Mikä on planeetta?
Kysymys on jakanut mielipiteitä tähtitieteilijäpiireissä jo vuosia, ja vastakkainasettelu on jyrkentynyt.
Vastapuolina ovat Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni (IAU), jonka mukaan Aurinkokunnassa on kahdeksan planeettaa, ja yhdysvaltalaisen Keski-Floridan yliopiston planeettatutkijan Philip Metzgerin ympärille muodostunut ryhmittymä, joka haluaa yksinkertaistaa planeetan määritelmää.
Yli 30 vuotta Nasassa työskennellyt Metzger on saanut tukea käsitykselleen planeetasta taivaankappaleena, jolla esiintyy tai on esiintynyt geologista toimintaa. Piste.
”Kaikkihan me tiedämme, että planeetta on oikeasti oma geologisesti monimutkainen maailmansa”, toteaa Philip Metzger Tieteen Kuvalehdelle.
Kaikkihan me tiedämme, että planeetta on oikeasti oma geologisesti monimutkainen maailmansa. Planeettatutkija Philip Metzger
Yhdysvaltalainen planeettatutkija Philip Metzger pitää nykyisiä planeetan kriteerejä epätieteellisinä.
Metzgerin määritelmän mukaan Pluton lisäksi Kuu ja monet muut kääpiöplaneetat ja kuut olisivat planeettoja.
Niinpä Aurinkokunnassa olisi kahdeksan sijasta yli 400 planeettaa.
Pluton aseman ratkaisi äänestys
Tähtitieteilijöiden eripura kärjistyi vuonna 2006, kun IAU:n linjaus merkitsi Plutolle arvonalennusta. Esimerkiksi Newsweek-lehden kannessa luki päätöksen jälkeen ”Planeetan kuolinmessu. Pluto: 1930–2006”.
Kun Pluto löydettiin vuonna 1930, pieni jäinen kappale, joka kiertää Aurinkoa melkein 40 kertaa niin kaukana kuin Maa, nostettiin muiden planeettojen rinnalle.
Yli 70 vuotta myöhemmin Aurinkokunnan yhdeksäs planeetta menetti asemansa sen seurauksena, että oli löydetty vielä kauempaa kääpiöplaneetta Eris.
Aluksi luultiin, että Eris oli suurempi kuin Pluto ja siten Aurinkokunnan kymmenes planeetta. Kun oletus osoittautui vääräksi, Eris pakotti tutkijat tarkistamaan planeetan määritelmää.
Vuonna 2006 pidetyssä IAU:n kokouksessa sovittiin kolmesta vaatimuksesta.
Mielenosoittajat vastustivat Kansainvälisen tähtitieteellisen unionin vuonna 2006 tekemää päätöstä, joka muutti Pluton kääpiöplaneetaksi.
Ensinnäkin planeetta kiertää Aurinkoa tai muuta tähteä, toiseksi se on jokseenkin pyöreä, ja kolmanneksi se on painovoimallaan puhdistanut ratansa lähiympäristön pienemmistä kappaleista, kuten asteroideista ja komeetoista.
Aurinkoa keskellä Kuiperin vyöhykettä kiertävä Pluto ei täytä IAU:n määritelmän kolmatta vaatimusta, sillä se ei ole puhdistanut ratansa lähiympäristöä muista kiertolaisista. Neptunuksen takana sijaitsevalla vyöhykkeellä on miljoonia asteroideja ja komeettoja.
Erisin vuonna 2003 löytänyt tähtitieteilijä Michael E. Brown pitää Pluton arvonalennusta aiheellisena:
"Minusta IAU korjasi kiusallisen virheen, joka kulki sukupolvelta toiselle. Aurinkokunta on nyt järkevämpi", totesi Brown yhdysvaltalaiselle televisioyhtiölle NBC:lle.
Niille tutkijoille, jotka ovat samoilla linjoilla kuin Philip Metzger, ei kelpaa tapa, jolla määritetään, onko kappale planeetta vai ei.
”Kun arvioimme planeettoja, emme mieti, ovatko ne puhdistaneet kiertoratansa. Sen sijaan huomioimme, millainen planeetta on sinänsä. Planeettojen omat ominaisuudet pätevät tietenkin tieteellisesti”, selittää Philip Metzger.
