準惑星を定義するための「ポテト半径」

惑星であるかどうかを決定することは、国際天文学連合が大量の熱気を生成した問題です。課題は、任意のルールに依存しない惑星を定義する方法を見つけることです。たとえば、ある任意のサイズよりも大きい物体は惑星であるが、小さい物体はそうではないと言っても意味がありません。問題は、恣意的でないルールを手に入れるのが難しいということです。

2006年、IAUは、冥王星を太陽系の2番目のクラスのメンバーに降格させる方法で、惑星の定義を変更したことで有名です。冥王星はもはや本格的な惑星ではなく、太陽を周回する他のいくつかの天体とともに準惑星です。

IAUの新しい惑星の定義は、次の3つの基準を満たすオブジェクトです。それは太陽の周りの軌道にあり、ほぼ丸い形に形成されるのに十分な質量を持っていなければならず、他の物体の軌道をクリアしていなければなりません。

冥王星は最初の2つの基準を満たしていますが、海王星の軌道を横切るため、3番目の基準では失敗します（ただし、奇妙なことに、海王星は通過します）。

そのような天体は正式には準惑星と呼ばれ、その定義は明らかに恣意的です。その無限の知恵の中で、IAUは、準惑星は絶対等級が+1未満（つまり半径420 km以上）の太陽系外縁天体であると述べています。

今日、キャンベラにあるオーストラリア国立大学のチャールズラインウィーバーとマークノーマンは、準惑星を定義する新しい方法に焦点を当てています。これは、これらのオブジェクトについての考え方を劇的に変えるように設定されています。

問題は、太陽系のジャガイモの形をした物体を球形の物体から分離することに要約されます。 LineweaverとNormanが行ったことは、この分割線が半径200kmよりも大きいオブジェクトと小さいオブジェクトの間で自然にどのように落ちるかを第一原理から示しています。

彼らのアプローチは、太陽系の物体の画像でジャガイモ球のしきい値を探すことです。経験的証拠は、しきい値が約200kmにあることを示唆しています。

LineweaverとNormanは、形状が決定されていた初期の頃に、これらのボディの材料強度を計算しました。彼らは、重力や急速に回転する物体に関連する力など、これらの物体に作用する他の力を計算します。

この観点から見ると、200kmのしきい値が非常によく適合していることがわかります。これよりも小さいものは、ほぼ確実に、球に成形するのに十分な大きさの力によって圧迫されていなかったでしょう。一方、それより大きいものは、球を形成するために十分に圧搾されます。

LineweaverとNormanの結論は、準惑星は本質的に半径200 kmを超えるものであり、他の天体の軌道をクリアしていないというものです。

このような定義は太陽系のほとんどのオブジェクトに適合しますが、法案に適合しない奇妙な点が1つか2つあります。たとえば、小惑星ベスタはジャガイモの形をしていて、直径が200kmを超えています。 LineweaverとNormanは、人生の比較的遅い時期に衝突によって変形した可能性があることを示唆して、これを説明しています。

200kmのしきい値は、天文学コミュニティが集まることができる賢明な基準のように見えます。問題は、準惑星として数えられるオブジェクトの数が劇的に増加し、すべての人、特に冥王星の特別な扱いを切望している人を喜ばせないかもしれないということです。

一方で、冥王星は準惑星の主要な代表であり、太陽系で重要であるが十分に研究されていない天体のサブグループになっています。それはこの氷のオブジェクトへの関心を高めることができるだけです。

天文学者はあまりにも鋭敏に認識しているだけなので、関心は多かれ少なかれ資金提供と同義です。そしてもちろん、それは惑星であるかどうかについての議論の中心にある暗黙の問題です。

参照： arxiv.org/abs/1004.1091 ：ポテト半径：ドワーフプランの最小サイズを小さくする

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