Was ist ein Planet?

Die Vorstellung der Menschheit darüber, was sich ein Planet im Laufe der Zeit verändert. Magier und alte Gelehrte glaubten einst, dass die Erde eine flache Scheibe (oder Zikkurat oder Würfel) ist, aber im Laufe der Zeit wurde klar, dass dies eine Kugel ist. In späteren Zeiten stellte sich heraus, dass unser Planet nur einer von vielen Planeten im bekannten Universum ist.

Und doch entwickelt sich unser Konzept des Planeten weiter. Einfach ausgedrückt, die Definition eines Planeten ist historisch mit dem Kontext verbunden. Astronomen entdeckten nicht nur Planeten außerhalb des Sonnensystems, die die Grenzen dessen, was wir für normal halten, überschritten, sondern auch neue Körper in unserem eigenen System, die uns zwangen, Klassifizierungsschemata zu ändern.

Laufzeitverlauf

Die alten Philosophen und Wissenschaftler des Planeten des Sonnensystems schienen überhaupt nicht das zu sein, was sie heute sind. Ohne Teleskope sahen sie aus wie besonders helle Sterne, die sich im Verhältnis zu Hintergrundsternen bewegen. Die frühesten Aufzeichnungen über die Planetenbewegung stammen aus dem zweiten Jahrtausend vor Christus, als babylonische Astronomen den Grundstein für die westliche Astronomie und Astrologie legten.



Dies kann ein Zeichen der Beobachtung der Venus durch den babylonischen König Ammi-tzaduk ( 17. Jahrhundert v. Chr.) Enthalten . Auf der Tafel MUL.APIN aus dem 7. Jahrhundert vor Christus Die Bewegungen der Sonne, des Mondes und der bekannten Planeten (Merkur, Venus, Mars, Jupiter, Saturn) werden im Laufe des Jahres dargestellt. Die Tafeln von Enum Anu Enlil aus dem neuassyrischen Königreich, ebenfalls aus dem 7. Jahrhundert v. Chr., Beschreiben die Vorzeichen, die mit himmlischen Phänomenen und Planetenbewegungen verbunden sind.

In der Antike übernahmen die Astronomen ein neues Konzept von Planeten - Körpern, die sich um die Erde drehen. Und obwohl einige von ihnen für das heliozentrische System kämpften - zum Beispiel die Astronomen Aristarchus von Samos III Jahrhundert v und Seleukus aus Seleukia des II. Jahrhunderts v - Die meisten Wissenschaftler neigten zu einem geozentrischen Standpunkt. Die Astronomen begannen bereits, mathematische Modelle zu erstellen, die die Bewegung von Planeten in der Zeit vorhersagen.

Der Höhepunkt der Forschung fand im 2. Jahrhundert n. Chr. Statt, als Ptolemaios das klassische Werk Almagest veröffentlichte , das tausend Jahre lang der astronomische und astrologische Kanon in Europa und im Nahen Osten blieb. Nach diesem System drehten sich berühmte Planeten und Körper (sogar die Sonne) um die Erde. In den folgenden Jahrhunderten haben indische und islamische Astronomen das System aufgrund ihrer Beobachtungen des Himmels erweitert.

Mit Beginn der wissenschaftlichen Revolution im XV-XVIII Jahrhundert begann sich die Definition des Planeten wieder zu ändern. Dank Nikolai Copernicus, Galileo Galilei und Johannes Kepler, die das heliozentrische Modell des Sonnensystems vorschlugen und förderten, wurden die Planeten als Objekte definiert, die um die Sonne und nicht um die Erde kreisen. Die Erfindung des Teleskops führte zu einem besseren Verständnis der Planeten und ihrer Ähnlichkeit mit der Erde.


Vergleich der geozentrischen und heliozentrischen Modelle des Universums

Zwischen dem 18. und 20. Jahrhundert wurde es entdeckt, ohne neue Objekte, Monde und Planeten zu zählen. Ceres, Vesta, Pallas (und der Haupt-Asteroidengürtel), die Planeten Uranus und Neptun, der Mond des Mars und Gasriesen. Dann entdeckte 1930 Pluto, der als 9. Planet des Sonnensystems bezeichnet wurde.

Während dieser Zeit gab es keine formale Definition des Planeten. Nach allgemeiner Vereinbarung wurde der Planet als jeder "große" Körper in der Umlaufbahn um die Sonne angesehen. Zusammen mit der Vereinbarung über die neun Planeten des Sonnensystems blieb es bis zum 21. Jahrhundert bestehen. Zu diesem Zeitpunkt erforderten zahlreiche Entdeckungen im und außerhalb des Sonnensystems die Annahme einer formalen Definition.

