آیا زمان بازتعریف جایگاه پلوتو در منظومه‌ی شمسی فرا رسیده است؟

در سال ۲۰۰۶ بود که اتحادیه بین‌المللی نجوم (IAU) شوکی بزرگ به جهان وارد کرد و درباره‌ی تعریف سیاره‌ی «پلوتو» (Pluto) رأی‌گیری کرد. با تصمیم آن‌ها پلوتو دیگر معیارهای لازم را برای باقی مانده به عنوان سیاره نداشت و به عنوان «سیاره‌ی کوتوله» تنزل یافت. از آن زمان، وضعیت طبقه‌بندی اجرام منظومه‌ی شمسی کمی به هم ریخته شد اما حالا باید دید آیا زمان آن رسیده است که تعریف سیاره را بازبینی کنیم؟

در حقیقت هم پلوتو به نوعی مستحق این اتفاق بود. واژه‌ی «سیاره» هرگز تعریف رسمی نداشت و اخترشناسان همواره از آن به صورت آزاد استفاده می‌کردند. برای یونانیان باستان، سیاره، هر «ستاره‌ی سرگردانی» بود که شامل خورشید و ماه هم می‌شد. با انقلاب کوپرنیکی، تعریف سیاره تغییر کرد. زمین به عنوان یک سیاره‌ی مستقل در نظر گرفته شد، ماه به عنوان یک قمر تنزل یافت و خورشید ارتقاء پیدا کرد.

این تعریف برای بیش از ۲۰۰ سال پابرجا بود تا اینکه «ویلیام هرشل» (William Herschel) اورانوس را کشف کرد و «جوزپه پیاتسی» (Giuseppe Piazzi)، «سرس» را یافت که بزرگ‌ترین جرم در کمربند اصلی سیارک‌ها بین مریخ و مشتری بود. در ابتدا، هر دو یعنی هم اورانوس و هم سرس به عنوان سیاره طبقه‌بندی شدند. اما وقتی اجرام بیشتری با مدارهای مشابه سرس کشف شدند، اخترشناسان ناچار شدند تفسیر خود را بازبینی کنند چون باور داشتند که سیارات تنها در مدار خودشان حضور دارند. هرشل اصطلاح «سیارک» را برای اجرام کوچک میان سیاره‌های مریخ و مشتری پیشنهاد کرد، در حالی که اورانوس همچنان به عنوان سیاره باقی ماند و این وضعیت مطمئنا به نفع میراث هرشل بود!

دیگر اخترشناسان هم این طبقه‌بندی‌ها را پذیرفته بودند و این نگاه به اجرام منظومه‌ی شمسی حتی وقتی «کلاید تومبا» (Clyde Tombaugh) در سال ۱۹۳۰ پلوتو را کشف کرد، پابرجا بود. اما این سیاره‌ی تازه واقعا عجیب بود چون مداری بسیار غیرمعمول و اندازه‌ای بسیار کوچک‌تر از دیگر سیارات داشت، بنابراین طولی نکشید که اخترشناسان شروع به بازنگری در نحوه‌ی طبقه‌بندی اجرام مختلف کردند.

از دهه‌ی ۱۹۹۰، اخترشناسان اجرام بیشتری را با مدارهای مشابه پلوتو یافتند. اما ضربه‌ی نهایی در سال ۲۰۰۵ و زمانی زده شد که «مایک براون» (Mike Brown) اخترشناس، «اریس» (Eris) را کشف کرد – جرمی که تقریبا هم‌‌اندازه‌ی پلوتو است و فراتر از مدار نپتون جای دارد.

بدین ترتیب در سال ۲۰۰۶، هنگامی که اخترشناسان در نشست اتحادیه بین‌المللی نجوم در پراگ گرد هم آمدند، گروه بزرگی خواستار تعیین تعریفی رسمی برای سیاره شدند. دو دسته وجود داشتند: ژئوفیزیکدانانی که معتقد بودند سیاره‌ها باید بر اساس ظاهرشان تعریف شوند و دینامیست‌هایی که باور داشتند سیاره‌ها باید بر اساس ویژگی‌هایشان تعریف شوند.

