اطلاعاتی که شاید تعریف سیاره را در ذهن شما تغییر دهد

بیش از یک دهه پیش تعریف جدیدی از سیاره به دنیا ارائه شد که در این گزارش به این تعریف و موافقان و مخالفانش پرداخته شده است.

کد خبر: ۲۱۳۵۹۴

۰۶ شهريور ۱۴۰۰ / ۱۹:۲۷

به گزارش روزپلاس، به نقل از ساینس نیوز؛ به مدت ۷۶ سال، پلوتون نهمین سیاره محبوب منظومه شمسی بود. هیچ کس اهمیت نمی‌داد که پلوتون سیاره‌ای عجیب در منظومه شمسی است برای کسی مهم نبود که یک مدار کج و غیرعادی دارد. پلوتون یک سیاره عجیب و غریب بود. داوا سوبل، نویسنده علمی کتاب سیارات درباره این سیاره نوشت: "کودکان با کوچک بودن آن همذات پنداری می‌کنند. بزرگسالان، اما به وجود حاشیه‌ای آن به عنوان یک سیاره ناسازگار فکر می‌کنند."

رد سیاره بودن پلوتون

هنگامی که پلوتون در سال ۲۰۰۰ در موزه تاریخ طبیعی آمریکا در شهر نیویورک از نمایش سیاره‌ای حذف شد، کودکان نامه‌های نفرت انگیزی را به نیل دگراس تایسون، مدیر افلاک نمای این موزه ارسال کردند. ۱۵ سال پیش یعنی در آگوست ۲۰۰۶، اتحادیه بین المللی نجوم یا IAU تعریف جدیدی از سیاره را عرضه کرد و پلوتون را کنار گذاشت و همین موضوع یک جنجال بزرگ به پا کرد. بر اساس تعریف جدید سیاره جسمی است که به دور خورشید می‌چرخد، جرم کافی برای کروی بودن (یا نزدیک بودن) دارد و اطراف مدار خود را از سایر اجسام پاک کرده است. اجسامی که دو معیار اول را دارند، اما فاقد سومی هستند مانند پلوتون، سیارات کوتوله نامیده شدند.

علم احساسی نیست. مهم نیست که به چه چیزی علاقه دارید یا در دوران ابتدایی چه اصطلاحاتی را یاد گرفته اید. علم به طور لحظه‌ای به روز می‌شود و هیچ چیز قطعی نمی‌ماند. از آن زمان تاکنون دانشمندان در مورد منظومه شمسی اطلاعات بیشتری کسب و نظرات خود را بر این اساس به روز رسانی کردند.

کاترین سزارسکی، ستاره شناس درباره رد سیاره بودن پلوتون می‌گوید: "من معتقدم که تصمیم گرفته شده صحیح بود. پلوتون بسیار متفاوت از هشت سیاره منظومه شمسی است. تغییر تعداد سیاره‌های منظومه شمسی به دلیل کشف جرم‌های بیشتر [اجسام فراتر از نپتون]دشوار است. اصلاً قصد تنزل پلوتون نبود، بلکه برعکس ارتقاء آن به عنوان نمونه اولیه از کلاس جدیدی از اجرام منظومه شمسی اهمیت بیشتری داشت. "

وی در ادامه گفت: "من مدت‌ها این نظر را داشتم. یکی از دانشمندان سیاره‌ای این اتفاق را پیروزی علم بر احساسات نامید. علم این است که تشخیص دهد ایده‌های قبلی ممکن است اشتباه بوده باشند. پلوتون به همان جایی رفت که به آن تعلق دارد. ".

اما جیم بل یکی دیگر از دانشمندان سیاره‌ای تصور می‌کرد که این یک تصمیم مسخره است. او هنوز هم همین عقیده را دارد. او می‌گوید که این ایده که سیاره‌ها باید مدار‌های خود را پاک کنند بسیار ناراحت کننده است. توانایی جمع آوری یا دفع همه آوار‌ها فقط به خود سیاره بستگی ندارد.

