У квітні у Філософському суспільстві Вашингтона (округ Колумбія, США) між науковим керівником місії New Horizons Аланом Стерном і колишнім президентом Міжнародного астрономічного союзу (МАС) Роном Экерсом відбулися дебати щодо визначення того, що називати планетою. Предметом дискусії стали формальні визначення планети і карликові планети, прийняті XXVI Асамблеєю МАС в серпні 2006 року. Тоді після рішення, затвердженого в ході міжнародної конференції, Плутон, до якого в січні 2006 року вирушила станція New Horizons, став вважатися не планетою, а карликовою планетою, з чим не погодився Стерн. «Стрічка.ру» розповідає про дискусії науковців і аргументах сторін.
«Розрив між планетами і непланетами вражає»
Згідно з рішенням МАС, небесне тіло може називатися планетою, якщо задовольняє трьом умовам: (a) знаходиться на орбіті навколо Сонця, не будучи супутником іншого небесного тіла, (б) має масу, достатньої для прийняття за рахунок самогравитации кулястої форми, і (в) очистило околиці власної орбіти від сторонніх небесних тіл, наприклад, зробивши їх своїми супутниками. Під це визначення формально потрапили лише вісім небесних тіл — Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун, а Плутон, не задовольняє умові (в), виявився карликовою планетою. Згідно того ж МАС, небесному тілу, щоб називатися карликовою планетою, потрібно задовольняти лише умовами (а) і (б). З такої точки зору основна відмінність планети від карликової планети полягає в тому, що перша очистила власні околиці від сторонніх небесних тіл, тоді як друга — ні.
Подібна класифікація підкріплюється декількома кількісними критеріями, з яких безпосередньо випливає, що Плутон не можна вважати планетою подібно, наприклад, Землі або Юпітера. В дискусії вчених особлива увага приділялась одному з таких запропонованих критеріїв, а саме — представленому в липні 2015 року в публікації астронома Жан-Люка Марго з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (США). Згідно роботі цього вченого, для перевірки наявності статусу планети супутника зірки досить знання трьох параметрів: маси зірки, маси супутника і періоду його обертання навколо світила. Метод Марго враховує час, протягом якого небесне тіло розчищає свою орбіту навколо материнської зірки, і застосуємо до экзопланетам (які за умовою (а) автоматично не потрапляють під визначення планети, прийнятому МАС, оскільки знаходяться поза межами Сонячної системи).
Параметр П у планет і карликових планет відрізняється щонайменше на три порядки (взято з роботи астронома Жан-Люка Марго) Зображення: Jean-Luc Margot Тим не менш метод каліфорнійського вченого дозволяє вважати планетами 99 відсотків планет і екзопланет. У Сонячній системі підхід Марго залишає, зокрема, Цереру, Плутон і Еріду карликовими планетами. «Розрив між планетами і непланетами вражає. Різке відмінність передбачає фундаментальне розходження в тому, як ці тіла формувалися, а сам факт їх класифікації демонструє щось глибоке в наших знаннях про природу», — заявляв ще в липні 2015 року вчений.
Однак, якщо залишити в стороні дискусію, що розгорнулася між спікерами, що стосується механізму прийняття рішення в серпні 2006 року (тоді на конференції було не так багато професійних геофізиків, як того б хотів науковий керівник New Horizons), а також історичний екскурс Экерса про історію астрономії (у ньому, зокрема, говорилося, що довгий час з моменту відкриття Плутона в лютому 1930 року його розміри вважалися порівнянними з земними), то варто відзначити позицію останнього, згідно з якою рішення МАС, прийняте в серпні 2006 року, стосувалося не наукової сторони питання, а зачіпало лише питання найменування.
«Визначення планети залежить від її оточення»
Мабуть, головним аргументом, який Стерн неодноразово використовував у ході дебатів, критикуючи рішення МАС, стало те, що тепер «визначення планети залежить від її оточення». На перший погляд, згідно Стерну, це виглядає абсурдом. Дійсно, розмірковує вчений, якщо, наприклад, Землю помістити в хмару Оорта, то її вже не можна буде вважати планетою (згідно роботі Марго, маса планети повинна зростати по мірі віддалення від материнської зірки). В якості наочної ілюстрації своїх міркувань науковий керівник місії New Horizons навів приклад з горою, яка не перестає вважатися такою навіть у випадку, якщо вона розташовується не поодиноко, а разом з іншими горами у складі гірського масиву. Як продовження міркувань, що стосуються залежно визначення Землі як планети або карликової планети) від її відстані від Сонця, що випливає з критерію Марго, Стерн зазначив, що «розмір [небесного тіла] не важливий».
Земля і Місяць Фото: NASA Замість прийнятого МАС визначення науковий керівник New Horizons фактично запропонував інше визначення планети. Останній, згідно Стерну, має вважатися небесне тіло, яке має субзоряної масою, достатньої для формування кулястої форми, і в якому ніколи не протікали термоядерні реакції. Таким чином Стерн автоматично запропонував розглядати екзопланети в якості планет і виключив третя умова (в), що входить у визначення планети за МАС. Супутники планет, розміри яких співмірні з розмірами власне планет, Стерн вже давно запропонував називати планетами-супутниками.
