© J Westman 2004, 2005, 2006, 2007 JW 22 mars 2004, 22 okt.-05, uppdat. 7 nov-06, 9 jan-07


Det där med planeter.

Vad för slags himlakroppar ska man kalla "planeter" och hurudana är inte värda den benämningen? I mars 2004 blev det lite ståhej kring att en ny himlakropp långt ute i solsystemets gränsmarker visar sig vara nästan i samma storleksordning som den nionde planeten, Pluto. Det blev mera fart på debatten under år 2005, då en himlakropp som är större än Pluto upptäcktes. Grälet om Pluto ännu ska räknas till de egentliga planeterna fördes sensommaren 2006 i Internationella Astronomiska Federationen IAU, och därmed frågan om vad en planet egentligen är för nånting. Och resultatet blev - en utrensning.

   För tvåhundra år sedan visste alla astronomer vad planeter var för något: jo, stora himlakroppar som kretsar i omloppsbanor runt solen och lyser med sol-ljus som de återkastar. Den minsta av de klassiska, Merkurius , har en diameter på drygt fyratusen kilometer , Venus är lika stor som Jorden, Mars hälften mindre men Jupiter och Saturnus verkliga jättar, Jupiters diameter är mer än tiofalt jordens diameter. Och när man på sjutton- och adertonhundratalet upptäckte Uranus och Neptunus, utanför Saturnus bana, så var också de betydligt större än Jorden.

Nyåret 1800-1801 upptäckte fader Giuseppe Piazzi, munk i Palermo, en liten himlakropp - Ceres, som vi idag vet lite under 1 000 kilometer i diameter - i omloppsbana runt solen mellan Mars och Jupiter, på omkring 2,7 jordavstånd från solen - eller som man säjer 2,7 astronomiska enheter, förkortat au. Redan Johannes Kepler hade i tiden förutspått att avståndet mellan Mars och Jupiter var för stort för att vara tomt, och att någonting borde finnas där. På 1700-talet förekom den såkallade Bode-Titius-lagen som direkt förutspådde en himlakropp på avståndet 2,7. Ceres fick vara planet ett par årtionden innan den detroniserades. Redan då fader Piazzi upptäckte Ceres - av en slump - hade andra europeiska astronomer börjat göra upp planer på att sätta igång ett aktivt sökande. Änd dröjde det årtionden innan de tre näststörsta asteroiderna hade fångats in, men sedan kom upptäckterna slag i slag. De kallades snart asteroider vilket betyder småstjärnor, eller planetoider, vilket betyder småplaneter. Under 1800-talet och 1900-talet upptäcktes allt flera, och allt mindre var de.

De allra flesta av dem håller sig mellan Mars och Jupiter. Mars kretsar på ungefär 1,5 au från solen, man träffar på asteroider från sådär drygt 2 au till närmare 4 au. Jupiter är ute på 5 au.

Det finns för all del asteroider som kommer innanför marsbanans 1,5 au, några korsar jordbanan (1 au!)och det finns tillockmed asteroider vars hela banomlopp ligger innanför jordbanan. Å andra sidan finns det asteroider som delar omloppsbana med Jupiter (drygt 5 au) och några som når utanför Jupiters bana.

Utanför Neptunus bana, 30 au, tretti gånger mer avlängset från Solen än jorden, upptäckte Clyde Tombaugh år 1930 en svag ljuspunkt som fick namnet Pluto. Pluto, trodde astronomerna, skulle vara minst lika stor som Jorden. Den hade ju under benämningen Planet-X förutspåtts ur störningar i Uranus-banrörelser på samma sätt som planeten Neptunus, som faktiskt hittades inom en grad från progosticerat ställe. Planet-X var en svårare fisk att fånga och Tombaugh jagade den genom att jämföra fotografiska plåtar som togs rakt ut från solen med ett par nätters mellanrum. Den skenbara rörelse mellan fixstjärnorna som röjde Plutos existens är en skenbar skiftning över bakgrunden som är beroende av Jordens banhastighet. det är samam slags skenbar parallaxrörelse som alltjämnt används för att upptäcka himlakroppar långt borta från solen. Om en planet utanför 30 au skulle påverka Uranus banrörelser inne på 19 au, så måste den ju vara massiv, följaktligen stor. Pluto var emellertid ljussvag, kanske den kunde vara så blank att den bara kastade tillbaka en liten del av ljuset, som en blank stålkula kanske?

