Definition of the word planets

The definition of planet has changed several times since the word was coined by the ancient Greeks. Greek astronomers employed the term ἀστέρες πλανῆται (asteres planetai), ‘wandering stars’, for star-like objects which apparently moved over the sky. Over the millennia, the term has included a variety of different celestial bodies, from the Sun and the Moon to satellites and asteroids.

In modern astronomy, there are two primary conceptions of a ‘planet’. Disregarding the often inconsistent technical details, they are whether an astronomical body dynamically dominates its region (that is, whether it controls the fate of other smaller bodies in its vicinity) or whether it is in hydrostatic equilibrium (that is, whether it looks round). These may be characterized as the dynamical dominance definition and the geophysical definition.

The issue of a clear definition for planet came to a head in January 2005 with the discovery of the trans-Neptunian object Eris, a body more massive than the smallest then-accepted planet, Pluto.^[1] In its August 2006 response, the International Astronomical Union (IAU), recognised by astronomers as the world body responsible for resolving issues of nomenclature, released its decision on the matter during a meeting in Prague. This definition, which applies only to the Solar System (though exoplanets had been addressed in 2003), states that a planet is a body that orbits the Sun, is massive enough for its own gravity to make it round, and has «cleared its neighbourhood» of smaller objects approaching its orbit. Under this formalized definition, Pluto and other trans-Neptunian objects do not qualify as planets. The IAU’s decision has not resolved all controversies, and while many astronomers have accepted it, some planetary scientists have rejected it outright, proposing a geophysical or similar definition instead.

History[edit]

Planets in antiquity[edit]

While knowledge of the planets predates history and is common to most civilizations, the word planet dates back to ancient Greece. Most Greeks believed the Earth to be stationary and at the center of the universe in accordance with the geocentric model and that the objects in the sky, and indeed the sky itself, revolved around it (an exception was Aristarchus of Samos, who put forward an early version of heliocentrism). Greek astronomers employed the term ἀστέρες πλανῆται (asteres planetai), ‘wandering stars’,^[2][3] to describe those starlike lights in the heavens that moved over the course of the year, in contrast to the ἀστέρες ἀπλανεῖς (asteres aplaneis), the ‘fixed stars’, which stayed motionless relative to one another. The five bodies currently called «planets» that were known to the Greeks were those visible to the naked eye: Mercury, Venus, Mars, Jupiter, and Saturn.

Graeco-Roman cosmology commonly considered seven planets, with the Sun and the Moon counted among them (as is the case in modern astrology); however, there is some ambiguity on that point, as many ancient astronomers distinguished the five star-like planets from the Sun and Moon. As the 19th-century German naturalist Alexander von Humboldt noted in his work Cosmos,

Of the seven cosmical bodies which, by their continually varying relative positions and distances apart, have ever since the remotest antiquity been distinguished from the «unwandering orbs» of the heaven of the «fixed stars», which to all sensible appearance preserve their relative positions and distances unchanged, five only—Mercury, Venus, Mars, Jupiter and Saturn—wear the appearance of stars—»cinque stellas errantes«—while the Sun and Moon, from the size of their disks, their importance to man, and the place assigned to them in mythological systems, were classed apart.^[4]

In his Timaeus, written in roughly 360 BCE, Plato mentions, «the Sun and Moon and five other stars, which are called the planets».^[5] His student Aristotle makes a similar distinction in his On the Heavens: «The movements of the sun and moon are fewer than those of some of the planets».^[6] In his Phaenomena, which set to verse an astronomical treatise written by the philosopher Eudoxus in roughly 350 BCE,^[7] the poet Aratus describes «those five other orbs, that intermingle with [the constellations] and wheel wandering on every side of the twelve figures of the Zodiac.»^[8]

In his Almagest written in the 2nd century, Ptolemy refers to «the Sun, Moon and five planets.»^[9] Hyginus explicitly mentions «the five stars which many have called wandering, and which the Greeks call Planeta.»^[10] Marcus Manilius, a Latin writer who lived during the time of Caesar Augustus and whose poem Astronomica is considered one of the principal texts for modern astrology, says, «Now the dodecatemory is divided into five parts, for so many are the stars called wanderers which with passing brightness shine in heaven.»^[11]

The single view of the seven planets is found in Cicero’s Dream of Scipio, written sometime around 53 BCE, where the spirit of Scipio Africanus proclaims, «Seven of these spheres contain the planets, one planet in each sphere, which all move contrary to the movement of heaven.»^[12] In his Natural History, written in 77 CE, Pliny the Elder refers to «the seven stars, which owing to their motion we call planets, though no stars wander less than they do.»^[13] Nonnus, the 5th century Greek poet, says in his Dionysiaca, «I have oracles of history on seven tablets, and the tablets bear the names of the seven planets.»^[10]

Planets in the Middle Ages[edit]

Medieval and Renaissance writers generally accepted the idea of seven planets. The standard medieval introduction to astronomy, Sacrobosco’s De Sphaera, includes the Sun and Moon among the planets,^[14] the more advanced Theorica planetarum presents the «theory of the seven planets,»^[15] while the instructions to the Alfonsine Tables show how «to find by means of tables the mean motuses of the sun, moon, and the rest of the planets.»^[16] In his Confessio Amantis, 14th-century poet John Gower, referring to the planets’ connection with the craft of alchemy, writes, «Of the planetes ben begonne/The gold is tilted to the Sonne/The Mone of Selver hath his part…», indicating that the Sun and the Moon were planets.^[17] Even Nicolaus Copernicus, who rejected the geocentric model, was ambivalent concerning whether the Sun and Moon were planets. In his De Revolutionibus, Copernicus clearly separates «the sun, moon, planets and stars»;^[18] however, in his Dedication of the work to Pope Paul III, Copernicus refers to, «the motion of the sun and the moon… and of the five other planets.»^[19]

Earth[edit]

Eventually, when Copernicus’s heliocentric model was accepted over the geocentric, Earth was placed among the planets and the Sun and Moon were reclassified, necessitating a conceptual revolution in the understanding of planets. As the historian of science Thomas Kuhn noted in his book, The Structure of Scientific Revolutions:^[20]

The Copernicans who denied its traditional title ‘planet’ to the sun … were changing the meaning of ‘planet’ so that it would continue to make useful distinctions in a world where all celestial bodies … were seen differently from the way they had been seen before… Looking at the moon, the convert to Copernicanism … says, ‘I once took the moon to be (or saw the moon as) a planet, but I was mistaken.’

