Definizione IAU di pianeta

Prima bozza di propostaModifica

Illustrazione della bozza proposta

La proposta originale avrebbe aggiunto immediatamente tre pianeti, mostrati qui in un confronto di dimensioni con la Terra. Il più a sinistra è Plutone (mostrato al posto di Eris, che ha circa le stesse dimensioni), poi Caronte, Cerere e la Terra

La IAU ha pubblicato la proposta di definizione originale il 16 agosto 2006. La sua forma seguiva vagamente la seconda delle tre opzioni proposte dal comitato originale. Essa affermava che:

Un pianeta è un corpo celeste che (a) ha una massa sufficiente per la sua autogravità per superare le forze del corpo rigido in modo da assumere una forma di equilibrio idrostatico (quasi rotonda), e (b) è in orbita intorno a una stella, e non è né una stella né un satellite di un pianeta.

Questa definizione avrebbe portato a riconoscere come pianeti altri tre corpi celesti, oltre ai nove precedentemente accettati:

• Cerere, che era stato considerato un pianeta al momento della sua scoperta, ma è stato successivamente trattato come un asteroide
• Caronte, una luna di Plutone; il sistema Plutone-Caronte sarebbe stato considerato un doppio pianeta
• Eris, un corpo nel disco disperso del sistema solare esterno

Altri dodici corpi, in attesa di affinamenti delle conoscenze sulle loro proprietà fisiche, erano possibili candidati ad entrare nella lista sotto questa definizione. Alcuni oggetti di questa seconda lista avevano maggiori probabilità di essere adottati come “pianeti” rispetto ad altri. Nonostante quanto affermato dai media, la proposta non lasciava necessariamente il sistema solare con soli dodici pianeti. Mike Brown, lo scopritore di Sedna ed Eris, ha detto che almeno 53 corpi conosciuti nel sistema solare probabilmente rientrano nella definizione, e che un’indagine completa ne rivelerebbe probabilmente più di 200.

La definizione avrebbe considerato una coppia di oggetti come un sistema di doppio pianeta se ogni componente soddisfaceva indipendentemente i criteri planetari e il centro di gravità comune del sistema (noto come baricentro) era situato al di fuori di entrambi i corpi. Plutone e Caronte sarebbero stati l’unico pianeta doppio conosciuto nel sistema solare. Altri satelliti planetari (come la Terra e la sua luna) potrebbero essere in equilibrio idrostatico, ma non sarebbero comunque stati definiti come componenti di un doppio pianeta, poiché il baricentro del sistema si trova all’interno del corpo celeste più massiccio (la Terra).

I dodici “pianeti candidati” che potevano essere inclusi nella definizione originariamente proposta. Si noti che tutti tranne gli ultimi tre sono oggetti trans-nettuniani. I tre più piccoli (Vesta, Pallas, Hygeia) si trovano nella fascia degli asteroidi.

Il termine “pianeta minore” sarebbe stato abbandonato, sostituito dalle categorie “piccolo corpo del sistema solare” (SSSB) e da una nuova classificazione di “plutone”. La prima avrebbe descritto gli oggetti al di sotto della soglia “sferica”. La seconda sarebbe stata applicata a quei pianeti con orbite molto inclinate, grandi eccentricità e un periodo orbitale superiore a 200 anni terrestri (cioè quelli che orbitano oltre Nettuno). Plutone sarebbe stato il prototipo di questa classe. Il termine “pianeta nano” sarebbe stato disponibile per descrivere tutti i pianeti più piccoli degli otto “pianeti classici” in orbita attorno al Sole, anche se non sarebbe stata una classificazione ufficiale della IAU. L’IAU non ha fatto raccomandazioni nel progetto di risoluzione su ciò che separa un pianeta da una nana bruna. Una votazione sulla proposta era prevista per il 24 agosto 2006.

Tale definizione del termine “pianeta” avrebbe potuto anche portare a cambiamenti nella classificazione degli oggetti trans-nettuniani Haumea, Makemake, Sedna, Orcus, Quaoar, Varuna, 2002 TX300, Ixion e 2002 AW197, e gli asteroidi Vesta, Pallas e Hygiea.

