Kääpiöplaneetta – IAU:n määritelmä, luokitus ja tunnetut esimerkit
Kääpiöplaneetta on nimitys, jolla luokitellaan joitakin Aurinkoa kiertäviä kappaleita. Kansainvälinen tähtitieteellinen liitto (IAU) antoi virallisen määritelmän 24. elokuuta 2006. Määritelmä voidaan tiivistää seuraavasti: Kääpiöplaneetta on Aurinkoa kiertävä kappale, joka on tarpeeksi suuri saavuttaakseen hydrostaattisen tasapainon (eli lähes pyöreän muodon oman painovoimansa kautta), mutta joka ei ole poistanut kiertoradaltaan muita kilpailevia kappaleita. Lisäksi kääpiöplaneetta ei ole toisen planeetan kuu. Samassa IAU:n kokouksessa määriteltiin myös termi planeetta ja erot kääpiöplaneetan ja planeetan välillä. Termin käyttö on ollut joissain piireissä kiistanalaista, ja osa tähtitieteilijöistä on ehdottanut muutoksia tai tarkennuksia luokitteluun.
Kriteerit ja käsitteet
IAU:n määritelmän kolme keskeistä kohtaa ovat:
- kappale kiertää Aurinkoa (eli se ei ole komeetan tai asteroidin kaltainen satelliitti),
- kappale on riittävän massiivinen, jotta sen oma painovoima on muovannut siitä lähes pyöreän (hydrostaattinen tasapaino),
- kappale ei ole poistanut kiertoradaltaan muita merkittäviä kappaleita (toisin kuin planeetat, jotka "puhtoisivat" oman lähiympäristönsä).
Hydrostaattinen tasapaino tarkoittaa käytännössä sitä, että kappaleen painovoima on riittävän suuri voittaakseen sen materiaalin lujuusvoimat ja tasoittaakseen muodon lähes pyöreäksi. "Kiertoradan puhdistaminen" on suhteellinen käsite ja riippuu sekä kappaleen massasta että sen ympäristön dynamiikasta — tästä syystä erot planeettojen ja kääpiöplaneettojen välillä voivat olla tulkinnanvaraisia.
Tunnetut esimerkit
Seuraavat kohteet mainitaan usein kääpiöplaneettoina (järjestetty etäisyyden mukaan Auringosta):
- Ceres (asteroidivyöllä)
- Orcus
- Pluto (nimiä ehdotti 11-vuotias Venetia Burney vuonna 1930; huomattavaa on myös, että lyhenne "PL" vastaa Percival Lowellin initsiaaleja, mutta nimen valintaan vaikutti ennen kaikkea roomalainen jumala Pluton nimi)
- Haumea
- Makemake
- Eris
- Sedna
On hyvä huomata, että IAU on virallisesti nimennyt kääpiöplaneetoiksi viisi kappaletta: Ceres, Pluto, Haumea, Makemake ja Eris. Kohteet kuten Orcus ja Sedna luokitellaan usein kääpiöplaneettakandidaateiksi tai suuren kappaleen kohteiksi, mutta niiden virallinen status voi vaatia lisähavaintoja ja IAU:n päätöksiä.
Sijainti aurinkokunnassa ja dynamiikka
Kääpiöplaneetat sijaitsevat eri aurinkokunnan alueilla. Ceres kuuluu asteroidivyöhykkeeseen Marsin ja Jupiterin välissä. Pluton merkitsevä kiertoradan eksentrisyys vie sen usein Neptunuksen radan ulkopuolelle, vaikka radat ajoittain lähestyvät toisiaan. Useat muut tunnetut kääpiöplaneetat kuuluvat trans‑Neptunuksen alueelle: ne ovat Kuiperin vyön, hajautetun vyöhykkeen (scattered disc) tai niin sanotun etäisen (detached) alueen kohteita. Sedna lukeutuu selkeästi poikkeaviin, hyvin kaukana sijaitseviin kohteisiin ja sitä pidetään usein sisemmän Oortin pilven edustajana.
Fysikaaliset ominaisuudet ja kuut
Kääpiöplaneettojen koko ja muoto vaihtelevat. Monet niistä ovat pyöreähköjä, mutta jotkut, kuten Haumea, ovat epäsäännöllisiä muodoltaan johtuen nopeasta pyörimisestä. Useilla tunnetuilla kääpiöplaneetoilla on kuita: esimerkiksi Plutolla on suuri kuu Charon sekä useita pienempiä kuita, Haumealla on kaksi kuuta, Eriksellä on kuut Dysnomia ja Orcus omistaa kuun Vanth. Ceresillä ei ole merkittäviä kuita, mutta se on mielenkiintoinen omilla pinnan piirteillään (mm. kirkkaat muodostelmat Occator‑kraaterissa).
