Muitos anos após uma decisão histórica da União Astronômica Internacional destituir Plutão de seu status de planeta, vale a pena examinar as bases sólidas por trás da definição atual de planeta, discutir como ela pode ser melhorada no futuro e analisar por que algumas pessoas têm tanta dificuldade em aceitar a mudança.

Este artigo foi escrito pelo astrônomo Jean-Luc Margot , professor do Departamento de Física e Astronomia da UCLA (Universidade da Califórnia em Los Angeles) que faz parte da equipe científica da missão MESSENGER ao planeta Mercúrio. O autor gentilmente autorizou sua tradução e publicação.

A definição de planeta

Em 2006, foi desenvolvida e implementada uma classificação oficial para os corpos celestes do nosso sistema solar. Segundo ele, existem 8 planetas, um pequeno número de planetas anões e um grande número de planetas menores (cometas yasteroides). O critério decisivo para a definição de um planeta é baseado na dinâmica, ou seja, na ciência que estuda as forças e os movimentos. Esta é uma decisão inteligente, sobre a qual podemos estar satisfeitos por muitas razões:
  • Os planetas sempre foram definidos por sua dinâmica. Na verdade, o termo "planetas" vem da palavra grega para "errantes", pois são objetos que se movem sobre o fundo fixo das estrelas.
  • As luas também foram definidas por sua dinâmica. Uma lua é um objeto que se move ao redor (ou seja, orbita) um planeta. Algumas luas parecem esféricas e outras não. A forma é irrelevante para sua classificação.
  • Uma classificação baseada em dinâmica é muito mais fácil de implementar do que uma baseada em propriedades físicas. Dessa forma, objetos recém-descobertos podem ser classificados imediatamente, muito antes de suas características físicas serem conhecidas.
  • Outros objetos em nosso sistema solar já foram classificados com base em sua dinâmica, como asteroides próximos da Terra (tipos Aten, Apollo e Amor), asteroides troianos, centauros e objetos transnetunianos (tipos ressonantes, dispersos ou ressonantes).
Muitos ramos da ciência requerem um esquema de classificação preciso, chamado taxonomia. Caso contrário, as pessoas não podem se comunicar de forma eficaz. Nesse sentido, a astronomia não é exceção, e foi necessário chegar a uma definição precisa da palavra "planeta".

Quem tomou a decisão?

Os cientistas o fizeram, assim como definiram termos como "triângulo", "energia" ou "ácido". A maioria das pessoas concordaria que é uma boa ideia que os biólogos sejam os únicos a fornecer uma definição para termos como "bactéria" ou "vírus". São os cientistas que devem fornecer definições precisas para termos científicos; Não é apenas seu trabalho, é sua responsabilidade.

A União Astronômica Internacional (IAU) é uma organização de mais de 9.000 astrônomos profissionais. É a única comunidade de especialistas com autoridade científica e legal para definir a palavra 'planeta'. A IAU é responsável pela nomenclatura planetária desde 1919. A instituição organiza uma Assembléia Geral a cada três anos, e o evento de 2006 foi realizado em Praga, República Tcheca.

Qual era a urgência em 2006?

Dois eventos muito importantes para nossa compreensão dos "sistemas planetários" ocorreram na década de 1990: a descoberta de corpos celestes orbitando outras estrelas que não o Sol, e a descoberta de um vasto anel de pequenos corpos orbitando o Sol além de Netuno.

Ambos os desenvolvimentos apressaram a necessidade de se chegar a uma definição adequada para a palavra "planeta". Alguns astrônomos afirmavam ter descoberto novos planetas em nosso sistema solar, mas eles eram realmente planetas? No início de 2006 a taxonomia estava claramente incompleta, e havia um forte consenso sobre a necessidade de a IAU ditar uma definição de planeta na Assembléia Geral daquele ano.

O que aconteceu quando Plutão foi descoberto?

Em 1930, a equipe do Observatório Lowell publicou uma circular intitulada "Descoberta de um corpo aparentemente transnetuniano do sistema solar" para distribuição aos astrônomos em todo o mundo. O anúncio descrevia um novo "objeto", sem fazer qualquer referência a uma descoberta planetária (o texto original pode ser lido nos arquivos do Observatório Lowell clicando aqui). Mais tarde, o objeto em questão ficou conhecido como Plutão.

