Kiek planetų yra Saulės sistemoje?

Apie Plutono planetiškumą rašiau prieš maždaug metus, kai interneto portaluose buvo pasklidusi žinia, esą Plutonas vėl grąžintas į planetų šeimą (ta žinia buvo klaidinga, niekas nieko negrąžino). Ten užsiminiau ir apie planetos bei nykštukinės planetos apibrėžimus ir tai, kodėl Plutonas iš vienokios tapo kitokia. Šiame įraše tuos apibrėžimus ir Saulės sistemos inventorių pakomentuosiu truputį detaliau.

Devynios planetos Saulės sistemoje buvo nelabai ilgai – nuo 1930-ųjų, kai atrastas Plutonas, iki 2006-ųjų, kai jis iš to sąrašo išbrauktas. Ir dar XIX a. pradžioje kurį laiką taip buvo. Tada dar nežinojome apie Neptūną, bet prie septynių tuo metu žinomų ir dabar įvardijamų planetų prisidėjo Cerera, o po metų – Paladė. Dar po poros metų planetų gretas papildė Junona, paskui Vesta, ir taip toliau.

Iki XIX a. vidurio planetų skaičius išaugo iki 23 ir buvo aišku, kad jų tik daugės. Dar tik atradus Paladę, astronomas Williamas Herschelis sugalvojo pavadinimą „asteroidas“ apibūdinti naujai planetų grupei, o XIX a. antroje pusėje šis pavadinimas prigijo visiems tarp Marso ir Jupiterio atrastiems kūnams. Planetomis juos vadinti nustota, tačiau formalaus apibrėžimo, kuo skiriasi planeta nuo asteroido, nebuvo.

1930-aisiais atrastas Plutonas ir Saulės sistemoje vėl atsirado devinta planeta. Keista tai buvo planeta – jos orbita labai ištęsta ir smarkiai pasvirusi į ekliptikos plokštumą (kitų planetų orbitos yra beveik apskritiminės ir beveik ekliptikoje), masė – mažytė, mažesnė net už Mėnulio, o 1978-aisiais atrastas dar ir santykinai didžiulis palydovas. Praėjusio amžiaus pabaigoje panašiu atstumu, kaip Plutonas, aptikta įvairių kitų kūnų.

Tiesa, pirmieji radiniai už Plutoną buvo gerokai mažesni. Kai kurie iš jų, praminti plutinais, atrodė kaip Jupiterio ir kitų planetų orbitose esančių smulkių asteroidų analogai. Apskritai šie objektai priklauso Kuiperio žiedui – Saulės sistemos formavimosi metu atlikusių uolienų regionui, esančiam už Neptūno.

Visgi vėliau Kuiperio žiede aptikta daugiau kūnų, kurie yra toliau nuo Saulės, nei Plutonas, ir kurie mase Plutonui tikrai nenusileidžia. 2002-aisiais aptiktas Kvaoaras, 2003-aisiais – Sedna, 2005-aisiais – Eridė. Atrodė, kad kartojasi istorija su asteroidais. Tai ir paskatino Tarptautinę astronomų sąjungą susirinkti aptarti, kas per dalykas yra planeta ir kas nėra, bei paskelbti visuotinį apibrėžimą.

Susirinkime buvo pasiūlyti keli planetos apibrėžimai. Nei vienas iš jų nebuvo išreikštas kiekybiškai (t.y. nebuvo jokio parametro, kurio skaitinė vertė atskirtų planetas nuo neplanetų), bet buvo naudojami skirtingi kokybiniai rodikliai. Truputį detaliau juos pristato šis straipsnis, o galiausiai priimtas planetos apibrėžimas yra toks:

Planeta – tai dangaus kūnas, kuris skrieja orbita aplink Saulę, kuris nėra kito kūno palydovas, kurio masė pakankama hidrostatinės pusiausvyros (beveik sferinei) formai įgyti ir kuris yra išvalęs savo orbitą nuo panašios masės kūnų. Nykštukinė planeta – tai kūnas, atitinkantis visas planetos savybes, išskyrus paskutinę (orbitos išvalymą). Mažasis Saulės sistemos kūnas – tai kūnas, atitinkantis pirmąsias dvi planetos savybes (t.y. nėra palydovas ir skrieja aplink Saulę). Šios trys objektų kategorijos yra atskiros, t.y. nykštukinės planetos nėra planetų poklasis.

