Cüce gezegen terimi son yıllarda çokça ortalıkta dolandı. Güneş’in yörüngesindeki cisimlerin üç yönlü bir sınıflandırmasının parçası olarak, bu terim, Neptün’ün yörüngesinin ötesinde büyüklük olarak Plüton ile karşılaştırılabilir nesnelerin keşfi nedeniyle 2006’da kabul edildi ve o zamandan beri, Güneş sistemimizdeki birçok nesneyi tanımlamak için kullanılmaya başlandı ve dokuz gezegen olduğunu iddia eden eski sınıflandırma sistemini alt üst etti.
Terim, aynı zamanda, Pluto gibi cisimlere doğruluğunu ve uygulanabilirliğini sorgulayan birçok kişiyle, kafa karışıklığı ve tartışmaya yol açtı. Bununla birlikte, IAU şu anda Güneş Sistemimizdeki beş cismi cüce gezegenler olarak kabul ediyor, önümüzdeki yıllarda altı tane daha tanınabilir ve Kuiper Kuşağı’nın genişliğinde 200 veya daha fazla var olduğu düşünülüyor.
Cüce Gezegen Tanımı
IAU tarafından 2006 yılında kabul edilen tanıma göre , bir cüce gezegen, kendi yerçekimi tarafından yuvarlanabilecek kadar büyük, ancak komşu bölgesini gezegenimsilerden temizlememiş ve bir uydu olmayan bir yıldızın yörüngesinde dönen bir gök cismidir. Daha açık bir ifadeyle, basınç dayanımının üstesinden gelmek ve hidrostatik dengeyi sağlamak için yeterli kütleye sahip olmalıdır .
Özünde, terim, iki temel kritere uyan ne bir gezegen ne de bir doğal uydu olan herhangi bir gezegensel kütleli nesneyi belirtmek içindir. Birincisi, Güneş’in doğrudan yörüngesinde olmalı ve başka bir cismin etrafında bir ay olmamalıdır. İkinci olarak, kendi yerçekimi altında küre şeklini alabilmesi için yeterince büyük olmalıdır. Ve bir gezegenin aksine, yörüngesinin etrafındaki mahalleyi temizlememiş olmalı.
Boyut ve Kütle:
Bir cismin yuvarlanabilmesi için, yeterince kütleli olması gerekir, öyle ki, kendi yerçekimi onu etkileyen baskın kuvvettir. Burada, bu kütlenin yarattığı iç basınç, bir yüzeyin plastisite kazanmasına neden olarak, yüksek kotların batmasına ve boşlukların dolmasına izin verir. Bu, çapı birkaç km’den küçük olan daha küçük cisimlerde (asteroitler gibi) olmaz.
Bu arada, yerçekimlerinin daha önemli olduğu ancak baskın olmadığı birkaç kilometre çapındaki cisimler, küremsi veya “patates şeklinde” olma eğilimindedir. Gövde ne kadar büyükse, iç basınç, iç basınç dayanımını aşmak için yeterli olana ve hidrostatik dengeye ulaşana kadar iç basıncı o kadar yüksek olur. Bu noktada, dönüş ve gelgit etkileri göz önüne alındığında, bir cisim olabildiğince yuvarlaktır. Bu, bir cüce gezegenin tanımlayıcı sınırıdır.
Bununla birlikte, rotasyon bir cüce gezegenin şeklini de etkileyebilir. Vücut dönmezse, bir küre olacaktır. Ancak ne kadar hızlı dönerse, o kadar yassı ve hatta ölçeklenebilir hale gelir. Bu aşırı bir örnektir Haumea iki kat daha uzun başlıca ekseni boyunca o kutuplarda olduğu gibidir. Gelgit kuvvetleri ayrıca bir vücudun dönüşünün kademeli olarak gelgit olarak kilitlenmesine neden olur, böylece her zaman aynı yüzü arkadaşına sunar. Bunun uç bir örneği, her iki cismin de gelgit olarak birbirine kilitlendiği Pluto-Charon sistemidir.
Cüce gezegenlerin üst ve alt boyut ve kütle limitleri IAU tarafından belirtilmemiştir. Ve alt sınır, hidrostatik bir denge şeklinin elde edilmesi olarak tanımlanırken, bir nesnenin bu şekle ulaştığı boyut veya kütle, bileşimine ve termal geçmişine bağlıdır.
Örneğin, sert silikatlardan (kayalık asteroitler gibi) yapılmış gövdeler, yaklaşık olarak bir çapta hidrostatik dengeyi sağlamalıdır. 600 km ve 3.4×10 20 kg kütle . Daha az sert su buzundan yapılmış bir gövde için sınır 320 km ve 10 19 kg’a yakın olacaktır . Sonuç olarak, şu anda bir cüce gezegeni boyutuna veya kütlesine göre tanımlamak için belirli bir standart mevcut değildir, bunun yerine daha genel olarak şekline göre tanımlanır.
Yörünge Hakimiyeti:
Hidrostatik dengeye ek olarak, birçok gökbilimci gezegenler ve cüce gezegenler arasında bir ayrım yapılmasında, ikincisinin “yörüngelerinin etrafındakileri temizleyememesine” dayanarak yapılmasında ısrar etti. Kısacası, gezegenler çarpışma, yakalama veya yerçekimi bozukluğu ile yörüngelerinin yakınındaki daha küçük cisimleri kaldırabilir (veya çarpışmaları önleyen yörünge rezonansları kurabilir), oysa cüce gezegenler bunu yapmak için gerekli kütleye sahip değildir.
