مطالعه‌ای جدید می‌گوید پلوتو باید یک سیاره باشد

پلوتو از سال 2006 تا کنون میان سیاره و سیاره کوتوله بودن سرگردان است. موضوع بر سر پاکسازی مداری است، کاری که پلوتو به خوبی نمی‌تواند از پس آن برآید.

سیاره پلوتو در میان علاقه‌مندان به ستاره‌شناسی یکی از دوست‌داشتنی‌ترین اجرام است. 12 سال پیش نهمین سیاره منظومه شمسی بود، اما از آن زمان تاکنون رسما از دایره سیارات خارج شده و عنوان سیاره کوتوله را یدک می‌کشد. هرچند هنوز هم بر سر اینکه آیا واقعا باید پلوتو را یک سیاره کوتوله بدانیم یا نه، بحث و تبادل نظر وجود دارد.

اکنون تیمی از دانشمندان مطالعه‌ای انجام داده‌اند که شاید بتواند هویت سیاره‌ای پلوتو را مجددا به او بازگرداند. در سال 2006 اتحادیه بین‌المللی اخترشناسی (IAU) در راستای طبقه‌بندی اجرام آسمانی تعاریفی را منظور کرد که به موجب آن پلوتو از فهرست سیارات حذف می‌شد. بنابر تعریف این اتحادیه سیاره جرمی است که :

  • در مداری به دور خورشید گردش داشته باشد.
  • مقدار کافی گرانش برای حفظ حالت حالت کروی خودش داشته باشد. (یا به عبارت بهتر تعادل هیدرواستاتیکی داشته باشد)
  • مدار خود را از اجرام کوچک پاک سازی کند.

در تعریف بالا ویژگی سوم به این معناست که جرم آسمانی مذکور در مدار حرکتی خودش می‌بایست بر تمامی اجرام دیگر از نظر گرانشی برتری داشته باشد و هیچ جرم ثانی مداخله ایجاد نکند. از میان این سه ویژگی، پلوتو هم در مداری، هرچند نامتعارف، به دور خورشید گردش می‌کند و هم گرانش آن برای حفظ تعادل هیدرواستاتیکی‌اش کفایت می‌کند. مشکل در ویژگی سوم است. پلوتو توانایی لازم برای پاک‌سازی مدارش را ندارد و چندین جرم کمربند کوئیپر در این ناحیه حضور دارند. اما همه دانشمندان چنین نظری را قبول ندارند.


بیشتر بخوانید :  سیاره کوتوله چیست؟ سیاره بودن یا نبودن؛ مسئله این است!


مقاله جدیدی که توسط دانشمندان دانشگاه فلوریدا در مجله ایکاریوس (Icarus) به چاپ رسیده است می‌گوید ویژگی سوم برای همه سیارات به طور عادلانه در نظر گرفته نشده است و جامعه علمی از این معیار پشتیبانی نیم‌کند. این تیم با مرور مقالات منتشر شده در طول دو قرن گذشته، تنها در یک مقاله مربوط به سال 1802 استفاده از این ویژگی را برای طبقه‌بندی سیارات مشاهده کردند. البته همین مورد هم بر مبنای استدلالی بوده است که بعدها نقض شد.

نویسنده نخست این مقاله، فیلیپ مرتزگر (Philip Metzger) می‌گوید :

تعریف اتحادیه بین‌المللی ستاره‌شناسی مفهومی را برای پایه‌ای ترین جرم علوم سیاره‌ای، یعنی سیاره، بنانهاده است که کسی از آن در تحقیقات‌اش استفاده نمی‌کند. چنین تعریفی باعث می‌شود ما دومین سیاره جالب و پیچیده منظومه شمسی را کنار بگذاریم.

سیاره پلوتو
از سال 2006 اتحادیه بین‌المللی ستاره‌شناسی وجود سیاره نهم برای منظومه شمسی را منتفی دانست. آنها به دلیل آنکه پلوتو گرانش کافی برای پاکسازی مدارش ندارد، آن را به عنوان یک سیاره کتوله طبقه‌بندی کردند.

به علاوه این تیم تحقیقاتی دریافتند که از دوران گالیله، ستاره‌شناسان به طور معمول از قمرهایی نظیر تیتان (قمر زحل) و اروپا (قمر مشتری) تحت عنوان سیاره نام می‌بردند. مرتزگر در اینباره ادامه می‌دهد :

در حال حاضر ما فهرستی از 100 دانشمندان را در اختیار داریم که از استفاده آنها از واژه سیاره با تعریفی اتحادیه بین‌المللی ستاره شناسی ارائه کرده است مغایرت دارد. آنها از این واژه استفاده می‌کردند چرا که از نظر کاربردی مفید بود. این تعریف مبهم است و در آن مشخص نشده است که منظور از پاکسازی سیاره دقیقا چیست.

اگر قرار باشد این تعریف را با دقت بالایی در نظر بگیریم، دیگر جرمی به نام سیاره نخواهیم داشت، چرا که هیچ یک از سیارات کنونی مدار خود را به طور کامل پاکسازی نمی‌کنند.

مرتزگر می‌گوید وقتی در سال 2006 اتحادیه بین‌المللی ستاره‌شناسی این تغییر را انجام داد، ادعای آنها این بود که پاکسازی مداری مفهومی است که به واسطه آن می‌توان میان سیارک و سیاره تفاوت قائل شد و آنها از یکدیگر تمیز داد. اما این مطالعه اخیر نشان می‌دهد که این تعریف حقیقتا چنین توانایی ندارد. کربی رانیون (Kirby Runyon) از آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز و یکی از نویسندگان این مقاله می‌گوید :

در این مطالعه ما نشان دادیم که این یک ادعای تاریخی کاذب است. بنابراین استفاده از این استدلال برای پلوتو شبهه‌برانگیز است.

