Istilah "planet kerdil" telah mendapat populariti yang tidak pernah didengar sejak beberapa tahun kebelakangan ini. Sebagai sebahagian dari kategorisasi tiga arah objek yang mengorbit Matahari, istilah ini diadopsi pada tahun 2006 kerana penemuan objek di luar orbit Neptunus, ukurannya sebanding dengan Pluto. Sejak itu, ia digunakan untuk menggambarkan banyak objek di tata surya, yang membalikkan sistem klasifikasi lama, yang memiliki sembilan planet.
Juga, istilah ini telah menimbulkan kekeliruan dan kontroversi, khususnya, yang berkaitan dengan penerapannya kepada badan-badan seperti Pluto. Walaupun begitu, Kesatuan Astronomi Antarabangsa (IAU) mengakui lima badan di dalam sistem suria kita sebagai planet kerdil, enam lagi akan ditentukan pada tahun-tahun mendatang dan kira-kira 200 badan tersebut mungkin berada di dalam tali pinggang Kuiper.
Definisi
Menurut definisi yang diadopsi oleh IAU pada tahun 2006, sebuah planet kerdil adalah "sebuah cakerawala yang mengorbit bintang yang cukup besar untuk dibundarkan oleh gravitasi sendiri, tetapi tidak membersihkan wilayah planet yang serupa, dan bukan satelit. Di samping itu, ia mesti mempunyai jisim yang mencukupi untuk mengatasi kekuatan mampatan dan mencapai keseimbangan hidrostatik."
Pada hakikatnya, istilah ini merujuk kepada sebarang objek massa planet yang bukan merupakan planet atau satelit semula jadi yang memenuhi dua kriteria asas. Pertama, ia mesti berada di orbit langsung Matahari dan bukan bulan di sekitar badan lain. Kedua, ia mesti cukup besar untuk mengambil bentuk sfera di bawah pengaruh graviti sendiri. Dan, tidak seperti planet, ia tidak perlu membersihkan kawasan sekitar orbitnya.
Saiz dan berat badan
Video promosi:
Agar badan dapat membulat, ia mesti cukup besar agar graviti menjadi kekuatan dominan yang mempengaruhi bentuk badan. Tekanan dalaman yang dihasilkan oleh jisim ini akan menyebabkan permukaan menjadi plastik, melancarkan kenaikan tinggi dan mengisi tekanan. Badan kecil yang berdiameter kurang dari satu kilometer tidak melakukan ini (seperti asteroid), mereka dikawal oleh daya di luar daya graviti mereka sendiri, yang cenderung mengekalkan bentuk yang tidak teratur.
Objek trans-Neptunian terbesar (TNO)
Sementara itu, badan-badan beberapa kilometer di seberang - ketika graviti penting, tetapi tidak dominan - mengambil bentuk sferoid atau "kentang". Semakin besar badan, semakin tinggi tekanan dalamannya sehingga mencukupi untuk mengatasi daya mampatan dalaman dan mencapai keseimbangan hidrostatik. Pada ketika ini, badan menjadi sekujur mungkin, memandangkan putaran dan kesan pasang surutnya. Inilah definisi had planet kerdil.
Walau bagaimanapun, putaran juga boleh mempengaruhi bentuk planet kerdil. Sekiranya badan tidak berputar, ia akan menjadi sfera. Lebih cepat berputar, semakin memanjang atau serba boleh. Contoh ekstrem ini adalah Haumea, yang panjangnya hampir dua kali ganda pada paksi utama seperti pada tiang. Daya pasang surut juga menyebabkan putaran badan secara beransur-ansur tersekat pasang surut, dan badan tetap menghadap pendamping dengan satu sisi. Contoh ekstrem sistem seperti itu ialah Pluto - Charon, kedua-dua badan terkunci di antara mereka.
IAU tidak menentukan had atas dan bawah untuk ukuran dan jisim planet kerdil. Walaupun had bawah ditentukan oleh pencapaian bentuk hidrostatik keseimbangan, ukuran atau jisim di mana objek ini mencapai bentuk itu bergantung pada komposisi dan sejarah termalnya.
Contohnya, badan yang diperbuat daripada silikat keras (seperti asteroid berbatu) mesti mencapai keseimbangan hidrostatik dengan diameter kira-kira 600 kilometer dan jisim 3.4 x 10 ^ 20 kg. Untuk badan yang kurang tegar yang diperbuat daripada ais air, had ini akan lebih dekat dengan 320 km dan 10 ^ 19 kg. Akibatnya, saat ini tidak ada standar khusus untuk menentukan planet kerdil berdasarkan ukuran atau jisimnya, tetapi sebaliknya biasanya ditentukan berdasarkan bentuknya.
Kedudukan orbit
Sebagai tambahan kepada keseimbangan hidrostatik, banyak ahli astronomi berkeras untuk menarik garis antara planet dan planet kerdil berdasarkan ketidakmampuan mereka untuk "membersihkan sekitar orbitnya." Ringkasnya, planet dapat mengeluarkan badan yang lebih kecil di dekat orbitnya dengan perlanggaran, penangkapan, atau gangguan graviti, sedangkan planet kerdil tidak mempunyai jisim yang diperlukan untuk mencapainya.