Arbeitsgruppe Extrasolarplaneten

Astronomen haben lange geglaubt, dass andere Sternensysteme ihre eigenen Planeten haben sollten, aber die erste Entdeckung eines Planeten außerhalb des Sonnensystems (Extrasolar oder Exoplaneten) fand erst 1992 statt. Dann kündigten zwei Radioastronomen des Arecibo-Observatoriums (Alexander Volshchan und Dale Freil) die Entdeckung von zwei Planeten an , die den Pulsar PSR 1257 + 12 umkreisen [der Planet hieß PSR B1257 + 12 c oder Poltergeist - ca. übersetzt.].

Die erste bestätigte Entdeckung erfolgte 1995, als Astronomen der Universität Genf (Michel Mayor und Didier Kelo) die Entdeckung von 51 Pegasus b. Von Mitte der neunziger Jahre bis zum Start des Kepler- Weltraumteleskops im Jahr 2009 waren die meisten extrasolaren Planeten Gasriesen in Größe und Masse, die entweder mit Jupiter vergleichbar waren oder diese deutlich übertrafen.


Im Januar 2017 wurde die größte Charge aller vom Kepler-Teleskop entdeckten Exoplaneten bestätigt - 1.284 Stück.

Neue Entdeckungen zwangen die internationale astronomische Gemeinschaft IAU 1999 zur Einrichtung einer Arbeitsgruppe für extrasolare Planeten (WGESP). Ihre Aufgabe heißt "das zentrale Zentrum der internationalen Untersuchung extrasolarer Planeten zu sein". Als Ergebnis der Forschung und der Entdeckung vieler außersolarer Körper wurde versucht, die Nomenklatur zu verfeinern.

Bis Februar 2003 kündigte WGESP die Entwicklung einer „Arbeitsdefinition“ des Planeten an:

1) Objekte mit einer wahren Masse, die geringer ist als die Grenzmasse, die für die thermonukleare Fusion von Deuterium erforderlich ist (jetzt sind es 13 Jupitermassen für Objekte mit Sonnenmetallizität), umkreisende Sterne oder Sternreste - dies sind „Planeten“ (es spielt keine Rolle, wie sie gebildet werden). Die Mindestmasse / -größe, die erforderlich ist, um ein extrasolares Objekt als Planeten zu erkennen, sollte denen im Sonnensystem ähnlich sein.

2) Substellare Objekte mit einer wahren Masse, die die für die thermonukleare Fusion von Deuterium erforderliche Grenzmasse überschreitet, sind „Braune Zwerge“, unabhängig davon, wo sie sich befinden und wie sie sich gebildet haben.

3) Frei bewegliche Objekte in Gruppen junger Sterne mit Massen, die die für die thermonukleare Fusion von Deuterium erforderliche Grenzmasse nicht überschreiten - dies sind keine Planeten, sondern subbraune Zwerge.

Bis zum 22. Januar 2017 wurde die Entdeckung von 2.000 Exoplaneten bestätigt, und 3.565 Kandidaten wurden in 2.675 Sternensystemen (einschließlich 602 Mehrplanetensystemen) entdeckt.


Die Anzahl der bestätigten Entdeckungen von Exoplaneten pro Jahr

Von Anfang bis Mitte der 2000er Jahre wurden im Kuipergürtel viele Entdeckungen gemacht, die neue Debatten zum Thema Planeten anregten. Alles begann mit der Entdeckung von Sedna im Jahr 2003 durch ein Team von Astronomen vom Palomar Observatory in San Diego. Nachfolgende Beobachtungen bestätigten, dass sein Durchmesser etwa 1000 km beträgt und dass er groß genug ist, um ein hydrostatisches Gleichgewicht zu erfahren.

2005 folgte die Entdeckung von Eris - einem noch größeren Objekt (über 2000 km Durchmesser) -, das von einem früheren Team von Astronomen hergestellt wurde. Dann, am selben Tag, wurde Makemake und einige Tage später Haumea entdeckt. In dieser Zeit wurden mehrere weitere Entdeckungen gemacht - Kvavar im Jahr 2002, Orc im Jahr 2004 und OR10 im Jahr 2007.

Die Entdeckung mehrerer Objekte außerhalb der Umlaufbahn von Pluto, die groß genug waren, um eine Kugelform anzunehmen, zwang die IAU, eine formale Definition des Planeten auszuarbeiten. Bis Oktober 2005 beschränkte eine Gruppe von 19 IAU-Mitgliedern ihre Auswahl auf drei Merkmale:

1. Planet - jedes Objekt in der Umlaufbahn der Sonne mit einem Durchmesser von mehr als 2000 km.
2. Planet - jedes Objekt in der Umlaufbahn der Sonne mit einer stabilen Form, die durch seine eigene Schwerkraft bereitgestellt wird.
3. Planet - jedes Objekt in der Umlaufbahn der Sonne, das seine Umgebung dominiert.

