Istilah "planet kerdil" telah menjadi sangat populer selama beberapa tahun terakhir. Sebagai bagian dari kategorisasi tiga arah objek yang mengorbit Matahari, istilah ini diadopsi pada 2006 karena ditemukannya objek di luar orbit Neptunus, yang ukurannya sebanding dengan Pluto. Sejak itu, istilah ini digunakan untuk mendeskripsikan banyak objek di tata surya, mengacaukan sistem klasifikasi lama, yang memiliki sembilan planet.
Juga, istilah ini telah menimbulkan kebingungan dan kontroversi, khususnya, terkait dengan penerapannya pada badan-badan seperti Pluto. Namun demikian, International Astronomical Union (IAU) mengakui lima benda di tata surya kita sebagai planet kerdil, enam lagi akan diidentifikasi di tahun-tahun mendatang dan sekitar 200 benda serupa mungkin berada di dalam sabuk Kuiper.
Definisi
Menurut definisi yang diadopsi oleh IAU pada tahun 2006, planet katai adalah “benda langit yang mengorbit bintang yang cukup masif untuk dibulatkan oleh gravitasinya sendiri, tetapi tidak membersihkan wilayah planetesimal terdekat, dan bukan satelit. Selain itu, harus memiliki massa yang cukup untuk mengatasi kuat tekan dan mencapai kesetimbangan hidrostatis."
Intinya, istilah tersebut mengacu pada setiap benda bermassa planet yang bukan merupakan planet atau satelit alami yang memenuhi dua kriteria dasar. Pertama, ia harus mengorbit langsung Matahari dan bukan berada di sekitar benda lain. Kedua, ia harus cukup masif untuk mengambil bentuk bola di bawah pengaruh gravitasinya sendiri. Dan, tidak seperti planet, ia tidak harus membersihkan lingkungan di sekitar orbitnya.
Ukuran dan berat
Video promosi:
Agar benda bisa membulat, ia harus cukup masif agar gravitasi menjadi gaya dominan yang memengaruhi bentuk benda. Tekanan internal yang dihasilkan oleh massa ini akan menyebabkan permukaan menjadi plastik, menghaluskan bangunan tinggi dan mengisi depresi. Benda kecil dengan diameter kurang dari satu kilometer tidak melakukan ini (seperti asteroid), mereka dikendalikan oleh gaya di luar gaya gravitasinya sendiri, yang cenderung mempertahankan bentuk tidak beraturan.
Objek trans-Neptunian (TNO) terbesar yang diketahui
Sementara itu, benda-benda yang melintang beberapa kilometer - jika gravitasi signifikan, tetapi tidak dominan - berbentuk bola atau "kentang". Semakin besar benda, semakin tinggi tekanan internalnya hingga cukup untuk mengatasi gaya tekan internal dan mencapai kesetimbangan hidrostatik. Pada titik ini, benda menjadi bulat semaksimal mungkin, mengingat efek rotasi dan pasang surutnya. Ini adalah definisi batas planet katai.
Namun, rotasi juga dapat memengaruhi bentuk planet katai. Jika tubuh tidak berputar, itu akan menjadi bola. Semakin cepat berputar, semakin panjang atau serbaguna jadinya. Contoh ekstrim dari ini adalah Haumea, yang hampir dua kali lebih panjang pada sumbu utama daripada di kutub. Gaya pasang surut juga menyebabkan perputaran tubuh secara bertahap menjadi terhalang pasang surut, dan tubuh tetap berada di satu sisi pendamping. Contoh ekstrim dari sistem semacam itu adalah Pluto-Charon, kedua benda itu terkunci rapat di antara mereka sendiri.
IAU tidak menentukan batas atas dan bawah untuk ukuran dan massa planet katai. Meskipun batas bawah ditentukan oleh pencapaian bentuk hidrostatis kesetimbangan, ukuran atau massa di mana benda ini mencapai bentuk tersebut bergantung pada komposisi dan riwayat termalnya.
Misalnya, benda yang terbuat dari silikat keras (seperti asteroid berbatu) harus mencapai kesetimbangan hidrostatis dengan diameter sekitar 600 kilometer dan massa 3,4 x 10 ^ 20 kg. Untuk benda yang tidak sekaku yang terbuat dari air es, batas ini akan mendekati 320 km dan 10 ^ 19 kg. Akibatnya, saat ini tidak ada standar khusus untuk mendefinisikan planet katai berdasarkan ukuran atau massanya, tetapi biasanya ditentukan berdasarkan bentuknya.
Posisi orbit
Selain kesetimbangan hidrostatis, banyak astronom yang bersikeras menggambar garis antara planet dan planet katai atas dasar ketidakmampuan mereka untuk "membersihkan sekitar orbitnya". Singkatnya, planet dapat menghilangkan benda kecil di dekat orbitnya melalui tabrakan, penangkapan, atau gangguan gravitasi, sedangkan planet kerdil tidak memiliki massa yang diperlukan untuk mencapai hal ini.
