Pluton - izgubljeni planet

Petak, 19. listopada 2007. u 19:56 sati

Zahvaljujemo se gospodinu Ogrenu Varioli što nam je ljubazno dozvolio da objavimo ovaj njegov tekst koji je izvorno objavljen na stranicama Geografija.hr


Među planetolozima već je dugo otvoreno pitanje što se sve treba smatrati planetom i bi li po tom kriteriju baš svi planeti bili planeti; Ovo se naravno odnosi prvenstveno na Pluton; Po zaključcima posljednje astronomske konferencije Pluton je izgubio status planeta; S obzirom da se o tome u medijima dosta raspravljalo, ovdje ćemo se osvrnuti samo na problematiku vezanu oko toga, ali ne i na sve zaključke konferencije; Uostalom, definicije su najnezahvalniji posao i vrlo je teško osmisliti dobru definiciju, pa i zaključci konferencije nisu nešto što se ne može promijeniti.

Razmotrimo prvo argumente koji govore da je Pluton planet, odnosno one koji govore da je planetoid/asteroid. Najčešći razlozi koji se navode u prilog tezi da je Pluton planet su sljedeći: ima atmosferu, ima veliki mjesec, a i sam nije baš malo tijelo. Istina je i da Pluton nema atmosferu kad je u najdaljoj točci, u afelu, jer su onda svi plinovi zamrznuti i na tlu. No ipak se u dijelu plutonove godine, kad je bliže Suncu, plinovi oslobode pa stvaraju atmosferu.

Najčešći razlozi koji se navode u prilog tezi da Pluton nije planet su slijedeći: postoje i veća tijela koja se ne smatraju planetima (do sada je otkriveno tek jedno, ali svakako će ih biti još otkrivenih, pitanje je vremena), Pluton ima stazu jako nagnutu prema ravnini ekliptike i vrlo izduženu što je karakteristika malih tijela, po veličini se ne uklapa u dio sunčevog sustava u kojem se nalazi (iza plinovitih divova). Raspravimo sad malo o navedenim argumentima:

Planet
Atmosfera je dosta klimav razlog, jer primjerice Merkur, iako planet, nema atmosferu, osim onog što ispari s tla ili je doneseno sunčevim vjetrom. S druge strane, neki sateliti poput Titana ili Tritona posjeduju atmosferu (Titan čak malo gušću nego Zemlja). No kod slobodnih planetoida atmosfera nije uočena. Ipak, atmosfera zapravo i ne bi smjela biti kriterij, jer ovisi o previše nebitnih faktora za definiciju planeta kakav je npr. udaljenost od Sunca.

Mjesec
I planetoidi mogu imati svoj satelit, ali niti kod jednog nije uočen tako veliki, mjerljiv s matičnim tijelom (slika 1).


Sl. 1 Pluton i njegov mjesec Haron snimljeni HST-om

Može li to biti kriterij? S time bi se mogli složiti, premda se čulo svakojakih primjedbi na taj račun. Evo jedne koja već na prvi pogled zvuči nategnuto. Netko je dao prijedlog da se Pluton nazove dvojnim planetom jer je težište cijelog sustava Pluton-Haron izvan Plutona (slika 2).


Sl. 2 Gravitacijski sustav Pluton-Haron

Zašto ovaj prijedlog ne može biti pravi znanstveni razlog? Uzmimo primjer zvijezde koja je jedva dovoljne mase da se u njoj pokrene nuklearna reakcija (da tek tinja). I pretpostavimo da ta zvijezda ima pratitelja samo malo manje mase, ali nedovoljne da se pokrenu nuklearne reakcije. Nesumnjivo je da je prvo zvijezda, a drugo planet. No kako su mase mjerljive moguće je da težište sustava bude izvan zvijezde. To nas međutim ne sprječava da jedno zovemo zvijezda, a drugo tijelo planet. Ako u takvom, hipotetskom slučaju, nismo kao argument upotrijebili položaj težišta, onda to ne smijemo niti u nekom drugom slučaju. Onda je to znanstveno.