به‌طور خلاصه، ژئوفیزیکدانان استدلال می‌کردند که سیاره باید جرمی باشد که به اندازه‌ی کافی بزرگ باشد تا تحت تأثیر نیروی گرانش خود، به شکل تقریبا کروی درآید. دینامیست‌ها پاسخ دادند که سیاره باید جرمی باشد که بتواند مدار خود را از هرگونه زباله پاک کند. تعریف اول به پلوتو، سرس و سایر هم‌مداران پلوتو امکان می‌داد تا سیاره شوند. تعریف دوم همه‌ی این اجرام کوچک‌تر را مستثنی می‌کرد.

در نهایت، سازش بین هر دو تعریف حاصل شد که عملا به نفع دینامیست‌ها بود. پلوتو همسایگان زیادی مشابه خود دارد و به همین دلیل معروف به سیاره کوتوله تنزل یافت. با این حال، همه با قوانین جدید موافق نیستند و بحث‌های زیادی همچنان ادامه دارد و استدلال‌های متقابل زیادی وجود دارد. نخست این‌که تعاریف «تقریبا کروی» و «بیش‌تر مدار روشن» چندان واضح نیستند. اما طرفداران این قوانین مخالفت می‌کنند که تمام سیارات تعریف شده، از عطارد تا نپتون، به طور استثنایی گرد هستند، در حالی که روشن است که اکثریت قریب به اتفاق اجرام غیرسیاره‌ای چنین نیستند.

در مورد پاک‌سازی مدار، مریخ بیش از ۵ هزار برابر پرجرم‌تر از بزرگ‌ترین جرم بعدی در مدارش است. در مقابل، پلوتون تنها حدود ۷ درصد از کل جرم موجود در مدارش را به خود اختصاص داده است. بنابراین میان این موارد اختلاف آشکار و زیادی وجود دارد.

بزرگ‌ترین سردرگمی اما مربوط به انواع فرعی اجرام غیرسیاره‌ای است. اگر جرمی به اندازه‌ای بزرگ باشد که بتواند خود را گرد کند اما مدارش را روشن نکند، مانند پلوتون یا سرس، سیاره‌ی کوتوله نامیده می‌شود. ستاره‌شناسان اغلب از اصطلاح «کوتوله» برای اشاره به نسخه‌های کوچک‌تر از همان نوع، مانند ستاره‌های کوتوله و کهکشان‌های کوتوله استفاده می‌کنند. اما ستاره‌های کوتوله هم‌چنان ستاره هستند و کهکشان‌های کوتوله هنوز کهکشان هستند. آن‌ها فقط کوچک‌ترند؛ این مورد اما درباره‌ی سیارات کوتوله صدق نمی‌کند و نمی‌توان آن‌ها را دقیقا سیاره دانست.

اگر جرمی به اندازه‌ای کوچک باشد که نتواند خود را گرد کند، به عنوان «جرم کوچک منظومه‌ی شمسی» طبقه‌بندی می‌شود. سیارک‌ها به طور رسمی به این صورت تعریف نمی‌شوند، اما اخترشناسان عموما این واژه را به معنای اجرام کوچک منظومه‌ی شمسی می‌دانند که در بخش داخلی منظومه زندگی می‌کنند. دنباله‌دارها را هم می‌توان اجرام کوچک منظومه‌ی شمسی دانست.

سپس «سیاره‌های کوچک» وجود دارند که شامل سیارات کوتوله و همه‌ی اجرام کوچک منظومه شمسی می‌شوند که دنباله‌دار نیستند. و پلوتوئیدها (سیارات کوتوله فراتر از مدار پلوتو) و اجرام فرانپتونی را هم نباید فراموش کرد که شامل پلوتوئیدها و دیگر اجرام کوچک منظومه‌ی شمسی می‌شوند که دور نپتون می‌چرخند.

این طبقه‌بندی‌ها کمی آشفته است، اما تلاشی برای مطابقت با ماهیت پیچیده‌ی دانش آشکار ما از منظومه شمسی است. ما در یک سیستم فعال و پویا زندگی می‌کنیم که در آن انواع مختلفی از اشیاء با هم برهم‌کنش دارند. ما در تلاش هستیم تا به تعاریف تمیزی دست پیدا کنیم زیرا خود جهان از سازمان‌دهی منظم خودداری می‌کند.

در حال حاضر، احتمالا باید به تعاریفی که داریم، حتی اگر ناقص باشند، پایبند باشیم. هم‌زمان که به اکتشافات تازه می‌پردازیم و درک تازه‌ای به دست می‌آوریم، می‌توانیم تعاریف خود را بر اساس آن‌ها به روز کنیم و امیدوار باشیم کمی کارها ساده‌تر شوند.