Copernicus obliquely refers to Earth as a planet in De Revolutionibus when he says, «Having thus assumed the motions which I ascribe to the Earth later on in the volume, by long and intense study I finally found that if the motions of the other planets are correlated with the orbiting of the earth…»^[18] Galileo also asserts that Earth is a planet in the Dialogue Concerning the Two Chief World Systems: «[T]he Earth, no less than the moon or any other planet, is to be numbered among the natural bodies that move circularly.»^[21]

Modern planets[edit]

In 1781, the astronomer William Herschel was searching the sky for elusive stellar parallaxes, when he observed what he termed a comet in the constellation of Taurus. Unlike stars, which remained mere points of light even under high magnification, this object’s size increased in proportion to the power used. That this strange object might have been a planet simply did not occur to Herschel; the five planets beyond Earth had been part of humanity’s conception of the universe since antiquity. As the asteroids had yet to be discovered, comets were the only moving objects one expected to find in a telescope.^[22] However, unlike a comet, this object’s orbit was nearly circular and within the ecliptic plane. Before Herschel announced his discovery of his «comet», his colleague, British Astronomer Royal Nevil Maskelyne, wrote to him, saying, «I don’t know what to call it. It is as likely to be a regular planet moving in an orbit nearly circular to the sun as a Comet moving in a very eccentric ellipsis. I have not yet seen any coma or tail to it.»^[23] The «comet» was also very far away, too far away for a mere comet to resolve itself. Eventually it was recognised as the seventh planet and named Uranus after the father of Saturn.

Gravitationally induced irregularities in Uranus’s observed orbit led eventually to the discovery of Neptune in 1846, and presumed irregularities in Neptune’s orbit subsequently led to a search which did not find the perturbing object (it was later found to be a mathematical artefact caused by an overestimation of Neptune’s mass) but did find Pluto in 1930. Initially believed to be roughly the mass of the Earth, observation gradually shrank Pluto’s estimated mass until it was revealed to be a mere five hundredth as large; far too small to have influenced Neptune’s orbit at all.^[22] In 1989, Voyager 2 determined the irregularities to be due to an overestimation of Neptune’s mass.^[24]

Satellites[edit]

When Copernicus placed Earth among the planets, he also placed the Moon in orbit around Earth, making the Moon the first natural satellite to be identified. When Galileo discovered his four satellites of Jupiter in 1610, they lent weight to Copernicus’s argument, because if other planets could have satellites, then Earth could too. However, there remained some confusion as to whether these objects were «planets»; Galileo referred to them as «four planets flying around the star of Jupiter at unequal intervals and periods with wonderful swiftness.»^[25] Similarly, Christiaan Huygens, upon discovering Saturn’s largest moon Titan in 1655, employed many terms to describe it, including «planeta» (planet), «stella» (star), «luna» (moon), and «satellite» (attendant), a word coined by Johannes Kepler.^[26][27] Giovanni Cassini, in announcing his discovery of Saturn’s moons Iapetus and Rhea in 1671 and 1672, described them as Nouvelles Planetes autour de Saturne («New planets around Saturn»).^[28] However, when the «Journal de Scavans» reported Cassini’s discovery of two new Saturnian moons (Dione and Tethys) in 1686, it referred to them strictly as «satellites», though sometimes Saturn as the «primary planet».^[29] When William Herschel announced his discovery of two objects in orbit around Uranus in 1787 (Titania and Oberon), he referred to them as «satellites» and «secondary planets».^[30] All subsequent reports of natural satellite discoveries used the term «satellite» exclusively,^[31] though the 1868 book «Smith’s Illustrated Astronomy» referred to satellites as «secondary planets».^[32]

Minor planets[edit]

One of the unexpected results of William Herschel’s discovery of Uranus was that it appeared to validate Bode’s law, a mathematical function which generates the size of the semimajor axis of planetary orbits. Astronomers had considered the «law» a meaningless coincidence, but Uranus fell at very nearly the exact distance it predicted. Since Bode’s law also predicted a body between Mars and Jupiter that at that point had not been observed, astronomers turned their attention to that region in the hope that it might be vindicated again. Finally, in 1801, astronomer Giuseppe Piazzi found a miniature new world, Ceres, lying at just the correct point in space. The object was hailed as a new planet.^[33]

Then in 1802, Heinrich Olbers discovered Pallas, a second «planet» at roughly the same distance from the Sun as Ceres. The fact that two planets could occupy the same orbit was an affront to centuries of thinking; even Shakespeare had ridiculed the idea («Two stars keep not their motion in one sphere»).^[34] Even so, in 1804, another world, Juno, was discovered in a similar orbit.^[33] In 1807, Olbers discovered a fourth object, Vesta, at a similar orbital distance.

Herschel suggested that these four worlds be given their own separate classification, asteroids (meaning «starlike» since they were too small for their disks to resolve and thus resembled stars), though most astronomers preferred to refer to them as planets.^[33] This conception was entrenched by the fact that, due to the difficulty of distinguishing asteroids from yet-uncharted stars, those four remained the only asteroids known until 1845.^[35][36] Science textbooks in 1828, after Herschel’s death, still numbered the asteroids among the planets.^[33] With the arrival of more refined star charts, the search for asteroids resumed, and a fifth and sixth were discovered by Karl Ludwig Hencke in 1845 and 1847.^[36] By 1851 the number of asteroids had increased to 15, and a new method of classifying them, by affixing a number before their names in order of discovery, was adopted, inadvertently placing them in their own distinct category. Ceres became «(1) Ceres», Pallas became «(2) Pallas», and so on. By the 1860s, the number of known asteroids had increased to over a hundred, and observatories in Europe and the United States began referring to them collectively as «minor planets», or «small planets», though it took the first four asteroids longer to be grouped as such.^[33] To this day, «minor planet» remains the official designation for all small bodies in orbit around the Sun, and each new discovery is numbered accordingly in the IAU’s Minor Planet Catalogue.^[37]

Pluto[edit]

The long road from planethood to reconsideration undergone by Ceres is mirrored in the story of Pluto, which was named a planet soon after its discovery by Clyde Tombaugh in 1930. Uranus and Neptune had been declared planets based on their circular orbits, large masses and proximity to the ecliptic plane. None of these applied to Pluto, a tiny and icy world in a region of gas giants with an orbit that carried it high above the ecliptic and even inside that of Neptune. In 1978, astronomers discovered Pluto’s largest moon, Charon, which allowed them to determine its mass. Pluto was found to be much tinier than anyone had expected: only one-sixth the mass of Earth’s Moon. However, as far as anyone could yet tell, it was unique. Then, beginning in 1992, astronomers began to detect large numbers of icy bodies beyond the orbit of Neptune that were similar to Pluto in composition, size, and orbital characteristics. They concluded that they had discovered the long-hypothesised Kuiper belt (sometimes called the Edgeworth–Kuiper belt), a band of icy debris that is the source for «short-period» comets—those with orbital periods of up to 200 years.^[38]

Pluto’s orbit lay within this band and thus its planetary status was thrown into question. Many scientists concluded that tiny Pluto should be reclassified as a minor planet, just as Ceres had been a century earlier. Mike Brown of the California Institute of Technology suggested that a «planet» should be redefined as «any body in the Solar System that is more massive than the total mass of all of the other bodies in a similar orbit.»^[39] Those objects under that mass limit would become minor planets. In 1999, Brian G. Marsden of Harvard University’s Minor Planet Center suggested that Pluto be given the minor planet number 10000 while still retaining its official position as a planet.^[40][41] The prospect of Pluto’s «demotion» created a public outcry, and in response the International Astronomical Union clarified that it was not at that time proposing to remove Pluto from the planet list.^[42][43]

