Planedau corrach mewn seryddiaeth fodern
Mae'r term planed gorrach yn swnio'n syml—fel pe bai'n golygu "planed lai" yn unig. Ond mewn seryddiaeth fodern, mae planed gorrach yn gategori gwyddonol gyda diffiniad a aned o ddadl hir, datblygiadau mewn technoleg arsylwadol, a newidiadau yn y ffordd y mae bodau dynol yn mapio System yr Haul. Ers dechrau'r 21ain ganrif, mae planedau corrach wedi dod yn un o'r cysyniadau mwyaf diddorol oherwydd eu bod yn bodoli yn y gofod "rhyngddynt" hwnnw: nid planed fawr fel y Ddaear, ond hefyd nid dim ond craig fach fel y rhan fwyaf o asteroidau. Mae eu bodolaeth yn helpu gwyddonwyr i ddeall hanes ffurfio System yr Haul, mudo planedau anferth, a chyfansoddiad cyrff iâ ar gyrion ein system.
O “blaned” i “blaned gorrach”: newid yn y diffiniad
Dros y canrifoedd, mae diffiniad planed wedi esblygu ynghyd â gwybodaeth ddynol. Er enghraifft, ystyriwyd Plwton ers amser maith fel y nawfed blaned ers ei ddarganfod ym 1930. Fodd bynnag, yn y 1990au a dechrau'r 2000au, dechreuodd telesgopau mwy pwerus ac arolygon awyr mwy systematig ddarganfod nifer o wrthrychau tebyg i Plwton yng Ngwregys Kuiper—rhanbarth y tu hwnt i Neifion sy'n llawn cyrff iâ. Cododd darganfod gwrthrychau fel Quaoar, Sedna, ac yn enwedig Eris (sydd â màs tebyg i neu hyd yn oed ychydig yn fwy na màs Plwton) gwestiwn sylfaenol: os yw Plwton yn blaned, a ddylid galw pob gwrthrych tebyg hefyd yn blanedau?
Yn 2006, sefydlodd yr Undeb Seryddol Rhyngwladol (IAU) ddiffiniad ffurfiol o blaned. Yn ôl y diffiniad hwn, rhaid i blaned: (1) orbitio o amgylch yr Haul, (2) cael digon o fàs i gynnal siâp bron yn sfferig (ecwilibriwm hydrostatig), a (3) “clirio ei gymdogaeth orbitol” o wrthrychau cymharol. Mae Plwton yn bodloni'r ddau ofyniad cyntaf, ond nid yw'n bodloni'r trydydd gofyniad oherwydd bod ei ranbarth orbitol yn llawn gwrthrychau Gwregys Kuiper ac yn cael ei effeithio gan ddisgyrchiant Neifion. Felly, ailddosbarthwyd Plwton fel planed corrach.
Beth yw planed gorrach?
Yn ôl yr IAU, mae planed gorrach yn gorff nefol sy'n:
1. Cylchdroi o amgylch yr Haul.
2. Mae ganddo siâp bron yn grwn oherwydd ei ddisgyrchiant ei hun.
3. Nid yw wedi “clirio” ei amgylchedd orbitol.
4. Nid lloeren (nid lleuad planed arall).
Mae pwynt "clirio'r amgylchedd orbitol" yn wahaniaeth allweddol. Mae planedau mawr fel y Ddaear neu Iau yn dominyddu eu horbitau yn ddisgyrchol: maent yn tynnu, yn cipio, neu'n gwasgaru gwrthrychau eraill, gan adael yr ardal o'u cwmpas yn gymharol "glir". Mae planedau corrach, ar y llaw arall, yn rhannu eu rhanbarth gyda llawer o gyrff bach eraill. Nid mater o faint yn unig yw hyn, ond yn hytrach goruchafiaeth dynameg orbitol.
Enghreifftiau o blanedau corrach hysbys
Hyd yn hyn, mae'r IAU yn cydnabod sawl planed gorrach fawr, er bod y rhestr o ymgeiswyr yn parhau i dyfu gyda darganfyddiadau newydd.