O termo "trans-netuniano" (literalmente, "além de Netuno") é usado atualmente para representar um grande número de objetos que orbitam o Sol além da órbita de Netuno. Essa população de objetos também é chamada de Cinturão de Kuiper, ou Edgeworth-Kuiper.

O que mudou entre 1930 e 2006?

Houve novas descobertas! Os dois gráficos abaixo representam o caminho dos objetos no plano do sistema solar (o Sol está no centro, mas não é mostrado). Nosso conhecimento na época da descoberta de Plutão em 1930 pode ser comparado com o conhecimento disponível em 2006. As órbitas dos quatro planetas gigantes gasosos (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno) são desenhadas em azul, a órbita de Plutão em vermelho, e isso de cerca de 800 "amigos" transnetunianos de Plutão em verde.


Imagem: O gráfico reflete nosso conhecimento do sistema solar externo em 1930. As órbitas dos quatro planetas gigantes gasosos (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno) são desenhadas em azul e a órbita de Plutão em vermelho. Créditos: Jean-Luc Margot (imagem original) / Ricardo J. Tohmé.


Imagem: O gráfico reflete nosso conhecimento do sistema solar externo em 2006. As órbitas dos quatro planetas gigantes gasosos (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno) são desenhadas em azul, a órbita de Plutão em vermelho e cerca de 800 objetos transnetunianos em vermelho . verde. Créditos: Jean-Luc Margot (imagem original) / Ricardo J. Tohmé.

Com base nesses diagramas, podemos entender por que em 1930 os astrônomos consideravam Plutão um objeto excepcional e decidiram classificá-lo como um planeta. Também é fácil entender por que em 2006 a grande maioria dos astrônomos reconheceu Plutão como um membro importante de uma população de corpos menores além de Netuno. Se Plutão tivesse sido descoberto hoje, cercado por todos os seus "amigos", muito poucas pessoas ousariam sugerir que o considerássemos um planeta.

Por que Plutão não é mais um planeta?

A melhor ilustração do fato de Plutão ser muito diferente dos oito planetas foi publicada por Steven Soter no Astronomical Journal, em 2006. O gráfico mostra claramente que alguns corpos são capazes de limpar sua órbita, enquanto outros não (o critério de "limpar a vizinhança de sua órbita" foi o escolhido pela IAU para a definição de um planeta; é baseado na dinâmica, e não na geofísica).


Imagem: A figura traça a massa M (indicada em massas terrestres) contra o comprimento do semi-eixo maior a (expresso em AU ) dos corpos heliocêntricos (isto é, que orbitam o Sol). Linhas sólidas marcam os limites inferior (Plutão) e superior (Marte) de uma lacuna na capacidade de dispersão de outros corpos em suas vizinhanças orbitais. Qualquer corpo acima da linha pontilhada será capaz de espalhar uma fração significativa de outros corpos planetesimais presentes em sua zona orbital. Créditos: Steven Soter, Astronomical Journal (gráfico original) / Ricardo J. Tohmé.

Há muitos detalhes que tornam Plutão bastante diferente dos planetas Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Mas uma das diferenças é realmente fundamental e explica por que Plutão não é classificado como planeta. Ao contrário de qualquer um deles, Plutão está imerso em um vasto enxame de objetos semelhantes a si mesmo. Portanto, a situação de Plutão é análoga à de Ceres no cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter. Plutão tem muitos "amigos" orbitando nas proximidades, e esse não é o caso de nenhum dos planetas. Um planeta acumula, ejeta ou controla toda a massa em sua vizinhança. Plutão e Ceres não são capazes de fazê-lo; portanto, eles pertencem a uma classe realmente diferente dos oito planetas.

Aqueles que insistem em manter Plutão como planeta costumam propor os seguintes argumentos:
  • Plutão tem uma atmosfera: várias luas dos planetas jovianos têm uma atmosfera, então a presença de uma atmosfera não é uma característica distintiva dos planetas.
  • Plutão tem satélites: muitos pequenos asteroides e objetos transnetunianos têm satélites, então a presença de satélites não é uma característica distintiva dos planetas.
  • Plutão é redondo: muitas luas são redondas, então a esfericidade não é uma característica distintiva dos planetas.