The discovery of several other trans-Neptunian objects, such as Quaoar and Sedna, continued to erode arguments that Pluto was exceptional from the rest of the trans-Neptunian population. On July 29, 2005, Mike Brown and his team announced the discovery of a trans-Neptunian object confirmed to be more massive than Pluto,^[44] named Eris.^[45]

In the immediate aftermath of the object’s discovery, there was much discussion as to whether it could be termed a «tenth planet». NASA even put out a press release describing it as such.^[46] However, acceptance of Eris as the tenth planet implicitly demanded a definition of planet that set Pluto as an arbitrary minimum size. Many astronomers, claiming that the definition of planet was of little scientific importance, preferred to recognise Pluto’s historical identity as a planet by «grandfathering» it into the planet list.^[47]

IAU definition[edit]

The discovery of Eris forced the IAU to act on a definition. In October 2005, a group of 19 IAU members, which had already been working on a definition since the discovery of Sedna in 2003, narrowed their choices to a shortlist of three, using approval voting. The definitions were:

• A planet is any object in orbit around the Sun with a diameter greater than 2,000 km. (eleven votes in favour)
• A planet is any object in orbit around the Sun whose shape is stable due to its own gravity. (eight votes in favour)
• A planet is any object in orbit around the Sun that is dominant in its immediate neighbourhood. (six votes in favour)^[48][49]

Since no consensus could be reached, the committee decided to put these three definitions to a wider vote at the IAU General Assembly meeting in Prague in August 2006,^[50] and on August 24, the IAU put a final draft to a vote, which combined elements from two of the three proposals. It essentially created a medial classification between planet and rock (or, in the new parlance, small Solar System body), called dwarf planet and placed Pluto in it, along with Ceres and Eris.^[51][52] The vote was passed, with 424 astronomers taking part in the ballot.^[53][54][55]

The IAU therefore resolves that planets and other bodies in our Solar System, except satellites, be defined into three distinct categories in the following way:

(1) A «planet»¹ is a celestial body that: (a) is in orbit around the Sun, (b) has sufficient mass for its self-gravity to overcome rigid body forces so that it assumes a hydrostatic equilibrium (nearly round) shape, and (c) has cleared the neighbourhood around its orbit.

(2) A «dwarf planet» is a celestial body that: (a) is in orbit around the Sun, (b) has sufficient mass for its self-gravity to overcome rigid body forces so that it assumes a hydrostatic equilibrium (nearly round) shape², (c) has not cleared the neighbourhood around its orbit, and (d) is not a satellite.

(3) All other objects³, except satellites, orbiting the Sun shall be referred to collectively as «Small Solar System Bodies».

Footnotes:

¹ The eight planets are: Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, and Neptune.
² An IAU process will be established to assign borderline objects into either «dwarf planet» and other categories.
³ These currently include most of the Solar System asteroids, most Trans-Neptunian objects (TNOs), comets, and other small bodies.

---

The IAU further resolves:

Pluto is a «dwarf planet» by the above definition and is recognised as the prototype of a new category of trans-Neptunian objects.

The IAU also resolved that «planets and dwarf planets are two distinct classes of objects», meaning that dwarf planets, despite their name, would not be considered planets.^[55]

On September 13, 2006, the IAU placed Eris, its moon Dysnomia, and Pluto into their Minor Planet Catalogue, giving them the official minor planet designations (134340) Pluto, (136199) Eris, and (136199) Eris I Dysnomia.^[56] Other possible dwarf planets, such as 2003 EL₆₁, 2005 FY₉, Sedna and Quaoar, were left in temporary limbo until a formal decision could be reached regarding their status.

On June 11, 2008, the IAU executive committee announced the establishment of a subclass of dwarf planets comprising the aforementioned «new category of trans-Neptunian objects» to which Pluto is a prototype. This new class of objects, termed plutoids, would include Pluto, Eris and any other trans-Neptunian dwarf planets, but excluded Ceres. The IAU decided that those TNOs with an absolute magnitude brighter than +1 would be named by a joint commissions of the planetary and minor-planet naming committees, under the assumption that they were likely to be dwarf planets. To date, only two other TNOs, 2003 EL₆₁ and 2005 FY₉, have met the absolute magnitude requirement, while other possible dwarf planets, such as Sedna, Orcus and Quaoar, were named by the minor-planet committee alone.^[57] On July 11, 2008, the Working Group on Planetary Nomenclature named 2005 FY₉ Makemake,^[58] and on September 17, 2008, they named 2003 EL₆₁ Haumea.^[59]

Acceptance of the IAU definition[edit]

Among the most vocal proponents of the IAU’s decided definition are Mike Brown, the discoverer of Eris; Steven Soter, professor of astrophysics at the American Museum of Natural History; and Neil deGrasse Tyson, director of the Hayden Planetarium.

In the early 2000s, when the Hayden Planetarium was undergoing a $100 million renovation, Tyson refused to refer to Pluto as the ninth planet at the planetarium.^[60] He explained that he would rather group planets according to their commonalities rather than counting them. This decision resulted in Tyson receiving large amounts of hate mail, primarily from children.^[61] In 2009, Tyson wrote a book detailing the demotion of Pluto.

In an article in the January 2007 issue of Scientific American, Soter cited the definition’s incorporation of current theories of the formation and evolution of the Solar System; that as the earliest protoplanets emerged from the swirling dust of the protoplanetary disc, some bodies «won» the initial competition for limited material and, as they grew, their increased gravity meant that they accumulated more material, and thus grew larger, eventually outstripping the other bodies in the Solar System by a very wide margin. The asteroid belt, disturbed by the gravitational tug of nearby Jupiter, and the Kuiper belt, too widely spaced for its constituent objects to collect together before the end of the initial formation period, both failed to win the accretion competition.

When the numbers for the winning objects are compared to those of the losers, the contrast is striking; if Soter’s concept that each planet occupies an «orbital zone»^[b] is accepted, then the least orbitally dominant planet, Mars, is larger than all other collected material in its orbital zone by a factor of 5100. Ceres, the largest object in the asteroid belt, only accounts for one third of the material in its orbit; Pluto’s ratio is even lower, at around 7 percent.^[62] Mike Brown asserts that this massive difference in orbital dominance leaves «absolutely no room for doubt about which objects do and do not belong.»^[63]

Ongoing controversies[edit]

Despite the IAU’s declaration, a number of critics remain unconvinced. The definition is seen by some as arbitrary and confusing. A number of Pluto-as-planet proponents, in particular Alan Stern, head of NASA’s New Horizons mission to Pluto, have circulated a petition among astronomers to alter the definition. Stern’s claim is that, since less than 5 percent of astronomers voted for it, the decision was not representative of the entire astronomical community.^[53][64] Even with this controversy excluded, however, there remain several ambiguities in the definition.

