomeo (Claudio Tolomeo) del Almagesto, che divenne il canone astronomico e astrologico in Europa e in Medio Oriente per oltre mille anni. All'interno di questo sistema, i pianeti e i corpi noti (persino il Sole) ruotavano tutti attorno alla Terra. Nei secoli seguenti, gli astronomi indiani e islamici si sarebbero aggiunti a questo sistema in base alle loro osservazioni sui cieli.
Al tempo della Rivoluzione Scientifica (circa 15-18 secoli), la definizione di pianeta iniziò di nuovo a cambiare. Grazie a Nicolaus Copernicus, Galileo Galilei e Johannes Kepler, che hanno proposto e avanzato il modello eliocentrico del Sistema Solare, i pianeti sono stati definiti come oggetti che orbitavano attorno al Sole e non alla Terra. L'invenzione del telescopio portò anche a una migliore comprensione dei pianeti e delle loro somiglianze con la Terra.
Tra il XVIII e il XX secolo furono scoperti innumerevoli nuovi oggetti, lune e pianeti. Ciò includeva Cerere, Vesta, Pallas (e la Cintura principale degli asteroidi), i pianeti Urano e Nettuno e le lune di Marte e i giganti gassosi. E poi nel 1930, Plutone fu scoperto da Clyde Tombaugh, che fu designato come il nono pianeta del Sistema Solare.
Durante tutto questo periodo, non esisteva alcuna definizione formale di pianeta. Ma esisteva una convenzione accettata in cui un pianeta veniva usato per descrivere qualsiasi corpo "grande" che orbitava attorno al Sole. Questo, e la convenzione di un Sistema Solare di nove pianeti, rimarrà in vigore fino al 21 ° secolo. A questo punto, numerose scoperte all'interno del Sistema Solare e oltre porterebbero a chiedere l'adozione di una definizione formale.
Gruppo di lavoro sui pianeti extrasolari:
Mentre gli astronomi hanno a lungo sostenuto che altri sistemi stellari avrebbero il proprio sistema di pianeti, la prima scoperta riportata di un pianeta al di fuori del Sistema Solare (alias pianeta extrasolare o esopianeta) non ebbe luogo fino al 1992. A quel tempo, due radioastronomi lavorando all'Osservatorio di Arecibo (Aleksander Wolszczan e Dale Frail) ha annunciato la scoperta di due pianeti in orbita attorno alla pulsar PSR 1257 + 12.
La prima scoperta confermata ebbe luogo nel 1995, quando gli astronomi dell'Università di Ginevra (Michel Mayor e Didier Queloz) annunciarono il rilevamento di 51 Pegasi. Tra la metà degli anni '90 e il dispiegamento del telescopio spaziale Keplero nel 2009, la maggior parte dei pianeti extrasolari erano giganti gassosi che erano comparabili in dimensioni e massa a Giove o significativamente più grandi (vale a dire "Super-Giove").
Queste nuove scoperte hanno portato l'Unione internazionale astronomica (IAU) a creare il gruppo di lavoro dei pianeti extrasolari (WGESP) nel 1999. Lo scopo dichiarato del WGESP era di "agire come punto focale per la ricerca internazionale sui pianeti extrasolari". Come risultato di questa ricerca in corso, e del rilevamento di numerosi corpi extra-solari, sono stati fatti tentativi per chiarire la nomenclatura.
A partire da febbraio 2003, il WGESP ha indicato di aver modificato la sua posizione e adottato la seguente "definizione operativa" di un pianeta:
1) Gli oggetti con masse vere al di sotto della massa limite per la fusione termonucleare del deuterio (attualmente calcolato come 13 masse di Giove per oggetti di metallizzazione solare) che orbitano attorno a stelle o resti stellari sono "pianeti" (non importa come si siano formati). La massa / dimensione minima richiesta affinché un oggetto extrasolare sia considerato un pianeta dovrebbe essere la stessa usata nel nostro Sistema Solare.
2) Gli oggetti substellari con masse vere al di sopra della massa limite per la fusione termonucleare del deuterio sono "nane brune", indipendentemente da come si siano formate e da dove si trovano.
3) Gli oggetti fluttuanti nei giovani ammassi stellari con masse al di sotto della massa limite per la fusione termonucleare del deuterio non sono "pianeti", ma sono "nane sub-brune" (o qualunque sia il nome più appropriato).
A partire dal 22 gennaio 2017, sono state confermate più di 2000 scoperte di esopianeti, con 3.565 candidati esopianeti rilevati in 2.675 sistemi planetari (inclusi 602 sistemi planetari multipli).
Risoluzione IAU 2006:
Durante la prima metà degli anni 2000, nella Cintura di Kuiper furono fatte numerose scoperte che stimolarono anche il dibattito sul pianeta. Ciò è iniziato con la scoperta di Sedna nel 2003 da un team di astronomi (Michael Brown, Chad Trujillo e David Rabinowitz) che lavoravano all'Osservatorio Palomar di San Diego. Le osservazioni in corso hanno confermato che aveva un diametro di circa 1000 km e abbastanza grande da subire un equilibrio idrostatico.
Questo è stato seguito dalla scoperta di Eris - un oggetto ancora più grande (oltre 2000 km di diametro) - nel 2005, sempre da una squadra composta da Brown, Trujillo e Rabinowitz. Questo è stato seguito dalla scoperta di Makemake lo stesso giorno e Haumea pochi giorni dopo. Altre scoperte fatte durante questo periodo includono Quaoar nel 2002, Orcus nel 2004 e 2007 OR10 nel 2007.
