Una dintre cele mai disputate noțiuni științifice, . . . încă și în zilele noastre – cuvântul PLANETĂ



Cu cât obiectul ceresc este mai aproape de noi și deci mai bine cercetat, concepțiile sunt mai împărțite și discuțiile mai aprige. Ce sunt acelea planete?

Iată câteva accepții, de la care începem discuția noastră:

- încă din vechime, cele cinci obiecte vizibile cu ochiul liber erau de neînțeles și aveau un considerabil impact asupra considerării cerului, mai ales că firmamentul, cu deosebire în timpul nopții, constituia o prezență minunată, de ne neglijat, de către          primitivi și antici;

- în Babilon cele cinci planete vizibile cu ochiul liber au constituit baza astrologiei începând din secolul VII î.Hr. Acestea cinci au rămas aproape la fel de luate în seamă de astrologii vestici și după observarea cu ajutorul telescopului și a altor planete,           invizibile cu ochiul liber;

- Exista Pământul și existau planetele. Pământul nu era planetă. Planetelor li se spunea 'înșfăcătoarele'. Erau numite așa pentru că puteau să înșface Pământul și să îi schimbe destinul după voie. Pământul nu făcea parte din aceiași categorie. Pământul era supusul. Pământul era cel înșfăcat. (Salman Rushdie)

- în astronomia chineză - stele în mișcare;

- כוכב-לכת (în ebraică) - stele în mișcare;

- πλανήτης (în grecește) - stele rătăcitoare;

- corpuri cerești care fac o mișcare de revoluție în jurul unei stele, care sunt destul de masive ca să ajungă la o temperatură centrală suficientă care să le dea o formă sferică prin creșterea gravitației proprii, însă o temperatură centrală insuficient de mare pentru producerea de fuziuni termonucleare și ajungerea la lumină proprie;

- în anul 2006, Uniunea Astronomică Internațională a adoptat în mod oficial rezoluția pentru definirea planetelor în cadrul Sistemului Solar. Definiția a fost onorată dar și subiect de critici, rămânând încă disputată de numeroși oameni de știință.

Știința se dezvoltă bazat pe incapacitatea sa ‒ până acum - de a explica totul şi foloseşte ca imbold punerea de întrebări, crearea de modele posibile şi testarea lor, astfel încât să ne putem face drum, centimetru cu centimetru, cât mai aproape de adevăr. Dacă se întâmplă ceva care merge împotriva înţelegerii noastre prezente a realităţii, oamenii de știință văd aceasta ca o provocare pentru modelul nostru actual, ceea ce necesită abandonarea sau cel puțin schimbarea acestuia. Prin astfel de ajustări şi testări ulterioare ne apropiem tot mai mult de ceea ce este adevărat. (Richard Dawkins)

Strămoşii noștri au fost dornici de a înţelege lumea, dar nu au avut mult de gândit asupra metodei de abordare. Ei au imaginat un univers mic, ciudat, ordonat, în care forţele dominante erau zei ca Anu, Ea, şi Shamash. În acest univers omul juca un rol important, dacă nu chiar unul central. Noi am fost intim legați de restul naturii. Tratamentul pentru durerea de dinţi cu o bere obișnuită era legat de cele mai profunde mistere cosmologice. Astăzi am descoperit o modalitate puternică şi elegantă de a înţelege universul, o metodă numită ştiinţă, care ne-a revelat un univers atât de vechi şi atât de vast încât afacerile umane par la o primă abordare de mică importanţă. Am crescut la distanţă de Cosmos. Acesta a părut distant şi nerelevant pentru preocupările noastre de zi cu zi. Dar ştiinţa a constatat nu numai că, universul are o grandoare în desfășurare şi extatică, nu numai că este accesibil pentru înţelegerea omului, dar, de asemenea, că noi suntem, într-un sens foarte real şi profund, o parte din Cosmos, și ca parte, născută din el, soarta noastră este profund legată de acesta. Evenimentele umane de bază chiar și cele mai triviale ajung mult în urmă în timp în istoria universului și spre începuturile sale. (Carl Sagan)

Plecând de la Apollonios din Perga, secolul III î.Hr. și Ptolemeu, secolul II d.Hr., fiecare planetă, ca și Soarele, se învârte prin deferent (un cerc mare) și epiciclu (un cerc mic). Existau însă și alți astronomi antici, ca Aristarchus din Samos, în secolul III î.Hr., care gândeau că toate planetele inclusiv Pământul se mișcă în jurul Soarelui. Aceasta cu 1800 de ani înainte de Copernic. Ptolemeu ajunsese la 80 de cercuri suplimentare - deferente și epicicluri  ̶  pentru a explica mișcarea planetelor și a Soarelui. De-a lungul secolelor cuvântul epiciclu ajunsese un cuvânt paradigmatic întruchipând un exemplu de știință rea. Au mai rămas din acele vremuri și alte cuvinte care se mai folosesc și astăzi în mecanica cerească ca: anomalie adevărată, ecuația timpului, mișcare medie, excentricitatea orbitei, apogeu și perigeu.

Din secolul al XVII-lea, prin cercetările lui Galileo Galilei, Tycho Brahe și Johannes Kepler s-a ajuns la considerarea mișcărilor heliocentrice ale planetelor și includerea Pământului în rândul planetelor. Soarele și Luna nu erau incluse în rândul planetelor. Termenul de planetă și sateliți ai planetelor era interșanjabil. Planetele erau considerate rotindu-se în jurul axei proprii și unele având gheață și anotimpuri. Din 1957, când a fost instituit Anul Geofizic Internațional și odată cu începerea explorării spațiului din jurul Pământului cu sateliți artificiali, planetelor a început să li se atribuie vulcanism, uragane, mișcări tectonice și chiar cicluri hidrologice. Planetele au fost împărțite în planete gigante, mai depărtate de Soare și alcătuite din gaze ușoare (Jupiter, Saturn, Uranus , Neptun) și planete mici, de tip terestru, mai apropiate de Soare, (Mercur, Venus, Pământ, Marte). În sistemul solar s-au mai găsit sute și mii de alte corpuri mai mici, care au început să fie descoperite încă din secolul XIX, odată cu perfecționarea mijloacelor optice de observație. Multe dintre acestea, observate cu miile, în spațiul dintre Marte și Jupiter, cum ar fi Ceres, Pallas și Vesta, diferite de planetele devenite tradiționale, au mase mult mai mici și au fost etichetate ca asteroizi. După descoperirea lui Neptun, în 1846, nu mai exista o necesitate aparentă de a formula o definiție pentru noțiunea de planetă.