Clearing the neighbourhood[edit]

One of the main points at issue is the precise meaning of «cleared the neighbourhood around its orbit». Alan Stern objects that «it is impossible and contrived to put a dividing line between dwarf planets and planets»,^[65] and that since neither Earth, Mars, Jupiter, nor Neptune have entirely cleared their regions of debris, none could properly be considered planets under the IAU definition.^[c]

Mike Brown counters these claims by saying that, far from not having cleared their orbits, the major planets completely control the orbits of the other bodies within their orbital zone. Jupiter may coexist with a large number of small bodies in its orbit (the Trojan asteroids), but these bodies only exist in Jupiter’s orbit because they are in the sway of the planet’s huge gravity. Similarly, Pluto may cross the orbit of Neptune, but Neptune long ago locked Pluto and its attendant Kuiper belt objects, called plutinos, into a 3:2 resonance, i.e., they orbit the Sun twice for every three Neptune orbits. The orbits of these objects are entirely dictated by Neptune’s gravity, and thus, Neptune is gravitationally dominant.^[63]

In October 2015, astronomer Jean-Luc Margot of the University of California Los Angeles proposed a metric for orbital zone clearance derived from whether an object can clear an orbital zone of extent 2√3 of its Hill radius in a specific time scale. This metric places a clear dividing line between the dwarf planets and the planets of the solar system.^[66] The calculation is based on the mass of the host star, the mass of the body, and the orbital period of the body. An Earth-mass body orbiting a solar-mass star clears its orbit at distances of up to 400 astronomical units from the star. A Mars-mass body at the orbit of Pluto clears its orbit. This metric, which leaves Pluto as a dwarf planet, applies to both the Solar System and to extrasolar systems.^[66]

Some opponents of the definition have claimed that «clearing the neighbourhood» is an ambiguous concept. Mark Sykes, director of the Planetary Science Institute in Tucson, Arizona, and organiser of the petition, expressed this opinion to National Public Radio. He believes that the definition does not categorise a planet by composition or formation, but, effectively, by its location. He believes that a Mars-sized or larger object beyond the orbit of Pluto would not be considered a planet, because he believes that it would not have time to clear its orbit.^[67]

Brown notes, however, that were the «clearing the neighbourhood» criterion to be abandoned, the number of planets in the Solar System could rise from eight to more than 50, with hundreds more potentially to be discovered.^[68]

Hydrostatic equilibrium[edit]

The IAU’s definition mandates that planets be large enough for their own gravity to form them into a state of hydrostatic equilibrium; this means that they will reach a round, ellipsoidal shape. Up to a certain mass, an object can be irregular in shape, but beyond that point gravity begins to pull an object towards its own centre of mass until the object collapses into an ellipsoid. (None of the large objects of the Solar System are truly spherical. Many are spheroids, and several, such as the larger moons of Saturn and the dwarf planet Haumea, have been further distorted into ellipsoids by rapid rotation or tidal forces, but still in hydrostatic equilibrium.^[69])

However, there is no precise point at which an object can be said to have reached hydrostatic equilibrium. As Soter noted in his article, «how are we to quantify the degree of roundness that distinguishes a planet? Does gravity dominate such a body if its shape deviates from a spheroid by 10 percent or by 1 percent? Nature provides no unoccupied gap between round and nonround shapes, so any boundary would be an arbitrary choice.»^[62] Furthermore, the point at which an object’s mass compresses it into an ellipsoid varies depending on the chemical makeup of the object. Objects made of ices,^[d] such as Enceladus and Miranda, assume that state more easily than those made of rock, such as Vesta and Pallas.^[68] Heat energy, from gravitational collapse, impacts, tidal forces such as orbital resonances, or radioactive decay, also factors into whether an object will be ellipsoidal or not; Saturn’s icy moon Mimas is ellipsoidal (though no longer in hydrostatic equilibrium), but Neptune’s larger moon Proteus, which is similarly composed but colder because of its greater distance from the Sun, is irregular. In addition, the much larger Iapetus is ellipsoidal but does not have the dimensions expected for its current speed of rotation, indicating that it was once in hydrostatic equilibrium but no longer is,^[70] and the same is true for Earth’s moon.^[71][72] Even Mercury, universally regarded as a planet, is not in hydrostatic equilibrium.^[73]

Double planets and moons[edit]

The definition specifically excludes satellites from the category of dwarf planet, though it does not directly define the term «satellite».^[55] In the original draft proposal, an exception was made for Pluto and its largest satellite, Charon, which possess a barycenter outside the volume of either body. The initial proposal classified Pluto–Charon as a double planet, with the two objects orbiting the Sun in tandem. However, the final draft made clear that, even though they are similar in relative size, only Pluto would currently be classified as a dwarf planet.^[55]

However, some have suggested that the Moon nonetheless deserves to be called a planet. In 1975, Isaac Asimov noted that the timing of the Moon’s orbit is in tandem with the Earth’s own orbit around the Sun—looking down on the ecliptic, the Moon never actually loops back on itself, and in essence it orbits the Sun in its own right.^[74]

Also many moons, even those that do not orbit the Sun directly, often exhibit features in common with true planets. There are 20 moons in the Solar System that are massive enough to have achieved hydrostatic equilibrium (the so-called planetary-mass moons); they would be considered planets if only the physical parameters are considered. Both Jupiter’s moon Ganymede and Saturn’s moon Titan are larger than Mercury, and Titan even has a substantial atmosphere, thicker than the Earth’s. Moons such as Io and Triton demonstrate obvious and ongoing geological activity, and Ganymede has a magnetic field. Just as stars in orbit around other stars are still referred to as stars, some astronomers argue that objects in orbit around planets that share all their characteristics could also be called planets.^[75][76][77] Indeed, Mike Brown makes just such a claim in his dissection of the issue, saying:^[63]

It is hard to make a consistent argument that a 400 km iceball should count as a planet because it might have interesting geology, while a 5000 km satellite with a massive atmosphere, methane lakes, and dramatic storms [Titan] shouldn’t be put into the same category, whatever you call it.

However, he goes on to say that, «For most people, considering round satellites (including our Moon) ‘planets’ violates the idea of what a planet is.»^[63]

Alan Stern has argued that location should not matter and that only geophysical attributes should be taken into account in the definition of a planet, and proposes the term satellite planet for planetary-mass moons.^[78]

Extrasolar planets and brown dwarfs[edit]

The discovery since 1992 of extrasolar planets, or planet-sized objects around other stars (5,346 such planets in 3,943 planetary systems including 855 multiple planetary systems as of 1 April 2023),^[79] has widened the debate on the nature of planethood in unexpected ways. Many of these planets are of considerable size, approaching the mass of small stars, while many newly discovered brown dwarfs are, conversely, small enough to be considered planets.^[80] The material difference between a low-mass star and a large gas giant is not clear-cut; apart from size and relative temperature, there is little to separate a gas giant like Jupiter from its host star. Both have similar overall compositions: hydrogen and helium, with trace levels of heavier elements in their atmospheres. The generally accepted difference is one of formation; stars are said to have formed from the «top down», out of the gases in a nebula as they underwent gravitational collapse, and thus would be composed almost entirely of hydrogen and helium, while planets are said to have formed from the «bottom up», from the accretion of dust and gas in orbit around the young star, and thus should have cores of silicates or ices.^[81] As yet it is uncertain whether gas giants possess such cores, though the Juno mission to Jupiter could resolve the issue. If it is indeed possible that a gas giant could form as a star does, then it raises the question of whether such an object should be considered an orbiting low-mass star rather than a planet.