از سال ۲۰۰۶، گفته شده که پلوتون دارای جو و شاید حتی ابر است. این سیارک دارای کوه‌هایی از یخ، نیتروژن یخ زده، قله‌های پوشیده از برف متان و تپه‌های شنی و آتشفشان دارد. کریستوفر کروکت درباره پلوتون گفت: "پلوتون سیاره‌ای پویا و پیچیده است که به دور خورشید نمی‌چرخد. " مأموریت New Horizons ناسا نشان داد که پلوتون زمین شناسی جذاب و فعالی دارد و می‌تواند با هر جهان سنگی در منظومه شمسی رقابت کند.

تعریف سیاره چیست؟

حقیقت این است که هیچ تعریف واحدی از یک سیاره وجود ندارد. برای قرن‌ها، کلمه سیاره یک اصطلاح بسیار جامع‌تر بود. وقتی گالیله تلسکوپ خود را به سمت مشتری چرخاند، هر جسم متحرک بزرگ در آسمان یک سیاره در نظر گرفته شد، از جمله قمرها. در دهه ۱۸۰۰ و هنگامی که اخترشناسان اجسام سنگی را که اکنون سیارک می‌نامیم کشف کردند را نیز در ابتدا سیاره نامیدند.

پلوتون از همان ابتدا یک سیاره محسوب می‌شد. هنگامی که کلاید تامبو، منجم آماتوری عکس‌های گرفته شده در ژانویه ۱۹۳۰ مشاهده کرد، به سرعت به رصدخانه رفت و اعلام کرد: "من سیاره X شما را پیدا کرده ام. " این کشف تصادفی نبود. در سال ۱۹۰۳، پرسیوال لول، ستاره شناس آمریکایی فرض کرد که یک سیاره پنهان هفت برابر جرم زمین قرار دارد که ۴۵ بار دورتر از خورشید می‌چرخد. لاول تا زمان مرگش در سال ۱۹۱۶ دنبال آنچه سیاره X می‌نامید گشت.

تصور می‌شد که سیاره جدید سیاه به اندازه زغال سنگ، تقریباً چگال به آهن با دو برابر چگالی سنگین‌تر از سنگ‌های سطحی زمین است. " تحقیقات بیشتر نشان داد که لاول جرم پلوتون را بیش از حد برآورد کرده بود. وقتی دانشمندان متوجه شدند پلوتون تنها نیست، اوضاع حتی عجیب‌تر شد. در سال ۱۹۹۲، جسمی به قطر یک دهم پلوتون در مدار خورشید در یخ زدگی عمیق فضا و فراتر از مدار‌های پلوتون و نپتون یافت شد.

از آن زمان، بیش از ۲۰۰۰ جسم یخی در آن منطقه یخ زده که کمربند کوئیپر نامیده می‌شود، پیدا شده اند و بسیاری دیگر نیز وجود دارد. آگاهی از همسایگان پلوتون سوالات جدیدی را به وجود آورد، چه ویژگی‌هایی می‌تواند این دنیای جدید عجیب را با دنیای آشنا‌تر پیوند دهد؟ چه چیزی آن‌ها را متمایز می‌کند؟

با توجه به تعداد زیادی اشیاء جدید، تمایل فزاینده‌ای برای تعریف رسمی سیاره وجود داشت. در سال ۲۰۰۵، براون اولین جسد کمربند کوئیپر را که به نظر می‌رسید بزرگتر از پلوتون بود، مشاهده کرد. اگر پلوتون نهمین سیاره بود، مطمئناً کشف جدید، با نام مستعار Xena (به افتخار برنامه تلویزیونی Xena: Warrior Princess)، باید دهمین باشد. اما اگر زنا یک باقی مانده یخی از شکل گیری منظومه شمسی بود پس شایسته عنوان سیاره نبود و پلوتون هم همینطور بود.

