Nyolc bolygó maradt a Naprendszerben

A Nemzetközi Csillagászati Unió XXVI. kongresszusán, 2006. augusztus 24-én Prágában eredményes szavazást tartottak a bolygó fogalom új definíciójával kapcsolatban. A határozat értelmében nyolc bolygó maradt a Naprendszerben, és a Plútó immár nem tartozik közéjük.

A Naprendszer egyre részletesebb felderítésével és a Naprendszeren kívüli bolygók felfedezésével új problémákkal szembesültek a csillagászok. Egyértelművé vált, hogy a régóta használt bolygó kifejezés nem pontos definíció az égitestek többféle típusára.

A probléma két részből tevődik össze. Egyrészt a nagy tömegű bolygók és az atommagfúzióra legalább életük elején képes barna törpék (a csillagok alsó tömeghatáránál lévő égitestek) között nehéz határt húzni. A probléma másik fele a bolygótömeg-skála alsó végénél jelentkezik: mennyire kis égitestet nevezünk még bolygónak, és mennyire kicsit már csak meteorikus jellegű pornak?

A probléma a Plútó 1930-as felfedezésével kezdődött, amelyről hamarosan kiderült, hogy méretét, tömegét, összetételét és pályáját tekintve eltér belső szomszédjaitól. Ma már tudjuk, hogy a Plútó nem más, mint a Neptunuszon túli jeges kisbolygóöv, az úgynevezett Kuiper-öv egyik legnagyobb ismert tagja. Az utóbbi évtizedben számos további "jól fejlett" Kuiper-objektumot fedeztek fel, és egyikük (2003 UB313 jelzéssel) mérete már a Plútóét is meghaladja. 1930-ban azonban még az öv létezéséről sem tudtak, így a Plútót nagybolygóként katalogizálták. Ezzel a döntéssel indult el az a lavina, amely napjaink kaotikus állapotához vezetett a bolygó kifejezés definícióját illetően.

Az új javaslat a bolygó definíciójára

A kép tisztázása érdekében a Nemzetközi Csillagászati Unió (IAU) két éve egy bizottságot hozott létre a bolygó új definíciójának megalkotása céljából. A bizottság - amelyben egyébként nem csupán csillagászok kaptak helyet - az IAU idei közgyűlésén állt elő javaslatával. Eszerint azok az égitesteket kaphatnának bolygó minősítést, amelyek csillagok körül keringenek, ők maguk nem csillagok, és emellett általában nem egy másik bolygó körül mozognak.

Ebben még semmi meglepő nem volt. A bolygótömeg felső határára adott javaslat is rendben volt: itt a barna törpék alatt húzták meg a határt. A barna törpék 14-18 Jupiter-tömegnél nagyobb tömegű objektumok, és legalább életük elején a fúziós folyamatok révén termelt energia dominál bennük.

A bolygók alsó tömeghatárára adott javaslat azonban alapos felfordulást okozott. Eszerint az alsó tömeghatár azt a kritikus pontot jelentette volna, amely alatt egy égitest belső energiatermelése már nem teszi annyira képlékennyé az anyagát, hogy alakja közel gömb alakúvá formálódjon gravitációs terében. Ez átlagos esetben legalább közel 5x10²⁰ kg-ot, azaz legalább 800 km-es átmérőt jelent.

A javaslat problémái

A nehézség itt egyrészt az, hogy egyrészt nehéz definiálni a "közel gömb alakot", másrészt a gyakorlatban a képlékenyebb anyagú objektumoknál a kisebbek is gömb alakot vehetnek fel - főképp akkor, ha életük elején átmenetileg megolvadtak. Továbbá ha az alsó tömeghatárt egy konkrét értékhez kötik, kérdésessé válhat néhány objektum státusza, amíg nem ismerjük a tömegüket elég pontosan. Arról nem is beszélve, hogy a több darabból álló, úgynevezett "kozmikus kőrakás" szerkezetű objektumok kis méretük és tömegük ellenére is közel gömb alakúak lehetnek (pl. az Ida kisbolygó Dactyl nevű holdja).

A nehezen használható új definíció szerint a Merkúr, a Vénusz, a Föld, a Mars, a Jupiter, a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz mellett bolygó maradt volna a régóta már csak az egyik legnagyobb ismert Kuiper-objektumnak tekintett Plútó is (lásd a cikk elején). A szakemberek igazi felbolydulását azonban az okozta, hogy a bolygó státuszba emelkedett volna a legnagyobb kisbolygó, a Ceres, a Plútó holdja, a Charon (a magyarázatot lásd a következő bekezdésben) és a 2003UB313 jelű Kuiper-objektum. Ezzel tehát máris 12-re emelkedett volna a bolygók száma a Naprendszerben, ami a közeljövőben várható újabb felfedezések nyomán még magasabb lenne.

