'Potatisradie' för att definiera dvärgplaneter

Att bestämma vad som är och inte är en planet är ett problem där International Astronomical Union har genererat en stor mängd varm luft. Utmaningen är att hitta ett sätt att definiera en planet som inte är beroende av godtyckliga regler. Att till exempel säga att kroppar som är större än en viss godtycklig storlek är planeter men att mindre inte är det kommer inte att fungera. Problemet är att icke-godtyckliga regler är svåra att få tag på.

År 2006 ändrade IAU sin definition av en planet på ett sätt som degraderade Pluto till en andra klassens medlem av solsystemet. Pluto är inte längre en fullskalig planet utan en dvärgplanet tillsammans med en handfull andra objekt som kretsar runt solen.

IAU:s nya definition av en planet är ett objekt som uppfyller följande tre kriterier. Den måste vara i omloppsbana runt solen, ha tillräcklig massa för att ha bildats till en nästan rund form och den måste ha rensat sin bana från andra föremål.

Pluto uppfyller de två första kriterierna men misslyckas på det tredje eftersom den korsar Neptunus omloppsbana (även om Neptunus, konstigt nog, passerar).

Sådana objekt kallas officiellt dvärgplaneter och deras definition är avgjort godtycklig. I sin oändliga visdom konstaterar IAU att dvärgplaneter är alla transneptuniska objekt med en absolut magnitud mindre än +1 (dvs. en radie på minst 420 km).

Idag fokuserar Charles Lineweaver och Marc Norman vid Australian National University i Canberra på ett nytt sätt att definiera dvärgplaneter som kommer att dramatiskt förändra vårt sätt att tänka om dessa objekt.

Problemet handlar om att separera de potatisformade objekten i solsystemet från de sfäriska. Vad Lineweaver och Norman har gjort är att visa från första principer hur denna skiljelinje faller naturligt mellan objekt som är större och mindre än 200 kilometer i radie.

Deras tillvägagångssätt är helt enkelt att leta efter en potatissfärströskel i bilder av kroppar i solsystemet. De empiriska bevisen tyder på att tröskeln ligger på cirka 200 km.

Lineweaver och Norman räknar sedan ut materialstyrkan hos dessa kroppar under deras tidiga år när deras form bestämdes. De beräknar de andra krafterna som verkar på dessa kroppar, såsom gravitationskrafterna och de krafter som är förknippade med snabbt snurrande kroppar.

Det visar sig att sett ur denna synvinkel stämmer 200 km-tröskeln ganska bra. Allt mindre än detta skulle nästan säkert inte ha pressats av krafter som är tillräckligt stora för att forma det till en sfär. Allt större, å andra sidan, är tillräckligt pressat för att bilda en sfär.

Lineweaver och Normans slutsats är att dvärgplaneter i princip är allt större än 200 km i radie som inte har rensat sin egen bana från andra kroppar.

En sådan definition passar de flesta objekt i solsystemet men det finns en eller två konstigheter som inte passar. asteroiden Vesta, till exempel, är både potatisformad och större än 200 km i diameter. Lineweaver och Norman bortförklarar detta genom att antyda att det kan ha deformerats av en kollision relativt sent i livet.

Tröskeln på 200 km ser ut att vara ett vettigt kriterium som det astronomiska samfundet kan samlas kring. Problemet är att det dramatiskt ökar antalet objekt som räknas som dvärgplaneter och som kanske inte tillfredsställer alla, särskilt de som längtar efter specialbehandling för Pluto.

Å andra sidan gör det Pluto till den främsta representanten för dvärgplaneterna, en viktig men dåligt studerad undergrupp av kroppar i solsystemet. Det kan bara öka intresset för detta iskalla föremål.

Som astronomer är alltför mycket medvetna om är intresse mer eller mindre synonymt med finansiering. Och det är naturligtvis den outtalade frågan i hjärtat av debatten om vad som är och inte är en planet.

Ref: arxiv.org/abs/1004.1091 : Potatisradien: en lägre minimistorlek för dvärgplan

Dölj