Traditionally, the defining characteristic for starhood has been an object’s ability to fuse hydrogen in its core. However, stars such as brown dwarfs have always challenged that distinction. Too small to commence sustained hydrogen-1 fusion, they have been granted star status on their ability to fuse deuterium. However, due to the relative rarity of that isotope, this process lasts only a tiny fraction of the star’s lifetime, and hence most brown dwarfs would have ceased fusion long before their discovery.^[82] Binary stars and other multiple-star formations are common, and many brown dwarfs orbit other stars. Therefore, since they do not produce energy through fusion, they could be described as planets. Indeed, astronomer Adam Burrows of the University of Arizona claims that «from the theoretical perspective, however different their modes of formation, extrasolar giant planets and brown dwarfs are essentially the same».^[83] Burrows also claims that such stellar remnants as white dwarfs should not be considered stars,^[84] a stance which would mean that an orbiting white dwarf, such as Sirius B, could be considered a planet. However, the current convention among astronomers is that any object massive enough to have possessed the capability to sustain atomic fusion during its lifetime and that is not a black hole should be considered a star.^[85]

The confusion does not end with brown dwarfs. María Rosa Zapatero Osorio et al. have discovered many objects in young star clusters of masses below that required to sustain fusion of any sort (currently calculated to be roughly 13 Jupiter masses).^[86] These have been described as «free floating planets» because current theories of Solar System formation suggest that planets may be ejected from their star systems altogether if their orbits become unstable.^[87] However, it is also possible that these «free floating planets» could have formed in the same manner as stars.^[88]

In 2003, a working group of the IAU released a position statement^[89] to establish a working definition as to what constitutes an extrasolar planet and what constitutes a brown dwarf. To date, it remains the only guidance offered by the IAU on this issue. The 2006 planet definition committee did not attempt to challenge it, or to incorporate it into their definition, claiming that the issue of defining a planet was already difficult to resolve without also considering extrasolar planets.^[90] This working definition was amended by the IAU’s Commission F2: Exoplanets and the Solar System in August 2018.^[91] The official working definition of an exoplanet is now as follows:

• Objects with true masses below the limiting mass for thermonuclear fusion of deuterium (currently calculated to be 13 Jupiter masses for objects of solar metallicity) that orbit stars, brown dwarfs or stellar remnants and that have a mass ratio with the central object below the L4/L5 instability (M/M_central < 2/(25+√621) are «planets» (no matter how they formed).
• The minimum mass/size required for an extrasolar object to be considered a planet should be the same as that used in our Solar System.

The IAU noted that this definition could be expected to evolve as knowledge improves.

This definition makes location, rather than formation or composition, the determining characteristic for planethood. A free-floating object with a mass below 13 Jupiter masses is a «sub-brown dwarf», whereas such an object in orbit around a fusing star is a planet, even if, in all other respects, the two objects may be identical. Further, in 2010, a paper published by Burrows, David S. Spiegel and John A. Milsom called into question the 13-Jupiter-mass criterion, showing that a brown dwarf of three times solar metallicity could fuse deuterium at as low as 11 Jupiter masses.^[92]

Also, the 13 Jupiter-mass cutoff does not have precise physical significance. Deuterium fusion can occur in some objects with mass below that cutoff. The amount of deuterium fused depends to some extent on the composition of the object.^[92] As of 2011 the Extrasolar Planets Encyclopaedia included objects up to 25 Jupiter masses, saying, «The fact that there is no special feature around 13 M_Jup in the observed mass spectrum reinforces the choice to forget this mass limit».^[93]
As of 2016 this limit was increased to 60 Jupiter masses^[94] based on a study of mass–density relationships.^[95] The Exoplanet Data Explorer includes objects up to 24 Jupiter masses with the advisory: «The 13 Jupiter-mass distinction by the IAU Working Group is physically unmotivated for planets with rocky cores, and observationally problematic due to the sin i ambiguity.»^[96] The NASA Exoplanet Archive includes objects with a mass (or minimum mass) equal to or less than 30 Jupiter masses.^[97]

Another criterion for separating planets and brown dwarfs, rather than deuterium burning, formation process or location, is whether the core pressure is dominated by Coulomb pressure or electron degeneracy pressure.^[98][99]

One study suggests that objects above 10 M_Jup formed through gravitational instability and not core accretion and therefore should not be thought of as planets.^[100]

A 2016 study shows no noticeable difference between gas giants and brown dwarfs in mass–radius trends: from approximately one Saturn mass to about 0.080 ± 0.008 M_☉ (the onset of hydrogen burning), radius stays roughly constant as mass increases, and no obvious difference occurs when passing 13 M_J. By this measure, brown dwarfs are more like planets than they are like stars.^[101]

Planetary-mass stellar objects[edit]

The ambiguity inherent in the IAU’s definition was highlighted in December 2005, when the Spitzer Space Telescope observed Cha 110913-773444 (above), only eight times Jupiter’s mass with what appears to be the beginnings of its own planetary system. Were this object found in orbit around another star, it would have been termed a planet.^[102]

In September 2006, the Hubble Space Telescope imaged CHXR 73 b (left), an object orbiting a young companion star at a distance of roughly 200 AU. At 12 Jovian masses, CHXR 73 b is just under the threshold for deuterium fusion, and thus technically a planet; however, its vast distance from its parent star suggests it could not have formed inside the small star’s protoplanetary disc, and therefore must have formed, as stars do, from gravitational collapse.^[103]

In 2012, Philippe Delorme, of the Institute of Planetology and Astrophysics of Grenoble in France announced the discovery of CFBDSIR 2149-0403; an independently moving 4–7 Jupiter-mass object that likely forms part of the AB Doradus moving group, less than 100 light years from Earth. Although it shares its spectrum with a spectral class T brown dwarf, Delorme speculates that it may be a planet.^[104]

In October 2013, astronomers led by Dr. Michael Liu of the University of Hawaii discovered PSO J318.5-22, a solitary free-floating L dwarf estimated to possess only 6.5 times the mass of Jupiter, making it the least massive sub-brown dwarf yet discovered.^[105]

In 2019, astronomers at the Calar Alto Observatory in Spain identified GJ3512b, a gas giant about half the mass of Jupiter orbiting around the red dwarf star GJ3512 in 204 days. Such a large gas giant around such a small star at such a wide orbit is highly unlikely to have formed via accretion, and is more likely to have formed by fragmentation of the disc, similar to a star.^[106]