تنش‌ها بر سر نحوه طبقه بندی پلوتون و زنا در سال ۲۰۰۶ در نشستی به اوج خود رسید. در ۲۴ آگوست، پس از بحث‌های بسیار تند، تعریف جدیدی از سیاره به رای گذاشته شد. پلوتون و زنا بوت را دریافت کردند. زنا به درستی به اریس، الهه اختلاف یونانی تغییر نام داد. کتاب‌های درسی تجدید چاپ شد، پوستر‌ها تجدید چاپ شدند، اما بسیاری از دانشمندان سیاره‌ای، به ویژه کسانی که پلوتون را مطالعه می‌کنند، هرگز تن به این تغییر نمی‌دهند. متزگر می‌گوید: "دانشمندان سیاره‌ای از تعریف IAU در انتشار مقالات استفاده نمی‌کنند و ما آن را نادیده می‌گیریم. "

متزگر و همکارانش فکر می‌کنند دلیل خوبی برای رد این تعریف وجود دارد. متزگر، بل و دیگر دانشمند سیاره‌ای که رهبری ماموریت افق‌های نو را بر عهده داشتند و از قبل از کشف کمربند کوایپر استدلال کرده بودند که منظومه شمسی شامل صد‌ها سیاره است، صد‌ها مقاله را بررسی کردند. پس از بررسی صد‌ها مقاله علمی، کتاب‌های درسی و نامه‌های متعلق به قرن‌ها پیش، محققان نشان دادند که نحوه استفاده دانشمندان و مردم از کلمه سیاره در طول زمان تغییر کرده، اما نه آنطور که اکثر مردم فکر می‌کنند.

داخل و خارج

سرس را در نظر بگیرید، اولین سیاره‌ای که امروزه به نام سیاره‌های کوتوله شناخته می‌شود. سرس که در کمربند سیارک‌ها بین مریخ و مشتری قرار دارد، پس از کشف ۱۸۰۱ نیز یک سیاره محسوب می‌شد. اغلب گفته می‌شود که سرس پس از آنکه ستاره شناسان بقیه اجساد را در کمربند سیارک‌ها پیدا کردند، تنزل درجه پیدا کرد. در پایان دهه ۱۸۰۰، با انباشته شدن صد‌ها سیارک، سرس به لطف همسایگان از عنوان سیاره‌ای خود محروم شد. از این نظر سرس و پلوتون به سرنوشت مشابهی دچار شدند.

متزگر و همکارانش دریافتند که این داستان واقعی نیست. سرس و دیگر سیارک‌ها در قرن بیستم سیاره‌هایی در نظر گرفته می‌شدند که گاهی اوقات سیاره‌های کوچک نامیده می‌شدند. یک مقاله در سال ۱۹۵۱ در Science News Letter اعلام کرد که هزاران سیاره در حال گردش به دور خورشید ما هستند"، اگرچه بیشتر آن‌ها سیاره‌های کوچک هستند. این سیارات کودک"می توانند به اندازه یک بلوک شهر یا به وسعت پنسیلوانیا باشند.

تنها در دهه ۱۹۶۰، زمانی که فضاپیما‌ها مشاهدات بهتری از این اجسام ارائه دادند، اصطلاح سیارات کوچک از مد افتاد. در حالی که بزرگترین سیارک‌ها هنوز شبیه سیاره بودند. اکثر سیارک‌های کوچک توده‌ای و نامنظم بودند و منشاء متفاوت یا ژئوفیزیک متفاوتی نسبت به سیاره‌های بزرگتر و گردتر نشان می‌دهند. متزگر استدلال می‌کند که این واقعیت که سیارک ها"مدار خود را پاک نکرده اند هیچ ربطی به تغییر نام ندارد؛ و قمر‌ها چطور؟ تا سال ۱۹۲۰ دانشمندان آن‌ها را سیاره یا سیاره ثانویه می‌نامیدند. به طرز شگفت انگیزی، انتشارات غیرعلمی، به ویژه الماناک‌های نجومی که از موقعیت اجرام آسمانی برای خواندن طالع بینی استفاده می‌کردند، بر سادگی تعداد محدودی از سیارات که در حوزه ثابت ستاره‌ها حرکت می‌کردند، اصرار داشتند.