Men si! Pluto krympte och till slut visade den sig vara inte mer än 2 280...2 320 kilometer i diameter- Jordens måne är 3 476 kilometer i diameter. Men Pluto har ju en stor måne, så planet var den väl. Eller hur? Nåja, upptäckten av månen Charon gav samtidigt ett mått på Plutos massa, och den var under 2 promille - alltså 2/1 000-delar - av Jordens massa.

Och banstöringarna av Uranus och Neptunus som man tyckte sig framräkna, de kan vara artefakter av oklara observationer. Den ytterst noggranna spårningen av rymdsonderna Pioneer-10 och-11 och Voyager-1 och -2 visade inte uppnågra störningar förorsakade av npgon stor himlakropp utanför Neptunus, men resultaten uteslöt inte en stor mängd småkroppar med sammanlagd massa på ett par gånger Jordens. Ingen stor Planet-X alltså, trots ivrigt sökande.

Allt möjligt annat framträdde emellertid på de elektroniska bildytorna.

I mitten av 1990-talet började astronomerna upptäcka andra himlakroppar i Plutos område av rymden. Det var David Jewitt och Jane Luu som satte igång lavinen, utgående från teoretiska förutsägelser om ett bälte av små himlakroppar utanför Neptunus bana. Bältet borde kallas Edgeworth-Kuiper-bältet efter att teoretiskt ha förutsetts av först Kenneth Essex Edgeworth 1943 och 1949, och sedan av Gerard Peter Kuiper från 1951 framåt. Edgeworth verkade i Storbritannien, Kuiper däremot i USA, och Kuiper var inte den som i onödan framhävde någon annan vid sidan av sig själv. På den sidan pölen brukar européer ofta glömmas bort i den nationella självhävdelsens namn, och då blir det bara Kuiper-bälte. Alltnog.

Det kom nämligen ny astronomisk teknik till på 1980- och 1990-talen, Jewitts och Luus upptäckt följdes snabbt av flera, och kring år 2000 hade astronomin koll på det nya bältet med mindre himlakroppar utanför storplaneten Neptunus bana - utanför tretti gånger jordens avstånd från Solen. Pluto var inte ensam, utan bara den största i svärmen av tiotals och hundratals och tusentals andra Kuiper-bältesobjekt, KBO. En svärm av dem, men inte alla, har liknande banor som Pluto. Till skillnad från himlakropparna i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter är många av Kuiper-objekten stora, det har förståss att göra med att det ska vara rätt stora saker för att de ska synas i mörkret utanför Neptunusbanan. Många har diametrar på flera hundra kilometer och endel är större än Ceres.

   2000-talets stora Kuiper-bältes-objekt började i storlek snabbt närma sig Pluto, och astronomerna började slå vad om när det första objektet, som säkert vär större än Pluto skulle upptäckas. I januari 2005 var det så dags, objekt 2003 UB313, eller som upptäckaren ville kalla den "Xena", vars bana och därmed tänkbara storlek publicerades i januari 2005. Internationella Astronomiska Unionen IAU godkände emellertid inte tanken på att en himlakropp, som kanske skulle inrangeras som planet, skulle bära namnet på en rollfigur i ett ganska dåligt TV-spektakel, ännu mindre att den måne som snart upptäcktes kring "Xena" fick namnet efter den rätt oförblommat lesbiska rollgestaltens kompis "Gabrielle". Det blev i stället namnet på tvedräktsspridaren på Olympen, Eris, och en följeslagare till split och kiv, Dystropia, "den laglösa", som nog passar väl in som symbolar för det bråk upptäckterna ställde till med. Kring 2006, när den tankemässiga fördämningen som Plutos storlek har utgjort, har rasat, finns det bedömmare som tror på tillockmed Mars-stora himlakroppar ute i Kuiperbältet. Sedna och Eris är de som ligger längst ute bland de hittills upptäckta, men himlavalvet är ingalunda avsökt med dagens instrument, som Clyde Tombaugh inte kunnat drömma om.

Nu är det bara det, att utanför Neptunus avstånd från solen, vilket är kring 30 gånger jordens solavstånd, 30 astronomiska enheter (au), där är det mörkt.
   
