Лаборатория космических исследований

Ульяновская секция Поволжского отделения Российской Академии Космонавтики им. К. Э. Циолковского

Ульяновский Государственный Университет
Битва за планету Плутон.

  

Представляю перевод интересного интервью с Аланом Стерном для space.com от 29 ноября.

Алан Стерн борется за «планетарность» Плутона с тех пор, как это ледяное тело было понижено до "карликовой планеты" в 2006 году.

В том же году Международный астрономический союз (МАС) выступил с новом определением "планеты" - это небесное тело на орбите вокруг звезды или её остатков, достаточно массивное, чтобы стать округлым под действием собственной гравитации, но недостаточно массивное для начала термоядерной реакции, и сумевшее очистить окрестности своей орбиты от планетезималей.

(прим. пер. Планетозималь - это твердый объект, возникающий в ходе накопления планетой материала, собственная сила которого определяется собственной гравитацией и чья орбитальная динамика существенно не зависит от сопротивления газа. Это соответствует объектам в Солнечной системе диаметром больше, чем 1 км. Это, например, соответствует кометам и объектам из пояса Койпера).

Так как Плутон разделяет орбитальное пространство со многими другими объектами в поясе Койпера - это кольцо из ледяных тел  за орбитой Нептуна, то он была низведен до вновь созданной категории карликовых планет.

Такое переосмысление стало  ответом на открытие Эриды  астрономом Калифорнийского технологического института Майком Брауном. Эрида, скалистый мир, кружащийся у Солнца далеко за орбитой Плутона, как думали первоначально, будет больше, чем его кузина из пояса Койпера. Но новые наблюдения за Эридой подвергли сомнению её превосходство в размере.

Стерн, ученый из Юго-западного исследовательского института в Боулдере  штата Колорадо, руководитель миссии к Плутону “NewHorizons” НАСА, категорически не согласен с понижением Плутона.

В интервью SPACE.com  по электронной почте, Стерн излагает аргументы за «планетарность» Плутона и объясняет, почему это важно  чем мы называем Плутон и другие объекты в Солнечной системе.

Каковы ваши основные возражения против текущего определения "планеты" МАС?

У меня одно возражение против определения МАС. Оно заключается в том  то, что оно неаккуратно. В  том месте, где говорится о том, что существует достаточно большой объект, чтобы "очистить свою орбиту", потому что ни одна планета нашей солнечной системы полностью не очистила свою орбиту. Все они имеют некоторое количество астероидов, комет и объектов пояса Койпера, проходящих через их орбитальную зону.

Определение МАС заставляет его сторонников спорить, почему они написали не то, что они на самом деле подразумевают. Что чистая орбита это "возможность" очистить орбиту в совершенном мире компьютерного моделирования.

Но большей проблемой является то, что многие из его сторонников сказали еще в 2006 году, что определение МАС было специально разработано, чтобы ограничить число планет небольшим количеством. Это, на мой взгляд, ненаучно. Это где-то между личными предпочтениями и политическими.

И самое главное, я и многие другие ученые - почти 400 человек, которые подписали петицию против МАС в 2006 году – имеют возражения против определения МАС, потому что его последствия просто бессмысленны.

И вот почему. Критерий «чистой орбиты»  МАС  был разработан математически, это означает, что для того, чтобы квалифицироваться как планета на больших расстояниях от Солнца, тело должно иметь все больше массы, чем это необходимо на ближней орбите. Потому что зоны увеличиваются (как расстояние в кубе или как объем) в то время, как вы двигаетесь наружу, это также отчасти, потому что орбитальная скорость уменьшается с расстоянием, поэтому очистка орбиты занимает больше времени.

В конечном итоге,  многие объекты, которые могут очистить орбиту Меркурия, не могут  очистить орбиту Земли (напомню, это в том числе и Меркурий), и объект, который может очистить орбиту Земли сможет или не сможет очистить орбиту Плутона. На самом деле, Земля, я думаю, это единственный объект, с которым все согласны, что это планета - была слишком мала, чтобы очистить орбиту Плутона при зарождении Солнечной системы, и она не была бы планетой, если рассуждать, как МАС.

Так что люди, которые говорят, что Плутон не может очистить свою орбиту,  должны быть честными, также указывая, что планета Земля на таком расстоянии тоже не сможет этого, поэтому МАС по определению исключает из планет Землю, Меркурий, Венеру или Марс - на расстоянии Плутона.