1

Centura de asteroizi este situată între Marte și Jupiter

În secolul XX a fost descoperit încă un obiect care inițial s-a crezut a fi mai mare ca Pământul și a fost acceptat ca a noua planetă, Pluton. S-a constatat ulterior că era mult mai mic decât s-a crezut inițial și a fost considerat de unii un satelit scăpat din jurul lui Neptun și de alții o cometă. Pentru că era mai mare totuși decât asteroizii și-a menținut denumirea de planetă, până în anul 2006.

Prima planetă în afara Sistemului Solar, s-a descoperit în anul 1992 în jurul unui pulsar. S-a descoperit apoi în anul 1995 o planetă în jurul unei stele de tipul stelelor din secvența principală. Și Soarele este o stea aparținând secvenței principale. S-au înmulțit treptat depistările de sisteme planetare în jurul altor stele, ajungându-se la ora actuală la un număr de vreo șapte sute. Au apărut astfel discuții suplimentare privind definirea noțiunii de planetă. De exemplu, unele planete care se rotesc în jurul altor stele decât Soarele, cu mase de câteva ori mai mari decât masa lui Jupiter, cunoscute ca pitice maronii, sunt în general considerate stele pentru că sunt în stare să obțină energie prin arderea deuteriului și deci să aibă lumină proprie.

Descoperirea în a doua jumătate a secolului XX a unei a doua centuri de obiecte în cadrul sistemului solar, dar la periferia lui, dincolo de Neptun, centura Kuiper, alta decât centura de asteroizi, a marcat începutul disputelor asupra noțiunii de planetă. Poate un obiect să fie numit planetă, dacă face parte dintr-o populație de obiecte mai mici, alcătuind o centură în cadrul unui sistem planetar sau trebuie să fie ceva mai mare ca să genereze energie prin fuziunea termonucleară a deuteriului, ca pitică maronie?

2

Centura Kuiper se află dincolo de orbita lui Neptun

Un număr de astronomi consideră că planeta Pluton, a noua planetă, nu trebuie declasificată din rândul planetelor deoarece multe obiecte apropiate de ea ca mărime, au fost deja depistate în centura Kuiper, în ultimele două decenii. Este vorba de obiectele Quaoar, Sedna și apoi Eris care a fost investit de media ca a zecea planetă în 2005, pentru că este cu 27% mai masiv decât Pluton.

Constatând problema apărută, Uniunea Astronomică Internațională a produs în august 2006 definiția planetei. Numărul planetelor a scăzut, prin definirea a opt corpuri mai mari, mai semnificative, care au o orbită definită (Mercur, Venus, pământ, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun) și o nouă clasă de planete pitice, conținând inițial trei obiecte (Ceres, Pluton și Eris).

Și aceasta s-a petrecut, cu toate că, la Congresul Uniunii Astronomice Internaționale, din 2003, Grupul de Lucru care se ocupa cu Planetele Extra Solare, a stabilit o definiție pentru obiectul planetă, care încorpora o definiție de lucru, concentrată mai ales asupra graniței dintre planete și pitice maronii.

            1. Obiectele cu mase reale sub masa limită necesară pentru fuziune termonucleară a
                deuteriului (calculată deja la de 13 ori masa lui Jupiter pentru obiecte cu aceeași
                abundență de izotopi ca și Soarele), cu orbită în jurul unor stele, sau unele rămășițe
                stelare, sunt "planete" (fără să conteze cum s-au format). Masa și dimensiunea minimă
                necesară pentru un obiect extra solar ca să fie considerat planetă ar fi aceeași ca cea
                folosită în Sistemul Solar.

                2. Obiectele sub stelare cu mase reale deasupra masei limită pentru fuziunea
                termonucleară a deuteriului sunt "piticele maronii", nu contează cum s-au format sau
                unde sunt localizate.

                3. Obiectele care se mișcă liber în roiurile stelare tinere cu mase sub masa limita
                pentru fuziunea termonucleară a deuteriului nu sunt "planete", dar sunt "pitice maronii
                mici" (sau oricare nume li se potrivește mai bine).

Adunarea Generală a Uniunii Astronomice Internaționale din 2006, a trecut prin vot o rezoluție care definește planetele din cadrul Sistemului Solar:

Un corp ceresc care este (a) în revoluție în jurul Soarelui, (b) are suficientă masă pentru ca gravitația sa proprie să depășească forțele corpului rigid astfel încât el ajunge în echilibru hidrostatic ca formă (aproape rotundă) și (c) a curățat vecinătatea din jurul   orbitei sale.

Astfel, Sistemul Solar a rămas cu opt planete, restul fiind planete pitice. Asteroizii și cometele se pot ciocni între ele și de asemenea cu planetele.

Denumirea planetelor

În lumea vestică a rămas încetățenit obiceiul de a denumi planetele după numele zeităților din mitologia romană, la început în cadrul Imperiului Roman și ulterior în cadrul Bisericii Catolice: Helios (Soarele), Selene (Luna), Ares (Marte), Aphrodite (Venus), Hermes (Mercurius), Zeus (Iupiter), Cronos (Saturnus), Poseidon (Neptunus),

Romanii, ca urmare a unei convingeri create în Mesopotamia și dezvoltată în Egipt, credeau că cei șapte zei ‒ după care și planetele au fost numite ‒ intrau în acțiune în funcție de afacerile desfășurate pe pământ. Astfel, ordinea zilelor săptămânii, trebuia să fie Saturn, Jupiter, Mars, Sun (Soarele), Venus, Mercury, Moon (Luna), într-o ordine dată de depărtarea față de Pământ. Deci, prima zi Saturn (prima oră), Soarele (a 25-a oră), Luna (a 49-a oră), urmat de Mars, Mercury, Jupiter și Venus. În engleză, după Saturn, Soare și Lună, urmează Tiw (Tuesday), Woden (Wednesday), Thunor (Thursday) și Frige (Friday), corespunzător cuvintelor similare anglo-saxone pentru Mars, Mercury, Jupiter și Venus.