Semantics[edit]

Finally, from a purely linguistic point of view, there is the dichotomy that the IAU created between ‘planet’ and ‘dwarf planet’. The term ‘dwarf planet’ arguably contains two words, a noun (planet) and an adjective (dwarf). Thus, the term could suggest that a dwarf planet is a type of planet, even though the IAU explicitly defines a dwarf planet as not so being. By this formulation therefore, ‘dwarf planet’ and ‘minor planet’ are best considered compound nouns. Benjamin Zimmer of Language Log summarised the confusion: «The fact that the IAU would like us to think of dwarf planets as distinct from ‘real’ planets lumps the lexical item ‘dwarf planet’ in with such oddities as ‘Welsh rabbit’ (not really a rabbit) and ‘Rocky Mountain oysters’ (not really oysters).»^[107] As Dava Sobel, the historian and popular science writer who participated in the IAU’s initial decision in October 2006, noted in an interview with National Public Radio, «A dwarf planet is not a planet, and in astronomy, there are dwarf stars, which are stars, and dwarf galaxies, which are galaxies, so it’s a term no one can love, dwarf planet.»^[108] Mike Brown noted in an interview with the Smithsonian that «Most of the people in the dynamical camp really did not want the word ‘dwarf planet’, but that was forced through by the pro-Pluto camp. So you’re left with this ridiculous baggage of dwarf planets not being planets.»^[109]

Conversely, astronomer Robert Cumming of the Stockholm Observatory notes that, «The name ‘minor planet’ [has] been more or less synonymous with ‘asteroid’ for a very long time. So it seems to me pretty insane to complain about any ambiguity or risk for confusion with the introduction of ‘dwarf planet’.»^[107]

See also[edit]

Notes[edit]

References[edit]

Bibliography and external links[edit]

English[edit]

Etymology[edit]

From Middle English planete, from Old French planete, from Latin planeta, planetes, from Ancient Greek πλανήτης (planḗtēs, “wanderer”) (ellipsis of πλάνητες ἀστέρες (plánētes astéres, “wandering stars”).), from Ancient Greek πλανάω (planáō, “wander about, stray”), of unknown origin. Cognate with Latin pālor (“wander about, stray”), Old Norse flana (“to rush about”), and Norwegian flanta (“to wander about”). More at flaunt.

Perhaps it is from a nasalized form of Proto-Indo-European *pleh₂- (“flat, broad”) on the notion of «spread out», «but the semantics are highly problematic», according to Beekes, who notes the similarity of meaning to πλάζω (plázō, “to make devious, repel, dissuade from the right path, bewilder”), but adds, «it is hard to think of a formal connection».

So called because they have apparent motion, unlike the «fixed» stars. Originally including also the moon and sun but not the Earth; modern scientific sense of «world that orbits a star» is from 1630s in English. The Greek word is an enlarged form of πλάνης (plánēs, “who wanders around, wanderer”), also «wandering star, planet», in medicine «unstable temperature.»

Pronunciation[edit]

• (Received Pronunciation) IPA^(key): /ˈplænɪt/
• (General American, General Australian) IPA^(key): /ˈplænət/
• • Rhymes: -ænɪt

Noun[edit]

planet (plural planets)

1. (now historical or astrology) Each of the seven major bodies which move relative to the fixed stars in the night sky—the Moon, Mercury, Venus, the Sun, Mars, Jupiter and Saturn. [from 14^thc.]

   • 1603, Michel de Montaigne, chapter 12, in John Florio, transl., The Essayes […], book II, London: […] Val[entine] Simmes for Edward Blount […], →OCLC, page 260:

     Be they not dreames of humane vanity, […] to make of our knowne earth a bright shining planet [translating astre]?

   • 1749, Henry Fielding, Tom Jones, Folio Society, published 1973, page 288:

     The moon […] began to rise from her bed, where she had slumbered away the day, in order to sit up all night. Jones had not travelled far before he paid his compliments to that beautiful planet, and, turning to his companion, asked him if he had ever beheld so delicious an evening?

   • 1971, Keith Thomas, Religion and the Decline of Magic, Folio Society, published 2012, page 361:

     Another of Boehme’s followers, the Welshman Morgan Llwyd, also believed that the seven planets could be found within man.

2. (astronomy) A body which is massive enough to be in hydrostatic equilibrium (generally resulting in being an ellipsoid) but not enough to attain nuclear fusion and, in IAU usage, which directly orbits a star (or star cluster) and dominates the region of its orbit; specifically, in the case of the Solar system, the eight major bodies of Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, and Neptune. [from 2006]

   Synonyms: wandering star, wanderstar

   Hypernym: planemo (in IAU usage)

   Hyponyms: binary planet, Blue Planet, carbide planet, carbon planet, classical planet, diamond planet, double planet, dual planet, dwarf planet (in non-IAU usage), exoplanet, extrasolar planet, free-floating planet (in non-IAU usage), gas giant, giant planet, hycean planet, ice giant, inferior planet, inner planet, interstellar planet (in non-IAU usage), major planet, mesoplanet, minor planet (in non-IAU usage), outer planet, Planet Earth, primary planet (in non-IAU usage), Red Planet, rogue planet (in non-IAU usage), satellite planet (in non-IAU usage), silicate planet, silicon planet, supergiant planet, superior planet, superplanet, terrestrial planet, water planet

   Coordinate terms: brown dwarf, sub-brown dwarf

   • 1640, John Wilkins, A Discovrse concerning a New Planet. Tending to prove, That ’tis probable our Earth is one of the Planets, title:

     A Discovrse concerning a New Planet. Tending to prove, That ’tis probable our Earth is one of the Planets

   • 2006 December 22, Alok Jha, The Guardian:

     Their decision will force a rewrite of science textbooks because the solar system is now a place with eight planets and three newly defined «dwarf planets«—a new category of object that includes Pluto.

   • 2009 December 1st, Wada, Keiichi; Tsukamoto, Yusuke; Kokubo, Eiichiro, “Planet Formation around Supermassive Black Holes in the Active Galactic Nuclei”, in The Astrophysical Journal, volume 886, number 2, article 107:

3. construed with the or this: synonym of Earth.

   • 1907 August, Robert W[illiam] Chambers, chapter VIII, in The Younger Set, New York, N.Y.: D. Appleton & Company, →OCLC:

     «My tastes,» he said, still smiling, «incline me to the garishly sunlit side of this planet.» And, to tease her and arouse her to combat: «I prefer a farandole to a nocturne; I’d rather have a painting than an etching; Mr. Whistler bores me with his monochromatic mud; I don’t like dull colours, dull sounds, dull intellects; […].»

   • 2013 June 7, David Simpson, “Fantasy of navigation”, in The Guardian Weekly, volume 188, number 26, page 36:

     It is tempting to speculate about the incentives or compulsions that might explain why anyone would take to the skies in [the] basket [of a balloon]: […]; perhaps to moralise on the oneness or fragility of the planet, or to see humanity for the small and circumscribed thing that it is; […].