Untuk mengira kemungkinan planet akan membersihkan orbitnya, para saintis planet Alan Stern dan Harold Levinson memperkenalkan parameter yang mereka nyatakan dengan huruf "lambda".
Parameter ini menyatakan kebarangkalian perlanggaran bergantung pada penyimpangan yang diberikan pada orbit objek. Nilai parameter ini dalam model Stern berkadar dengan kuadrat jisim dan berkadar terbalik dengan waktu dan dapat digunakan untuk memperkirakan potensi tubuh untuk membersihkan sekitar orbitnya.
Ahli astronomi seperti Stephen Soter, saintis Universiti New York dan rakan di Muzium Sejarah Alam Amerika, mencadangkan menggunakan parameter ini untuk menarik garis antara planet dan planet kerdil. Soter juga mengusulkan parameter yang disebutnya sebagai planet diskriminan - dilambangkan dengan huruf mu - yang dihitung dengan membagi jisim badan dengan jumlah jisim objek lain dalam orbit yang sama.
Planet kerdil yang dikenali dan mungkin
Pada masa ini terdapat lima planet kerdil: Pluto, Eris, Makemake, Haumea, dan Ceres. Ceres dan Pluto sahaja telah cukup diperhatikan sehingga tidak dapat dipertikaikan dalam kategori ini. IAU telah memutuskan bahawa objek trans-Neptunian (TNO) tanpa nama dengan magnitud mutlak lebih terang daripada +1 (dan secara matematik terhad kepada diameter minimum 838 km) harus diklasifikasikan sebagai planet kerdil.
Calon calon yang sedang dipertimbangkan termasuk Orc, 2002 MS4, Salazia, Kwavar, 2007 OR10 dan Sedna. Semua objek ini terletak di tali pinggang Kuiper; dengan pengecualian Sedna, yang dianggap berasingan - kelas TNO dinamik yang berasingan di sistem suria luar.
Ada kemungkinan terdapat 40 objek lagi dalam sistem suria yang dapat disebut sebagai planet kerdil. Dianggarkan bahawa sehingga 200 planet kerdil dapat dijumpai di tali pinggang Kuiper setelah mempelajarinya, dan di luar tali pinggang ini, jumlah mereka boleh melebihi 10,000.
Tidak setuju
Sejurus selepas keputusan IAU mengenai definisi planet ini, sejumlah saintis menyatakan tidak setuju. Mike Brown (pemimpin kumpulan Caltech yang menemui Eris) bersetuju untuk mengurangkan bilangan planet kepada lapan. Walau bagaimanapun, sebilangan ahli astronomi seperti Alan Stern telah mengkritik definisi IAU.
Stern berpendapat bahawa, seperti Pluto, Bumi, Marikh, Musytari, dan Neptunus juga tidak sepenuhnya membersihkan zon orbitnya. Bumi berputar mengelilingi Matahari dengan 10.000 asteroid dekat Bumi, yang dianggarkan Stern bertentangan dengan pembersihan orbit Bumi. Sementara itu, Musytari disertai oleh 100,000 Trojan asteroid di jalan orbitnya.
Pada tahun 2011, Stern menyebut Pluto sebagai planet dan menganggap planet kerdil lain seperti Ceres dan Eris, serta bulan besar, sebagai planet pelengkap. Walau bagaimanapun, ahli astronomi lain berpendapat bahawa walaupun planet besar tidak membersihkan orbitnya, mereka mempunyai kawalan penuh terhadap orbit badan lain di dalam zon orbitnya.
Aplikasi kontroversial lain mengenai definisi baru planet berkenaan dengan planet di luar sistem suria. Kaedah untuk mengesan objek ekstrasur tidak secara langsung menentukan sama ada objek membersihkan orbit, hanya secara tidak langsung. Akibatnya, pada tahun 2001, IAU menyetujui definisi "bekerja" yang terpisah untuk planet ekstrasur, termasuk kriteria yang meragukan: "Jisim / ukuran minimum yang diperlukan untuk objek ekstrasur untuk dianggap sebagai planet mesti sesuai dengan parameter yang diterima untuk sistem surya."
Walaupun tidak semua anggota IAU memilih untuk menerapkan definisi planet dan planet kerdil ini, NASA baru-baru ini mengumumkan bahawa ia akan menggunakan garis panduan baru yang ditetapkan oleh IAU. Walaupun begitu, perdebatan mengenai keputusan tahun 2006 belum berhenti, dan kita dapat mengharapkan perkembangan lebih lanjut dalam hal ini, ketika lebih banyak "planet kerdil" ditemui dan dikenal pasti.
Cukup mudah untuk menentukan planet kerdil mengikut piawaian IAU, tetapi memasukkan sistem suria menjadi sistem klasifikasi tiga peringkat akan menjadi lebih sukar kerana pemahaman kita tentang alam semesta berkembang.
Ilya Khel