Solljusets styrka avtar med kvadraten på avståndet - vid Neptunus är alltså ljusmängden som en himlakropp kan återkasta kvadraten på tretti eller niohundrafalt svagare än härinne och ute vid nitti gånger jordens solavstånd 1/8 100. Så de himlakroppar som upptäcks är skenbart ytterst ljussvaga. Ljusstyrkan mäts, man uppskattar hur ljusa eller mörka ytorna är, och får då en vag uppfattning om hur stor himlakroppen kan vara.

Jakten på "större än Pluto" hettade till då en himlakropp som fick namnet Sedna, efter inuiternas havsgudinna, upptäcktes hösten 2003, men ljuset från den har mätts med både Hubble Space Telescope och USAs nya infraröd-rymdteleskop Spitzer , vilket ger en lite bättre hållhake på hur ljus eller mörk ytan är, och därmed storleken. Detsamma gäller Eris. Det visar sig att Sednas yta är röd till färgen - i solsystemet är det endast planeten Mars som har en mera röd yta, vad detta nu sedan kan betyda. Ur förmågan att återkasta ljus uppskattas diametern till samma storleksklass som Pluto, aningen mindre bara, 1 600 kilometer. Arbetet med att försöka bestämma Eris färg och albedo pågår ännu 2006. Eris befinner sig för närvarande ute vid 97 au - nära sitt aphel, och omloppstiden i den excentriska banan är kring 550 år, så magnituden 18,5 kommer att förbli svag under de närmaste generationerna astronomers livstid.

Ursas tidning "Tähdet ja Avaruus" (nr 6/2005, s 17) publicerar en uppställning som visar hur osäkerheten beror på att storleken bedöms utgående från antaganden kring albedon, ljusåterkastningsförmågan, och den apparenta ljusmängd som observeras. De angivna värdena på diametrar är alltså behäftade med en osäkerhetsfaktor som kan uppgå till 30%...50%! Men fallet är klart ändå! Om Eris vore mörk som Pluto-månen Charon, skulle dess diameter vara 3 550 kilometer, drygt halvannan gånger Plutos diameter, och om albedon vorde densamma som Plutos skulle diametern vara 2 860 kilometer vilket är 125% mer än Plutos diameter. För att inte vara större än Pluto borde Eris' albedo vara hägre än nyfallen snö och faktiskt påminna om en perfekt spegel!
Så vit är Eris inte. Med Gemini-teleskopet i Hawaii har Frederick C Gillett lyckats registrera spektrum i när-infraröd strålning från Eris, och det visar sig att ytan i likhet med Plutos yta, är åtminstone delvis täckt med frusen metan. Spektrumen från de båda himlakropparna är faktiskt till förvillning likadana. Detta spikar uppskattningarna av diametern till kring 2 900 kilometer. Till det yttre föreligger faktiskt ett tydligt släktskap här.

Kring år 2000 var mumlet i kön, att avskaffa Plutos speciella status som en planet, redan ganska högljutt. Och så började de riktigt stora yttre småplaneterna fångas in, Varuna, Quaoar, Ixion med diametrar som närmar sig Plutos 2 280 kilometer, och nu då Eris, minst 2 900 kilometer. Sedna, ute på nästan 90 gånger jordens avstånd från Solen, med en bana som kan föra in till 60 au men även för ut till mer än 900 au, kan ha en diameter kring 1 600 kilometer eller mer. Banan har en omloppstid på sådär tiotusen år mot Neptunus 165 jordår och Plutos 248 jordår. Se tabell nedan.
Upptäckarna propsade inte på att Sedna är solsystemets tionde planet. Som kraven ställdes först är det Plutos speciella status som ryker. Sedan formulerades kraven om, så att alla himlakroppar som har egengravitation stor nog att göra dem klotformiga skulle räknas till planeternas skara. Då skulle Pluto skulle behålla planetstatur och ett antal nya planeter skulle tas in, åtminstone Ceres har nämnts eftersom den visar sig vara sfärisk, "planetlik", men även Plutos följeslagare Charon, som man inte betraktar som en "måne" utan som andra hälften av ett dubbelsystem, därtill förståss Eris och kanske någon till. Och sådant var läget i augusti 2006 då IAU gick till omröstning på sitt möte i Prag