Untuk menghitung kemungkinan sebuah planet akan membersihkan orbitnya, ilmuwan planet Alan Stern dan Harold Levinson menyajikan parameter yang mereka tunjukkan dengan huruf "lambda".
Parameter ini menyatakan probabilitas tabrakan tergantung pada deviasi tertentu dari orbit objek. Nilai parameter ini dalam model Stern sebanding dengan kuadrat massa dan berbanding terbalik dengan waktu dan dapat digunakan untuk memperkirakan potensi benda untuk membersihkan sekitar orbitnya.
Astronom seperti Stephen Soter, seorang ilmuwan Universitas New York dan rekan di American Museum of Natural History, menyarankan penggunaan parameter ini untuk menarik garis antara planet dan planet katai. Soter juga mengusulkan parameter yang dia sebut diskriminan planet - dilambangkan dengan huruf mu - yang dihitung dengan membagi massa benda dengan massa total benda lain di orbit yang sama.
Dikenal dan mungkin planet katai
Saat ini ada lima planet katai: Pluto, Eris, Makemake, Haumea, dan Ceres. Ceres dan Pluto sendiri telah cukup diamati sehingga tidak dapat disangkal lagi dalam kategori ini. IAU memutuskan bahwa objek trans-Neptunian (TNOs) tanpa nama dengan magnitudo absolut lebih terang dari +1 (dan secara matematis dibatasi hingga diameter minimum 838 km) harus diklasifikasikan sebagai planet katai.
Kandidat potensial yang saat ini sedang dipertimbangkan termasuk Orc, 2002 MS4, Salazia, Kwavar, 2007 OR10 dan Sedna. Semua benda ini berada di sabuk Kuiper; dengan pengecualian Sedna, yang dianggap terpisah - kelas terpisah dari TNO dinamis di tata surya luar.
Ada kemungkinan ada 40 objek lagi di tata surya yang dapat dengan tepat disebut sebagai planet katai. Diperkirakan hingga 200 planet kerdil dapat ditemukan di sabuk Kuiper setelah mempelajarinya, dan di luar sabuk ini, jumlahnya bisa melebihi 10.000.
Ketidaksepakatan
Segera setelah keputusan IAU mengenai definisi planet, sejumlah ilmuwan menyatakan ketidaksetujuan mereka. Mike Brown (pemimpin kelompok Caltech yang menemukan Eris) setuju untuk mengurangi jumlah planet menjadi delapan. Namun, sejumlah astronom seperti Alan Stern mengkritik definisi IAU.
Stern berpendapat bahwa, seperti Pluto, Bumi, Mars, Jupiter, dan Neptunus juga tidak sepenuhnya membersihkan zona orbitnya. Bumi berputar mengelilingi Matahari dengan 10.000 asteroid dekat Bumi, yang diperkirakan Stern bertentangan dengan pembersihan orbit Bumi. Jupiter, sementara itu, ditemani oleh 100.000 asteroid Trojan di jalur orbitnya.
Pada tahun 2011, Stern menyebut Pluto sebagai planet dan menganggap planet kerdil lain seperti Ceres dan Eris, serta bulan besar, sebagai planet pelengkap. Namun, astronom lain berpendapat bahwa meskipun planet besar tidak membersihkan orbitnya, mereka memiliki kendali penuh atas orbit benda lain di dalam zona orbitnya.
Penerapan kontroversial lain dari definisi baru planet menyangkut planet di luar tata surya. Metode untuk mendeteksi objek ekstrasurya tidak secara langsung menentukan apakah suatu objek membersihkan orbitnya, hanya secara tidak langsung. Akibatnya, pada tahun 2001, IAU menyetujui definisi "kerja" terpisah untuk planet ekstrasurya, termasuk kriteria yang meragukan ini: "Massa / ukuran minimum yang diperlukan untuk mempertimbangkan objek ekstrasurya suatu planet harus sesuai dengan parameter yang diterima untuk tata surya."
Meskipun tidak semua anggota IAU mendukung adopsi definisi planet dan planet kerdil ini, NASA baru-baru ini mengumumkan bahwa mereka akan menggunakan pedoman baru yang ditetapkan oleh IAU. Namun demikian, perdebatan tentang keputusan tahun 2006 belum berhenti, dan kita dapat mengharapkan perkembangan lebih lanjut di bidang ini, ketika lebih banyak "planet kerdil" ditemukan dan diidentifikasi.
Cukup mudah untuk mendefinisikan planet kerdil menurut standar IAU, tetapi menyesuaikan tata surya ke dalam sistem klasifikasi tiga tingkat akan menjadi lebih sulit karena pemahaman kita tentang alam semesta berkembang.
Ilya Khel