Doar denumirea obiectului Pământ (Earth, Erda, Ertho, Aarde, Jorde, Terre, Tierra, Areț) nu vine din tradiția greco-catolică, pentru că acest obiect a devenit planetă abia în secolul XVII.

Culturile din afara Europei folosesc pentru planete alte denumiri. În India: Suria (Soare), Chandra (Lună), Budha (Mercury), Shukra (Venus), Mangal (Mars), Brihaspati (Jupiter) și Shani (Saturn). În China: apă (Mercury), metal (Venus), fier (Mars), lemn (Jupiter) și pământ (Saturn), corespunzător celor cinci principii.

Formarea planetelor

Se presupune că din materialul nebuloaselor se formează protostelele, aceasta se face prin rotație și acumulare de obiecte mai ușoare înconjurătoare. În timp ce masa obiectului crește, forța gravitațională crește proporțional și contracția avansează. De acum, pot apare două căi de urmat. Una, în care două astfel de protostele ajung să se învârte în jurul centrului de masă comun și vor genera, după începerea reacțiilor termonucleare, un sistem de stele binar. Și o altă cale, în care o protostea adună prin atracție gravitațională o multitudine de mase, mai mici decât cele necesare pentru a forma o protostea, dar mase totuși suficiente pentru a genera apariția unor obiecte sferice prin contracție gravitațională odată cu mărirea temperaturii centrale, topirea interiorului și eșalonarea densității în mod gradat conform greutății moleculare a elementelor constitutive.

De la început se vede că, am presupus că o stea are lumină proprie, dată de producția de energie prin reacții termonucleare. Aceasta înseamnă a presupune deja o anumită masă, mult mai mare ca a planetelor, care nu ajung, din cauza masei lor mult mai mici, să capete lumină proprie pe această cale.

Dacă masa maximă a planetei este dată în general a se afla sub limita inferioară a masei necesare ajungerii la producția de lumină proprie prin reacții termonucleare, limita inferioară rămâne încă discutată, după cum am văzut deja. Dar, și în acest caz, putem discuta asupra masei obiectului, pentru că unele obiecte au masă suficientă pentru creșterea temperaturii centrale și ajungerii la o formă sferică. Aceasta pentru că, la o anumită masă temperatura începe să crească, interiorul se topește și obiectul începe să-și reorganizeze interiorul în ordinea densității, mai mică la suprafață și mai mare la centru. Alte obiecte mai mici ca masă, rămân așa cum s-au format prin aglomerare din nebuloasa primară sau au păstrat forma de ruptură, care a rezultat în urma unor ciocniri sau dezmembrări din alte obiecte asemănătore ca masă. Căderi de obiecte mai mici pe obiecte mai mari se întâmplă mereu. Imagini de cratere de impact sunt vizibile pe toate obiectele sistemului solar.

Există populații de stele de specii diferite

Dacă ne referim la evoluția stelelor, are importanță pentru problema dezbătută de noi faptul că, o stea are o anumită perioadă de stabilitate mai mare și de durată majoritară în viața stelei, când a ajuns să ardă hidrogenul și să-l transforme în Heliu. Ne referim astfel la stelele caracteristice secvenței principale, de aici și denumirea acestei secvențe, dată de timpul majoritar al existenței unei stele. Această reacție de fuziune se petrece când s-a ajuns la o temperatură centrală de câteva milioane de grade, care temperatură persistă aproximativ 90% din viața stelei. Pentru Soare, corespunzător masei sale, această perioadă este de 10 miliarde de ani. Dacă stelele au masă mai mare, reacțiile de fuziune se întind pe o perioadă ceva mai mică. Soarele a parcurs din această perioadă, de ardere a hidrogenului și creare de heliu, cam jumătate de timp. Soarele nu conține alte elemente afară de hidrogen și Heliu.

Dacă ne referim, acum, la Pământ, temperatura la centrul său atinge doar 6 -7000 de grade Kelvin, nu departe de temperatura de la suprafața Soarelui. La suprafața  pământului se găsesc tot felul de elemente chimice, nu numai hidrogen și Heliu. Suprafața Pământului este formată mai ales din silicați. Greutatea moleculară a elementelor crește treptat către centrul Pământului, ajungându-se la nichel și fier. Cum au apărut aceste elemente pe Pământ? Desigur că nu de la Soare.

3

Explozie de supernovă. (Anemonă roșie)

Conform principilor evoluției stelare, după ce o stea a consumat hidrogenul prin reacții termonucleare de formare a heliului ‒ în cazul Soarelui, abia după 10 miliarde de ani de la faza de protostea ‒ steaua începe să folosească heliul, prin alte reacții termonucleare. Se continuă de exemplu cu reacția carbon-azot și succesiv cu alte reacții termonucleare, funcție de creșterea temperaturii centrale, care vor sintetiza elemente tot mai grele. Este perioada când o stea se transformă în gigantă roșie. Adică steaua se apropie de sfârșitul ei, și se îndreaptă spre o explozie de supernovă.

Acest lucru - diferența de compoziție în elementele constituente ale Soarelui și ale Pământului ‒ ne atrage atenția în mod deosebit. La stadiul de formare a protostelei, partea de hidrogen din nebuloasă, care a devenit Soare, a fost probabil însoțită de o trenă, alcătuită din fragmente de obiecte, provenite de la stele moarte, stele care au trecut deja prin toate ciclurile evoluției stelare, pentru că au avut mase mai mari și au evoluat mai repede și au ajuns să fie constituite din elemente mai grele.

Astfel, populațiile de stele sunt categorisite corespunzător conținutului de metale, mai mare sau mai mic. Înseamnă că primele stele formate, după Big Bang, pentru că aveau o masă mai mare, au evoluat mai repede și au generat la moartea lor fragmente metalice numeroase. Stelele cu o masă mai mică, ca Soarele, s-au format ulterior, au o viață mai lungă și încă nu au ajuns la stadiul fuziunii elementelor mai grele.

Se constată de asemenea că, centrul galaxiei Calea Lactee este mai bogat în metale decât periferia sa, brațele sale spirale. În brațele spirale care înconjoară galaxia se găsesc stelele mai tinere, ca Soarele, cu conținut mai ales de hidrogen. Și galaxiile, la rândul lor, sunt deosebite, în această privință, ele se deosebesc între ele în ceea ce privește cantitatea de metale.