Prema tomu sama veličina mjeseca u odnosu na matično tijelo bi se mogla uzeti kao argument, premda je to možda malo neobično. Ako tijelo već ima svoj satelit onda bi isti mogao biti kriterij bez obzira na težište sustava. Dovoljno da je manji od matičnog tijela. Ali to bi trebalo još malo izdefinirati.

Veličina objekta
Argument veličine objekta je također upitan. Kako je navedeno, postoji za sada jedan otkriveni planetoid veći od Plutona, no postoji i više planetskih satelita koji su veći od Plutona, a dva su čak veća i od Merkura (Ganimed i Titan). Gdje postaviti granicu veličine? (slika 3).


Sl. 3 Jedna od do sada najboljih fotografija Plutona

Pokušaj da se odredi granica veličine tamo gdje tijelo ima dovoljnu masu da postane sferno (oko 400 - 500 km, ovisno o fizičkom sastavu) korak je u pravom smjeru, ali ako bi se to napravilo bez podrobnijih analiza, Sunčev sustav bi imao stotinjak planeta. A vidjet ćemo malo kasnije da bi onda bilo i nekih novih nevolja.

Planetoid
Izduženost staze također nije baš pravi argument. Kod većine planeta numerički ekscentricitet iznosi do 0,10. Kod Plutona je 0,25, ali i kod Merkura je 0,21, pa bi po tome i Merkur bio upitan. I nagnutost staze u odnosu na ekliptiku (inklinacija) je vrlo problematična. Naime pojam inklinacije je, ustvari, hibrid geocentričnog i heliocentričnog sustava. Ako koristimo heliocentrični sustav onda u obzir treba uzimati nagib staze planeta u odnosu na ravninu sunčevog ekvatora, a ne u odnosu na ekliptiku. Samo i isključivo zbog lakšeg mjerenja sa Zemlje govori se o nagibu ravnina u odnosu na ravninu ekliptike (ravninu zemljine staze). A ako baš zapnemo za ekliptiku onda treba reći i da Merkur ima nagib staze za više od 7 stupnjeva, što nije zanemarivo (Pluton ima 17 stupnjeva). A ravnina ekliptike je nagnuta za 7 stupnjeva i 15 minuta prema ravnini sunčevog ekvatora. Znači ni to ne bi trebalo igrati ulogu.

Kako onda odrediti kriterije po kojima će nešto biti planet, a po kojima planetoid? (Pokušalo se uvesti i nove termine po kojima bi Pluton i još neka tijela bili "mali planeti", zatim su neki pokušali razlučiti nazive "planetoid" za veće tijelo i "asteroid" za manje tijelo nepravilnog oblika i slično).

Pionirski pokušaj
Posljednja astronomska konferencija pokušala je kombinacijom različitih kriterija napokon doći do prave definicije planeta. Ali, iako je pokušaj bio hvale vrijedan, može se reći da je bio tek pionirski. Navesti ću samo neke elemente koje bi prilikom definiranja trebalo ispraviti.

Prvo: u definiciji stoji da jedan od kriterija koje treba zadovoljavati tijelo koje pretendira na status planeta, kaže da to tijelo ne smije presijecati stazu drugog planeta. Pluton to ne radi! Istina da se primakne Suncu bliže od Neptuna, ali je u različitoj ravnini. Samo u tlocrtnoj projekciji te staze se presijecaju. U prostoru se ova dva planeta čak ni ne približavaju. Ali ono najzabavnije je da se u istom članku ne navodi ništa o veličini tijela kao kriteriju, pa bi prema ovoj definiciji isto tako i Neptun (premda neizmjerno veći) trebao izgubiti status planeta jer "presijeca" Plutonovu stazu. Definicija treba biti jasna.

Drugo: neki kriteriji uopće nisu uzimani u obzir. Npr. nitko nije razmatrao nešto tako bitno kao što je građa tijela. Zar ne bi bilo prirodno razmotriti agregatno stanje tijela? Planeti su uvijek fluidni (dobrim dijelom), a planetoidi su kruti (slika 4).