Plutão não é mais um planeta!

Não há problema com isso. Reconhecer que algumas ideias anteriores podem estar erradas faz parte da ciência. Por muito tempo os biólogos pensaram que todos os micróbios que causavam doenças em humanos eram bactérias. A certa altura, os cientistas perceberam que havia outra classe de micróbios, mais apropriadamente descritos como vírus, e tiveram que mudar as ideias anteriores sobre sua definição. Todos nós nos beneficiamos desta nova classificação, que tem um significado mais claro e permitiu que pesquisadores e profissionais de saúde se comunicassem melhor entre si e com o público. Da mesma forma, os astrônomos tiveram que revisar sua classificação planetária à luz de uma melhor compreensão do nosso sistema solar.

A decisão causou uma revolução cultural?

Não, em absoluto. Plutão foi considerado um planeta por apenas 75 anos, e as dúvidas sobre seu status planetário existiram por mais de 10 anos. Compare este período de tempo com os milhares de anos durante os quais as crianças foram ensinadas que os outros planetas orbitavam a Terra. Quando os cientistas mostraram que os planetas realmente giravam em torno do Sol, as pessoas tiveram que fazer alguns ajustes importantes em seu pensamento. Não só eles fizeram isso, mas, eventualmente, eles também se adaptaram muito bem a um sistema solar com oito planetas. Alguns resistiram, e isso é normal. As pessoas geralmente são resistentes à mudança, e isso fica evidente em algumas das discussões em torno de Plutão. Porém,

Quem discorda da decisão?

Um pequeno número de astrônomos se opôs furiosamente à classificação. Alguns alegaram que preferem uma classificação baseada em geofísica em vez de dinâmica. No entanto, a linguagem que eles usam ("salve Plutão") revela uma ligação emocional com a ideia de que Plutão era um planeta. De acordo com a proposta geofísica, o maior asteroide, Ceres, também deve ser considerado um planeta. No entanto, aqueles que estavam tão zangados com Plutão em 2006 não fizeram absolutamente nada antes para tentar "salvar Ceres", que foi considerado um planeta durante a primeira metade do século XIX. Ceres foi rebaixado de seu status planetário quando novas descobertas mostraram que havia muitos "amigos" semelhantes orbitando nas proximidades, assim como no caso de Plutão.

Como a IAU chegou a essa decisão?

Em 24 de agosto de 2006, os membros da IAU em sua Assembléia Geral votaram esmagadoramente a favor de uma resolução definindo três classes distintas de objetos no sistema solar: planetas, planetas anões e corpos menores. Na verdade, a maioria foi tão esmagadora que os votos não precisaram ser contados.

Existem 8 planetas no sistema solar: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Um planeta anão não é um planeta, da mesma forma que planetas menores não são planetas (uma resolução que teria permitido que planetas anões caíssem sob o guarda-chuva de planetas foi derrotada na Assembleia). A grande maioria dos astrônomos pensou racionalmente sobre o problema, não deixando as emoções atrapalharem seu julgamento. Este é o texto completo da resolução que define um planeta em nosso sistema solar:

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União Astronômica Internacional

RESOLUÇÃO 5 
Definição de um planeta no Sistema Solar

Observações contemporâneas estão mudando nossa compreensão dos sistemas planetários, e é importante que nossa nomenclatura para objetos reflita nossa compreensão atual. Isto aplica-se, em particular, à designação de "planetas". A palavra "planeta" originalmente descrevia "errantes", luzes em movimento no céu. Descobertas recentes nos levam a criar uma nova definição, que podemos construir com a informação científica atualmente disponível.

A IAU, portanto, resolve que os planetas e outros corpos, exceto satélites, em nosso Sistema Solar sejam definidos dentro de três categorias distintas da seguinte forma:

(1) Um planeta [1] é um corpo celeste que

(a) está em órbita ao redor do Sol,

(b) tem massa suficiente para que sua auto - gravidade supere as forças de enrijecimento do corpo, de modo que ele assuma uma forma hidrostaticamente equilibrada (quase redonda) , e

(c) limpou a vizinhança de sua órbita.