Az eredeti javaslat szerint máris 12-re ugrott volna a bolygók száma. A kép nagyobb méretű, feliratozott változatának letöltése (forrás: IAU)

Az új bolygó-definíció mellett egyéb kiegészítő kategóriákat is javasolt a bizottság. Ilyen például a kettősbolygók csoportja, amelyekben két olyan égitest kering egymás körül, amelyek külön-külön kielégítik a bolygó státusz feltételeit, és közös tömegközéppontjuk nem a belsejükben, hanem kettőjük között található. Eszerint például a Plútó-Charon rendszer kettősbolygó, ellenben a Föld-Hold rendszer nem az (a bolygó-hold rendszereknél ugyanis a közös tömegközéppont a bolygó belsejében, esetünkben a Földben található).

Bolygójelöltek, amelyek az eredeti javaslat alapján a bolygókategóriába emelkedhettek volna. A kép nagyobb méretű változatának letöltése (forrás: IAU)

A javaslat szerint mindazon objektumok, amelyek nem elégítik ki a bolygókkal szemben támasztott "elvárásokat", a Naprendszer apró égitestei kategóriába kerültek volna. Ide tartozik a kisbolygók, az üstökösmagok, a Kuiper-objektumok, a kentaurok stb. többsége. Köztük is elkülönült csoportot alkottak volna a Plutonok: ezek a Neptunusznál távolabbi nagyméretű Kuiper-objektumok.

Egy alternatív lehetőség

A fenti javaslat ismertetése után, de még a valódi szavazás előtt egy előzetes felmérést végeztek. Eszerint az új bolygó definíciót a megjelentek közel negyede támogatta volna, a Plutonok bevezetését pedig szinte senki.

Népszerűbb és szakmailag jobban megalapozott volt egy másik megközelítés. Eszerint bolygónak azt az égitestet tekinthetjük, amely születésekor akkora anyagmennyiséget gyűjtött be a csillaga körüli úgynevezett akkréciós korongból, hogy abban egy anyagszegény zónát hozott létre. Ilyen zónákat már sok születő bolygórendszerben megfigyeltek, és a Naprendszer születésekor is jelen lehettek. Azok az objektumok, amelyek nem söpörték tisztára a környezetüket, olyan törmelékzónát hagytak maguk után, mint a Mars és Jupiter közötti kisbolygóöv vagy a Kuiper-öv.

Eszerint nem 12, csak 8 bolygó lenne a Naprendszerben: a Merkúr, a Vénusz, a Föld, a Mars, a Jupiter, a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz. Nem tartozna tehát ide a Plútó, az egyetlen olyan bolygójelölt, amelyet amerikai csillagász fedezett fel (ez is komoly szerepet játszhatott abban, hogy az erős amerikai lobbi éveken át nem engedte a Plútót a neki megfelelő kategóriába "lefokozni").

A szavazás eredménye

2006. augusztus 24-én végül eredményes szavazást tartottak a bolygó fogalom új definíciójával kapcsolatban. A döntés alapján mostantól három csoportba soroljuk a csillagok körül keringő azon égitesteket, amelyek maguk nem csillagok vagy nem barna törpék.

1. Bolygók (planets). Csillagok körül keringenek, tömegük elég nagy ahhoz, hogy közel gömb alakúvá formálódhattak, de fúziós energiatermelésük nincs. Keletkezésükkor a csillag körüli úgynevezett akkréciós korongban (amelynek anyagából megformálódtak) tisztára söpörték a környezetüket. Emiatt nem maradt törmelékzóna utánuk, így dominánsak az adott mérettartományban. Ide tartozik a Naprendszerben a Merkúr, a Vénusz, a Föld, a Mars, a Jupiter, a Szaturnusz, a Uránusz és a Neptunusz.

Az IAU hivatalos álláspontja: 8 bolygó és 3 törpebolygó van a Naprendszerben. A kép nagyobb méretű, feliratozott változatának letöltése (forrás: IAU)

2. Törpebolygók (dwarf planets). Csillagok körül keringenek, tömegük elég nagy ahhoz, hogy közel gömb alakúvá formálódhattak, de nem söpörték tisztára az akkréciós korongot maguk körül. Tehát a szomszédságukban lehetnek még hozzájuk hasonló méretű égitestek. Emellett nem képezik valamely bolygó holdját. Ilyen a Naprendszerben például a Plútó a Kuiper-övben, vagy a Ceres - a legnagyobb ismert aszteroida - a kisbolygóövben.

3. Egyéb apró égitestek (small Solar System bodies). Ide tartozik minden más bolygószerű objektum, amely egyik fenti kategóriába sem illeszkedik. A Naprendszerben tehát ezt a csoportot gazdagítja a kisbolygók (aszetroidák), üstökösmagok, Kuiper-objektumok, kentaurok stb. legnagyobb része.

A döntés értelmében tehát a Plútó többé hivatalosan sem tartozik a nagybolygók sorába, hanem egy törpebolygó kategóriájú égitest, amelyhez hasonlót már eddig is sokat találtunk, és várhatóan még többet fogunk felfedezni. Az új tankönyvekbe azt kell írni, hogy a Naprendszerben nyolc bolygó van: a Merkúr, a Vénusz, a Föld, a Mars, a Jupiter, a Szaturnusz, a Uránusz és a Neptunusz. Nyolc bolygó, se több, se kevesebb.

Kereszturi Ákos - Simon Tamás