Nachdem der Ausschuss keinen Konsens erzielt hatte, beschloss er, diese Definitionen einer breiteren Abstimmung zu unterziehen. Es fand im August 2006 beim 26. IAU-Treffen in Prag statt. Am 24. August wurde das Problem einer endgültigen Abstimmung unterzogen, dank derer ein neues Klassifizierungsschema verabschiedet wurde, das Planeten und kleinere Körper trennt.

1. Ein Planet ist ein Himmelskörper, (a) der die Sonne umkreist, (b) eine ausreichende Masse aufweist, so dass seine eigene Schwerkraft den Widerstand eines Festkörpers überwindet, so dass er in ein hydrostatisches Gleichgewicht gerät (nahezu kugelförmige Form), und (c) die Umgebung seiner Umlaufbahn reinigt .
2. Ein Zwergplanet ist ein Himmelskörper, (a) umkreist die Sonne, (b) hat eine ausreichende Masse, so dass seine eigene Schwerkraft den Widerstand eines Feststoffs überwindet, so dass er in ein hydrostatisches Gleichgewicht gerät (nahezu kugelförmige Form), (c) reinigt seine Umgebung nicht Umlaufbahnen, (g) kein Satellit.
3. Alle anderen Objekte mit Ausnahme von Satelliten, die die Sonne umkreisen, sollten als "kleine Körper des Sonnensystems" bezeichnet werden.

In Übereinstimmung mit dieser Entscheidung stufte die IAU Pluto, Eris und Ceres als Zwergplaneten ein, während andere Trans-Neptun-Objekte (TNOs) nicht markiert blieben. Die neue Klassifizierung verursachte viele Unklarheiten und Einwände in der astronomischen Gemeinschaft, und viele beschuldigten die Kriterien der Unbestimmtheit und Kontroverse ihrer Anwendung.


Bekannte Trans-Neptun-Objekte

Zum Beispiel argumentierten viele, dass der Planet seine Umgebung reinigen sollte, unter Berufung auf die Existenz erdnaher Objekte, Jupiters trojanischer Asteroiden und andere Beispiele dafür, wie Planeten ihre Umlaufbahnen mit anderen Objekten teilen. Ihre Behauptungen wurden jedoch zurückgewiesen und erklärt, dass diese großen Körper keine Umlaufbahnen mit kleinen teilen, sondern sie dominieren und mitziehen.

Ein weiterer rutschiger Punkt ist das Problem des hydrostatischen Gleichgewichts, wenn der Planet genug Masse hat, um unter dem Einfluss seiner Schwerkraft zusammenzubrechen und eine Kugelform anzunehmen. Wann dies geschieht, ist unbekannt, und einige glauben, dass ein solches Kriterium aus diesem Grund nicht richtig angewendet wird.

Darüber hinaus behaupten einige Astronomen, dass diese neuen Kriterien nur für die Arbeit mit dem Sonnensystem nützlich sind. Aber wie Exoplanetenstudien gezeigt haben, können Planeten in anderen Sternensystemen sehr unterschiedlich sein. Insbesondere die Entdeckung vieler "Superjupiter" und "Supererden" zerstörte die allgemein akzeptierten Vorstellungen von dem, was für das Planetensystem als normal angesehen werden kann.

Im Juni 2008 kündigte das IAU-Exekutivkomitee die Einrichtung einer neuen Unterklasse von Zwergplaneten an, um die Definitionen weiter zu präzisieren. Sie verarbeiteten Informationen über neu entdeckte TNOs und definierten den Begriff „Plutoide“, der Pluto, Eris und andere in Zukunft zu findende transneptune Zwergplaneten (ohne Ceres) kombiniert. Im Laufe der Zeit wurden Haumea und Makemake zur Liste hinzugefügt.

Trotz all dieser Versuche und Änderungen in der Nomenklatur glauben viele, dass das Problem bisher nicht gelöst wurde. Darüber hinaus hat die mögliche Existenz des 9. Planeten an den Außengrenzen des Sonnensystems das Feuer der Diskussion angeheizt. Und mit der Fortsetzung unserer Forschung über Exoplaneten - und mit der Implementierung unbemannter (oder sogar bemannter) Missionen zu anderen Sternensystemen - können wir erwarten, dass diese Debatte in eine neue Phase übergeht!