متزگر تصور می‌کند که تعریف قدیمی‌تر از سیاره‌ای که شامل قمر‌ها می‌شد، زمانی که علوم سیاره‌ای از رکود بزرگ بین سال‌های ۱۹۱۰ تا ۱۹۵۰ عبور کرد، فراموش شد؛ بنابراین بسیاری از سیارک‌ها کشف شده اند که جستجوی سیاره‌های جدید یا تصحیح مدار‌های آن‌ها خسته کننده می‌شود. هنوز تلسکوپ‌ها آنقدر خوب نبودند که بتوانند کاوش زمین شناسی سیارک‌ها را آغاز کنند. سایر بخش‌های علوم فضایی بسیار هیجان انگیزتر بودند، بنابراین توجه به آنجا جلب شد. اما داده‌های جدیدی که با سفر به فضا به دست آمد، قمر‌ها را به داخل سیاره بازگرداند.

استفاده در دنیای واقعی

متزگر می‌گوید تعریف سیاره که شامل قمر‌ها، سیارک‌ها و اجسام کمربند کوئیپر می‌شود، به دلیل مفید بودن، دارای قدرت پایداری است. کار دانشمندان سیاره‌ای مقایسه مکانی مانند مریخ (یک سیاره) با تایتان (یک ماه) با تریتون (قمری است که احتمالاً در کمربند کوپر متولد شده و مدت‌ها پیش توسط نپتون اسیر شده است) با پلوتون (یک سیاره کوتوله) است. به گفته وی، داشتن کلمه‌ای برای توصیف اجرام کیهانی که در آن ژئوفیزیک جالب، از جمله شرایطی که زندگی را امکان پذیر می‌کند، رخ می‌دهد، مفید است.

او می‌افزاید: "ما ادعا نمی‌کنیم که تعریف کاملی از یک سیاره داریم و همه دانشمندان باید تعریف ما را اتخاذ کنند. این همان اشتباهی است که IAU مرتکب شده است. ما می‌گوییم این موضوعی است که باید مورد بحث قرار گیرد. "

یک تعریف جامع‌تر از سیاره همچنین مفهوم دقیق تری از آنچه منظومه شمسی است ارائه می‌دهد. تأکید بر هشت سیاره بزرگ نشان می‌دهد که آن‌ها بر منظومه شمسی تسلط دارند، در حالی که در واقع اجسام کوچکتر از این جهان‌ها بسیار بیشتر است. سیاره‌های بزرگ حتی در مقیاس‌های طولانی مدت در مدار خود قرار نمی‌گیرند.

کالتک براون با این نظر مخالف است. او می‌گوید که داشتن نیروی گرانشی برای هدایت دیگر اجسام در داخل و خارج از خط، ویژگی مهم یک جهان است. به علاوه، هشت سیاره به وضوح بر منظومه شمسی ما مسلط هستند.

یک استدلال رایج به نفع تعریف IAU این است که تعداد سیاره‌ها را قابل کنترل نگه می‌دارد. آیا می‌توانید تصور کنید که صد‌ها یا هزاران سیاره وجود داشته باشد؟ چگونه یک فرد معمولی همه آن‌ها را پیگیری می‌کند؟

اما متزگر معتقد است که آموزش فقط هشت سیاره می‌تواند باعث خاموش شدن ذهن مردم درباره بقیه فضا شود. او می‌گوید: "در اوایل دهه ۲۰۰۰، وقتی ستاره شناسان در حال کشف سیارات جدید در منظومه شمسی بودند، هیجان زیادی وجود داشت. تمام این هیجان در سال ۲۰۰۶ به پایان رسید. اما این اجسام هنوز وجود دارند و هنوز هم ارزش توجه دارند. " او می‌گوید که در حال حاضر، حداقل ۱۵۰ سیاره کوتوله وجود دارد و اکثر مردم هیچ اطلاعاتی از آن‌ها ندارند.

باشگاه خبرنگاران