Dwergplaneet

'n Dwergplaneet is 'n klein voorwerp met die massa van 'n planeet wat regstreeks om die Son wentel; dit is kleiner as enige van die agt klassieke planete, maar steeds 'n wêreld uit eie reg. Die prototipiese dwergplaneet is Pluto. Voorwerpe wat groot genoeg is om ander voorwerpe in die omgewing van hul wentelbaan uit die weg te ruim, word as "planete" gedefinieer, terwyl dié wat te klein is om ’n hidrostatiese ewewigsvorm aan te neem as "klein Sonnestelselliggame" gedefinieer word. Dwergplanete lê tussenin. Planetêre geoloë stel in hulle  belang omdat hulle geologies aktiewe liggame kan wees, 'n kwessie wat aan die lig gebring is in 2015 met die Dawn-sending na  en die New Horizons-sending na Pluto.

Sterrekundiges stem oor die algemeen saam dat daar minstens nege kandidate vir dwergplanete is: Pluto, , , , , , , Ceres en . Van hulle en die tiende grootste kandidaat, , is almal buiten Sedna óf deur ruimtetuie besoek (Pluto en Ceres) óf hulle het minstens een maan (Pluto, Eris, Haumea, Makemake, Gonggong, Quaoar, Orcus en Salacia), wat toelaat dat hulle massa en geraamde digtheid bereken kan word. Massa en digtheid kan weer in geologiese modelle gepas word in 'n poging om die aard van die wêrelde te bepaal. Sommige sterrekundiges sluit kleiner liggame ook in, maar daar is geen konsensus dat hulle waarskynlik dwergplanete is nie. 

Die term "dwergplaneet" is uitgedink deur die planetêre wetenskaplike Alan Stern as deel van 'n drieledige klassifikasie van voorwerpe in die Sonnestelsel met 'n planetêre massa: klassieke planete, dwergplanete en satellietplanete. Die term is dus geskep met die idee dat 'n dwergplaneet 'n soort planeet is. Die Internasionale Sterrekundige Vereniging (IAU) het dit in 2006 egter as 'n subkategorie aanvaar, deel van die IAU se drieledige herklassifikasie van liggame wat om die Son wentel: planete, dwergplanete en klein Sonnestelselliggame.

Stern en ander planetêre geoloë beskou dwergplanete en groot mane dus as planete, maar sedert 2006 sluit die IAU en dalk die meeste ander sterrekundiges hulle uit van die lys planete.

Geskiedenis van die begrip

Van 1801 af het sterrekundiges Ceres en ander liggame tussen Mars en Jupiter ontdek wat jare lank as planete beskou is. Van omstreeks 1851 was daar al 23 planete, en sterrekundiges het onder hulle die woord asteroïde vir die kleiner liggame begin gebruik om hulle as "kleinplanete" te onderskei van "groot planete".

Met die ontdekking van Pluto in 1930 het die meeste sterrekundiges geglo die Sonnestelsel het nege groot planete en duisende aansienlik kleiner liggame (asteroïdes en komete). Byna 50 jaar lank is geglo Pluto is groter as Mercurius, maar met die ontdekking van Pluto se maan Charon in 1978 het dit moontlik geword om Pluto se massa akkuraat te meet en te bepaal dit is heelwat kleiner as wat aanvanklik geglo is. 

Pluto is rofweg 'n 20ste van Mercurius se massa, wat dit die kleinste planeet gemaak het. Hoewel dit steeds meer as 10 keer so swaar is as die grootste voorwerp in die asteroïdegordel, Ceres, is sy massa net 'n vyfde van die Maan s'n. Dit het ook ongewone eienskappe, soos 'n groot eksentrisiteit en baanhelling, en dit het gou duidelik geword dit verskil grootliks van die ander planete.

In die 1990's het sterrekundiges nog voorwerpe in Pluto se omgewing begin ontdek (in wat nou as die Kuipergordel bekend is) en ander selfs verder. Baie van hulle het Pluto se belangrikste wenteleienskappe gedeel, en daar is na Pluto begin kyk as die grootste lid van 'n nuwe klas voorwerpe, die plutino's. Dit het duidelik geword die grootste van dié liggaame sou ook as planete geklassifiseer moes word of andersins sou Pluto herklassifiseer moes word, nes Ceres herklassifiseer is ná die ontdekking van nog asteroïdes.