(2) Um planeta anão é um corpo celeste que

(a) está em órbita ao redor do Sol,

(b) tem massa suficiente para que sua própria gravidade supere as forças de rigidez do corpo, de modo que ele assuma uma forma hidrostaticamente equilibrada (quase redonda) [2],

(c) não limpou a vizinhança de sua órbita, e

(d) não é um satélite.

(3) Todos os outros objetos [3] orbitando o Sol devem ser chamados coletivamente de "pequenos corpos do Sistema Solar".

[1] Os oito planetas são: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. 
[2] Um processo IAU será estabelecido para objetos intermediários a serem atribuídos ao planeta anão ou outras categorias. 
[3] Atualmente, isso inclui a maioria dos asteroides do Sistema Solar, a maioria dos objetos transnetunianos, cometas e outros corpos pequenos.

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A linguagem de resolução é perfeita?

Certamente não é. Na tentativa de chegar a uma resolução livre de terminologia técnica e compreensível para o grande público, perdeu-se algum rigor científico. Em particular, a ideia de "limpar a vizinhança de sua órbita" implica que um planeta é o corpo dominante em sua vizinhança, que ele controla gravitacionalmente. Alguns dos que discordam da definição alcançada afirmam que nem Júpiter nem Netuno "limparam suas órbitas".

Houve outros fatores que contribuíram para a linguagem imperfeita da resolução. O "Comitê de Definição Planetária" optou por trabalhar em segredo, em clara oposiçãoaos valores científicos fundamentais de transparência e abertura. Eles também decidiram relatar as características de sua proposta à imprensa, antes de permitir que seus próprios colegas científicos a revisassem. A intenção declarada era criar um "choque da mídia" que sufocaria qualquer discussão posterior. No entanto, a iniciativa falhou porque a proposta era tão inviável que os membros da IAU se recusaram a aprová-la, exigindo que fossem feitas mudanças. Houve pouco tempo para redigir, revisar e concordar com novos textos antes do final da Assembleia, pois muitos dos participantes também estavam participando de outras sessões científicas. Levando em conta esses detalhes, apesar de imperfeita, a resolução adotada pela IAU é um avanço considerável em relação à proposta inicial.

Devemos duvidar do processo de votação?

A resolução foi aprovada pela esmagadora maioria dos presentes, seguindo o protocolo em uso para todas as resoluções da IAU. De acordo com especialistas em processos de votação, a Assembleia da IAU (com mais de 400 participantes) representou os desejos de todos os seus membros (cerca de 9.000 astrônomos) com um intervalo de confiança superior a 5%. Como o evento incluiu muitas sessões científicas sobre temas como as propriedades físicas dos asteróides, contou com a presença de geofísicos e dinamicistas especialistas, e não há razão para acreditar que os eleitores não fossem um corte transversal de todos os eleitores. a AGU (União Geofísica Americana). A agenda para as discussões e o processo de votação foram devidamente divulgados com antecedência, portanto, qualquer membro da IAU interessado no tópico era bem-vindo para participar das discussões e votar. Algumas das pessoas que não estavam presentes questionaram a validade do processo de votação. No entanto, se alguém não se deu ao trabalho de votar em uma questão que era tão importante para eles, deveria ter o direito de reclamar sobre o resultado da votação?

A votação científica é feita?

Alguns opositores da decisão reclamaram que as questões científicas não são resolvidas por meio de votação. Embora isso seja verdade para a maioria das atividades científicas, não é incomum que convenções científicas e sistemas taxonômicos sejam acordados por votação. Por exemplo, o conjunto de constantes físicas fundamentais é regularmente revisado e aprovado por votação. A localização do meridiano principal na Terra foi decidida por votação. Os nomes das novas descobertas de minerais e asteróides são aprovados por votação. A Comissão Internacional de Estratigrafia define escalas de tempo geológico por meio de votação. O Código Internacional de Nomenclatura Zoológica é regularmente revisado e aprovado por votação.

O que aconteceu com a petição contra a decisão?