Pământul a devenit planetă abia în secolul XVII

Evoluția noțiunii de planetă a avut cel mai mare efect asupra Pământului. Cele cinci planete vizibile cu ochiul liber și-au primit numele încă din antichitate. De câte ori venea vorba de obiectul locuit de oameni, acesta era pomenit doar în legătură cu Facerea Lumii, Sfârșitul Lumii, Ziua Judecății de Apoi, Armagedon, Apocalips, etc.

Îndrăzneala lui Giordano Bruno de a clasifica acest obiect drept o planetă care se învârte în jurul Soarelui, care și Soarele este o stea ca și celelalte stele și că și alte stele ar putea avea și ele planete, i-a adus sfârșitul, prin ardere pe rug în anul 1600. După moartea sa el a primit o faimă deosebită ca martir, pentru că a manifestat o gândire liberă și idei științifice moderne. A urmat povestea lui Galileo care a trebuit să retracteze părerea lui heliocentrică ca să poată rămâne în viață. Biserica Catolică l-a iertat definitiv, la sfârșitul secolului XX.

Dar și în zilele noastre o detașare de Copernic, o pierdere modernă a stăpânirii de sine încă persistă.

În secolul al XV-lea, Nicolaus Copernic a susținut un punct de vedere diferit. El spunea că, de fapt, Pământul se rotește în jurul axei proprii, în timp ce stelele sunt nemișcate. El sugera mai ales că, pentru a explica aceste mișcări aparente ale planetelor pe fondul unor stele îndepărtate, planetele și Pământul, pe lângă rotația în jurul axei, prezintă și o mișcare de revoluție în jurul Soarelui. Pământul era astfel detronat. Cunoașteți expresia - o altă creație lingvistică - Lumea sau Pământul. Ce vrea să reprezinte articolul hotărât? Faptul că există doar una/unul. Iar asta ne conduce înapoi, la perioadele pre copernicane, așa cum face și expresia, așa naturală cum e, potrivit căreia Soarele răsare și Soarele apune. Copernic a simțit că idea sa era periculoasă, încât nu a publicat-o până când nu a ajuns pe patul de moarte. (Carl Sagan)

Odată cu progresul științei s-a dovedit că Pământul este mult mai vechi decât ne așteptam. Mărturiile geologice au devenit foarte credibile. Fenomenele care au loc la suprafața scoarței terestre sunt mărturie a mișcării plăcilor tectonice ca urmare a tendinței de omogenizare a densității suprafeței sub acțiunea rotației în jurul axei și a rotației în jurul Soarelui. (A se vedea și articolul: Dinamica Falierii) O caracteristică fizică definitorie a unei planete este deci, aceea, că ea este destul de masivă pentru ca sub acțiunea gravitației proprii structura ei să se supună echilibrului hidrostatic, în urma creșterii suficiente a temperaturii centrale și constituirii unui interior cvasi-lichid. Cea mai masivă planetă poate atinge de 13 ori masa lui Jupiter și cea mai puțin masivă, jumătate din masa lui Mercur.

Actualmente, după Copernic, și universul s-a schimbat. Universul a suferit un Bing Bang la un moment dat și vârsta sa de aproape 14 miliarde de ani de la acel moment, încadrează și evoluția uneia dintre galaxiile sale constitutive, galaxia Calea Lactee și a sistemului solar, de la marginea unuia din brațele sale. De fapt concepția noastră despre o planetă are la bază experiența noastră cu obiectul pe care locuim. Și toate discuțiile, de la Adunarea Generală a Uniunii Astronomice Internaționale, din anul 2006, au ilustrat cu prisosință acest lucru. Unii astronomi persistă în menținerea definiției pe care au apucat-o, alții mai tineri simt nevoia să amelioreze noțiunea de planetă în funcție de noile descoperiri bazate pe avansul tehnicii de observare și a adâncirii concepției științifice.

Așa că, pe lângă ce a pățit Pluton, care s-a născut planetă și a ajuns să trăiască în continuare ca o planetă pitică, după numai 76 de ani de la nașterea sa, Pământul a suferit mult mai mult. A fost centrul lumii atâtea mii de ani și a decăzut la rangul de planetă obișnuită, din cauza lui Galileo Galilei, care a îndreptat telescopul său primitiv către Venus și a văzut că are faze ca și Luna. Uitându-se apoi la Jupiter a văzut că și acesta are sateliți care se învârt în jurul lui. Și așa, Pământul, după ce a ajuns în sfârșit la rangul mult râvnit de planetă, pe care îl au toate obiectele, de atât de mult timp lăudate din jurul său, . . . a ajuns în zilele noastre, planeta cea mai oropsită, tot mai puțin considerată, . . . o planetă călcată în picioare. Nu numai că i se dă tot mai puțină atenție, deși este mama noastră, leagănul nostru, și ne asigură în continuare oxigenul de respirat și hrana pentru menținerea continuă a energiei interne, dar este pe cale de a fi devastată, . . . de un război nuclear, pregătit de noi înșine, chiriași pe gratis ai acestei planete. Și constatările alarmante ale oamenilor de știință asupra sănătății tot mai slăbite ale planetei Pământ sunt din ce în ce mai puțin luate în seamă.

Și, a propos de definitivarea noțiunii de planetă. Cui îi mai pasă de definitivarea acestei noțiuni, de planetă? De fapt, este vorba de, A fi sau a nu fi. Aceasta-i întrebarea.

Munca astronomului

Planetele cele mai mari din Sistemul Solar, Jupiter și Saturn, se pot vedea cu ochiul liber. Dacă reușim să le identificăm odată, putem să le urmărim apoi de-lungul întregii noastre vieți cum 'rătăcesc' printre stelele zodiacului, adică la înălțimea latitudinii locului, apropiat și de parcursul Lunii. Nu putem compara acest drum cu cel al Soarelui, pentru că Soarele, vara, trece cu 23 de grade mai sus și iarna cu 23 de grade mai jos de acest drum. Numai la echinoxul de primăvară și cel de toamnă, Soarele trece de-a lungul constelațiilor zodiacale, bineînțeles invizibile ziua. Jupiter trece încet, timp de 12 ani și apoi continuă, iar și iar, printre configurațiile de stelele, care rămân pe locul lor, în permanență. Saturn are nevoie de 30 de ani ca să facă un drum asemănător. Venus care este aproape de Soare apare doar dimineața și seara ca luceafăr de dimineață și luceafăr de seară. Marte este un pic deosebit pentru că este un pic roșu. Luna este cea mai prezentă noaptea și mai puțin ziua. Dacă cineva vrea să vadă sateliții lui Jupiter, trebuie însă să privească prin telescop. Aceștia rătăcesc împreună cu Jupiter, rotindu-se în jurul lui.