Dit het daartoe gelei dat baie sterrekundiges nie meer na Pluto as 'n planeet verwys het nie. Verskeie terme soos "subplaneet" en "planetoïed" is gebruik om te verwys na wat nou as dwergplanete bekend is. Sterrekundiges was ook vol vertroue dat nog voorwerpe so groot soos Pluto ontdek sou word, en die getal planete sou dan aanhou groei as Pluto een bly.

Eris (toe bekend as ) is in Januarie 2005 ontdek. Daar is geglo dit is effens groter as Pluto en sommige verslae het informeel daarna verwys as "die 10de planeet". As gevolg hiervan het 'n intense debat tydens die IAU se algemene vergadering in Augustus 2006 ontstaan oor die definisie van 'n planeet. Die IAU se aanvanklike voorstel het Charon, Eris en Ceres op die lys planete ingesluit. Nadat baie sterrekundiges beswaar aangeteken het, is 'n alternatiewe lys opgestel deur die sterrekundiges Julio Ángel Fernández en Gonzalo Tancredi van Uruguay. Hulle het 'n tussenin-kategorie voorgestel vir voorwerpe wat groot genoeg is om rond te wees, maar nie hulle wentelbaan van planetesimale skoongevee het nie.

Definisie
Die volgende definisie van 'n dwergplaneet is aanvaar:
 Dit wentel om die Son.
 Dit besit voldoende massa dat sy eie swaartekrag rigiede liggaamskragte oorwin en die liggaam in ’n hidrostatiese ewewigsvorm (’n amper sferiese vorm) druk.
 Dit is nie in staat om ander voorwerpe in die omgewing van sy wentelbaan uit die weg te ruim nie.
 Dit is nie ’n natuurlike satelliet (maan) nie.

’n Dwergplaneet is dus ’n hemelliggaam met die massa van ’n planeet, maar wat nie aan al die vereistes vir ’n planeet voldoen nie en nie ’n maan is nie. Benewens Charon is ook Pluto, Ceres en Eris van die lys geskrap, want hulle het nie hulle wentelbane skoongevee nie. Hoewel die klassifikasie van planete om ander sterre aangeraak is, is die saak nie opgelos nie; daar is voorgestel dit word weer geopper wanneer dwergplaneetgrootte-voorwerpe om ander sterre opgespoor word.

Pas nadat die IAU die definisie vir 'n dwergplaneet opgestel het, het sommige wetenskaplike gesê hulle stem nie saam nie. Veldtogte is met onder meer bufferplakkers en T-hemde gevoer. Mike Brown, die ontdekker van Eris, stem saam met die vermindering van die getal planete tot agt. Nasa het in 2006 aangekondig hulle sal hulle neerlê by die nuwe riglyne van die IAU. 

Alan Stern, die direkteur van Nasa se sending na Pluto, het die IAU se definisie van 'n planeet verwerp – beide wat betref die definisie van 'n dwergplaneet as iets anders as 'n planeet en die gebruik van wenteleienskappe (eerder as intrinsieke eienskappe) om hulle as dwergplanete te definieer. Hy het dus in 2011 en daarna na Pluto as 'n planeet bly verwys en het boonop al die ander moontlike dwergplanete soos Ceres en Eris, asook die grootste mane, as planete erken. 'n Paar jaar voor die IAU-definisie het hy wenteleienskappe gebruik om 'n onderskeid te tref tussen "überplanete" (die agt hoofplanete) en "unterplanete" (die dwergplanete). Hy het albei as planete beskou.

Naam

Name vir groter subplanetêre liggame sluit in "dwergplaneet", "planetoïed", "mesoplaneet", "kwasiplaneet" en in die streek anderkant Neptunus "plutoïed". "Dwergplaneet" is egter oorspronklik voorgestel as 'n term vir die kleinste planete en nie die grootste subplanete nie, en baie planetêre sterrekundiges gebruik dit nog so. 