Il 18 agosto il Comitato della Divisione di Scienze Planetarie (DPS) dell’American Astronomical Society ha approvato il progetto di proposta. Il Comitato DPS rappresenta un piccolo sottoinsieme dei membri DPS, e nessuna risoluzione a sostegno della definizione IAU è stata considerata o approvata dai membri DPS.

Secondo una bozza di risoluzione IAU, la condizione di rotondità generalmente si traduce nella necessità di una massa di almeno 5×1020 kg, o un diametro di almeno 800 km. Tuttavia, Mike Brown sostiene che questi numeri sono giusti solo per i corpi rocciosi come gli asteroidi, e che i corpi ghiacciati come gli oggetti della Cintura di Kuiper raggiungono l’equilibrio idrostatico a dimensioni molto più piccole, probabilmente da qualche parte tra 200 e 400 km di diametro. Tutto dipende dalla rigidità del materiale che compone il corpo, che a sua volta è fortemente influenzato dalla sua temperatura interna. Assumendo che la forma di Metone rifletta l’equilibrio tra la forza di marea esercitata da Saturno e la gravità della luna, il suo minuscolo diametro di 3 km suggerisce che Metone è composto da lanugine ghiacciata.

VantaggiModifica

La definizione proposta ha trovato sostegno tra molti astronomi in quanto ha utilizzato la presenza di un fattore fisico qualitativo (l’oggetto è rotondo) come sua caratteristica distintiva. La maggior parte delle altre potenziali definizioni dipendeva da una quantità limite (ad esempio, una dimensione minima o un’inclinazione orbitale massima) su misura per il sistema solare. Secondo i membri del comitato della IAU, questa definizione non utilizzava limiti creati dall’uomo, ma si affidava alla “natura” per decidere se un oggetto fosse o meno un pianeta. I criteri suggeriti che coinvolgono la natura della formazione avrebbero avuto più probabilità di vedere i pianeti accettati in seguito declassificati con il miglioramento della comprensione scientifica.

Inoltre, la definizione mantenne Plutone come pianeta. Lo status di pianeta di Plutone era ed è pensato con affetto da molti, specialmente negli Stati Uniti da quando Plutone fu trovato dall’astronomo americano Clyde Tombaugh, e il grande pubblico potrebbe essere stato allontanato dagli astronomi professionisti; ci fu un notevole clamore quando i media suggerirono per l’ultima volta, nel 1999, che Plutone potesse essere declassato, il che era un fraintendimento di una proposta di catalogare tutti gli oggetti trans-nettuniani in modo uniforme.

CriticaModifica

La definizione proposta è stata criticata perché ambigua: l’astronomo Phil Plait e lo scrittore della NCSE Nick Matzke hanno entrambi scritto sul perché pensavano che la definizione non fosse, in generale, una buona definizione. Definisce un pianeta come orbitante intorno a una stella, il che avrebbe significato che qualsiasi pianeta espulso dal suo sistema stellare o formato al di fuori di esso (un pianeta canaglia) non avrebbe potuto essere chiamato pianeta, anche se corrisponde a tutti gli altri criteri. Tuttavia, una situazione simile si applica già al termine “luna” – tali corpi cessano di essere lune quando vengono espulsi dall’orbita planetaria – e questo uso è ampiamente accettato. Un’altra critica era che la definizione non distingueva tra pianeti e stelle nane brune. Qualsiasi tentativo di chiarire questa differenziazione doveva essere lasciato ad una data successiva.

C’erano state anche critiche alla definizione proposta di doppio pianeta: attualmente la Luna è definita come un satellite della Terra, ma col tempo il baricentro Terra-Luna si sposterà verso l’esterno (vedi accelerazione di marea) e potrebbe alla fine diventare situato al di fuori di entrambi i corpi. Questo sviluppo aggiornerebbe la Luna allo status di pianeta in quel momento, secondo la definizione. Il tempo necessario perché questo accada, tuttavia, sarebbe di miliardi di anni, molto tempo dopo che molti astronomi si aspettano che il Sole si espanda in una gigante rossa e distrugga sia la Terra che la Luna.