Ca să găsești o planetă nouă este o treabă complicată chiar și pentru un astronom profesionist. În 1871 astronomul britanic William Herschel a înregistrat stele slabe care puteau fi văzute doar prin telescopul său nou, avansat. El a ajuns la o stea care părea mai mare decât stelele din jurul ei. Era ciudată, deoarece toate stelele arătau ca niște puncte de lumină și nici una nu era mai mare ca celelalte. Când el a privit din nou, în noaptea următoare, steaua neobișnuită se mutase. El a găsit o nouă rătăcitoare. Dar nu putea fi o planetă. Evident, deoarece toate planetele erau cunoscute, la acea dată, corect? Ce putea fi aceasta? Herschel a presupus că era o cometă din apropierea Pământului. Studiind acest obiect timp de câteva luni, el a realizat că, noul obiect se deplasa de-a lungul unor puncte, care au putut fi legate, constituind o orbită eliptică, dincolo de Saturn, unde nimic altceva nu mai fusese văzut până atunci. Nu era o cometă, era o planetă. Herschel a măsurat dimensiunea discului verzui găsit de el și a realizat că acest nou corp trebuia să fie mare - nu chiar atât de mare ca Jupiter sau Saturn, dar mult mai mare decât celelalte planete din sistemul solar. Cuvântul planetă era ceva în mod natural, răspândit deja, ca să includă și acest corp nou care circula așa departe în jurul Soarelui. Era a șaptea planetă găsită. Jupiter, cea mai mare planetă, era numită după regele zeilor. Saturn, la început planeta cea mai depărtată cunoscută, a fost numită după tatăl lui Jupiter. Noua rătăcitoare, chiar mai distanțată decât Saturn și neștiută în istorie până la momentul când Herschel a deosebit-o printre stelele din jurul ei, era ‒ eventual, după șaizeci de ani de dezbateri ‒ numită Uranus, după cel mai bătrân dintre toți zeii. Elementul uraniu, descoperit numai după șapte ani mai târziu, a fost numit în onoarea noii planete.

După descoperirea  planetei Uranus,

. . . astronomul francez ALEXIS BOUVARD i-a calculat efemerida, adică pozițiile ei pe cer, în anii viitori. Cu timpul s-a observat că există mari diferențe între pozițiile observate și cele calculate, care nu se puteau explica numai prin erori de observație. S-au emis atunci două ipoteze pentru a explica diferențele O-C constatate. Una considera că legea atracției universale, stabilite de Sir Isaac Newton, este inexactă, iar cealaltă, că ar exista un corp necunoscut, o nouă planetă, care perturbă mișcarea lui Uranus. Plecând de la această ultimă premisă, doi tineri astronomi, John Couch Adams (n, 1819) în Anglia și Urbain Jean Joseph Le Verrier (n. 1811) în Franța, au început să calculeze elementele orbitei planetei necunoscute, treabă deosebit de laborioasă în absența calculatoarelor electronice. (Virgil Scurtu)

Așa s-a descoperit a opta planetă a sistemului solar, planeta Neptun, în anul 1846.

Pluton a fost găsit în anul 1930 de către Clyde Tombaugh. De atunci și până la sfârșitul secolului XX, a trecut ceva timp. A căuta a X-a planetă cerea și răspunsul la întrebarea: "Ce-i aceea o planetă?" Și dacă am reușit să răspundem cât de cât la această întrebare, mai apare o întrebare imediată: "Unde s-o căutăm?" Descoperirea lui Pluton s-a făcut prin fotografierea repetată a cerului și constatarea pe plăcile fotografice, făcute în nopți diferite că, raportat la fondul stelelor fixe, exista o 'stea' care își modifica locul, o nouă rătăcitoare.

Odată cu perfecționarea importantă a instrumentelor optice, mai ales de pe la mijlocul secolului XX, aprecierea masei lui Pluton a scăzut în mod progresiv. Din anul 1948 și până în anul 1978, a scăzut de la 1/10 până la 1/500 din masa Pământului. Și, totuși, obiectul Pluton, era încă considerat a IX-a planetă, deși era considerată mai mult un membru al Centurii Kuiper. Orbita lui Pluton era mult mai mare ca a tuturor celor opt planete, considerate înaintea lui și în plus înclinată cu vreo 20 de grade față de ecliptică, planul în care se mișcau toate celelalte opt planete. Dar lumea a căutat în continuare, în toată perioada de după anul 1980, planeta a X-a.

Astronomii construiesc telescoapele în locurile cele mai puțin expuse poluării și cât mai înalte - munții din Chile, vulcanii din Hawai, câmpiile din Antarctica, chiar și în spațiul exterior - în parte cu scopul de a scăpa de radiația orașelor care afectează transparența cerului. Cu tot acest efort, totuși, noi nu ne putem feri de lumina strălucitoare dată de Luna plină care afectează cerul de noapte și face să nu se mai vadă stelele cele mai slabe. Printre acestea se află și obiectele căutate de noi, stelele rătăcitoare.

Când telescopul Schmidt, de 1,22 m a fost gata în anul 1948, astronomii au hotărât ca o utilitate de primul ordin, să-i dea o utilizare de început și să fotografieze cu acesta tot cerul. A rezultat Palomar Observatory Sky Survey, un atlas care acoperea un perete întreg în orice bibliotecă astronomică care se respecta. Atlasul cuprindea 1200 de planșe-hârți ale cerului, de la zona Stelei Polare și până la cea de lângă Crucea Sudului. Pentru a cerceta o porțiune de cer, identificai cu lupa un dreptunghi pe hartă, conform coordonatelor pe care le aveai propuse pentru cercetare și reproduceai o poză de dimensiunea unei cărți poștale, cu o zonă mică, aflată între mii de stele. Cu această poză mergeai la telescopul la care lucrai și începeai să rotești poza și s-o deplasezi în toate direcțiile ca să identifici stelele care existau și cele care nu existau, dacă imaginea studiată era cumva mai slabă ca rezoluție decât ceea prezentată de cartea poștală. Se ajungea în sfârșit să spui că ai recunoscut un triunghi de stele, după care recunoșteai și altele.