Alan Stern het die term "dwergplaneet" geskep na analogie van die term "dwergster", as 'n soort planeet in 'n drieledige klassifikasie. Die IAU het besluit dwergplanete moet nie as planete beskou word nie, maar het Stern se term vir hulle behou. Ander terme vir die IAU-definisie van die grootste subplanetêre liggame wat nie sulke teenstrydige verbindings of gebruike het nie, sluit in "kwasiplaneet" en die ouer term "planetoïed" ("met die vorm van 'n planeet"). Michael E. Brown het gesê "planetoïed" is 'n "perfekte woord" wat al jare lank vir sulke liggame gebruik word; die gebruik van die woord "dwergplaneet" vir 'n nieplaneet is "dom", maar dit is gemotiveer deur 'n poging van die IAU se volle sitting om Pluto weer as 'n planeet in te stel in 'n tweede resolusie. 

Die eerste resolusie, 5A, het inderdaad die term "planetoïed" gebruik, maar die volle sitting het eenparig besluit om die naam na "dwergplaneet" te verander. In die tweede resolusie, 5B, word "dwergplaneet" gedefinieer as 'n subtipe planeet, nes Stern dit oorspronklik beplan het, om dit te onderskei van die agt ander planete wat "klassieke planete" genoem is. Hiervolgens kon die 12 planete van die afgekeurde voorstel opgedeel word in agt "klassieke planete" en vier "dwergplanete". Resolusie 5B is egter afgekeur in dieselfde sessie as waarin 5A goedgekeur is.

Kriteria
Die kategorie "dwergplaneet" het ontstaan uit 'n konflik tussen dinamiese en geofisiese idees van wat 'n planeet behoort te wees. In terme van die dinamika van die Sonnestelsel, is die grootste verskil tussen liggame wat met hulle swaartekrag hulle omgewing oorheers (Mercurius tot Neptunus) en dié wat dit nie doen nie (soos die asteroïdes en Kuipergordelvoorwerpe). 'n Hemelliggaam kan egter 'n dinamiese (planetêre) geologie hê omdat hy die nodige massa het dat sy mantel plasties word onder sy eie gewig, wat tot gevolg het dat die liggaam 'n ronde vorm verkry. Omdat dit 'n veel laer massa vereis as om sy omgewing naby sy wentelbaan met sy swaartekrag te oorheers, is daar voorwerpe wat swaar genoeg is om 'n wêreldlike voorkoms en planetêre geologie te hê, maar nie swaar genoeg om sy wentelbaan skoon te vee nie. Voorbeelde is Ceres in die asteroïdegordel en Pluto in die Kuipergordel.

Voorstanders van dinamika verkies gewoonlik swaartekragoorheersing as die drempel vir planete, omdat kleiner liggame uit hulle perspektief beter met hulle bure gegroepeer word, byvoorbeeld Ceres as 'n groot asteroïde en Pluto as 'n groot Kuipergordelvoorwerp. 

Geowetenskaplikes verkies rondheid as die drempel, want uit hulle perspektief maak die interne geologie van 'n liggaam soos Ceres dit soortgelyk aan 'n klassieke planeet soos Mars, eerder as aan 'n klein asteroïde wat geen interne geologie het nie. Dit het die skepping van 'n kategorie van "dwergplanete" genoodsaak om hierdie tussenin-klas te beskryf.

Dwergplanete en moontlike dwergplanete

Daar is geen duidelike definisie van wat 'n dwergplaneet is nie. Individuele sterrekundiges vertolk dit op verskillende maniere. Dit is dus onbekend hoeveel dwergplanete daar in die Sonnestelsel is.

Die drie voorwerpe wat as dwergplanete oorweeg is tydens die debatte wat gelei het tot die IAU se besluit in 2006 om die kategorie dwergplanete te aanvaar – Ceres, Pluto en Eris – word algemeen as dwergplanete aanvaar, ook deur dié sterrekundiges wat dwergplanete steeds as planete klassifiseer. Net een van hulle – Pluto – is in genoeg besonderhede waargeneem om te bevestig dat dit in hidrostatiese ewewig is. Ceres is naby ewewig, maar 'n paar swaartekragafwykings kan steeds nie verduidelik word nie. Eris word algemeen as 'n dwergplaneet aanvaar omdat dit 'n groter massa as Pluto het.