In un’intervista di Science Friday del 18 agosto 2006, Mike Brown ha espresso il dubbio che una definizione scientifica sia addirittura necessaria. Ha dichiarato: “L’analogia che mi piace sempre usare è la parola “continente”. Sapete, la parola “continente” non ha una definizione scientifica … sono solo definizioni culturali, e penso che i geologi siano saggi a lasciarla stare e non cercare di ridefinire le cose in modo che la parola “continente” abbia una grande, rigida definizione.”

Il 18 agosto, Owen Gingerich ha detto che la corrispondenza che aveva ricevuto era stata equamente divisa a favore e contro la proposta.

Proposta alternativaModifica

La cronologia degli eventi che hanno avuto luogo nell’Assemblea Generale dell’IAU del 2006 sono dettagliati in (in spagnolo).

Secondo Alan Boss della Carnegie Institution di Washington, un sottogruppo dell’IAU si è riunito il 18 agosto 2006 e ha tenuto un sondaggio sulla bozza di proposta: solo 18 erano a favore, con oltre 50 contro. I 50 contrari hanno preferito una proposta alternativa elaborata dagli astronomi uruguaiani Gonzalo Tancredi e Julio Ángel Fernández.

(1) Un pianeta è un corpo celeste che (a) è di gran lunga l’oggetto più grande della sua popolazione locale, (b) ha una massa sufficiente per la sua autogravità per superare le forze del corpo rigido in modo da assumere una forma di equilibrio idrostatico (quasi rotonda), (c) non produce energia da qualsiasi meccanismo di fusione nucleare.

(2) Secondo il punto (1) gli otto pianeti classici scoperti prima del 1900, che si muovono in orbite quasi circolari vicino al piano dell’eclittica sono gli unici pianeti del sistema solare. Tutti gli altri oggetti in orbita intorno al Sole sono più piccoli di Mercurio. Riconosciamo che ci sono oggetti che soddisfano i criteri (b) e (c) ma non il criterio (a). Questi oggetti sono definiti come pianeti “nani”. Cerere, così come Plutone e molti altri grandi oggetti trans-nettuniani appartengono a questa categoria. A differenza dei pianeti, questi oggetti hanno tipicamente orbite molto inclinate e/o grandi eccentricità.

(3) Tutti gli altri oggetti naturali che orbitano intorno al Sole e che non soddisfano nessuno dei criteri precedenti sono chiamati collettivamente “Piccoli corpi del sistema solare”.

Definizioni e chiarimenti

1. La popolazione locale è l’insieme degli oggetti che attraversano o si avvicinano all’orbita del corpo in considerazione.
2. Questo si applica generalmente agli oggetti con dimensioni superiori a diverse centinaia di chilometri, a seconda della resistenza del materiale.
3. Questo criterio permette la distinzione tra pianeti giganti gassosi e nane brune o stelle.
4. Questa classe comprende attualmente la maggior parte degli asteroidi del sistema solare, gli oggetti Near-Earth (NEO), gli asteroidi Marte, Giove e Nettuno-Troia, la maggior parte dei Centauri, la maggior parte degli oggetti trans-nettuniani (TNO) e le comete.

Con questa proposta, Plutone sarebbe stato retrocesso a pianeta nano.

Bozza di proposta rivistaModifica

Il 22 agosto 2006 la bozza di proposta fu riscritta con due cambiamenti rispetto alla bozza precedente. Il primo era una generalizzazione del nome della nuova classe di pianeti (in precedenza la bozza di risoluzione aveva esplicitamente optato per il termine “plutone”), rimandando la decisione sul nome da utilizzare. Molti geologi erano stati critici sulla scelta del nome per i pianeti simili a Plutone, essendo preoccupati per il termine plutone che è stato usato per anni all’interno della comunità geologica per rappresentare una forma di intrusione magmatica; tali formazioni sono palle di roccia abbastanza comuni. La confusione è stata ritenuta indesiderabile a causa dello status della planetologia come un campo strettamente legato alla geologia. Ulteriori preoccupazioni riguardavano l’uso della parola plutone, poiché nelle lingue principali come il francese e lo spagnolo, Plutone è chiamato a sua volta Plutone, aggiungendo potenzialmente confusione.

