Νέος ορισμός για τους πλανήτες – ο Πλούτωνας παραμένει νάνος

Το 2006 ήταν ένα αποφράδες έτος για τους λάτρεις του Πλούτωνα. Η Διεθνής Αστρονομική Ένωση (IAU) συμφώνησε σε έναν νέο ορισμό του τι είναι πλανήτης, κατά τον οποίο ένας πλανήτης πρέπει α) να είναι σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο, β) να είναι σφαιρικός, και γ) να έχει καθαρίσει την περιοχή γύρω από την τροχιά του από άλλα αντικείμενα. Για τον Πλούτωνα δεν ισχύει το (γ), οπότε υποβιβάσθηκε σε νάνο πλανήτη.

Αλλά αυτό δεν ήταν το μόνο πρόβλημα. Ο ορισμός είναι εξαιρετικά ασαφής και σωβινιστικά ηλιοκεντρικός. Όσοι πλανήτες βρίσκονται σε τροχιά γύρω από άλλους αστέρες πρέπει να αποκαλούνται εξωπλανήτες, κάτι που δεν πρόκειται να ληφθεί ποτέ στα σοβαρά σε ιστορίες επιστημονικής φαντασίας με διαστρικά ταξίδια. Ο Δίας, αν θέλουμε να είμαστε κυριολεκτικοί, δεν έχει καθαρίσει την τροχιά του από άλλα αντικείμενα (υπάρχουν χιλιάδες αστεροειδείς στην ίδια τροχιά, οι λεγόμενοι Τρωικοί), οπότε δεν θα έπρεπε ούτε αυτός να αποκαλείται πλανήτης.

Η αστρονομική κοινότητα δεν αγνοεί αυτές τις αντιρρήσεις. Απλά δεν έχει βρεθεί ακόμα η κρίσιμη μάζα αστρονόμων για να συμφωνήσουν σε έναν νέο ορισμό. Το 2018 η IAU προσέθεσε κάποια επιπλέον άτυπα κριτήρια στον ορισμό, γιατί αυτός δεν έδινε άνω όριο για τη μάζα ενός ‘πλανήτη’. Σύμφωνα με τα νέα κριτήρια, η μάζα του δεν μπορεί να είναι παραπάνω από 13 φορές τη μάζα του Δία, διότι τότε θα γινόταν φαιός νάνος, ούτε παραπάνω από 1/25 της μάζας του κεντρικού αστέρα, αλλιώς η τροχιά γίνεται ασταθής για άλλα αντικείμενα.

Πρόσφατα δημοσιεύθηκε μία εργασία που επιχειρεί να ποσοτικοποιήσει  τα ασαφή κριτήρια της IAU και, μέσω αυτής της διαδικασίας, δείχνει πως κάποια από αυτά ανάγονται σε φυσικές αρχές που αλληλοεμπλέκονται – και που μπορούν να απλοποιηθούν.

Το πρώτο κριτήριο είναι απλά σαχλό. Ένας πλανήτης θα πρέπει να είναι σε τροχιά γύρω από οποιοδήποτε αστέρι ή παρόμοιο αντικείμενο (φαιοί νάνοι, αστρικά κατάλοιπα, ή/και πολλαπλά συστήματα από τα παραπάνω). Όσο για το δεύτερο κριτήριο, δεν μπορούμε να παρατηρήσουμε τη σφαιρικότητα πλανητών σε άλλα αστρικά συστήματα αλλά μπορούμε να βάλουμε ένα κάτω όριο μάζας, Μ > 10²¹ kg , πάνω από το οποίο ξέρουμε ότι τα σώματα γίνονται σφαιρικά λόγω βαρυτικής έλξης. Το κριτήριο καθαρισμού της τροχιάς είναι πιο περίεργο. Πρώτα πρώτα, όταν ανακαλύπτουμε έναν πλανήτη εκτός του Ηλιακού μας Συστήματος δεν έχουμε τη διακριτική ικανότητα να γνωρίζουμε τι μικρά αντικείμενα μπορεί να βρίσκονται κοντά στην τροχιά του. Αλλά μπορούμε να εξάγουμε δυναμικές σχέσεις που θα μας πουν αν μπορεί να κυριαρχήσει, βαρυτικά, στο κοντινό του περιβάλλον. Η εξίσωση που βρήκαν είναι συναρτήσει της μάζας του πλανήτη και της απόστασής του από το κεντρικό σώμα. Αυτό είναι λίγο προβληματικό, γιατί το αν ένα αντικείμενο είναι ή όχι πλανήτης μπορεί να καθορίζεται από το πόσο μεγάλη είναι η τροχιά του, και όχι από εγγενείς του ιδιότητες. Ένας πλανήτης με μέγεθος σαν τη Γη, αν βρίσκεται πολύ μακριά από τον αστέρα του, δε θα θεωρείται πλανήτης.

Ως εκ τούτου, οι αστρονόμοι πρότειναν τρία πολύ πιο απλά κριτήρια, για να αντικαταστήσουν τα προηγούμενα. Ένας πλανήτης πρέπει:

α) Να είναι σε τροχιά γύρω από έναν ή παραπάνω αστέρες, φαιούς νάνους, ή αστρικά κατάλοιπα,  

β) Να έχει μάζα παραπάνω από 10²³ kg,

γ) Να έχει μάζα παρακάτω από 2,5*10²⁸ kg (13 φορές τη μάζα του Δία).

Το κάτω όριο μάζας είναι ένας συμβιβασμός για τον δυναμικό έλεγχο της τροχιάς του πλανήτη χωρίς να μπει στον ορισμό η απόστασή του από το κεντρικό αντικείμενο. Υπερκαλύπτει το κριτήριο σφαιρικότητας. Δυστυχώς, αφήνει ξανά έξω τον Πλούτωνα, που έχει μάζα 1,3*10²² kg, αλλά είναι μία βελτίωση. Ο χρόνος θα δείξει αν θα γίνει δεκτή.