O termo planeta anão tem sido muito usado nos últimos anos. Como parte de uma categorização tripartida dos corpos em órbita do Sol, o termo foi adoptado em 2006 devido à descoberta de objectos para além da órbita de Netuno que eram de tamanho comparável ao de Plutão. Desde então, tem vindo a ser utilizado para descrever muitos objectos no nosso Sistema Solar, acabando com o antigo sistema de classificação que afirmava haver nove planetas.
O termo também tem levado à sua justa quota-parte de confusão e controvérsia, com muitos questionando a sua exactidão e aplicabilidade a corpos como Plutão. No entanto, a IAU reconhece actualmente cinco corpos dentro do nosso Sistema Solar como planetas anões, mais seis poderiam ser reconhecidos nos próximos anos, e até 200 ou mais poderiam existir dentro da extensão do Cinturão de Kuiper.
Definição:
Segundo a definição adoptada pela IAU em 2006, um planeta anão é, “um corpo celeste em órbita de uma estrela que é suficientemente maciça para ser arredondada pela sua própria gravidade, mas que não limpou a sua região vizinha de planetasimais e não é um satélite. Mais explicitamente, tem de ter massa suficiente para superar a sua força compressiva e alcançar o equilíbrio hidrostático”
Na sua essência, o termo destina-se a designar qualquer objecto de massa planetária que não seja nem um planeta nem um satélite natural que se ajuste a dois critérios básicos. Para um, deve estar em órbita directa do Sol e não ser uma lua em torno de outro corpo. Segundo, tem de ser suficientemente maciço para se ter tornado esférico sob a sua própria gravidade. E, ao contrário de um planeta, não deve ter saído da vizinhança em torno da sua órbita.
Size and Mass:
Para que um corpo se torne arredondado, deve ser suficientemente maciço, ao ponto de a sua própria gravidade ser a força dominante que o afecta. Aqui, a pressão interna criada por esta massa faria com que uma superfície atingisse a plasticidade, permitindo que altas elevações se afundassem e que as cavidades se preenchessem. Isto não ocorre com corpos mais pequenos com menos de alguns km de diâmetro (tais como asteróides), que são dominados por forças fora das suas próprias forças de gravidade e tendem a manter formas irregulares.
Meanwhile, corpos que medem alguns quilómetros de largura – onde a sua gravidade é mais significativa mas não dominante – tendem a ser esferoides ou “em forma de batata”. Quanto maior for o corpo, maior é a sua pressão interna, até que a pressão seja suficiente para superar a sua força compressiva interna e alcançar o equilíbrio hidrostático. Neste ponto, um corpo é tão redondo quanto possível, dada a sua rotação e efeitos de maré. Este é o limite definidor de um planeta anão.
No entanto, a rotação também pode afectar a forma de um planeta anão. Se o corpo não rodar, será uma esfera. Mas quanto mais rápido rodar, mais oblato ou mesmo escaleno se torna. O exemplo extremo disto é Haumea, que é duas vezes mais longo ao longo do seu eixo principal do que nos pólos. As forças das marés também fazem com que a rotação de um corpo se torne gradualmente travada, de modo a apresentar sempre a mesma face ao seu companheiro. Um exemplo extremo disto é o sistema Pluto-Charon, onde ambos os corpos estão fechados um ao outro de forma ordenada.
Os limites superior e inferior de tamanho e massa dos planetas anões não foram especificados pela IAU. E enquanto o limite inferior é definido como a obtenção de uma forma de equilíbrio hidrostático, o tamanho ou massa em que um objecto atinge esta forma depende da sua composição e história térmica.
Por exemplo, corpos feitos de silicatos rígidos (tais como asteróides rochosos) devem atingir o equilíbrio hidrostático a um diâmetro de aproximadamente 600 km e uma massa de 3,4×1020 kg. Para um corpo feito de gelo de água menos rígido, o limite aproximar-se-ia dos 320 km e 1019 kg. Como resultado, não existe actualmente nenhum padrão específico para definir um planeta anão com base no seu tamanho ou massa, mas é definido de forma mais geral com base na sua forma.
Domínio da órbita:
Além do equilíbrio hidrostático, muitos astrónomos têm insistido para que seja feita uma distinção entre planetas e planetas anões com base na incapacidade destes últimos de “limpar a vizinhança em torno das suas órbitas”. Em suma, os planetas são capazes de remover corpos mais pequenos perto das suas órbitas por colisão, captura ou perturbação gravitacional (ou estabelecer ressonâncias orbitais que impeçam colisões), enquanto que os planetas anões não têm a massa necessária para o fazer.
Para calcular a probabilidade de um planeta limpar a sua órbita, os cientistas planetários Alan Stern e Harold F. Levison (o primeiro dos quais é o principal investigador da missão Novos Horizontes a Plutão e o Cientista Chefe da Moon Express) introduziram um parâmetro que designaram como ? (lambda).
Este parâmetro expressa a probabilidade de um encontro que resulte numa dada deflexão da órbita de um objecto. O valor deste parâmetro no modelo de Stern é proporcional ao quadrado da massa e inversamente proporcional ao período, e pode ser usado para estimar a capacidade de um corpo para limpar a vizinhança da sua órbita.
Astrónomos como Steven Soter, o cientista em residência da NYU e um Investigador Associado no Museu Americano de História Natural, defenderam a utilização deste parâmetro para diferenciar entre planetas e planetas anões. Soter também propôs um parâmetro a que se refere como o discriminante planetário – designado como µ (mu) – que é calculado dividindo a massa do corpo pela massa total dos outros objectos que partilham a sua órbita.