Bir gezegenin yörüngesini temizleme olasılığını hesaplamak için, gezegen bilimciler Alan Stern ve Harold F. Levison (birincisi Yeni Ufuklar’ın Pluto misyonunun baş araştırmacısı ve Moon Express’teki Baş Bilim Adamıdır ) lambda parametresi olarak tanımladıkları bir parametreyi ortaya koydular.
Bu parametre, bir nesnenin yörüngesinin belirli bir sapmasına neden olan bir karşılaşma olasılığını ifade eder. Stern’in modelindeki bu parametrenin değeri, kütlenin karesiyle orantılı ve periyotla ters orantılıdır ve bir cismin yörüngesini temizleme kapasitesini tahmin etmek için kullanılabilir.
NYU’da ikamet eden bilim adamı ve Amerikan Doğa Tarihi Müzesi’nde Araştırma Görevlisi Steven Soter gibi gökbilimciler, gezegenler ve cüce gezegenler arasında ayrım yapmak için bu parametrenin kullanılmasını savundular. Soter ayrıca , vücudun kütlesinin yörüngesini paylaşan diğer nesnelerin toplam kütlesine bölünmesiyle hesaplanan , gezegensel ayrımcı olarak adlandırdığı – µ (mu) olarak adlandırılan – bir parametre önerdi .
Bilinen ve Olası Cüce Gezegenler
Şu anda beş cüce gezegen var: Pluto , Eris , Makemake , Haumea ve Ceres . Sadece Ceres ve Pluto, kategoriye tartışmasız bir şekilde sığacak kadar gözlemlendi. IAU , mutlak büyüklüğü +1’den (ve matematiksel olarak sınırlandırılmış minimum çapı 838 km olan) isimsiz Trans-Neptün Nesnelerinin (TNO’lar) cüce gezegenler olarak adlandırılmasına karar verdi.
Şu anda değerlendirilmekte olan olası adaylar arasında Orcus , 2002 MS 4 , Salacia , Quaoar , 2007 OR 10 ve Sedna yer alıyor . Bu nesnelerin tümü Kuiper Kuşağı veya Dağınık Disk’te bulunur ; müstakil bir nesne olan Sedna hariç – dış Güneş Sistemindeki dinamik TNO’lar için geçerli olan özel bir sınıf.
Güneş sisteminde haklı olarak cüce gezegenler olarak sınıflandırılabilecek 40 bilinen nesne daha olması mümkündür. Tahminler, Kuiper kuşağı olarak bilinen bölgenin tamamı araştırıldığında 200’e kadar cüce gezegen bulunabileceği ve Kuiper kuşağının dışına dağılmış nesneler göz önüne alındığında sayının 10.000’i geçebileceği yönünde.
Tartışma
IAU’nun bir gezegenin tanımına ilişkin kararının hemen ardından, bazı bilim adamları IAU’nun kararına katılmadıklarını dile getirdiler. Mike Brown (Eris’i keşfeden Caltech ekibinin lideri), gezegen sayısının sekize düşürülmesine katılıyor. Ancak Alan Stern gibi gökbilimciler, IAU’nun tanımına yönelik eleştirilerini dile getirdiler.
Stern, Plüton, Dünya, Mars, Jüpiter ve Neptün gibi yörünge bölgelerini tam olarak temizlemediğini iddia etti. Dünya, Güneş’in yörüngesinde 10.000 Dünya’ya yakın asteroit ile dönüyor ve bu, Stern’in tahminine göre yörüngesini temizlediği fikriyle çelişiyor. Bu arada Jüpiter’e yörünge yolunda 100.000 Truva asteroidi eşlik ediyor.
Böylece, 2011’de Stern, Plüton’dan hala bir gezegen olarak söz etti ve Ceres ve Eris gibi diğer cüce gezegenlerin yanı sıra daha büyük uyduları ek gezegenler olarak kabul etti. Bununla birlikte, diğer gökbilimciler, büyük gezegenlerin yörüngelerini temizlememiş olmak şöyle dursun, yörünge bölgelerindeki diğer cisimlerin yörüngelerini tamamen kontrol ettiklerini söyleyerek bu görüşe karşı çıktılar.
Bir başka çekişme noktası, bu yeni tanımın Güneş Sistemi dışındaki gezegenlere uygulanmasıdır. Güneş dışı nesneleri tanımlama teknikleri, dolaylı olarak dışında, genellikle bir nesnenin “yörüngesini temizleyip temizlemediğini” belirleyemez. Sonuç olarak, 2001 yılında IAU tarafından güneş dışı gezegenler için ayrı bir “çalışma” tanımı oluşturuldu ve “Güneş dışı bir cismin gezegen olarak kabul edilebilmesi için gereken minimum kütle/boyut, dünyada kullanılanla aynı olmalıdır” kriterini içeriyor.
Tanınan Cüce Gezegenler:
- Ceres
- Plüton
- Charon
- Hidra
- Nix
- Haumea
- Makemake
- Eris
- Disnomi
Olası Cüce Gezegenler:
- Orkus
- Quaoar
- 2007 OR10
- Sedna