1. Plwton
Plwton yw'r blaned gorrach enwocaf o hyd. Mae'n gorwedd yng Ngwregys Kuiper ac mae ganddo orbit eliptig sydd wedi'i ogwyddo o'i gymharu â phlân orbitol y planedau eraill. Mae gan Plwton system loeren gymhleth hefyd, gan gynnwys Charon, sy'n llawer mwy na Plwton—cymaint felly fel ei fod yn aml yn cael ei ystyried yn system "blaned ddwbl". Datgelodd cenhadaeth New Horizons (2015) arwyneb daearegol weithredol Plwton, gyda gwastadeddau nitrogen wedi rhewi ac olion prosesau sy'n debyg i fersiwn byd rhewllyd o "rewlifiant".
2. Ceres
Mae Ceres yn blaned gorrach yn y gwregys asteroidau rhwng Mawrth ac Iau. Mae'n unigryw oherwydd ei bod yn llawer agosach na'r rhan fwyaf o blanedau corrach eraill y tu hwnt i Neifion. Canfu cenhadaeth Dawn NASA dystiolaeth o halen, iâ, a gweithgaredd cryofolcanig posibl (math o "llosgfynydd iâ") yn y gorffennol. Mae Ceres yn darparu cliwiau pwysig nad yw'r gwregys asteroidau wedi'i wneud o graig sych yn unig, ond ei bod hefyd yn cynnwys dŵr a chyfansoddion anweddol.
3. Eris
Mae Eris ymhell y tu hwnt i Neifion ac roedd yn ffactor allweddol yn y diffiniad newydd o blaned. Mae bron yn gymharol o ran maint â Phlwton, ond mae ei orbit yn fwy pell ac ecsentrig. Mae gan Eris leuad o'r enw Dysnomia. Oherwydd ei bellter mawr, mae gwybodaeth fanwl am ei wyneb yn gyfyngedig, ond credir ei fod yn gyfoethog mewn iâ fel methan a nitrogen.
4. Haumea
Mae Haumea yn nodedig am ei siâp hirgul, a chredir ei fod oherwydd ei gylchdro hynod gyflym. Mae ganddo hefyd gylchoedd tenau a sawl lleuad. Mae Haumea yn enghraifft o'r ffaith y gall planedau corrach fod â nodweddion ffisegol nad ydynt yn "berffaith sfferig," ond sy'n dal i fodloni'r gofynion ar gyfer cydbwysedd hydrostatig o fewn terfynau penodol.
5. Gwneud-mae
Mae Makemake hefyd yn byw yng Ngwregys Kuiper. Mae'r gwrthrych hwn yn ddiddorol oherwydd bod ei wyneb yn llachar iawn, sy'n dangos bod yna lawer o rew. Mae gan Makemake o leiaf un lloeren wedi'i chanfod, sy'n helpu gwyddonwyr i amcangyfrif ei fàs.
Pam mae planedau corrach yn bwysig mewn seryddiaeth fodern?
Yn aml, ystyrir planedau corrach yn "weddillion" o ffurfio planedau—blociau adeiladu na ddaeth byth yn blanedau llawn. Ond dyna'n union pam eu bod mor werthfawr. Mae llawer o blanedau corrach yn byw mewn rhanbarthau cymharol oer, "cadwol", gan ganiatáu i'w deunyddiau cyfansoddol gadw gwybodaeth gemegol a ffisegol o Gysawd yr Haul cynnar.
Yn ogystal, mae astudiaethau planedau corrach yn helpu i brofi modelau o fudo planedau cawr. Mae damcaniaeth fodern yn awgrymu bod Iau, Sadwrn, Wranws, a Neifion yn debygol o newid safleoedd yn y bydysawd cynnar, gan droi Gwregys yr Asteroidau a Gwregys Kuiper. Gallai dosbarthiad orbitau planedau corrach—gogwyddiadau, atseiniau, ac ecsentrigrwydd—ddarparu “ôl troed” o’r digwyddiad mudo hwn.
