Un nuovo studio sta cercando di trovare una migliore definizione di pianeta dopo quella scelta nel 2006 dall’Unione Astronomica Internazionale.
Un recente studio pubblicato su The Planetary Science Journal spera di affrontare il tema mai risolto del trovare una nuova definizione di “pianeta” sfidando quella lunga data delineata dall’Unione Astronomica Internazionale (IAU) che ha stabilito la Risoluzione IAU B5 nel 2006, con conseguente declassamento di Plutone da “pianeta” a “pianeta nano”. “La risoluzione B5 dell’IAU è problematica, è vaga ed esclude gli esopianeti, e i problemi non scompariranno da soli”, dice il dott. Jean-Luc Margot, autore principale dello studio. “La nostra comunità e il pubblico meritano definizioni migliori per termini astrofisici importanti come ‘pianeta’ e ‘satellite’. Abbiamo avuto 18 anni per identificare i problemi e considerare possibili modi per andare avanti. Ci sono buone ragioni per credere che siamo meglio equipaggiati ora nel 2024 rispetto al 2006 per produrre un buon risultato”.
L’attuale definizione di pianeta
Secondo la risoluzione B5 dell’IAU, l’attuale definizione di pianeta è la seguente:
(a) è in orbita attorno al Sole
(b) ha una massa sufficiente affinché la sua gravità possa vincere le forze di corpo rigido, cosicché assume una forma di equilibrio idrostatico (quasi sferica)
(c) ha ripulito le vicinanze intorno alla sua orbita
Sfortunatamente, questo ha portato alla retrocessione di Plutone da pianeta a pianeta nano, poiché non soddisfaceva i criteri (c). Inoltre, la risoluzione B5 dell’IAU si limita ai pianeti all’interno del nostro Sistema Solare, specificatamente per quanto riguarda i pianeti che orbitano attorno a una singola stella. Al contrario, è stato confermato che circa 50 esopianeti orbitano attorno a una stella all’interno di un sistema binario (a due stelle). Pertanto, una nuova definizione dell’IAU che comprenda gli esopianeti potrebbe aiutare a stabilire un quadro migliore per i pianeti in tutto il cosmo.
Mentre la risoluzione IAU B5 è considerata una definizione qualitativa (non matematica) per i pianeti, questo studio recente ha tentato di sviluppare una definizione più quantitativa (matematica), o tassonomia planetaria (classificazione), che potrebbe comprendere pianeti e satelliti (lune) sia all’interno che all’esterno del nostro Sistema Solare. Per raggiungere questo obiettivo, i ricercatori hanno utilizzato una serie di equazioni per calcolare la “capacità di un corpo planetario di liberare una zona” che coincide con il criterio (c) della risoluzione IAU B5, con l’obiettivo di accertare la dimensione approssimativa che un corpo planetario deve avere per “liberare una zona”. Sono state utilizzate anche equazioni aggiuntive per accertare la differenza tra un pianeta e un satellite.
Una classificazione in base alle proprietà
Lo studio sostiene che i corpi planetari possano essere classificati sulla base di proprietà facilmente misurabili: elementi orbitali e masse. Il raggruppamento non supervisionato dei corpi del Sistema Solare in base agli elementi orbitali e alle masse produce gruppi ben differenti. Il raggruppamento rivela che i satelliti sono distinti dai pianeti e rivela che gli 8 pianeti sono distinti da tutti gli altri corpi. La presenza di questi gruppi e gli spazi tra questi gruppi forniscono linee di demarcazione naturali per la tassonomia planetaria.
Si sottolinea dunque l’attenzione sulla capacità di ripulire una zona in una scala temporale specificata, in contrapposizione all’averlo semplicemente fatto. La prima è solida e facilmente quantificabile e osservabile, la seconda è difficile da implementare e difficile da quantificare. Viene quindi proposta una singola scala temporale di liberazione applicabile a tutte le stelle, resti stellari e nane brune, una definizione che è allineata con le raccomandazioni IAU, ma che esamina anche le potenziali difficoltà correlate a queste raccomandazioni.