Algumas das pessoas que não concordaram com o resultado da votação fizeram uma petição para protestar contra a decisão da IAU. A iniciativa foi um desastre colossal. Embora os organizadores tivessem acesso aos mais de 9.000 astrônomos membros, apenas 79 assinaram a petição, somados a algumas pessoas sem conhecimento formal de astronomia. Nenhum dos membros do Comitê de Definição Planetária da IAU se juntou à petição, mas os signatários incluíam alguém que acredita que o vírus da gripe se originou em Vênus e foi levado ao nosso planeta pelo vento solar. Definitivamente, coletar um número de assinaturas de pessoas aleatórias não pode ser comparado com a decisão considerada e oficial dos membros da IAU.

Essa situação vai mudar?

A IAU não recebeu pedidos para voltar ao assunto nas suas Assembleias Gerais de 2009 e 2012, pelo que não está planeada qualquer discussão adicional sobre o assunto. Embora algumas pequenas correções no texto da resolução provavelmente sejam feitas em uma futura Assembléia Geral da IAU, é improvável que a resolução e seu resultado mudem significativamente. Como os diagramas acima mostram, é claro que Plutão e Ceres são muito diferentes dos oito planetas.

O esquema de classificação atual captura essa diferença de forma bastante natural, o que é uma característica desejável de uma boa taxonomia. Poderíamos inventar esquemas de classificação nos quais Plutão e Ceres pertencem à mesma classe de oito planetas, mas teríamos problemas conceituais e de implementação muito significativos com esses esquemas.

Existe alguma outra proposta melhor?

Algumas pessoas preferem uma taxonomia em que tudo o que é "redondo" é chamado de planeta. Existem vários problemas com essa abordagem:
  • Muitos satélites são redondos, então essa taxonomia eliminaria a diferença entre planetas e satélites, o que tem sido muito útil por séculos.
  • Quão redondo é algo redondo? Ao contrário dos critérios dinâmicos descritos acima, não há demarcação precisa entre objetos redondos e não redondos. Existem objetos transicionais, que são aproximadamente redondos. Eles devem ser considerados como planetas ou não? Se o sistema que usamos não permite uma classificação inequívoca, definitivamente não é um bom sistema.
  • O limite de tamanho no qual os corpos celestes se tornam redondos depende de muitas propriedades e pode variar entre 200 e 1.200 quilômetros. Por exemplo, Mimas (395 quilômetros) é redondo, mas Vesta (538 quilômetros), um objeto muito maior, não é. Como funcionaria a classificação? Mimas seria um planeta, mas não Vesta?
  • Para objetos recém-descobertos, a redondeza quase nunca é diretamente observável. Seria necessário esperar por observações próximas para decidir se o objeto é um planeta ou não. Um esquema de classificação que depende de uma propriedade que não pode ser observada é bastante inútil. Em vez disso, o critério de dominância orbital adotado pela IAU é um dos mais fáceis de estabelecer para objetos recém-descobertos. Além disso, todos os corpos dinamicamente dominantes são esféricos, mas nem todos os corpos esféricos são dinamicamente dominantes.
Apesar desses motivos, ter um rótulo para objetos redondos é uma ideia interessante. Uma proposta possível é considerar qualquer corpo redondo como um "mundo". Alguns mundos são planetas e outros não. Para detalhes adicionais sobre esta proposta e sugestões para melhorar a definição da IAU, você pode baixar aqui uma apresentação (PDF) que fiz em 2009 em uma reunião da American Astronomical Society (AAS) em Pasadena, Califórnia.

O debate sobre a definição de planeta continua?

Em outras áreas da ciência, como evolução e mudanças climáticas, há esforços bem-sucedidos de alguns indivíduos e grupos para provocar polêmica. São iniciativas particularmente nocivas para a popularização da ciência e, infelizmente, da mesma forma, alguns poucos nos fazem acreditar que ainda existe um debate substancial sobre a definição de planeta. Alguns insistem em continuar dando importância às poucas vozes dissonantes sobre uma questão que acabou sendo resolvida por esmagadora maioria. Pode-se perguntar, então, se esta é uma abordagem responsável para educar o público.

Para expandir esta informação

Muitos anos atrás, David H. Freedman escreveu um artigo que captura todos os argumentos relevantes. Você pode ler o original (em inglês) clicando aqui.