«Два визначення»
Варто відзначити, що в ході дискусії Экерс і Стерн прийшли до своєрідного консенсусу, визнавши, що фактично говорять про «двох визначеннях», що ґрунтуються на різних підходах. Позиція МАС віддає перевагу «динамічного визначення», тобто у главу кута ставить орбітальну динаміку (враховує конкретну небесне тіло у взаємодії з оточуючими його іншими небесними тілами), тоді як точка зору глави New Horizons передбачає використання «геофізичного визначення» планети (ґрунтується на внутрішніх властивостях небесного тіла). Також Экерс визнав розумним те, що визначення планет могло б бути розширено і на випадок екзопланет. На його думку, в майбутньому МАС може прийняти таке рішення.
Однак не можна не врахувати ту обставину, що в ході дебатів позиція Экерса критикувалася набагато частіше, ніж Стерна (про це — нижче). З іншого боку, колишньому главі МАС, по всій видимості, все ж вдалося показати спірність точки зору прихильника «геофізичного визначення» в частині, що стосується непотрібності обліку оточення небесного тіла для того, щоб вважати його планетою. Зокрема, як зауважив Экерс, гора в океані швидше буде вважатися не горою, а островом. Дотримуючись такої точки зору, гіпотетичну Планету Х, про існування якої заявляють астрономи Майк Браун і Костянтин Батигін з Каліфорнійського технологічного інституту в Пасадені (США), все ж слід вважати планетою, оскільки саме вона, як свідчать розрахунки вчених, відповідає за ряд спостережуваних орбітальних параметрів карликових планет, що знаходяться за межами орбіти Нептуна. Саме Планета Х, якщо її існування буде підтверджено, стане справжньою дев’ятою планетою Сонячної системи, зайнявши місце Плутона, раптом став карликовою планетою.
Також важливо відзначити ставлення учасників дискусії до професійної приналежності вчених, які в серпні 2006 року проголосували за поточне визначення планети. Экерс впевнений, що рішення, прийняте фахівцями різних областей астрономії, не повинно перебувати у виключній компетенції геофізиків, на чому наполягає Стерн.
«Не потрібно»
Дебати вчених, які пройшли у Філософському суспільстві Вашингтона, в частині обґрунтованості визначення планети, прийнятого у серпні 2006 року МАС, «Стрічці.ру» прокоментував доктор фізико-математичних наук, завідувач відділом фізики і еволюції зірок Інституту астрономії Російської академії наук (ИНАСАН) Дмитро Вібе.
«Почну з того, що я перш усього не розумію, наскільки обґрунтовано взагалі бажання дати «офіційне» визначення терміну «планета». Особливо з урахуванням того, що всі інші астрономічні об’єкти — галактики, зірки, туманності та інше — прекрасно існують без визначень, і це відсутність визначень не призводить ні до якої плутанини», — вважає астрофізик.
Екзопланета Глізе 667 C c Зображення: European Southern Observatory На його думку, «обидва визначення погані». «Недолік визначення МАС — і в цьому можна погодитися зі Стерном — полягає в тому, що воно прив’язане до Сонячної системи, тобто правильніше було б називати його не визначенням планети, а ухвалою планети Сонячної системи, більше того, ухвалою планети в сучасній Сонячній системі. Останній пункт визначення МАС про здібності планети розчистити своє оточення припускає, що процес розчищення триває в часі, і на початку еволюції Сонячної системи був інтервал часу, протягом якого планети розчищали простір навколо себе. Чи означає це, що вони стали планетами тільки по закінченні цього процесу? Про інші недоліки досить сказав Стерн», — вважає Вібе.
З іншого боку, вважає доктор фізико-математичних наук, визначення МАС легко критикувати з-за його детальності, тоді як «більшу частину виступу Стерн присвятив не захист свого визначення, а визначення недоліків МАС». «Його визначення позбавлене цих недоліків, але в даному випадку, на мій погляд, відсутність недоліків само по собі є великим недоліком. А давайте, каже Стерн, називати планетою все кругле і без термоядерних реакцій. Ну, давайте. І який у цьому сенс? До речі, про визначення Стерна один з моїх колег пожартував, що йому не відповідає Земля, оскільки на Землі відбувалися термоядерні реакції (при вибухах бомб) », — говорить учений.
Визначення планети російський астрофізик логічним бачить будувати з опорою на її походження. «Як-то, може бути, так: планетою вважається тіло, звертається або обращавшееся навколо зірки, що виникло пізніше зірки в навколишньому її газо-пиловому диску, досить масивне, щоб прийняти округлу форму, і здатне з часом розчистити простір навколо себе від вихідного речовини протопланетного диска. Це дуже гарне визначення з єдиним недоліком: у більшості випадків його неможливо або вкрай важко перевірити», — підсумовує Вібе.
І повторює, що будь-яке визначення планети насправді «не потрібно».