La presente proposta è composta dalle seguenti definizione:
Un pianeta è un corpo celeste che
(a) orbita attorno a una o più stelle, nane brune o resti stellari
(b) è più massiccio di 10^23 kg
(c) ha una massa inferiore a 13 masse di Giove (2,5 × 10^28 kg)
Un satellite è un corpo celeste che orbita attorno a un pianeta.
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Il declassamento di Plutone
Con sede a Parigi, Francia, l’IAU è stata fondata il 28 luglio 1919 a Bruxelles, Belgio, con l’obiettivo di promuovere e migliorare tutti gli aspetti dell’astronomia, tra cui la ricerca scientifica, la divulgazione al pubblico e l’istruzione globale. A maggio 2024, l’IAU è composta da 92 paesi e 12.738 membri. L’IAU ha tenuto 32 assemblee generali nel corso della sua storia con l’obiettivo di stabilire un protocollo scientifico o, nel caso dei pianeti, fornire una nuova definizione durante la 26a Assemblea generale nel 2006. Esempi di risoluzioni più recenti includono la protezione della radioastronomia dalle interferenze radio e i progressi nell’astronomia ultravioletta, entrambi alla 31a Assemblea generale nel 2021.
La motivazione di questo studio è stata derivata dalla risoluzione IAU B5 del 2006 che ha stabilito una nuova definizione di pianeta, che ha portato alla retrocessione di Plutone da pianeta a pianeta nano in base ai nuovi criteri. Ciò è stato immediatamente accolto con scetticismo dalla comunità scientifica, incluso il dott. Alan Stern, che è il ricercatore principale della missione New Horizons che ha visitato Plutone nel 2015, con Plutone retrocesso meno di un anno dopo il lancio di New Horizons all’inizio del 2006.
Secondo Margot, Plutone rimane un corpo planetario straordinario che merita di essere esplorato, tuttavia, non ha senso classificarlo con gli altri otto pianeti. Si possono avere legittime preoccupazioni sulla portata e la precisione della definizione di pianeta dell’IAU del 2006, ma almeno il risultato della risoluzione dell’IAU è stato sensato: Plutone non apparteneva agli otto pianeti e doveva essere assegnato a una classe diversa. Il lavoro dello studio non è incentrato su Plutone, ma piuttosto sulla quantificazione e generalizzazione della definizione di pianeta.
Al momento la NASA ha confermato l’esistenza di 5.690 esopianeti e questo numero continua a crescere a un ritmo costante ogni giorno, il che significa che anche il numero di esopianeti in orbita attorno a più stelle crescerà. Pertanto, una nuova definizione di pianeta potrebbe fornire un quadro migliore per identificare e caratterizzare gli esopianeti e i rispettivi satelliti (esolune) mentre continuiamo a esplorare il cosmo. Questo studio potrebbe aiutare a stabilire tale quadro sviluppando un approccio quantitativo alla definizione di pianeti e satelliti sia nel nostro sistema solare che oltre, il che potrebbe aiutare a modellare la nostra comprensione dell’universo e del nostro posto in esso. Inoltre, usare la matematica per stabilire una nuova definizione potrebbe anche rimuovere qualsiasi soggettività dalla definizione dei pianeti.
“Nella nostra proposta non è stato progettato nulla per mantenere basso il numero di pianeti”, dice Margot. “L’analisi di clustering è completamente agnostica sui sentimenti umani. Avrebbe potuto portare a un gruppo di 8 pianeti, 12 pianeti o 50 pianeti e avremmo fatto esattamente la stessa cosa. Ha identificato 8 pianeti. I lettori che sono dispiaciuti che corpi più piccoli non siano riconosciuti come pianeti dovrebbero trovare conforto nel fatto che questi corpi non sono meno degni di essere esplorati. Una classificazione tassonomica in un gruppo o nell’altro non è un indicatore di importanza scientifica”.