Sl. 4 Pretpostavka unutrašnje
građe Plutona

Dapače, ovakav pristup obuhvatio bi i još neke karakteristike, kao što je recimo pitanje satelita. Ukoliko tijelo ima veliki satelit onda ovaj može plimnim silama (naprezanjima) održavati rastaljenost unutrašnjosti planeta. To bi svakako bio slučaj kod Plutona i Harona. Pa premda su oni sinkronizirani (uvijek jedan drugom pokazuju istu stranu) i zato nema plimnog djelovanja, do te sinkronizacije je moralo doći postupno, te je Pluton dugi period vremena morao biti većinom rastaljen. Naravno, nisu ovo sve poteškoće. Postoje još mnoge.

I dalje lutanja
Bilo je i prijedloga da se još nekoliko tijela proglasi planetima. Problem je što onda nastupaju i društveni razlozi. Do sada je otkrivenih planetoida mnogo (na desetke tisuća), a često su ih otkrivali amateri. I premda to treba proći određenu proceduru svatko je otkrivenom tijelu davao imena po svojoj volji. Neki su nazivani i po omiljenim jelima. Tako, kad bi se još neka tijela proglasila planetima, dobili bismo jedan planet koji se zove Xena (po liku iz serije). To ne ide! (usput, većina ljudi je "xenofobična" na tu seriju). Ne možete jednom uvaženom članu sustava dati ime Tom & Jerry ili Zagor Tenej. Budimo ozbiljni!

Da sve ispadne u stilu komedije, prvo je donesen zaključak da ostali kandidati neće dobiti status planeta, a tek potom je Xena preimenovana (autor se nije potrudio naći novo ime - samokritika autora). I tako dok su neki nalazili beznačajna tijela i davali im svoja imena, otkrivači najznačajnijeg tijela nisu uspjeli dati svoje ime otkrivenom objektu, a niti je objekt postao planet.

I što sad?
Sad ono najbitnije! Da, treba konačno definirati što je planet, ali težnja za egzaktnošću oduzima, posebno fizičarima (bez uvrede), potrebnu fleksibilnost. Uvijek su razmatrani samo "prirodni" razlozi, i samo jedan društveni i to onaj malo prije navedeni o nazivu objekta. A ovdje ti "prirodni" razlozi ni najmanje nisu u prednosti. Nešto egzaktno, što je priroda napravila, može se odrediti ako se radi npr. o pojmu kružnice koja ima veličinu 2r?. To ne može biti drugačije. To je tako! Ali kad se radi o dogovaranju onda je to društveni čin i treba razmotriti i društvene kriterije.

Što je s činjenicom da je Pluton imao status planeta punih 75 godina? Cijeli ljudski život. Ušao je u sve svjetske udžbenike kao planet. Otkriven je nakon ciljane potrage za devetim planetom. Otkriven je nakon velikog truda Clydea Tombaugha koji je danima gubio vid pregledavajući i uspoređujući fotografije (tako se to onda radilo). Danas se planetoidi otkrivaju "klikanjem miša". Da, treba osmisliti i dobro izvesti program za to, ali već iz poštovanja prema trudu čovjeku koji nije imao ni ZX 48 Spectrum, trebalo bi Pluton zadržati kao planet. Čak i ako sva slična tijela proglasimo planetoidima (mislim da bi to ipak bilo u redu, kakva god bila definicija planeta) zašto ne bismo napravili iznimku?

Ovako ispada da je u igri gomila zavisti. "Ja sam otkrio jednaki objekt i on nije planet, a njegov objekt se zove planet. Zašto bi on imao sreću, a nitko drugi ne?". Nažalost nemam drugu riječ nego zavist. Još jednom: zašto ne bismo napravili iznimku? Ni prva ni zadnja u povijesti.