Planeta Anão Reconhecido e Possível:
Existem actualmente cinco planetas anões: Plutão, Eris, Makemake, Haumea, e Ceres. Apenas Ceres e Plutão foram observados o suficiente para se enquadrarem indiscutivelmente na categoria. A IAU decidiu que os Objectos Trans-Neptunianos (TNOs) não denominados com uma magnitude absoluta mais brilhante que +1 (e um diâmetro mínimo matematicamente delimitado de 838 km) devem ser nomeados como planetas anões.
Possíveis candidatos que estão actualmente a ser considerados incluem Orcus, 2002 MS4, Salacia, Quaoar, 2007 OR10, e Sedna. Todos estes objectos estão localizados no Cinturão de Kuiper ou no Disco Espalhado; com excepção de Sedna, que é um objecto isolado – uma classe especial que se aplica a TNOs dinâmicos no Sistema Solar exterior.
É possível que existam outros 40 objectos conhecidos no sistema solar que poderiam ser correctamente classificados como planetas anões. Estima-se que podem ser encontrados até 200 planetas anões quando toda a região conhecida como a cintura de Kuiper é explorada, e que o número pode exceder 10.000 quando são considerados objectos espalhados fora da cintura de Kuiper.
Contenção:
Na sequência imediata da decisão da IAU relativamente à definição de um planeta, vários cientistas expressaram o seu desacordo com a resolução da IAU. Mike Brown (o líder da equipa Caltech que descobriu o Eris) concorda com a redução do número de planetas para oito. Contudo, astrónomos como Alan Stern expressaram críticas sobre a definição da IAU.
Stern argumentou que, tal como Plutão, Terra, Marte, Júpiter, e Neptuno, não limparam completamente as suas zonas orbitais. A Terra orbita o Sol com 10.000 asteróides próximos da Terra, o que, segundo a estimativa de Stern, contradiz a noção de que a sua órbita foi limpa. Júpiter, entretanto, é acompanhado por 100.000 asteróides troianos na sua trajectória orbital.
Assim, em 2011, Stern ainda se referiu a Plutão como um planeta e aceitou outros planetas anões como Ceres e Eris, bem como as luas maiores, como planetas adicionais. No entanto, outros astrónomos contrariaram esta opinião, dizendo que, longe de não terem desobstruído as suas órbitas, os planetas maiores controlam completamente as órbitas dos outros corpos dentro da sua zona orbital.
Outro ponto de discórdia é a aplicação desta nova definição a planetas fora do Sistema Solar. As técnicas de identificação de objectos extra-solares geralmente não podem determinar se um objecto “limpou a sua órbita”, excepto indirectamente. Como resultado, a IAU estabeleceu em 2001 uma definição “funcional” separada para planetas extra-solares e inclui o critério de que, “A massa/tamanho mínimo exigido para que um objecto extra-solar seja considerado um planeta deve ser o mesmo que o utilizado no Sistema Solar”.”
Além do conteúdo da decisão da IAU, existe também a controvérsia em torno do próprio processo de decisão. Essencialmente, a votação final envolveu uma percentagem relativamente pequena da Assembleia Geral da IAU – 425 de 9000, ou menos de 5%. Isto deveu-se em parte ao momento da votação, que aconteceu no último dia do evento de dez dias, quando muitos membros já tinham partido.
No entanto, os apoiantes da decisão sublinham que uma amostragem de 400 representantes de uma população de 9.000 produz um resultado com boa precisão estatística. Ergo, mesmo se apenas 4-5% dos membros votaram a favor da reclassificação de Plutão, o facto de a maioria dos referidos membros ter concordado que poderia ser tomada como amostra da opinião da IAU como um todo.
Há também a questão dos muitos astrónomos que não puderam participar na conferência ou que optaram por não fazer a viagem a Praga. A astrónoma Marla Geha também esclareceu que nem todos os membros da União eram necessários para votar sobre a questão da classificação, e que apenas aqueles cujo trabalho está directamente relacionado com estudos planetários precisavam de ser envolvidos.
Por último, a NASA anunciou que irá utilizar as novas directrizes estabelecidas pela IAU, o que constitui um aval ou, pelo menos, a aceitação da posição da IAU. No entanto, a controvérsia em torno da decisão de 2006 não está de modo algum terminada, e podemos esperar novos desenvolvimentos nesta frente à medida que mais “planetas anões” forem encontrados e designados.
Compreender o que é um planeta anão de acordo com a IAU é suficientemente fácil, mas fazer com que o sistema solar se ajuste a um sistema de classificação em três níveis será cada vez mais difícil à medida que a nossa compreensão do universo aumentar e formos capazes de ver cada vez mais longe no espaço.
Escrevemos muitos artigos sobre planetas anões para o Universo Hoje. Aqui está um sobre Planetas Anões, e aqui está um sobre Porquê Plutão já não é um planeta.
Astronomia Fundida também tem um episódio todo sobre Planetas Anões. Ouve aqui, Episódio 194: Dwarf Planets.
Para mais informações, consulte a Visão Geral do Sistema Solar da NASA: Planetas Anões, o Guia de Exploração do Sistema Solar nos Planetas Anões, e a página Mike Brown’s Dwarf Planet.
Aqui está a lista de todos os Planetas Anões conhecidos e as suas luas. Esperamos que encontre o que procura:
Planeta Anão reconhecido:
- Ceres
- Plutão
- Charon
- Hydra
- Nix
- Haumea
- Makemake
- Eris
- Disnomia
Possível Planetas Anões:
- Orcus
- Quaoar
- 2007 OR10
- Sedna