Descoperitorul ultimelor obiecte situate dincolo de Neptun și de centura Kuiper, Mike Brown, descrie foarte captivant și profesionist, într-o carte recent apărută, How I Killed Pluto and Why It Had It Coming, lucruri legate de munca sa și a colaboratorilor săi:

Astronomii dintr-o generație precedentă mie au învățat cu toții tehnica fotografică: cum să încarci placa la întuneric, cum să te urci într-o nacelă suspendată la vârful telescopului, cum să miști cu grijă telescopul pe cer, cum să developezi și cum să imprimi plăcile fotografice. Generația mea a fost de la început o generație de astronomi în întregime digitală. Toate telescoapele de astăzi, folosesc camere digitale, cu forme chiar elegante, aceeași tehnologie folosită la camerele fotografice pe care le au în mână oricine din întreaga lume. . . În doi ani de supraveghere a cerului cu telescopul Schmidt de 1,2 m, noi realmente am reușit să căpătăm toate imaginile fiecărei zone dorite cu excepția uneia. Adică am învins Luna. Scorul final: cu Schmidt de 1,2 m, 239 de zone; cu Lună doar o zonă. Cu aceste 239 de zone noi am acoperit doar aproape 15 procente din întregul cer, dar a fost, gândeam la acel timp, cele 15 procente necesare. Luna și planetele sunt distribuite pe cer, pe un cerc uriaș, care încercuiește Soarele și noi am privit la acest cerc - și puțin   deasupra și dedesubtul lui - pe o perioadă de aproximativ patru luni, sau o treime din întregul cerc. Astfel, în timp ce noi am privit la o mică fracțiune din cer, era mult din cerul de interes și era comparat în mod enorm cu ceea ce a fost examinat înainte. Noi nu puteam să potrivim năvodul nostru pe întregul ocean, dar gândeam că noi cunoaștem una din balenele mari care înotau prin preajmă și noi am măturat cu năvodul tot fundul mării. . . Ne vrând să aștept patruzeci de ani și aflându-mă în anul 1990 și nu în anul 1930, eu am pus calculatoarele să facă restul muncii. Mai întâi, trebuiau scanate plăcile fotografice ca să se obțină forma digitală, și apoi calculatorul să facă restul muncii. Scanarea s-a făcut rapid pe sistemul mare care exista deja. Nu există vreun pachet de programe care să caute planete. A trebuit să-l scriu singur. . . Am consumat cel mai mult timp din acel an în fața ecranului computerului din birou, verificând, fiind preocupat, reluând, tipărind furios și meditând. (Mike Brown)

După munca de observare, de luni de zile, identificare de zone de lucru și fotografiere digitală, programul realizat pe calculator face o muncă de câteva zeci de minute și găsește câteva zeci de mii de cazuri de rătăcitoare probabile. Ce facem cu aceste cazuri? Programul trebuie refăcut? Atunci la treabă.

Rătăcitoarea găsită a fost numită la început obiectul X. Pluton parcurge o orbită întreagă în 255 de ani. Pentru că obiectul găsit era mai departe de Pluton, revoluția lui în jurul Soarelui trebuia să fie și mai îndelungată. Poate ar fi fost suficient un timp de un an, de observații precise, pentru a obține o parte din traiectorie și cu aceasta să se poată calcula elementele orbitei. Dar ca să nu aștepte atât, echipa lui Mike Brown a căutat niște poze mai vechi, în speranța că la o mișcare atât de înceată, cum era de presupus pentru noua rătăcitoare găsită, ea nu se va fi deplasat prea mult în câțiva ani, față de fondul stelelor fixe, față de locul unde a fost găsită. Și așa a și fost. Obiectul a fost găsit pe o poză făcută în anul 1983, de alt astronom, care a lucrat pe același telescop Schmidt de 1,2 m, Charlie Kowal, care căuta și el obiectul X și nu l-a găsit. Munca pe atunci era mai laborioasă și în plus el nu cunoștea nimic de existența acestui obiect și cât de mic este el. Orbita, care acum a putut fi calculată arăta o perioadă de 288 ani și o orbită înclinată cu 8 grade față de ecliptică.

Cu orbita și poziția Obiectului X determinată, noi am putea în final încerca să răspundem la problema care a fost aprinsă în capetele noastre. Cât de mare era el? Din ziua descoperirii noi am fost convinși că era mai mare decât Pluton. Dar noi nu puteam știi adevărul cu certitudine. Obiectul X era așa de departe încât, cu telescopul nostru, nu am putea spune că era ceva altfel decât un punct de lumină. (Mike Brown)

Pentru a putea discerne asupra strălucirii obiectului s-au făcut determinări spectroscopice cu unul din telescoapele Keck, de pe vulcanul gigant Mauna Kea, din Hawai, situat la 4300 m deasupra nivelului mării. Un telescop alcătuit din 36 de oglinzi hexagonale, acoperind o

4

Telescopul Keck.
În partea de jos se vede imaginea unui om, drept unitate de măsură.

suprafață de vreo 10 m pătrați. Determinările au fost confirmate, nu mult după aceea și de alte determinări spectroscopice efectuate cu Telescopul Spațial Hubble. Abia după ce s-a putut determina constituția suprafeței, alcătuită din metan înghețat care strălucea cu totul deosebit și distorsiona mărimea aparentă, s-a putut evalua mărimea obiectului aflat în studiu; jumătate din cea a lui Pluton. Acesta a fost primul obiect găsit, Quaoar, în anul 2002. După un an, a urmat Sedna, la 100 unități astronomice și Eris, în anul 2005, la 120 unități astronomice. Acest al treilea obiect are 557 ani de revoluție în jurul Soarelui și este cu 27% mai mare ca Pluton. Obiectele doi și trei au fost găsite grație instalării unei noi camere digitale mult mai înalte în rezoluție. Aceasta a însemnat mai multe obiecte probabile găsite dar și reluarea ameliorării programelor pe calculator pentru a putea determina obiectele într-adevăr necesare.