Yksi piirre ratkaisee
1. vaatimus: Planeetta kiertää tähteä
IAU vaatii planeetalta, että se kiertää Aurinkoa tai muuta tähteä. Asteroidit ovat myös tällaisia kiertolaisia, mutta ne eivät täytä muita IAU:n planeetalle asettamia vaatimuksia.
2. vaatimus: Planeetta on puhdistanut ratansa
IAU:n määritelmän mukaan planeetan pitää olla niin hallitseva, että se puhdistaa kiertoratansa lähiympäristön muista taivaankappaleista esimerkiksi törmäämällä niihin tai siirtämällä ne painovoimakentällään loitommalle.
3. vaatimus: Planeetta on pallomainen
IAU:n kolmannen kriteerin mukaan planeetan massan ja sen myötä painovoiman pitää olla niin suuri, että se on muotoutunut jokseenkin pyöreäksi. Muutkin taivaankappaleet kuin planeetat voivat olla pyöreitä. Hyvä esimerkki tästä on Kuu.
Uusi vaatimus: Geologinen toiminta
Vastaehdotuksen mukaan taivaankappale on planeetta, kun sillä esiintyy tai on esiintynyt geologista toimintaa. Vaatimuksen täyttäviä taivaankappaleita on Aurinkokunnassa paljon, eli planeettoja olisi satoja kahdeksan sijasta.
Metzgerin ja hänen tukijoidensa ensisijainen tavoite on saada planeetalle puhtaasti tieteellinen määritelmä. Tutkijaryhmittymä on käynyt läpi planeettoja koskevaa kirjallisuutta 400 vuoden ajalta – Kopernikuksesta ja Galileista Newtonin kautta Plutolle arvonalennusta merkinneeseen päätökseen.
Kopernikaanisen kumouksen aikana 1500-luvulla maailmankaikkeuden keskipiste siirtyi Maasta Aurinkoon. Silloin tähtitieteilijät pitivät planeettoina myös kuita ja asteroideja.
Tutkijaryhmittymä katsoo, että vuonna 2006 hyväksytty planeetan määritelmä kärsii epätieteellisistä Aurinkokuntaa koskevista käsityksistä, jotka juontuvat muun muassa astrologiasta.
Astrologia on 1800-luvulla alaa vallannut näennäistiede, josta on puhuttu suomeksi tähdistäennustamisen oppina. Horoskooppeja laativille astrologeille sopii hyvin se, että planeettoja on rajallinen määrä, koska se helpottaa asioiden pitämistä järjestyksessä.
Metzger ja hänen tukijoukkonsa pitävät astrologisia näkökantoja ainakin osasyynä siihen, että Plutosta tehtiin kääpiöplaneetta ja Aurinkokunnan planeettaluvuksi tuli kahdeksan.
Villit planeetat karsiutuvat
Myös vaatimus siitä, että planeetan pitää kiertää tähteä, on saanut osakseen arvostelua. On nimittäin havaittu useita planeettoja, jotka liikkuvat kodittomina maailmankaikkeudessa.
Esimerkiksi joulukuussa 2021 Euroopan eteläisen observatorion (ESO) teleskoopit paljastivat vähintään 70 planeettaa, jotka seikkailevat irrallaan Linnunradassa.
Planeettojen on todettu olevan massaltaan suunnilleen Jupiterin kokoisia. IAU:n määritelmän mukaan ne olisivat ilman muuta planeettoja, jos ne kiertäisivät Aurinkoa, mutta käytännössä ne eivät täytä planeetan vaatimuksia.
Metzgerin mukaan on mielekkäämpää luokitella taivaankappaleet geologisten ominaisuuksien mukaan. Niitä ovat esimerkiksi massa, joka riittää pyöristämään kappaleen, vulkaaninen toiminta tai laattatektoniikka.
Geologiset ominaisuudet määrittävät selvemmin itse taivaankappaletta kuin se, kiertääkö se tähteä tai onko se puhdistanut ratansa.
Jääkuissa voi piillä elämää
Geologisesti aktiivisia kappaleita on esimerkiksi Jupiterin ja Saturnuksen ympärillä. Jääkuut, kuten Europa ja Enceladus, voivat kätkeä sisäänsä sulan meren.
Merenpohjassa voi samalla tavalla kuin Maassa esiintyä lähteitä, joiden kautta purkautuva kuuma tai lämmin vesi on ravinteikasta. Jääkuut saattavat siksi olla ensimmäisiä paikkoja, joista löydetään Maan ulkopuolista elämää.