Prigovor o zbunjujućem učenju koje će iz toga proisteći ne stoji. Dapače iznimke je često lakše upamtiti. A i radi se o samo jednoj informaciji od tisuća i tisuća koje učenik treba naučiti. Još će sada i profesori koji su učili učenike da je Pluton planet trebati učiti suprotno te iste učenike. Neučinkovito! Koga ta tematika zanima neće mu biti teško naučiti iznimku, a koga ne zanima taj i neće toliko ulaziti u detalje i neće mu biti bitno, niti će dobiti lošiju ocjenu u školi jer ne zna definirati planet (do sad to očigledno nisu znali ni oni kojima je to posao). Uostalom svi planeti nose naziv rimskih bogova, a samo Uran naziv grčkog boga. Zašto onda i njega ne bismo preimenovali u Celus? Strašna iznimka! Boli glava! Ne mogu ljudi zaspati!

A evo i još jedan primjer, opet hipotetski. Zamislite svjetsku konferenciju arhitekata. I po nekim standardima odlučili su da se u pojam "toranj" ne uklapa Eiffelov toranj. Ne bi li napravili iznimku?? Ne bi li rekli: "Dobro, takve i takve objekte ćemo zvati toranj, ali među njih ubrojit ćemo još i Eiffelovu građevinu". Kome bi to smetalo? Zna se da je to iznimka i time je sve rečeno. Netko to možda ne smatra znanstvenim načinom, ali ja ovo smatram potrebnom znanstvenom fleksibilnošću (nikako ne pretjeranom). Dapače ovdje krutosti nema mjesta. Ne radi se samo o prirodnim zakonima nego i o dogovoru, znači o društvenim normama. (I sam volim egzaktno odrediti stvari, no strah od iznimke mogu pobijediti - op. a.).

I samo još jedna insinuacija. Do sada se Plutona nije izbacivalo iz kluba planeta. I do sada se NASA milijunima godina borila za financije kojima bi se napravilo letjelicu za istraživanje posljednjeg planeta. Napokon su dobili traženo i ove godine je lansirana letjelica za Pluton i, za čudo, već na prvoj konferenciji o malim tijelima Pluton je izgubio status planeta. Pluton je otkrio Amerikanac i Amerikanci su svim silama branili status planeta, dok im je to bilo neophodno. To je politička strana priče.

Odjeci
Ali čim je konferencija završena, neki su se pobunili da je odluka o Plutonu sporna jer je glasalo samo oko 20% sudionika konferencije. Očigledno se većina njih nije željela zamarati ovim pitanjem.

Zbog svega gore navedenog vidi se da su moguće promjene i da planetolozi još lutaju u svemirskoj tmini. Svakako bi bilo potrebno organizirati još poneku konferenciju o tijelima Sunčevog sustava, ali uz malo bolju pripremu. Ovako to izgleda kao bitka dva krvna neprijatelja koji se gađaju kamenjem, a za pojasom imaju lasersko oružje. Argumenti su srednjevjekovni. Navode se elementi putanje i sl. a ne ide se u prirodu objekta (sastav) ili način nastanka (koji je, pravo govoreći, nepoznat).

Zaključak
Iako je problematika je kompleksna i opsežna, nadam se da sam ovdje razjasnio barem ono osnovno s čime se trebaju susresti astronomi. Nije mi namjera pozivati ljude na potpisivanje međuplanetarne peticije za vraćanje statusa planeta Plutonu (to je šala), nego samo pokušavam sagledati sve argumente ovog pitanja. Kako bilo da bilo, zadnji zaključci govore u prilog da Sunčev sustav ima osam planeta, slagali se mi s tim ili ne.

Opći podaci o Plutonu
Promjer: 2320 km
Masa: 0,0021 mase Zemlje
Gustoća: 2,03 ?
Albedo: 0,3
Srednja udaljenost od Sunca: 5.900.000.000 km
Numerički excentricitet: 0,249979
Revolucija: 248,19 godina
Inklinacija: 17o 10"
Rotacija: 6d 09h
Nagib ekvatora prema ravnini putanje: 122o 30"
Prosječna temperatura na površini: -230o C (43K)
Atmosfera: N i CH4

Korištena literatura
Osobna arhiva
V. Vujnović, 1990.: Astronomija 1 i 2, Školska knjiga, Zagreb
D. McNab, J, Younger, 1999.: Planeti, BBC