Pagal šį apibrėžimą, Saulės sistemoje yra aštuonios planetos – Merkurijus, Venera, Žemė,Marsas, Jupiteris, Saturnas, Uranas ir Neptūnas. Egzistuoja tikimybė, kad ateityje tų planetų padaugės, nes galbūt kur nors Saulės sistemos pakraščiuose egzistuoja daugiau masyvių kūnų. Bet kuo toliau kūnas yra nuo Saulės, tuo ilgiau trunka jo metai ir tuo daugiau laiko reikia orbitai išvalyti, net jei kūnas ir yra masyvus. Taigi tų penkių milijardų metų, praėjusių nuo Saulės sistemos atsiradimo, gali tiesiog nepakakti orbitos išvalymui.

Nykštukinių planetų Saulės sistemoje yra daugiau. Iškart, kai tik buvo pateiktas toks apibrėžimas, nykštukinių planetų gretose atsirado Plutonas ir masyviausias asteroidas Cerera. Šiuo metu tokią klasifikaciją turi dar trys objektai – Eridė, Haumėja ir Makemakė. Galimų nykštukinių planetų yra gerokai daugiau, pagal kai kuriuos skaičiavimus – net pora šimtų, bet jų nykštukplanetiškumą patvirtinti ar paneigti sudėtinga dėl prastai žinomų fizinių duomenų.

Pagrindinę problemą sudaro hidrostatinės pusiausvyros forma. Tai yra forma, kurią įgyja kūnas, kai jame dominuoja gravitacijos, o ne cheminio ryšio, jėgos. Ta forma yra šiek tiek suplota sfera, susiplojimas atsiranda dėl sukimosi aplink savo ašį. Iš geriau žinomų Saulės sistemos kūnų – planetų-milžinių palydovų – galima gauti informacijos, kokio dydžio kūnai tampa valdomi gravitacijos.

Daugiausiai iš ledo sudarytiems objektams ribinis dydis yra 200–400 km, uoliniams – 600–900 km. Intervalai tokie dideli todėl, kad nėra tiksliai aišku, kaip ta hidrostatinė pusiausvyra pasiekiama, o turimi pavyzdžiai – labai nevienareikšmiai. Galima rasti palydovų, kurie yra netaisyklingų formų ir dideli, arba taisyklingų formų ir mažesni. Tolimų objektų spindulius išmatuoti sudėtinga, nes tą padaryti įmanoma iš esmės tik iš jų ryškių, t.y. išmatavus, kiek Saulės šviesos jie atspindi. O tai priklauso ne tik nuo spindulio, bet ir nuo paviršiaus savybių, vadinamo albedo.

Pagal geriausius matavimus, tikrai nykštukinės planetos turėtų būti jau minėti Cerera, Plutonas, Eridė, Haumėja, Makemakė, Kvaoaras ir Sedna, taip pat Orkusas, Salakija ir du pavadinimų neturintys objektai 2007 OR10 bei 2002 MS4. Ilgesnį jų sąrašą, kurio viso perrašinėti prasmės nematau, rasite čia. Tik atkreipsiu dėmesį, jog tarp pavadinimus turinčių nykštukinių planetų kandidačių yra ir Varda, turinti palydovą Ilmarę. Nežinantiems – Varda yra valų valdovė, o Ilmarė – maja, jos tarnaitė.

Mažųjų Saulės sistemos kūnų yra nesuskaičiuojama daugybė – į šią grupę patenka ir visi asteroidai, Kuiperio žiedo objektai bei Oorto debesis, kuris yra dar toliau nei Kuiperio žiedas ir iš kurio pas mus atskrenda kometos.