La scoperta di diversi oggetti oltre l'orbita di Plutone che erano abbastanza grandi da essere sferici portò a sforzi da parte della IAU per adottare una definizione formale di pianeta. A ottobre 2005, un gruppo di 19 membri della IAU ha ristretto le proprie scelte a un elenco di tre caratteristiche. Questi includevano:
- Un pianeta è qualsiasi oggetto in orbita attorno al Sole con un diametro maggiore di 2000 km. (undici voti a favore)
- Un pianeta è qualsiasi oggetto in orbita attorno al Sole la cui forma è stabile a causa della sua stessa gravità. (otto voti a favore)
- Un pianeta è qualsiasi oggetto in orbita attorno al Sole che è dominante nel suo immediato vicinato. (sei voti a favore)
Dopo non aver raggiunto un consenso, la commissione ha deciso di assegnare a queste tre definizioni un voto più ampio. Ciò ha avuto luogo nell'agosto del 2006 alla 26a riunione dell'Assemblea generale della IAU a Praga. Il 24 agosto, la questione è stata sottoposta a un progetto di voto finale, che ha portato all'adozione di un nuovo schema di classificazione progettato per distinguere tra pianeti e corpi più piccoli. Questi includevano:
(1) Un "pianeta" è un corpo celeste che (a) è in orbita attorno al Sole, (b) ha una massa sufficiente per la sua auto-gravità per superare le forze del corpo rigido in modo da assumere una forma di equilibrio idrostatico (quasi rotonda) e (c) ha ripulito il quartiere attorno alla sua orbita.
(2) Un "pianeta nano" è un corpo celeste che (a) è in orbita attorno al Sole, (b) ha una massa sufficiente per la sua auto-gravità per superare le forze del corpo rigido in modo da assumere un equilibrio idrostatico (quasi rotondo) forma, (c) non ha ripulito il vicinato attorno alla sua orbita, e (d) non è un satellite.
(3) Tutti gli altri oggetti, eccetto i satelliti, in orbita attorno al Sole devono essere definiti collettivamente "piccoli corpi del sistema solare".
In conformità con questa risoluzione, la IAU ha designato Plutone, Eris e Cerere nella categoria del "pianeta nano", mentre altri oggetti transnettuniani (TNO) sono stati lasciati non dichiarati al momento. Questo nuovo schema di classificazione ha suscitato molte polemiche e alcune proteste della comunità astronomica, molte delle quali hanno contestato i criteri in quanto vaghi e discutibili nella loro applicabilità.
Ad esempio, molti hanno sfidato l'idea di un pianeta che cancella il suo vicinato, citando l'esistenza di oggetti vicini alla Terra (NEO), Asteroidi di Troia di Giove e altri casi in cui pianeti di grandi dimensioni condividono la loro orbita con altri oggetti. Tuttavia, questi sono stati contrastati dall'argomentazione secondo cui questi grandi corpi non condividono le loro orbite con oggetti più piccoli, ma li dominano e li portano con sé nelle loro orbite.
Un altro punto critico è stato il problema dell'equilibrio idrostatico, che è il punto in cui un pianeta ha una massa sufficiente per collassare sotto la forza della propria gravità e diventare sferico. Il punto in cui ciò avviene rimane del tutto oscuro, e alcuni astronomi sfidano quindi la sua inclusione come criterio.
Inoltre, alcuni astronomi affermano che questi criteri appena adottati sono utili solo per quanto riguarda i pianeti solari. Ma come ha dimostrato la ricerca sugli esopianeti, i pianeti in altri sistemi stellari possono essere significativamente diversi. In particolare, la scoperta di numerosi "Super Giove" e "Super Terre" ha confuso le nozioni convenzionali di ciò che è considerato normale per un sistema planetario.
Nel giugno 2008, il comitato esecutivo della IAU ha annunciato l'istituzione di una sottoclasse di pianeti nani nella speranza di chiarire ulteriormente le definizioni. Compresi i TNO scoperti di recente, stabilirono il termine "plutoidi", che d'ora in poi includerebbe Plutone, Eris e qualsiasi altro futuro pianeta nano transnettuniano (ma escluso Cerere). Col tempo, Haumea, Makemake e altri TNO furono aggiunti all'elenco.
Nonostante questi sforzi e cambiamenti nella nomenclatura, per molti il problema rimane tutt'altro che risolto. Inoltre, la possibile esistenza di Planet 9 nel sistema solare esterno ha aggiunto più peso alla discussione. E mentre la nostra ricerca sugli esopianeti continua - e la missione senza equipaggio (e perfino con equipaggio) viene fatta su altri sistemi stellari - possiamo aspettarci che il dibattito entri in una fase completamente nuova!
Abbiamo scritto molti articoli interessanti sui pianeti qui su Space Magazine. Ecco quanti pianeti ci sono nel sistema solare? Quali sono i pianeti del sistema solare, i pianeti del nostro sistema solare in ordine di grandezza, perché Plutone non è più un pianeta, le prove continuano a montare per il nono pianeta e cosa sono pianeti extrasolari ?.
Per ulteriori informazioni, dai un'occhiata a questo articolo di Scientific American, What is a Planet ?, e all'archivio video della IAU.
Il cast di astronomia ha un episodio sulla crisi dell'identità planetaria di Plutone.
fonti:
- NASA: Esplorazione del sistema solare - Pianeti
- Wikipedia - Definizione di Pianeta
- IAU - Assemblea Generale 2006