In die volgorde waarin hulle ontdek is, is hulle:

 Ceres  – ontdek op 1 Januarie 1801, 45 jaar voor Neptunus. Is ’n halfeeu lank as ’n planeet beskou voordat dit as ’n asteroïde geklassifiseer is. Is op 13 September 2006 deur die IAU as ’n dwergplaneet erken.
 Pluto  – ontdek op 18 Februarie 1930. Vir 76 jaar as ’n planeet geklassifiseer. Is op 24 Agustus 2006 as ’n dwergplaneet herklassifiseer.
   – ontdek op 5 Januarie 2005. Is die "tiende planeet" genoem in mediaberigte. Is op 13 September 2006 deur die IAU as ’n dwergplaneet erken.

Die IAU het net riglyne vasgestel waarvolgens die name van waarskynlike dwergplanete bepaal sou word: Enige trans-Neptunus-voorwerp sonder 'n naam en met 'n absolute magnitude van helderder as +1 (en dus 'n minimum deursnee van 838 km by die maksimum geometriese albedo van 1) sou name gegee word deur 'n gesamentlike komitee bestaande uit die Kleinplaneetsentrum en die planetêre werkkomitee van die IAU. Destyds, en nog steeds in 2021, was die enigste liggame wat die drempel bereik het  en . Hulle word algemeen as dwergplanete aanvaar, hoewel daar nog geen bewyse is dat hulle in hidrostatiese ewewig is nie (veral oor Haumea is daar 'n meningsverskil):

Dié vyf liggame word algemeen genoem as die vyf dwergplanete in die Sonnestelsel, hoewel die beperkende faktor (albedo) nie deel van die definisie van 'n dwergplaneet is nie. 

Die sterrekundige gemeenskap verwys algemeen na ander groter TNV's ook as dwergplanete. Minstens vier liggame voldoen aan die voorlopige kriteria van Brown, Tancredi et al. en Grundy et al. vir die identifikasie van dwergplanete en word algemeen dwergplanete genoem deur sterrekundiges:

JPL/Nasa het Gonggong byvoorbeeld 'n dwergplaneet genoem ná waarnemings in 2016, en Simon Porter van die Suidwestelike Navorsingsinstituut het in 2018 gepraat van "die groot agt [TNV]-dwergplanete", met verwysing na Pluto, Eris, Haumea, Makemake, Gonggong, Quaoar, Sedna en Orcus.

Nog liggame is voorgestel, soos Salacia en  deur Brown,  en Ixion deur Tancredi et al., en  deur Sheppard et al. Die meeste groter liggame het mane, wat beteken hulle massa en digtheid kan vasgestel word, wat bepaal of hulle dwergplanete kan wees of nie. Veral Salacia het 'n bekende massa en deursnee wat hom volgens die IAU 'n grensgeval maak.

Teen die tyd dat Makemake en Haumea name gekry het, is geglo TNV's met yskerns sal net 'n deursnee van sowat 400 km nodig hê om hidrostatiese ewewig te bereik. Dit is 3% van die grootte van die Aarde of die grootte van die mane Mimas, die kleinste maan wat rond is, en Proteus, die grootste een wat nie rond is nie. Navorsers het gedink daar is sowat 200 sulke liggame in die Kuipergordel en duisende verder weg van die Son af.
Dit was een van die redes dat besluit is om die lys planete so kort as moontlik te hou en hoekom Pluto herklassifiseer is. Navorsing het egter sedertdien twyfel gewerp op die idee dat sulke klein liggame hidrostatiese ewewig sal kan bereik of behou onder die tipiese omstandighede in die Kuipergordel en verder weg.

Ander voorstelle
Individuele sterrekundiges het 'n paar ander voorwerpe erken as dwergplanete of met die moontlikheid om hulleself as dwergplate te bewys. In 2008 het Tancredi et al. die IAU aangeraai om Orcus, Sedna en Quaoar as dwergplanete te erken (Gonggong was toe nog nie bekend nie), maar die IAU het nie toe die kwessie aangeroer nie en het nog steeds nie. Tancredi het ook die vyf TNV's Varuna, Ixion, ,  en  beskou as waarskynlike dwergplanete. 
Sedert 2011 beweer Brown daar is honderde kandidaatvoorwerpe, wat wissel van "byna vir seker" tot "moontlike" dwergplanete. Hy baseer dit bloot op geraamde groottes. 