A propos de terorism

Spuneam încă înainte de a începe acest articol că, avem de a face cu Una dintre cele mai disputate noțiuni științifice, . . . încă și în zilele noastre - cuvântul PLANETĂ.

Dar de la dispută științifică și până la furt de cercetare științifică nu îmi dau seama cum s-a putut ajunge. Și asta în zilele noastre. În secolul XXI.

Baza de date acumulată în timpul măsurătorilor, atașată telescopului Schmidt de 1,2 m, folosit de Mike Brown și colegii lui, a fost penetrată de la distanță, de doua calculatoare, de la o universitate din Spania, de un profesor și studentul său, ambii astronomi. Nu le-a fost greu să-și dea seama ce cuprindea acea bază de date. A durat doar două zile de la penetrare și până la publicarea datelor de către hoți care, . . . au descoperit o nouă planetă. Totul s-a făcut în timp ce Mike Brown și echipa lui verificau și desăvârșeau cercetarea lor, pentru a publica o lucrare fundamentată îndeajuns. Când au observat acest anunț, au comunicat și ei în câteva zile, unde au ajuns cu cercetarea. A început scandalul mediatic. Presa vroia planeta X. Astronomii se minunau de terorismul în astronomie iar Uniunea Astronomica Internațională, . . . nu a dat nici-o sentință în acest caz, . . . nici până azi. Nici la Adunarea generala a UAI, de la Praga, din anul 2006, când se hotăra soarta lui Pluton și definiția noțiunii de planetă, nu s-a discutat

5

O instanță cu trei judecători și balanța dreptății, sau Lumea evoluează.
Tablou prezentat la expoziția Lumile se Întâlnesc
(Universul Stelelor - Stele și Constelații Printre Noi),
din decembrie 2008, la Universitatea Ebraică din Ierusalim

de această faptă abominabilă. La un moment dat, hoții au prezentat un motiv al faptei lor: "Americanii țineau în secret descoperirea planetei X. Nu puteam suporta așa ceva. Omenirea trebuia să fie încunoștințată că planeta X există."

Se pare că noțiunea de planetă este mai complexă decât, . . . o noțiune științifică și îmbracă în ea întreaga soartă a umanității, de la apariție și până în zilele noastre, a evoluției conștiinței umane de-a lungul a multor mii de ani în care omul a luat în considerare cerul dimprejurul său dar și interpretarea acestuia în capul propriu. Așa că, a te lăuda cu activitate științifică chiar furată este mai important decât o muncă asiduă și cinstită de adâncire a cunoașterii științifice.

Dar, se pare că și astronomii comisiei de specialitate de la UAI căutau o certificare a poziției lor, prin considerarea descoperirii noilor obiecte, insignifiante, departe de noțiunea de planetă, drept noi planete. Nu este de evitat gândirea că, precis mai există și alți 'specialiști' în căutare de sinecuri, care țin în loc dezvoltarea cunoașterii științifice. Și, uite așa, odată cu evoluția și definirea noțiunilor științifice, ar trebuie să definim și noțiunea de specialist.

Faptul că astronomia este prima știință a lumii, ar trebui să ne facă pe noi, specialiștii în astronomie, să fim primii care să promovăm discuția noțiunilor științifice și admiterea noilor accepții în funcție de realizările tot mai fructuoase la care participăm, care au fost și sunt utile în continuare la dezvoltarea tuturor celorlalte științe.

Importanța studiului planetelor a fost luată în considerare și la noi în țară

Profesorul Victor Nadolschi (1911-1996), de la universitatea din Iași, a fost și el preocupat de găsirea obiectelor trans plutoniene. Bazat pe experiența anterioară în această problemă, a mai multor astronomi, Camille Flammarion, George Forbes, Gaillot, Th. J .Jackson, W. Pickering  și Theodor Grigull, a propus o metodă, care s-a aplicat mai înainte și la descoperirea planetei Neptun, de data aceasta pentru decelarea planetei X1. Era vorba de a lua în seamă perturbarea traiectoriei unor obiecte care evoluează la această depărtare, în acest caz a traiectoriilor unor comete, din zona trans neptuniană, pentru depistarea unor obiecte necunoscute. Calculele au fost duse până la capăt și s-au materializat prin prezentarea efemeridei planetei X1 pentru tot anul 1981. Din păcate nu s-a găsit un telescop potrivit în țară pentru o astfel de cercetare, la acea dată.

De la sfârșitul secolului XX și până în zilele noastre, profesorul Virgil Scurtu a militat pentru descalificarea planetei Pluton și căutarea unei adevărate planete, trans neptuniene X1, pe baza metodei preconizate de Victor Nadolschi. La sugestia sa, Marcel Jinca, astronom amator la Bumbesti Jiu, a calculat efemerida pentru anul 2011.

6

Iată locul pe cer unde s-ar putea găsi acest obiect,
potrivit calculelor efectuate de Marcel Jinca.

Și uite așa, continuăm să căutăm această planetă care ar trebui să se afle dincolo de Neptun și centura Kuiper.

În loc de concluzii, . . . părerea mea.

Dacă am avea în vedere dimensiunea planetelor, raportată la dimensiunea Pământului, de la cele patru de lângă Soare (de la 0,4 pentru Mercur, O,9 pentru Venus, 1,0 pentru Pământ și 0,5 pentru Marte), până la brâul de asteroizi, și la cele patru planete mai mari (de la 11,2  pentru Jupiter, 9,4 pentru Saturn, 4,0 pentru Uranus și 3,9 pentru Neptun), în ordinea depărtării de Soare, și terminând cu fragmentele din centura Kuiper, trebuie observată o creștere a dimensiunii (chiar și a masei) planetelor până la Jupiter și apoi o scădere pronunțată.

Faptul că obiectele cele mai mari de dincolo de centura Kuiper ‒ pentru care a fost toată discuția privind definiția planetei, legat de retrogradarea lui Pluton de la rangul de planetă ‒ nu depășesc 0,2 din dimensiunea Pământului ‒ de ce ar trebuie să mai căutăm o PLANETĂ dincolo de Neptun.

