Dualna planeta

Vizuelno poređenje veličine Zemlje i Meseca (gore desno) i Pluton–Haron (desno-dole)

U astronomiji, dualna planeta (ili binarna planeta) je binarni sistem, gde oba tela imaju planetarne mase. Izraz nije priznala Međunarodna astronomska unija i, samim tim, nije priznat kao zvanična klasifikacija. U 2006. godini, Generalna Skupština Međunarodne astronomska unije razmatrala je predlog da Pluton i Haron budu klasifikovani kao dualna planeta, ali je ponuda bila napuštena u korist sadašnje definicije planete. Tokom promocije SMART-1 misije, što je bilo pre zvanične definicije planete od strane MAU, Evropska svemirska agencija jednom prilikom je navela da je sistem Zemlja–Mesec dualna planeta.

Neki dualni asteroidi, koji čine asteroidi približno iste mase, ponekad se neformalno nazivaju dvostrukim malim planetama. Ovo uključuje dualne asteroide 69230 Hermes i 90 Antiopa i dualna tela Kojperovog pojasa, 79360 Sila–Nunam i 1998 WW₃₁.

Definicija „dualne planete“

Sistem Pluton–Haron bliži je dualnom od sistema Zemlja–Mesec (udaljenosti nisu prikazane u prirodnoj razmeri).

Sistem Zemlja–Mesec se ponekad oslovljava kao dualna planeta (mase su otprilike proporcionalne zapreminama, ali ne površinama).

Postoje različiti stavovi o razlikama između „dualne planete“ i „sistema planete i meseca”. Slede neki od predloga.

Oba tela zadovoljavju kriterijum planete

Ova definicija predložena u astronomskom časopisu (engl. Astronomical Journal), zahteva da oba tela ispunjavaju kriterijum čišćenja orbite, kako bi se smatrala sistemom „dualne planete“.

Odnos masa približno jednak

Važna stvar u određivanju „dualne planete“ je odnos masa dva tela. Tela sa približno jednakim odnosom masa imaju veće šanse da budu proglašene dualnim planetama. Koristeći ovu definiciju, sateliti Marsa, Jupitera, Saturna, Urana i Neptuna lako mogu biti isključeni; svi oni imaju mnogo manje mase nego 0.00025 (¹⁄₄₀₀₀) mase planete u čijoj se orbiti nalaze. Neke patuljaste planete, takođe imaju satelite sa znatno manjom masom od same patuljaste planete.

Najznačajniji izuzetak je sistem Pluton–Haron. Odnos masa Harona i Plutona je 0.117 (≈ ²⁄₁₇) što je dovoljno blizu 1, pa su Pluton i Haron često oslovljavani, od strane mnogih naučnika, kao „dualne patuljaste planete“ („dualne planete“ pre definicije „planete“ iz 2006. godine). Međunarodna astronomska unija (MAU) trenutno svrstava Haron kao satelit Plutona, ali je izrazila spremnost da razmotri svrstavanje ovih tela kao dualnih patuljastih planeta u budućnosti.

Odnos masa Meseca i Zemlje iznosi 0.01230 (≈ ¹⁄₈₁), što je takođe bliže 1 u poređenju sa svim ostalim odnosima masa satelita i planete. Shodno tome, neki naučnici smatraju sistem Zemlja-Mesec kao dualnu planetu, iako je to mišljenje manjine. Eridin usamljeni pratilac, Diznomija, ima prečnik negde oko 1/4 Eridinog. Podrazumevajući slične gustine (sastav Diznomije se možda ne razlikuje značajno od Eridinog), odnos masa bio bi približno ¹⁄₄₀, što je između vrednosti koje imaju sistemi Mesec–Zemlja i Haron–Pluton.

Sledeći kriterijum pokušava da se odgovori na pitanje: „Koliko približan treba da bude odnos mase?“

Pluton–Haron sistem: centar mase je van Plutona.

Pozicija centra mase

U ovom trenutku, najčešće predlagana definicija sistema dualnih planeta je u tome što baricentar, oko kojih oba tela orbitiraju, leži izvan oba tela. Prema ovoj definiciji, Pluton i Haron su dvostruke (patuljaste) planete, jer orbitiraju oko tačke, koja se očigledno nalazi izvan Plutona, kao što se vidi u animaciji, koja je formirana od slika koje je napravila sonda Novi horizonti u junu 2015. godine.

Prema ovoj definiciji, sistem Zemlja–Mesec nije trenutno dualna planeta, iako je Mesec dovoljno masivan da uzrokuje izmeštanje centra mase Zemlje, ova tačka se ipak nalazi u okviru Zemlje. Međutim, Mesec se udaljava od Zemlje brzinom od oko 3,8cm godišnje; te će za nekoliko stotina miliona godina, sistem Zemlja–Mesec, imati centar mase koji će ležati van Zemlje, što bi ga učinilo dualnom planetom.

Zanimljivo je napomenuti da centar masa Jupitera i Sunca leži izvan površine Sunca, iako tvrdeći da je Jupiter „dualna zvezda“ nije slično tvrdnji da je Haron dualna planeta. Problem je u tome što niko ne može tvrditi da je Jupiter zvezda, čak ni braon patuljak, zbog svoje male mase i nemogućnosti da podrži bilo koju vrstu fuzije.

Formiranje sistema

Konačno razmatranje je način na koji dva tela stvaraju sistem. Za sisteme Zemlja-Mesec i Pluton-Haron se veruje da su formirani kao rezultat sudara. Nakon sudara dva tela, ostaju fragmenti, koji kroz akreciju formiraju jedno ili dva nova tela, sa tim da veće od dva prvobitna tela ostaje (ali izmenjeno). Međutim, veliki sudari nisu dovoljan uslov da dva tela postanu dualne planete, jer takvi sudari mogu takođe da proizvedu male satelite, kao što su četiri manjih spoljnih satelita Plutona.

Sada napuštena hipoteza porekla Meseca je zapravo nazivana „hipotezom dualne planete“. Ideja je bila da su Zemlja i Mesec formirani u istoj oblasti proto-planetarnog diska Sunčevog sistema, pod uticajem gravitacionog privlačenja. Ova ideja takođe je problematičan uslov za određivanje dva tela kao dualne planete, jer planeta može da „uhvati“ satelite gravitacionim privlačenjem. Na primer, sateliti Marsa (Fobos i Dejmos) se smatraju asteroidima, koji su davno zarobljeni oko Marsa. Takva definicija bi takođe smatrala sistem Neptun-Triton za dualnu planetu, jer Triton, telo slične veličine i sastava kao Pluton, je migrirao iz Kojperovog pojasa i kasnije zarobljen od strane Neptuna.

Literatura

• Herbst, T. M.; Riks, H.-V. (1999). Ginter, Ejke; Steklum, Bringfild; Klose, Silvio, ur. Formiranje zvezda i izučavanje planeta izvan Sunčevog sistema korišćenjem interferometrije u spektru bliskom infracrvenom. San Francisko, Kalifornija: Astronomical Society of the Pacific. str. 341—350. Bibcode:1999ASPC..188..341H. ISBN 978-1-58381-014-9.