In 2019 het Grundy et al. egter op grond van hulle bestudering van Gǃkúnǁʼhòmdímà voorgestel dat donker liggame met 'n lae digtheid en 'n kleiner deursnee as sowat 900-1 000 km, soos Salacia en Varda, nooit heeltemal in ewewig was nie en hulle interne poreusheid sedert hulle vorming behou het (in welke geval hulle nie dwergplanete kan wees nie). Hulle aanvaar dat die helderder (albedo > ≈0.2) of digter (> ≈1.4 g/cc) Orcus en Quaoar moontlik heeltemal solied is.

Later is bevind Salacia het 'n effens hoër digtheid, wat met sekere onsekerhede met dié van Orcus vergelyk, hoewel dit steeds 'n baie donker oppervlak het. Desondanks noem Grundy et al. dit "van dwergplaneetgrootte", terwyl hulle Orcus 'n dwergplaneet noem. Latere studies oor Varda het daarop gedui dat dit ook 'n hoë digtheid kan hê, hoewel 'n lae digtheid nie uitgesluit kan word nie.

Waarskynlikste dwergplanete
Daar word oor die volgende trans-Neptunus-voorwerpe in die tabelle hier onder, buiten Salacia, deur Brown, Tancredi et al. en Grundy et al. saamgestem dat hulle moontlike dwergplanete is, of naby daaraan. Salacia is ingesluit as die grootste TNV wat nie algemeen as 'n dwergplaneet erken word nie en volgens baie kriteria 'n grensgeval is. Charon, 'n maan van Pluto wat die IAU in 2006 as 'n dwergplaneet voorgestel is, word ingesluit vir vergelyking. Die voorwerpe met 'n absolute magnitude van groter as +1, wat dus aan die drempel voldoen van die gesamentlike planeet-kleinplaneet-benamingskomitee van die IAU, is uitgelig. Net so is Ceres, wat die IAU aanneem 'n dwergplaneet is sedert hulle die eerste keer oor die begrip gedebatteer het.

Simbole
Ceres  en Pluto  het simbole soos die klassieke planete gekry, omdat geglo is hulle is planete toe hulle ontdek is. Teen die tyd dat die ander dwergplanete ontdek is, is simbole nie eintlik meer gebruik nie. Unicode sluit simbole in vir die dwergplanete Quaoar , Sedna , Orcus , Haumea , Eris , Makemake  en Gonggong  wat meestal deur astroloë gebruik word: Hulle is ontwerp deur Denis Moskowitz, 'n sagteware-ontwerper van Massachusetts. Nasa het al sy simbole vir Haumea, Eris en Makemake gebruik, sowel as die tradisionele astrologiese simbool vir Pluto  om daarna as 'n dwergplaneet te verwys. 'n Unicode-voorstel vir die meeste van Moskowitz se simbole noem simbole wat vir 'n paar kleiner kandidate voorgestel is – Salacia , Varda , Ixion  of , Gǃkúnǁʼhòmdímà , Varuna  en Chaos  – maar astroloë gebruik dit nie konsekwent nie.

Verkenning

Op 6 Maart 2015 het die Dawn-ruimtetuig in 'n wentelbaan om Ceres gegaan. Dit was die eerste ruimtetuig wat 'n dwergplaneet besoek. Op 14 Julie 2015 het New Horizons verby Pluto en sy vyf mane gevlieg.

Ceres toon soutneerslae en kriovulkane as bewys van 'n aktiewe geologie, terwyl Pluto waterysberge het wat in stikstofysgletsers dryf, sowel as 'n aansienlike atmosfeer. Ceres het blykbaar pekel wat deur sy suboppervlak syfer, terwyl daar bewyse is dat Pluto 'n oseaan onder sy oppervlak het.