Cui servește această vânătoare de planete transneptuniene, când și Pluton, descoperit acum 80 de ani, se dovedește a nu mai întruni caracteristicile unei planete? La ce servește mediei dorința fierbinte de a prezenta publicului descoperirea de planete? Dar și astronomii profesioniști vor planete! Comisia de Specialitate a Uniunii Astronomice Internaționale, care a lucrat la definirea noțiunii de planetă în vederea pregătirii votului, la ședința specială din anul 2006, de la Praga, s-a dovedit la fel de înapoiată în concluzii. (A se vedea și articolul: Pe care parte a telescopului trebuie să privim în epoca televiziunii și Photoshop-ului)

Și, dacă ne amintim de Lună, de ea nici nu se vorbește, deși este mai mare decât toate obiectele trans neptuniene, în discuție. În plus Luna este stâncoasă și lipsită de gaze ușoare înghețate. Toate obiectele trans neptuniene, numite după Adunarea Generală a UAI planete pitice, pentru că sunt constituite din elemente mai ușoare, au mase de ordinul a o mie de ori mai mici comparativ cu cea a Pământului. Orbita acestora este foarte alungită, nu se află în planul eclipticii și este înclinată față de aceasta. (A se vedea și articolul profesorului Virgil Scurtu: Istoria creșterii și descreșterii planetei X (Pluton) )

7

Cele mai mari obiecte trans neptuniene sunt mult mai mici decât Pământul

Cercetările prezente care au dus la găsirea lui Quaoar, Sedna și Eris, nu s-au mai făcut pe baza unei idei de bază, ca cea folosită la găsirea lui Neptun ‒ căutarea cauzei perturbațiilor gravitaționale, din cauza unor obiecte învecinate neidentificate ‒ ci bazat pe munca telescoapelor robotice cele mai puternice la ora actuală, dotate cu senzori digitali foarte sensibili. S-a permis practic patrularea atentă prin fotografiere a întregii zone din planul eclipticii, folosind calculatoarele cele mai performante programate corespunzător ca să facă singure compararea imaginilor luate la ore diferite, pentru a depista stelele rătăcitoare. Acest lucru nu ar fi fost posibil mai înainte, când pentru studiul a numai câtorva grade de cer erau necesare imprimarea unei multitudini de plăci fotografice și compararea lor de-lungul a luni de zile. Parcă ne-am uita cu microscopul electronic la depistarea particulelor elementare. Adică, s-a cercetat o zonă de la marginea sistemului solar unde nu se mai pot găsi PLANETE.

Practic, actualmente, cercetarea sistemului solar se face pentru aprofundarea cunoașterii obiectelor existente. Există numeroase obiecte din sistemul solar, sateliți ai planetelor și planete chiar, care prezintă încă multe probleme de aprofundare a cunoașterii, pentru a răspunde la multe lucruri legate de apariția vieții pe Pământ.

O cercetare de amploare și utilă în același sens este căutarea planetelor din jurul altor stele. În plus, ca o măsură conștientă, se studiază optic vecinătatea Pământului pentru a depista comete cu miez metalic și asteroizi mici care rătăcesc și se pot apropia de Pământ, aceasta în vederea preîntâmpinării unor catastrofe ecologice.

După această scurtă experiență, privești spre lumea ta și te încearcă un sentiment special. Îți dai seama că ceea ce avem noi aici este într-un anumit sens ceva rar. Cum am mai argumentat și mai înainte, eu bănuiesc că viața și inteligența sunt obișnuite în univers. Dar nu într-atât de comune încât să existe în toate lumile. Și, de fapt, în sistemul nostru solar vom descoperi că există viață numai în lumea noastră. (Carl Sagan)

Să apreciem planeta Pământ și s-o stimăm cât mai mult. Este ruda noastră cea mai apropiată.

 

Bibliografie:

- Richard Dawkins, The Magic of Reality - How We Know What's Really True, Illustrated by Dave McKEAN, Free Press, New York, London, Toronto, Sydney, New Delhi, 2011.

- Carl Sagan, Cosmos, Ballantine Books, New York, 1980.

- Salman Rusdie, Shalimar Clovnul, Editura Polirom, 2006.

- http://en.wikipedia.org/wiki/Planet (Accesat pe 4 octombrie 2011)

- http://en.wikipedia.org/wiki/Deferent_and_epicycle (Accesat pe 4 octombrie 2011)

- http://www.solstation.com/stars/kuiper.htm (Accesat pe 5 octombrie 2011)

- http://en.wikipedia.org/wiki/Asteroid_belt (Accesat pe 5 octombrie 2011)

- Mike Brown, How I Killed Pluto and Why It Had It Coming, Spiegel & Graw, 2010.- Virgil Scurtu, HUMBUG? OZN sub reflectorul științei, Junimea, Iași, 1984.

- Virgil  Scurtu, Omul și Societatea, capitolul ISTORIA CRESTERII SI DESCREȘTERII PLANETEI X  (PLUTON), pag. 151-167, Casa Artelor Poligrafice Editoriale Rotarexim, Pitești, 2011.

- Victor Nadolschi, ORBITA PLANETEI TRANSPLUTONIENE X1, Muzeul de Științele Naturii din Bacău, Studii și Comunicări 1977-1979.

- Marcel Jinca http://www.astronomy.ro/forum/viewtopic.php?p=70927 (Accesat 11  octombrie 2011)

- http://en.wikipedia.org/wiki/Nibiru_collision (Accesat 16 octombrie 2011)

- http://churchofcriticalthinking.org/planetx.html (Accesat 16 octombrie 2011)

- http://www.mikebrownsplanets.com/2009/06/sony-pictures-and-end-of-world.html (Accesat 16 octombrie 2011)

- http://en.wikipedia.org/wiki/Eris_(dwarf_planet) (Accesat 25 octombrie 2011)

- http://keckobservatory.org/gallery/detail/105/  (Accesat 25 octombrie 2011)

- Carl Sagan, Diversitatea Experienței Științifice, Editura Curtea Veche, 2009.

Comentarii



Postati comentariul

Nume

Titlu


Comentariu


Completati caracterle din imagine

Visual verification


Posteaza comentariu

Comentariul va fi vizibil dupa aprobarea lui de catre editor