Эта зависимость от расстояния критерия «планетарности» приводит к ситуациям, когда идентичные объекты не классифицируются одинаково в зависимости от пространства, что приводит к нелепой  хаотической схеме классификации. Это плохо для всех и для школьников, и для общественности, и для исследователей.

Вы сказали, что решение лишить Плутон его «планетарности» была мотивировано отчасти ненаучным желанием сохранить «особенные» планеты. Что Вы хотите этим сказать?

На прошлой неделе, вы интервьюировали Майка Брауна об определениях планеты. Майк как-то сказал мне во время интервью NPR, которое мы давали совместно в 2006 году: "Мы не можем иметь 50 планет. Моя маленькая дочь будет не в состоянии запомнить все их имена".

Ну, у меня две дочери, и я очень ценю отцовские чувства, но это вряд ли научное обоснование. Разве мы ограничиваем количество звезд для удобства запоминания, когда Галилео Галилей направил телескоп на небо и нашел их там несчетное число? Разве мы ограничиваем число галактик, когда было сделано  аналогичное открытие? Ограничивают ли ученые число названий гор или рек? Ограничивают ли биологи количество видов?

Во всех этих случаях ответ будет отрицательным, потому что наука принимает новые факты независимо от их удобства или неудобства. И так должно быть и в случае с планетами тоже.

Так что я ответил Майку на NPR тем вечером: "Ну, если мы не можем иметь 50 планет, а только восемь, потому что дети смогут запомнить их имена, то я думаю, мы должны вернуться назад ко времени восьми штатов".

Но, чтобы ответить на ваш вопрос более полно, многие сторонники планеты по определению МАС хотят ограничить количество планет навсегда. Когда я слышу это, то думаю, зачем сохранять малое число планет, кроме того, чтобы защитить их статус как особенных?

Данные это данные. За последние 15 лет или около того, мы узнали, что были неправы в планетарной науке - в нашей Солнечной системе не девять или 10 планет, как мы долго думали, а больше 900. Кроме того, мы узнали, что большинство планет в нашей Солнечной системе очень отличается от первой горстки тех, что мы знали, потому что они значительно меньше, хотя имеют практически все другие общие признаки.

Это как если бы мы выросли на необитаемом острове только ростом с баскетболистов из НБА, а затем, узнав, что другие народы мира в основном меньше, сказали бы, что эти люди не совсем то, что мы хотим называть людьми, потому что это заставило бы нас чувствовать себя на родном острове  неособенными.

Поэтому, когда речь идет о малых планетах, превышающих число больших (как число малых звезд больше, чем крупных), я говорю: "Круто, это было неожиданно, продолжайте в том же духе!" В конце концов, нужно реагировать на новые данные и изменять парадигму, чтобы лучше соответствовать совокупности фактов, в этом и заключается наука.

Какое определение "планеты" Вы предпочитаете, и почему?

Я хотел бы сказать аудитории, что лучшим будет  тест сериала "Star Trek"на «планетарность», чем принятый МАС.

Всякий раз, когда звездолет в сериале "Star Trek" останавливается возле  чего-то в пространстве и смотрят в видоискатель, аудитория и члены экипажа судна примерно в течение секунды понимают,  то планета или звезда, или другой космический корабль, или кометы, или туманность или астероид. Какая разница. Они не должны знать, что еще находится поблизости, они не должны проводить обзор Солнечной системы и изучать орбиты, чтобы определить, какие объекты очистили свою зону, им даже не нужно кандидата наук по астрономии для консультации.

Они просто знают посмотрев. Они знают, потому что это не трудно сказать, когда видишь планету, и они знают, что не имеет значения, в одиночку она или в группе. Если оно большое и округлое, "без сияния огня термоядерного синтеза", и не космический корабль, то это планета.

Строго говоря, после статьи 1991 года, в которой я придумал термин "карликовая планета" по аналогии с карликовыми звездами и карликовыми галактиками, я способствовал тому, что мы теперь называем геофизическим определением планеты. Планета -  это любой объект в пространстве, который является достаточно массивным, чтобы ее собственная гравитация создала состояние гидростатического равновесия, но не настолько массивная, чтобы его ядро могло воспламениться в  устойчивой реакции термоядерного синтеза.