Il secondo cambiamento è stato un ridisegno della definizione di pianeta nel caso di un sistema di doppio pianeta. C’era stata la preoccupazione che, nei casi estremi in cui un corpo doppio aveva la sua componente secondaria in un’orbita altamente eccentrica, ci sarebbe potuta essere una deriva del baricentro dentro e fuori il corpo primario, portando ad uno spostamento della classificazione del corpo secondario tra satellite e pianeta a seconda di dove il sistema era nella sua orbita. Così la definizione è stata riformulata in modo da considerare un sistema di doppio pianeta esistente se il suo baricentro si trova al di fuori di entrambi i corpi per la maggior parte del periodo orbitale del sistema.

Più tardi il 22 agosto, si sono tenute due riunioni aperte che si sono concluse con un brusco voltafaccia sulla definizione planetaria di base. La posizione dell’astronomo Julio Ángel Fernández ebbe il sopravvento tra i membri presenti e fu descritta come improbabile che perdesse la sua presa entro il 24 agosto. Questa posizione risulterebbe in soli otto pianeti principali, con Plutone classificato come “pianeta nano”. La discussione alla prima riunione è stata accesa e vivace, con i membri dell’IAU in forte disaccordo tra loro su questioni come i meriti relativi della fisica statica e dinamica; il principale punto critico era se includere o meno le caratteristiche orbitali di un corpo tra i criteri di definizione. In una votazione indicativa, i membri hanno pesantemente respinto le proposte sugli oggetti simili a Plutone e sui sistemi di pianeti doppi, ed erano equamente divisi sulla questione dell’equilibrio idrostatico. Il dibattito è stato detto “ancora aperto”, con incontri privati in vista di un voto previsto per il giorno successivo.

Nella seconda riunione del giorno, a seguito di negoziati “segreti”, un compromesso ha cominciato ad emergere dopo che il Comitato esecutivo si è mosso esplicitamente per escludere la considerazione di pianeti extrasolari e per portare nella definizione un criterio riguardante la dominanza di un corpo nelle sue vicinanze.

Proposta di bozza finaleModifica

La terza bozza finale di definizione proposta il 24 agosto 2006 fu:

La IAU…decide che i pianeti e gli altri corpi del sistema solare siano definiti in tre categorie distinte nel modo seguente:

(1) Un pianeta è un corpo celeste che (a) è in orbita intorno al Sole, (b) ha una massa sufficiente per la sua autogravità per superare le forze del corpo rigido in modo da assumere una forma di equilibrio idrostatico (quasi rotonda), e (c) ha sgombrato il quartiere intorno alla sua orbita.

(2) Un “pianeta nano” è un corpo celeste che (a) è in orbita intorno al Sole, (b) ha una massa sufficiente per la sua autogravità per superare le forze dei corpi rigidi in modo che assuma una forma di equilibrio idrostatico (quasi rotonda), (c) non ha liberato il quartiere intorno alla sua orbita, e (d) non è un satellite.

(3) Tutti gli altri oggetti in orbita attorno al Sole sono indicati collettivamente come “Piccoli corpi del sistema solare”.

Gli otto pianeti sono: Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno.

Un processo della IAU sarà stabilito per assegnare gli oggetti di confine ai pianeti nani o ad altre categorie.

Questi attualmente includono la maggior parte degli asteroidi del sistema solare, la maggior parte degli oggetti trans-nettuniani (TNO), le comete e altri piccoli corpi.

Illustrazione della proposta finale

Dibattito in sessione plenariaModifica

La votazione sulla definizione ha avuto luogo durante la sessione plenaria dell’Assemblea nel pomeriggio. A seguito di un ritorno alle regole precedenti il 15 agosto, poiché una definizione planetaria è una questione principalmente scientifica, ogni singolo membro dell’Unione presente all’Assemblea aveva diritto di voto. La sessione plenaria è stata presieduta dall’astronomo Jocelyn Bell Burnell. Durante questa sessione, i membri dell’IAU hanno espresso il loro voto su ogni risoluzione alzando delle schede gialle. Una squadra di studenti ha contato i voti in ogni sezione dell’auditorium, e l’astronoma Virginia Trimble ha compilato e conteggiato i voti.

Sessione plenaria dell’Assemblea Generale della IAU il 24 agosto 2006. I voti sono stati espressi alzando le schede gialle.