Usage notes[edit]

The term planet originally meant any star which wandered across the sky, and generally included comets and the Sun and Moon. With the Copernican revolution, the Earth was recognized as a planet, and the Sun was seen to be fundamentally different. The Galilean satellites of Jupiter were at first called planets (satellite planets), but later reclassified along with the Moon. The first asteroids were also considered to be planets, but were reclassified when it was realized that there were a great many of them, crossing each other’s orbits, in a zone where only a single planet had been expected. Likewise, Pluto was found where an outer planet had been expected, but doubts were raised when it turned out to cross Neptune’s orbit and to be much smaller than the expectation required. When Eris, an outer body more massive than Pluto, was discovered, the International Astronomical Union (IAU) officially defined the word planet as above. However, a significant number of astronomers reject the IAU definition, especially in the field of planetary geology. Some are of the opinion that orbital parameters should be irrelevant, and that either any equilibrium (ellipsoidal) body in direct orbit around a star is a planet (there are likely at least a dozen such bodies in the Solar system) or that any equilibrium body at all is a planet, thus re-accepting the Moon, the Galilean satellites and other large moons as planets, as well as rogue planets.

Hypernyms[edit]

• planemo

Hyponyms[edit]

Derived terms[edit]

[edit]

Translations[edit]

See also[edit]

• (planets of the Solar System) planets of the Solar System; Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune
• moon
• orbit

References[edit]

Anagrams[edit]

• Plante, pental, platen

Albanian[edit]

Pronunciation[edit]

• IPA^(key): [planɛt]

Noun[edit]

planet m (indefinite plural planete, definite singular planeti, definite plural planetet)

1. planet

Declension[edit]

Azerbaijani[edit]

Other scripts

Cyrillic	планет
Perso-Arabic	پلانئت‎

Etymology[edit]

Internationalism; ultimately from Latin planēta and Ancient Greek πλανήτης (planḗtēs, “wanderer, planet”).

Pronunciation[edit]

• IPA^(key): [pɫɑˈnet]
• Hyphenation: pla‧net

Noun[edit]

planet (definite accusative planeti, plural planetlər)

1. (astronomy) planet

   Synonym: səyyarə

Declension[edit]

Declension of planet
	singular	plural
nominative	planet	planetlər
definite accusative	planeti	planetləri
dative	planetə	planetlərə
locative	planetdə	planetlərdə
ablative	planetdən	planetlərdən
definite genitive	planetin	planetlərin

Possessive forms of planet
	nominative
singular	plural
mənim (“my”)	planetim	planetlərim
sənin (“your”)	planetin	planetlərin
onun (“his/her/its”)	planeti	planetləri
bizim (“our”)	planetimiz	planetlərimiz
sizin (“your”)	planetiniz	planetləriniz
onların (“their”)	planeti or planetləri	planetləri
	accusative
singular	plural
mənim (“my”)	planetimi	planetlərimi
sənin (“your”)	planetini	planetlərini
onun (“his/her/its”)	planetini	planetlərini
bizim (“our”)	planetimizi	planetlərimizi
sizin (“your”)	planetinizi	planetlərinizi
onların (“their”)	planetini or planetlərini	planetlərini
	dative
singular	plural
mənim (“my”)	planetimə	planetlərimə
sənin (“your”)	planetinə	planetlərinə
onun (“his/her/its”)	planetinə	planetlərinə
bizim (“our”)	planetimizə	planetlərimizə
sizin (“your”)	planetinizə	planetlərinizə
onların (“their”)	planetinə or planetlərinə	planetlərinə
	locative
singular	plural
mənim (“my”)	planetimdə	planetlərimdə
sənin (“your”)	planetində	planetlərində
onun (“his/her/its”)	planetində	planetlərində
bizim (“our”)	planetimizdə	planetlərimizdə
sizin (“your”)	planetinizdə	planetlərinizdə
onların (“their”)	planetində or planetlərində	planetlərində
	ablative
singular	plural
mənim (“my”)	planetimdən	planetlərimdən
sənin (“your”)	planetindən	planetlərindən
onun (“his/her/its”)	planetindən	planetlərindən
bizim (“our”)	planetimizdən	planetlərimizdən
sizin (“your”)	planetinizdən	planetlərinizdən
onların (“their”)	planetindən or planetlərindən	planetlərindən
	genitive
singular	plural
mənim (“my”)	planetimin	planetlərimin
sənin (“your”)	planetinin	planetlərinin
onun (“his/her/its”)	planetinin	planetlərinin
bizim (“our”)	planetimizin	planetlərimizin
sizin (“your”)	planetinizin	planetlərinizin
onların (“their”)	planetinin or planetlərinin	planetlərinin

Derived terms[edit]

• yadplanetli (“alien”)

Danish[edit]

Etymology[edit]

(This etymology is missing or incomplete. Please add to it, or discuss it at the Etymology scriptorium.)

Noun[edit]

planet c (singular definite planeten, plural indefinite planeter)

1. (astronomy) a planet

Inflection[edit]

Derived terms[edit]

German[edit]

Pronunciation[edit]

Verb[edit]

planet

1. second-person plural subjunctive I of planen

Middle English[edit]

Noun[edit]

planet

1. Alternative form of planete (“planet”)

Norwegian Bokmål[edit]

Etymology[edit]

From Old Norse planéta, from Latin planēta, from Ancient Greek πλανήτης (planḗtēs, “wanderer”).

Noun[edit]

planet m (definite singular planeten, indefinite plural planeter, definite plural planetene)

1. a planet

Derived terms[edit]

• planetologi

[edit]

• planetarisk

References[edit]

• “planet” in The Bokmål Dictionary.

Norwegian Nynorsk[edit]

Etymology 1[edit]

From Old Norse planéta, from Latin planēta, from Ancient Greek πλανήτης (planḗtēs, “wanderer”).

Noun[edit]

planet m (definite singular planeten, indefinite plural planetar, definite plural planetane)

1. a planet

Derived terms[edit]

• planetologi

[edit]

• planetarisk

Etymology 2[edit]

Noun[edit]

planet n

1. definite singular of plan

References[edit]

• “planet” in The Nynorsk Dictionary.