Myös Neptunuksen kuu Triton on geologisesti aktiivinen, sillä siellä esiintyy kilometrien korkuisia tummia geysirpurkauksia.
Arvonalennuksesta huolimatta osa tutkijoista on pitänyt Plutoa planeettana, ja New Horizons -luotaimen ohilento vuonna 2015 paljasti, että Plutolle on ominaista monenlainen toiminta.
Pluto on geologialtaan omintakeinen. Sen muun muassa metaanijäästä ja liikkuvista typpijäätiköistä koostuva pinta on kirjava, sillä sen väri vaihtelee mustasta oranssiin ja valkoiseen. Lisäksi jäätulivuorista ja geysireistä purkautuu pinnalle ilmeisesti jonkinlaista jääsohjoa.
Pluton ulkonäkö muuttuu
New Horizons -luotain paljasti Pluton geologisesti aktiiviseksi. Lisäksi mittaukset tukevat käsitystä, että Pluton jääkuoren alla piilee valtameri.
IAU on todennut Pluton näyttävän New Horizons -luotaimen välittämien tietojen valossa oletettua monivivahteisemmalta. IAU katsoo aineiston kuitenkin todistavan vain, että kääpiöplaneettojen geologiset ominaisuudet voivat olla yhtä kiinnostavia kuin planeettojen, ja pitäytyy nykyisessä planeetan määritelmässä.
Keskustelua planeetan käsitteestä
IAU:n määritelmän mukaan planeettoja ovat Maan lisäksi Merkurius, Mars, Venus, Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus, koska ne ovat puhdistaneet ratansa ja sen lähiympäristön pienemmistä taivaankappaleista lukuun ottamatta kuitaan.
Seuraava taso IAU:n luokittelussa on kääpiöplaneetat, joihin kuuluu Pluton lisäksi esimerkiksi Marsin ja Jupiterin välisellä asteroidivyöhykkeellä kiertävä Ceres. Kun tämä läpimitaltaan 940 kilometriä oleva kappale löytyi vuonna 1801, sitä pidettiin planeettana.
Lopuksi tulevat Aurinkokunnan pienehköt taivaankappaleet, kuten asteroidit ja komeetat, mutta eivät kuut.
Philip Metzger ja hänen hengenheimolaisensa suhtautuvat varauksellisesti siihen, että taivaankappaleet lokeroidaan jo ennen kuin ne tunnetaan tieteellisessä mielessä perin pohjin. Luokittelun tulisi heidän mukaansa joustaa ja jättää sijaa uusille tulkinnoille.
Kysymys on ajankohtainen, sillä teleskoopit löytävät jatkuvasti lisää eksoplaneettoja eli muita tähtiä kuin Aurinkoa kiertäviä planeettoja. Löytöjä on tehty jo yli 4 000, ja useimmissa tapauksissa eksoplaneetat sijaitsevat aurinkokunnissa, jotka ovat erilaisia kuin omamme.
”Tiedämme hyvin vähän eksoplaneetoista ja olemme vasta alkaneet saada tietoa niistä. Siksi emme saa takertua tiettyyn jaotteluun”, toteaa Philip Metzger.
Voimme todeta paljon varmemmin, että eksoplaneetat ovat omia geologisesti monimutkaisia maailmojaan kuin että ne ovat puhdistaneet kiertoratansa. Planeettatutkija Philip Metzger
Metzger viittaa muun muassa siihen, että ohittava tähti voi painovoimallaan vaikuttaa aurinkokuntaan niin, että planeettojen puhdistamat kiertoradat eivät pysy tyhjinä.
Onko Kuu planeetta?
Metzgerin esittämän planeetan määritelmän mukaan planeettoja olisivat Pluton kaltaisten kääpiöplaneettojen lisäksi vaikkapa Kuu ja Saturnuksen kiertolainen Enceladus.
Apollo-ohjelman seismiseen aineistoon perustuvassa tutkimuksessa todettiin vuonna 2019, että osa Kuussa rekisteröidyistä maanjäristyksistä voi liittyä yhä aktiivisiin siirroslinjoihin eli pinnan lohkojen liikkumiseen.
Jos asia on näin, Kuu ei olekaan Maata loputtomiin kiertävä kivi, jossa ei ole mitään eloa. Siinä tapauksessa Kuu olisi geologisesti luultua aktiivisempi – ja saattaisi ansaita planeetan aseman samoin kuin Pluto ja sadat muut väärin ymmärretyt taivaankappaleet.