Tutkimuslennot ja havainnot
Lisätietoa kääpiöplaneetoista on saatu myös avaruuslennoilta. NASAn Dawn- ja New Horizons -lennot tutkivat näitä kohteita läheltä: Dawn kiersi ensin Vestan ympäri vuonna 2011 ja saapui myöhemmin Ceresin kiertoradalle vuonna 2015, jolloin se havainnoi pintamuotoja ja koostumusta. New Horizons ohitti Pluton heinäkuussa 2015 ja lähetti maahan yksityiskohtaisia kuvia ja mittausdataa, jotka muuttivat käsitystämme Pluton pinnasta ja ilmakehästä.
Tulevaisuus ja lisälöydöt
Aurinkokunnassa on paljon muitakin potentiaalisia kääpiöplaneettoja; erityisesti Kuiperin vyön kohteissa on arviolta kymmeniä tai satoja kappaleita, jotka täyttäisivät kääpiöplaneetan kriteerit, kunhan niitä tutkitaan riittävän tarkasti. Tulevat suurta taivasta kartoittavat projektit ja paremmat havaintolaitteet (esim. Rubin Observatory / aiemmin LSST) tulevat todennäköisesti lisäämään kääpiöplaneettojen tunnettujen määrä huomattavasti. Samalla jatkuu keskustelu siitä, miten Aurinkokunnan kappaleet parhaiten luokitellaan ja miten IAU:n määritelmää voitaisiin tulevaisuudessa tarkentaa.
Ceres on asteroidivyöhykkeellä (Dawn-avaruusaluksen ottama kuva).
Toista mediaa Pluto (New Horizons -avaruusaluksen ottama)
Haumea ja sen kuut Hiʻiaka ja Namaka (taiteilijan näkemys).
Makemake (taiteilijan käsitys)
Eris & Dysnomia (planeetta on punainen)
Discovery
- Giuseppe Piazzi löysi Cereksen 1. tammikuuta 1801. Se luokiteltiin kääpiöplaneetaksi 13. syyskuuta 2006.
- Clyde W. Tombaugh löysi Pluton 18. helmikuuta 1930. Luokiteltiin uudelleen kääpiöplaneetaksi 24. elokuuta 2006.
- Mike Brownin johtama ryhmä löysi Haumean 28. joulukuuta 2004. Hyväksyttiin kääpiöplaneetaksi 17. syyskuuta 2008.
- Mike Brownin johtama ryhmä löysi Makemaken 31. maaliskuuta 2005. Hyväksyttiin kääpiöplaneetaksi 11. heinäkuuta 2008.
- Mike Brown ja hänen tiederyhmänsä löysivät Eriksen 5. tammikuuta 2005. Se hyväksyttiin kääpiöplaneetaksi 13. syyskuuta 2006.
Kysymyksiä ja vastauksia
Q: Mikä on kääpiöplaneetta?
V: Kääpiöplaneetta on Aurinkoa kiertävä kohde, joka on tarpeeksi suuri pyöristääkseen itseään oman painovoimansa avulla, mutta joka ei ole tyhjentänyt kiertorataansa muista kilpailevista kappaleista.
K: Milloin kääpiöplaneetan määritelmä luotiin?
V: Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni (IAU) loi kääpiöplaneetan määritelmän 24. elokuuta 2006.
K: Kuka nimesi Pluton?
V: Pluton nimen antoi 11-vuotias tyttö, koska se oli sen löytäneen tähtitieteilijän nimikirjaimet.
K: Kuinka monta tunnettua kääpiöplaneettaa aurinkokunnassamme on?
V: Aurinkokunnassamme on yhdeksän tunnettua kääpiöplaneettaa. Ne ovat Ceres, Orcus, Pluto, Haumea, Quaoar, Makemake, Gonggong, Eris ja Sedna.
K: Mistä useimmat näistä kohteista löytyvät?
V: Useimmat näistä kohteista löytyvät Neptunuksen ulkopuoliselta alueelta eli Kuiperin vyöltä.
K: Mitä tehtäviä on lähetetty tarkkailemaan joitakin näistä kohteista?
V: NASA:n Dawn- ja New Horizons -lennot saavuttivat Ceresin ja Pluton vuonna 2015. Dawn oli jo kiertänyt Vestan ympäri ja havainnoinut sitä vuonna 2011.