Det var nu bara det att antalet planeter som år 2006 kunde bli 12, sannolikt skulle öka ytterligare med åren, så man la till en klausul i definitionen: De ska vara stora nog för att med sin gravitation städa rent i sitt område i rymden. Och den tröskeln klarar ingen av de nya kandidaterna av - och inte heller Pluto. Man föreslog en kategori "pluton" för stora KBO, men det föll på att Plutos namn på franska, spanska och italienska redan är "Pluton". Så Pluto, Eris med flera i Kuiper-bältet kallas nu då "dvärgplaneter" om man inte vill nöja sig med att klumpa in dem allihopa i KBO-beteckningen. Debatten på IAU-mötet var så hätsk som namnet Eris anger, och de som förlorade vid omröstningen har hotat med hämnd och vedergällning och med att sista ordet inte är sagt. De har tillockmed dragit in det faktum, att Pluto som Disney-gestalt är så populär att världens barn nu kommer att storgråta när namne till deras idol inte längre är "planet".

Dvärgplaneterna i Kuiperbältet

Eftersom alltså Sedna, med trolig diameter 1 600 kilometer, inte blev den som trappade ner Pluto, diameter 2 280 kilometer, från planet-piedestalen, fortsattes sökandet, och så dröjde det inte länge innan nästa skulle komma, som verkligen är större än Pluto och då skulle loppet vara kört. Den himlakropp, som observerades 2003 och vars bana bestämdes i slutet av 2004, hade en enligt upptäckarna diameter större än Plutos. Upptäkten publicerades den 8 januari 2005. Den ligger nu ute vid 97 au, just nu längre ute än Sedna, men då Sedna befinner sig i perihel, närmast Solen i sin bana, befinner sig den nya nästan i aphel. Himlakroppen har registernamnet 2003 UB313, vänner emellan "Xena". Jag apostroferade namnet för det var inte officiellt, och blev det inte heller, utan som redan nämndes hugfästres den stora debatten om planetskap med namnet Eris. Men det tog lite tid.

Till dess var Pluto den största av de små, till namnet ännu en planet, jag tippade 2003 att inom tio år kommer man att räkna med åtta riktiga planeter i solsystemet och Pluto blir bara den första av de små.

Januari 2005 besannades den tippningen.
Och jag var inte den enda. Forskaren Michel Brown vid Caltech, som var med om att upptäcka Sedna, slog vid sekelskiftet vad med en kompis om att Pluto skulle detroniseras inom fem år. Vadet gällde en låda champagne. Brown missade med åtta dygn! En tröst för ett tigerhjärta var att Brown hörde till teamet som får sitt namn förknippat med den nya planeten. De övriga namnen är Chadwick Trujillo vid Gemini-observatoriet och David Rabinowitz från Yale. Trion har samarbetat kring upptäkter av ett stort antal Kuiper-bältesobjekt, bland dem de stora Ixion, Varuna och Quaoar. De har namngett sina stora objekt enligt en lista på underjordens gudomligheter i olika mytologier som tillhandahålls av IAU.

En lista på några av de största Kuiperbältesobjekten, dit jag även inkluderar Pluto och dess måne Charon, samt som jämförelseobjekt vår egen Måne, ser ut så här på sensommaren år 2005:

Himlakropp:

Quaoar

Charon*

2003EL61

Sedna

2005FY2

Pluto

2003UB313 Eris

Månen*

Visuell magnitud

16,5

15

17,6

15,5

17,6

13,9

18,7

-12,7

mag

Diameter

1 250

1 250

1 500

1 600

1 800

2 280

3 000

3 476

km

Radius vector 2005

42

31

52

90

52

31

97

1

au

Perihel

41

30

35

76

39

30

38

1

au

Aphel

43

50

39

990

52

50

97

1

au

Period

285

(6,7 dygn)

261

10 500

308

248

557

(28 dygn)

år runt Solen

Inklination

8

96,6

28

11,9

29

17,1

44

5

grader

* = satelliter

2003UB313  Eris, som i storlek ligger mellan Pluto och vår egen Måne.
Som man ser är omloppsbanorna av mycket skiftande art, från Quaoars nästan cirkelbana till Sednas extrema ellips. Eris-banan ligger till sin form däremellan. Inklinationerna varierar också kraftigt.