Mae planedau corrach hefyd yn herio'r syniad bod cyrff bach bob amser yn "farw" yn ddaearegol. Mae Plwton a Ceres yn dangos arwyddion o weithgarwch, boed oherwydd gwresogi mewnol, rhyngweithiadau llanw, neu gemeg iâ gymhleth. Mewn geiriau eraill, mae planedau corrach yn labordai naturiol ar gyfer astudio daeareg bydoedd rhewllyd a'r posibilrwydd o amgylcheddau sy'n cynnal deunyddiau organig.
Planedau corrach a datblygiad technolegol
Mae datblygiadau mewn seryddiaeth fodern—o gamerâu CCD sensitif i arolygon awtomataidd i delesgopau gofod—yn gwneud darganfod planedau corrach yn gynyddol bosibl. Mae arolygon fel Pan-STARRS a phrosiectau chwilio am wrthrychau traws-Neptunaidd yn helpu i nodi ymgeiswyr newydd ar gyrion Cysawd yr Haul.
Gan edrych ymlaen, disgwylir i Arsyllfa Vera C. Rubin (gyda'i Legacy Survey of Space and Time/LSST) chwyldroi'r chwilio am wrthrychau bach, pell. Mae llawer o seryddwyr yn rhagweld y gallai nifer y planedau corrach posibl dyfu'n sylweddol, yn enwedig yn rhanbarthau Gwregys Kuiper a disgiau gwasgaredig. Mae hyn hefyd yn agor y posibilrwydd o "Blaned Naw" damcaniaethol - nid planed corrach, ond yn hytrach planed enfawr, heb ei darganfod - y mae ei bodolaeth wedi'i chasglu o batrymau orbitol gwrthrychau pell. Os yw'r ddamcaniaeth hon yn gywir, byddai planed corrach ag orbit eithafol yn allweddol i brofi'r pwynt.
Y ddadl a dyfodol dosbarthu
Er bod diffiniad yr IAU yn helpu i symleiddio'r dosbarthiad, nid yw'r ddadl wedi'i datrys yn llwyr. Mae rhai gwyddonwyr yn dadlau bod y diffiniad o "glirio orbit" yn rhy ddibynnol ar leoliad (er enghraifft, yng Ngwregys Kuiper, byddai'n anoddach "clirio orbit" oherwydd dwysedd gwrthrychau). Mae dadl hefyd ynghylch a ddylai'r diffiniad o blaned fod yn berthnasol i wrthrychau sy'n cylchdroi'r Haul yn unig, o ystyried bod miloedd o blanedau all-blanedol wedi'u darganfod yn cylchdroi sêr eraill.
Er gwaethaf y ddadl derminoleg, mae planedau corrach wedi dod yn gategori sefydledig a chynhyrchiol. Maent yn cysylltu astudiaeth planedau, asteroidau, comedau, a gwrthrychau traws-Neptunaidd yn un fframwaith ar gyfer deall esblygiad Cysawd yr Haul.
Cau
Mae planedau corrach mewn seryddiaeth fodern yn fwy na dim ond “methiannau mawr.” Maent yn archifau o hanes cosmig, bydoedd unigryw gyda modrwyau, lleuadau, atmosfferau tenau, a gweithgaredd daearegol posibl. O Ceres yn y Gwregys Asteroidau i Plwton ac Eris ar ymyl Cysawd yr Haul, mae planedau corrach yn ehangu'r ffordd rydyn ni'n meddwl am “blaned” ac yn cadarnhau bod Cysawd yr Haul yn llawer mwy amrywiol nag a ddychmygwyd yn yr 20fed ganrif. Gyda chenedlaethau newydd o delesgopau a theithiau gofod yn y dyfodol, bydd planedau corrach yn parhau i fod yn y chwyddwydr—gan helpu i ateb cwestiynau mawr am darddiad, deinameg ac amrywiaeth bydoedd o amgylch yr Haul.
Os ydych chi eisiau, gallaf ychwanegu is-adran “rhestr o blanedau corrach a’u nodweddion” ar ffurf tabl, neu ysgrifennu fersiwn fwy poblogaidd o’r erthygl ar gyfer myfyrwyr ysgol uwchradd.