Это простое определение красиво ограничивает планеты как объекты, которые являются слишком большими, чтобы вести себя как астероиды (которые контролируют свою форму больше за счет химических реакций, чем сил тяжести), и [слишком малы, чтобы вести себя как] звезды (которые являются достаточно большими, чтобы быть в гидростатического равновесии, но которые находятся или будут находиться в состоянии  ядерного синтеза).

И всё остальное не имеет значения - где мы ее нашли, на какой орбите и как это близко или далеко. В самом деле, вот как мы классифицируем большинство других типов объектов в астрономии - основываясь на том, что это есть, а не на том, где это или на чьей орбите.


Что вы скажете тем, кто утверждает, что Плутон просто большой объект пояса Койпера?

Я говорю, что они правы! Но это не связано с тем, является ли Плутон планетой или нет. Просто, потому что орбита Плутона и  других карликовых планет не меняет сути того,  что это такое, является ли объект горным или нет, и не зависит от того, в группе он или перемещается в одиночку.

Что мы видим в поясе Койпера является третьим классом планет, карликовые планеты. Большинство, как и Плутон и Эрида, имеют в основном скалистое содержание (как Земля), луны, и полярные шапки, атмосферы, времен года и другие признаки, как у больших планет. Они просто несколько меньше.

Еще до пояса Койпера , когда был обнаружен Плутон, он имел несоответствия, которые не относили его ни к планетам земной группы, ни к планетам-гигантам. Оказывается, это было совершенно верно, но теперь мы знаем почему: Плутон не соответствовал, потому что наша технология тогда не позволяла увидеть, что это был просто яркий и простой для обнаружения объект большого нового класса планет.

В самом деле, поэтому ясно, Церера [крупнейшим объектом в поясе астероидов] была планетой все время, но была неправильно классифицирована в своё время, потому что у нас было недостаточно подобных примеров, чтобы признать карликовые планеты как категорию. Сегодня, однако, ясно, что карликовых планет больше, чем планет из двух других классов, которые мы знаем в нашей Солнечной системе. Ну и какие типы планет сейчас выглядят как несоответствие с нормой?

Некоторые люди, кажется, плохо знакомы с этим фактом. Я вижу это как еще один шаг в революции Коперника, которая началась после смещения Земли из центра Вселенной.

Как вы думаете, астрономы когда-нибудь придут к общему решению?

Думаю да. Я ожидаю, что в скором времени, консенсус будет. Что наша Солнечная система была достаточно хороша, чтобы образовать планеты в очень больших количествах, и что большинство из них являются далекими карликами, дальше больших парней, о которых мы знали в детстве.

Тогда школы будут учить, что, как и реки на Земле, существует огромное количество планет в нашей Солнечной системе, и вы только должны помнить имена тех, которые находятся поблизости или особо известных.

Не все ли равно, назовем ли мы карликовую планету полноценной планетой или нет? Является ли это просто семантической проблемой, или она задевает что-то более важное?

Я думаю, это важно. Ученые устанавливают порядок среди большого числа фактов, и один из способов сделать это в таких разнообразных областях, как биология, геология, физика и астрономия, классификация.

В планетарной науке мы обнаружили нашу старую схему классификации неполноценной, потому что мы недавно открыли большое количество малых планет далеко в солнечной системе, а также горячие юпитеры и супер-Земли вокруг других звезд, планеты со странными новыми орбитами, и планеты, вращающиеся вокруг пульсаров.

Я не думаю, что наша работа в качестве астрономов состоит в том, чтобы реагировать на новые данные о планетах гораздо более разнообразных по размерам и орбитам, и положениям, чем мы знали, говоря, что больше нет никаких оснований для их классификации, и что слово планета потеряла всякий смысл.

Я думаю, наша работа, это найти лучшую схему классификации, что имеет смысл в свете новых данных. Как я уже говорил о тесте сериала "Star Trek", в действительности это не так трудно сделать.

В конце концов, эта область науки называется "планетарной". И если сказать, что планета не имеет значения, то ученый не сможет объяснить, в чем эта наука заключается. Разве это будет хорошо?

Очень многие до сих пор не знают, что Плутон исключен из числа планет. Информация не была достаточно широко представлена. Хотя эта информация важна, она сообщается в 1 классе школы на уроках "Окружающий мир"

Хорошо, что не знают, потому что её несправедливо исключили. В нашей Солнечной системе не восемь, а, как говорит Стерн, около 900 планет, это ближе к истине.