محققان استدلال می‌کنند که بهتر است یک سیاره بر اساس ویژگی‌های ذاتی‌اش تعریف شود و نه معیارهایی نظیر دینامیک مدار سیاره که می‌توانند تغییر کنند. مرتزگر در این خصوص می‌گوید‌ :

ویژگی‌های دینامیکی ثابت نیستند و دائما در حال تغییرند. بنابراین نمی‌توان از آنها به عنوان صفات بنیادین برای یک جرم سماوی استفاده کرد، چرا که این ویژگی‌ها تنها نمایانگر وضعیت کنونی اجرام است.

این دانشمندان به عنوان جایگزین پیشنهاد می کنند که طبقه‌بندی سیارات باید بر اساس اندازه آنها باشد. یک سیاره باید به اندازه کفی بزرگ باشد تا گرانش حاصل بتواند شکل کروی به آن بدهد.  مرتزگر ادامه می‌دهد :

و این یک تعریف اختیار نیست. این مورد یک نقطه عطف مهم در فرآیند تکامل یک سیاره است. زمانی که جرمی به این مرحله می‌رسد ژئولوژی فعال و فعالیت‌های درونی آن شروع می‌شوند. به عنوان مثال پلوتو اقیانوس‌ زیر سطح، اتمسفری چندلایه، ترکیبات آلی و شواهدی از وجود اقمار و دریاچه در گذشته‌اش را داراست.

ما در مور دیک سیاره با خواص دینامیکی فعالتر از مریخ صحبت می‌کنیم. تنها سیاره‌ای که جغرافیای آن بیشتر از پلوتو فعال است، زمین است.

پلوتو فارغ از اینکه سیاره باشد یا یک سیاره کوتوله جرم سماوی بسیار شناخته شده‌ای است. پلوتو در سال 1930 کشف شد و تا سال 2006 به عنوان ههمین سیاره منظومه شمسی از آن یاد می‌شد. مدار این سیاره بسیار متغیر است و برخی از مواقع شاهد هستیم که از سیاره هشتم، یعنی نپتون، نیزبه خورشید نزدیک‌تر می‌شود. پس از آنکه چندین جرم آسمانی سنگی در حدود اندازه پلوتو در منظومه شمسی کشف شد، اتحادیه بین‌المللی ستاره‌شناسی بر آن شد تا پلوتو را از فهرست سیارات خارج و آن را یک سیاره کوتوله طبقه بندی کند.

سیاره کوتوله پلوتو
تصویر زیر از تلسکوپ فضایی هابل در بین سال های ۲۰۰۲ تا ۲۰۰۳ به دست آمده است. جزئی‌ترین نمایی‌ است که از سطح پلوتو در دسترس است (اعتبار: NASA/ESA)

نکته جالبی که در خصوص پلوتو به چشم می‌خورد این است که این سیاره با وجود آنکه 0.2 درصد زمین و 10 درصد ماه جرم دارد، اما گرانش کافی برای به دام انداختن 5 قمر را داراست. پلوتو و بزرگترین قمر آن یعنی چارون‌ (Charon) حول یک نقطه مرکزی، مستقل از جرم پلوتو، به دور یکدیگر می‌چرخند؛ از همین رو برخی این دو جرم را به عنوان یک سیستم دوتایی قلمداد می‌کنند.

در سال 2015 کاوشگر افق‌های نو (New Horizons) از نزدیکی پلوتو عبور کرد و از بسیاری از اسرار این جرم آسمانی پرده برداشت. به عنوان مثال لازم است بدانیم که سن کم این جرم آسمانی منجر شده است که در سطح آن حفرات کمی به چشم بیایند. وجود کوه‌هایی با ارتفاع ۳۵۰۰ متر و نیز مه‌گرفتگی‌های اطراف سطح پلوتو از دیگر یافته‌های مهم این کاوشگر است.


بیشتر بخوانید : ماموریت فضاپیمای افق‌های نو ؛ داستان ملاقات با یک سیاره کوتوله


آنچه مشخص است این است که این مقاله به بحث در خصوص ماهیت پلوتو پایان نخواهد داد. اتین سیگل (Ethan Siegel) اخترفیزیکدان و ستون‌نویس فوربس‌ساینس سال گذشته در این خصوص نوشت :

مسئله بزرگتر از این است که آیا پلوتو مدار خود را پاکسازی می‌کند یا خیر. موضوع دیگر این است که آیا این جرم در منظومه شمسی قرار دارد یا خیر. وقتی صحبت از وضعیت سیاره‌ای می‌شود، تنها ژئوفیزیک کافی نیست. در ستاره‌شناسی سه قانون مهم برای مالکیت اجرام در نظر گرفته می‌شود : موقعیت مکانی، موقعیت مکانی و موقعیت مکانی.

نکته بسیار معناداری در خصوص جایگاه ما در منظومه شمسی وجود دارد؛ نکته‌ای که منجر شده زمین را یک سیاره بنامیم ولی به پلوتو چنین لقبی ندهیم. اگر بخواهیم در خصوص منظومه شمسی و تعداد سیارات صادقانه بگویم، باید بگوییم که هشت جرم آسمانی مشخص وجود دارد که با هر یک با دیگری متفاوت است.

با این همه تا زمانی که این بحث به پایان نرسیده است، ما تماشگر نشسته‌ایم. احتمالا به زودی در اردوگاه مقابل مقاله‌ای با استدلال جدیدی منتشر خواهد شد.

بیشتر بخوانید :

منبع : ScienceAlert



ارسال نظر