Dawn het voorheen om die asteroïde Vesta gewentel. Saturnus se maan Foibe is deur Cassini afgeneem en voorheen deur Voyager 2, wat ook by Neptunus se maan Triton was. Al drie liggame toon bewyse dat hulle eens dwergplanete was, en hulle verkenning help om die evolusie van dwergplanete te verduidelik.

New Horizons het verafbeelde van Triton, Quaoar, Haumea, Eris en Makemake geneem, sowel as van die kleiner kandidate Ixion,  en .

Soortgelyke voorwerpe
'n Paar liggame lyk fisies soos dwergplanete. Dit sluit in voormalige dwergplanete, wat steeds in ewewig is of bewyse van 'n aktiewe geologie toon; mane met 'n planetêre massa wat voldoen aan die fisiese definisie van 'n dwergplaneet, maar nie aan die wentelbaanvereistes nie; en Charon in die Pluto-Charon-stelsel, wat moontlik 'n dubbeldwergplaneet is. Die kategorieë kan oorvleuel: Triton is byvoorbeeld beide 'n voormalige dwergplaneet en 'n maan met 'n planetêre massa.

Voormalige dwergplanete

Vesta, die voorwerp in die asteroïdegordel met die grootste massa naas Ceres, was eens in hidrostatiese ewewig en is rofweg rond. Dit wyk net af van 'n ronde vorm weens enorme impakte wat twee groot kraters gevorm het nadat die oppervlak weer hard geword het. Sy afmetings stem nie tans ooreen met 'n liggaam wat in hidrostastiese ewewig is nie.

Neptunus se maan Triton het 'n groter massa as Eris én Pluto, is in hidrostatiese ewewig en is vermoedelik 'n aangekeerde dwergplaneet (waarskynlik lid van 'n dubbelstelsel), maar wentel nie meer regstreeks om die Son nie. Foibe is 'n sentour wat deur Saturnus aangekeer is en wat, nes Vesta, nie meer in hidrostatiese ewewig is nie, maar vermoedelik voorheen was.

Bewyse uit 2019 dui daarop dat Theia, die voormalige planeet wat met die Aarde gebots het in die reuse-impakhipotese, dalk uit die buitenste Sonnestelsel gekom het en nie in die binneste Sonnestelsel ontstaan het nie, en dat die Aarde se water op Theia ontstaan het. Dit impliseer Theia was dalk 'n voormalige dwergplaneet uit die Kuipergordel.

Mane met ’n planetêre massa
Altesaam 19 mane in die Sonnestelsel het ’n groot genoeg massa om deur hul swaartekrag in ’n ronde vorm gedruk te word, en sewe van hulle het ’n groter massa as Eris en Pluto. Hulle is nie fisiek te onderskei van die dwergplanete nie, maar voldoen nie aan die kriteria nie omdat hulle nie direk om die Son wentel nie. Die sewe grotes is die Aarde se maan, Jupiter se vier Mane van Galilei (Io, Europa, Ganimedes en Callisto), een maan van Saturnus (Titaan) en een van Neptunus (Triton). Die ander mane is ses van Saturnus (Mimas, Enkelados, Tethis, Dione, Rhea en Iapetus), vyf van Uranus (Miranda, Ariel, Umbriel, Titania en Oberon), en een van Pluto (Charon). Die term "planemo" word gebruik vir voorwerpe met ’n planetêre massa en dit sluit dié mane, die dwergplanete en die planete in.

Eintlik sal Pluto en Charon albei oorweeg kan word as dwergplanete in ’n dubbelplaneetstelsel omdat albei aan die vorm-kriterium van dwergplanete voldoen en om ’n sentrale punt wentel wat tussen die twee liggame lê (eerder as dat een om die ander wentel). Volgens die IAU word Charon nie tans as ’n dwergplaneet beskou nie, maar as ’n satelliet van Pluto. In ’n latere stadium kan die idee dat Charon self ’n dwergplaneet is, egter oorweeg word.

Nota

Verwysings

Eksterne skakels
 NPR: Dwarf Planets May Finally Get Respect (David Kestenbaum)
 BBC News: Q&A New planets proposal, 16 Augustus 2006
 Hilton, James L., When Did the asteroids Become Minor Planets? 
 Nasa: IYA 2009 Dwarf Planets