Vad ska man kalla de stora Kuiper-bältesobjekten?
   Vad handlar det om? Planeter, "yttre småplaneter", "yttre is-planeter", eller även i fortsättningen det krystade "Kuiper-bältesobjekt". Den svärm av dem som i likhet med Pluto ligger i resonansbanor med Neptunus kallades en tid "plutiner" , alltså "små-pluto"-himlakroppar. Med beaktande av Sednas från det hittills kända Kuiperobjekt-flertalets helt avvikande bana med stort aphelavstånd, kommer säkerligen ett flertal gruppsbeteckningar att behövas. Enligt IAU kan de stora Kuiperbältsobjekten kallas "dvärgplaneter", men riktigt bra är den definitionen inte.
   Det vi inte har på ett tag ännu är en bra definition på vad en riktig planet egentligen är. En definition som inte bara tar fasta på storlek utan även på tillkomsthistoria, alltså en evolutionär definition. En första början är ju IAU-kravet på att deras gravitation ska vara stark nog att rensa i banans omgivning. Klart är att Pluto är den först upptäckta av de yttre små - och den innersta av dem också. Trots allt ger detta något slags särställning, som kommer att starkt påverka den kommande terminologiska definitionen. Stalltipset var före sensommaren 2006 och ännu under det att Pragmötet pågick, att Plutos status bevaras, men det betydde att man måste räkna in betydligt fler än nio planeter i solsystemet. Avgörandet blev i stället minimalistiskt, åtta medlemmar i planeternas adel och sedan svärmar av småfolk.

Det är ju så, att de som upptäcker en ny riktig planet får sina namn i historieböckerna och inbjudan till tevens prat-soffor och blir kändisar. De som upptäcker en ny dvärgplanet, en medlem av knapadeln därute, får sitt namn i astronomiska facktidskrifter men inte mer ära. De som upptäcker den tiotusenfemtielfte av småplaneterna utanför Neptunus, de kan, förutsatt att himlakroppen är liten nog för att inte räknas in bland knapadeln, dvärgplaneterna, ge den namn åt den efter sin flickvän eller faster eller sin hund, faster blir väl den som visar sig tacksammast för äran, och så är det inte mer med det. De som upptäcker en riktig planet eller en dvärgplanet - om och när Internationella Astronomiska Unionen besluter att detta är fallet - kan ge förslag till namn ur helst den klassiska mytologien. Men dessvärre börjar alla bra namn frän den grekisk-romerska antiken vara bokade, och det blev de redan på 1800-talet under den första småplanetsboomen. Namnskicket kan för all del utvidgas, men det ska nog handla om riktig och globalt omfattad seriös mytologi. Eris, Ceres, Quaoar, Varuna och Sedna är välvalda namn på gränsfall. Det finns ännu lediga namn på forn-egyptiska eller sumeriska gudomar, och Indiens, Polynesiens med flera icke-europeiska gudomar kan uppmärksammas jämsides med inuiternas. Så att namnet "Xena" efter reklam-TVbolagens slagkraftiga lesbo-bitchiga fantasy-prinsessa och hennes kumpis står sig inte i det sällskapet.

Namnet "Eris" tvedräktens gudinna, hon som med sitt inkastade äpple fick tillstånd den gudarnas tvist som ledde till Trojanska Kriget, det är säkert valt för att i minnet befästa det gräl om planeter eller småplaneter, som IAUs Prag-kongress genomgick sommaren 2006, som en följd av att himlakroppen i fråga upptäcktes.
Men nog var dom bra snälla inom IAU i alla fall. Dom gav Eris-månen namnet "Dysnomia", vilket lär betyda "hon den laglösa". Fantasy-prinsessan Xenas roll spelades av en välsvarvad skådis som heter Lucy Lawless.

Se även Så uppstår solsystem,   Solsystemets yttersta gränser    och Gas, is och sten      
Länkar:
Tähtitieteellinen yhdistys Ursa.
The Kuiper Belt Page, by David Jewitt,Univ of Hawaii
The Discovery of 2003 UB313
Skicka kommentarer till juhaniwestman@gmail.com

Tillbaka till första astro-sidan.
Tillbaka till paradsidan.