Grįžkime prie planetos apibrėžimo. Jį skaitant, verta atkreipti dėmesį į keletą svarbių aspektų. Pirmasis – jis tinka tik Saulės sistemai, nes kalbama apie kūnus, besisukančius aplink Saulę, o ne šiaip aplink žvaigždę. Taip padaryta specialiai; Tarptautinė astronomų sąjunga nusprendė, kad egzoplanetų klasifikavimą geriau būtų atskirti nuo Saulės sistemos planetų. Priežasčių tam yra keletas, bet jos visos susiveda į vieną esminį dalyką: Saulės sistemą pažįstame nepalyginamai geriau nei egzoplanetas. Egzo-nykštukinių planetų aptikti kol kas neturime galimybės, o jei jas aptiktume, neturime galimybės identifikuoti, kad jos yra tokios, o ne tikros planetos arba ne mažieji kūnai.

Antrasis aspektas – kaip jau minėjau, kriterijus yra kokybinis, o ne kiekybinis. Žmonių kalba tai reiškia, kad jis apibrėžia tam tikrus žodžiais nusakomus kriterijus, o skaičiais nusakomų kriterijų neįvardija. Tai sudaro sąlygas įvairioms interpretacijoms, ypač kalbant apie orbitos išvalymą. Plutonas turbūt irgi išvalytų orbitą per pakankamai ilgą laiko tarpą.

Neptūno orbitoje vis pasipainioja Plutonas (jis kartais priartėja arčiau Saulės nei Neptūnas), tad gal ir Neptūno negalima laikyti planeta, o tik nykštukine? Jeigu Plutonas būtų gerokai arčiau Saulės, tai, turbūt, būtų tapęs normalia planeta, o ne nykštukine. Kaip tokius dalykus apibrėžti griežčiau? Tokių bandymų yra ne vienas; bene naujausias iš jų pasirodė šių metų liepą, jame planetų planetiškumas apibrėžiamas per laiką, reikalingą orbitai išvalyti.

Palyginus šį laiką su žvaigždės gyvavimo trukme, paaiškėja, kad aštuonios planetos Saulės sistemoje ir visos žinomos egzoplanetos patenka į „planetų“ kategoriją, o nykštukinės planetos tikrai gerokai prasčiau valosi savo apylinkėse. Ir skirtumas yra ne keletas procentų, o bent tūkstantis kartų, taigi atskyrimas tarp planetų ir nykštukinių planetų yra akivaizdus.

Ir visgi, nepaisant visų šių priežasčių, kodėl Plutonas nėra planeta, egzistuoja daug žmonių, kurie linkę jį priskirti planetoms. Kai kurie taip daro iš nostalgijos, kiti tiesiog sugrupuoja „planetų“ ir „nykštukinių planetų“ kategorijas į vieną bendrą. Tokiu atveju būtų galima planetas skirstyti bent į tris grupes: Žemės tipo planetas (Merkurijus, Venera, Žemė, Marsas), milžines (Jupiteris, Saturnas, Uranas, Neptūnas) ir nykštukines (visos likusios).

Toks skirstymas man atrodo neblogas – išlaikomas atskyrimas tarp nykštukinių planetų ir kitokių, žemiškos ir milžinės planetos tarpusavyje taip pat gana smarkiai skiriasi, o ir plutonofilai (ar reikėtų juos vadinti hadofilais, kad nesikirstų šaknų kalbinė kilmė?) lieka patenkinti. Bet tada reikia pripažinti, kad Saulės sistemoje planetų yra ne aštuonios ir ne devynios, o šiuo metu bent 13 ir greičiausiai dar kelios dešimtys. Asmeniniam naudojimui rinktis galite tikrai laisvai, bet profesionalioje literatūroje visgi sutiksime beveik išimtinai tik standartinį, aštuonių planetų, variantą.

Apibendrinant, atsakymas į klausimą, kiek Saulės sistemoje yra planetų, išlieka – aštuonios. Bet galima ginčytis ir kad kelios dešimtys, tik tikslaus skaičiaus tada pasakyti neįmanoma.