Polish[edit]

Pronunciation[edit]

• IPA^(key): /ˈpla.nɛt/
• Rhymes: -anɛt
• Syllabification: pla‧net

Noun[edit]

planet f

1. genitive plural of planeta

Romanian[edit]

Noun[edit]

planet m (plural planeți)

1. Alternative form of planetă

Declension[edit]

Romansch[edit]

Noun[edit]

planet m (plural planets)

1. (astronomy, astrology) planet

Serbo-Croatian[edit]

Alternative forms[edit]

• (Bosnia, Serbia): planéta

Pronunciation[edit]

• IPA^(key): /plǎneːt/
• Hyphenation: pla‧net

Noun[edit]

plànēt m (Cyrillic spelling пла̀не̄т)

1. (usually Croatia) planet

Declension[edit]

Slovene[edit]

Pronunciation[edit]

• IPA^(key): /planéːt/

Noun[edit]

planẹ̑t m inan

1. (astronomy) planet

Inflection[edit]

Masculine inan., hard o-stem
nom. sing.	planét
gen. sing.	planéta
	singular	dual	plural
nominative (imenovȃlnik)	planét	planéta	planéti
genitive (rodȋlnik)	planéta	planétov	planétov
dative (dajȃlnik)	planétu	planétoma	planétom
accusative (tožȋlnik)	planét	planéta	planéte
locative (mẹ̑stnik)	planétu	planétih	planétih
instrumental (orọ̑dnik)	planétom	planétoma	planéti

Derived terms[edit]

See also[edit]

• (planets of the Solar System) planéti osónčja; Merkúr, Vénera, Zémlja, Márs, Júpiter, Satúrn, Urán, Neptún

Swedish[edit]

Etymology 1[edit]

Ultimately from Ancient Greek πλανήτης (planḗtēs).

Pronunciation[edit]

Noun[edit]

planet c

1. (astronomy) planet

Declension[edit]

Declension of planet
	Singular	Plural
Indefinite	Definite	Indefinite	Definite
Nominative	planet	planeten	planeter	planeterna
Genitive	planets	planetens	planeters	planeternas

Etymology 2[edit]

See the etymology of the corresponding lemma form.

Noun[edit]

planet

1. definite singular of plan.

Turkish[edit]

Etymology[edit]

Borrowed from French planète.

Pronunciation[edit]

• IPA^(key): /pɫaˈnet/
• Hyphenation: pla‧net

Noun[edit]

planet (definite accusative planeti, plural planetler)

1. (astronomy, rare) planet

   Synonym: gezegen

Declension[edit]

Inflection
Nominative	planet
Definite accusative	planeti
	Singular	Plural
Nominative	planet	planetler
Definite accusative	planeti	planetleri
Dative	planete	planetlere
Locative	planette	planetlerde
Ablative	planetten	planetlerden
Genitive	planetin	planetlerin
Possessive forms Nominative Singular Plural 1st singular planetim planetlerim 2nd singular planetin planetlerin 3rd singular planeti planetleri 1st plural planetimiz planetlerimiz 2nd plural planetiniz planetleriniz 3rd plural planetleri planetleri Definite accusative Singular Plural 1st singular planetimi planetlerimi 2nd singular planetini planetlerini 3rd singular planetini planetlerini 1st plural planetimizi planetlerimizi 2nd plural planetinizi planetlerinizi 3rd plural planetlerini planetlerini Dative Singular Plural 1st singular planetime planetlerime 2nd singular planetine planetlerine 3rd singular planetine planetlerine 1st plural planetimize planetlerimize 2nd plural planetinize planetlerinize 3rd plural planetlerine planetlerine Locative Singular Plural 1st singular planetimde planetlerimde 2nd singular planetinde planetlerinde 3rd singular planetinde planetlerinde 1st plural planetimizde planetlerimizde 2nd plural planetinizde planetlerinizde 3rd plural planetlerinde planetlerinde Ablative Singular Plural 1st singular planetimden planetlerimden 2nd singular planetinden planetlerinden 3rd singular planetinden planetlerinden 1st plural planetimizden planetlerimizden 2nd plural planetinizden planetlerinizden 3rd plural planetlerinden planetlerinden Genitive Singular Plural 1st singular planetimin planetlerimin 2nd singular planetinin planetlerinin 3rd singular planetinin planetlerinin 1st plural planetimizin planetlerimizin 2nd plural planetinizin planetlerinizin 3rd plural planetlerinin planetlerinin

Last Updated:
6 Apr 2023
— Updated example sentences

The definition of «planet» has been the subject of intense debate in recent years. Although the word itself dates back millennia, there was no official scientific definition of a «planet» until the early 21st century.

Traditionally, the term was only applied to objects in the Solar System, and any differences there could be dealt with on an individual basis. After 1992, however, astronomers began to discover many additional objects beyond the orbit of Neptune, as well as hundreds of objects orbiting other stars. These discoveries not only increased the number of potential planets, but also expanded their variety and peculiarity. Some are nearly large enough to be stars, while others are smaller than our Moon, and they have challenged long perceived notions of what a planet could be.

The issue of a clear definition for «planet» came to a head in 2005 with the discovery of the trans-Neptunian object Eris, a body larger than the smallest accepted planet, Pluto. In response, the International Astronomical Union (IAU), recognised by astronomers as the international body responsible for resolving issues of astronomical nomenclature, released its decision on the matter. This definition, which applies only to the Solar System, states that a planet is a body that orbits the Sun, is large enough for its own gravity to make it round, and has «cleared its neighbourhood» of smaller objects.

Pluto does not qualify as a planet under this definition, and the Solar System is thus considered to have eight planets: Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, and Neptune. The new category of dwarf planet was created, currently including Pluto, Eris, and Ceres. The IAU’s decision has not resolved all controversies, however, and some in the astronomical community have rejected it outright. The issue of what constitutes a planet will likely remain contentious at least until later this year, when the IAU holds its next Congress in Rio de Janeiro.^[1]

History

The word «planet» has meant many things in its long life, some of them contradictory. When originally coined by the ancient Greeks, a planet was any object that appeared to wander against the field of fixed stars that made up the night sky (asteres planetai «wandering stars»). This included not only the five «classical» planets, that is, Mercury, Venus, Mars, Jupiter and Saturn, but also the Sun and the Moon (the «seven heavenly objects«). However, a distinction was occasionally made in terminology; the «five planets» (excluding the Sun and the Moon) were referred to alongside the «seven planets» (including the Sun and the Moon), so that the term «planet», even at this early stage, had acquired ambiguity.

Eventually, when the heliocentric model was accepted over the geocentric, Earth was placed among their number and the Sun was dropped, and after Galileo discovered his four satellites of Jupiter, the Moon was also eventually reclassified. However, the Galilean satellites of Jupiter (in 1610), Saturn’s satellite Titan in 1659, and Iapetus and Rhea in 1673 were initially described as «planets», not «moons»; the word «moon» at that time only referred to Earth’s Moon.

In 1781, the astronomer William Herschel was searching the sky for binary stars when he observed what he termed a comet in the constellation of Taurus. That this strange object might have been a planet simply did not occur to him; the five planets beyond Earth had been part of humanity’s conception of the universe since antiquity. However, unlike a comet, this object’s orbit was nearly circular and within the ecliptic plane. Eventually it was recognised as the seventh planet and named Uranus.^[2]

Gravitationally induced irregularities in Uranus’s observed orbit led eventually to the discovery of Neptune in 1846, and calculation errors that were thought to be irregularities in Neptune’s orbit led to the search which ultimately located Pluto in 1930. Pluto was later discovered to be too small to have caused those irregularities, which Voyager 2 determined were due to an overestimation of Neptune’s mass.^[3]

Pluto rendered obsolete such prior considerations as roughly circular orbit, orbit-perturbing mass, and lying within the ecliptic, as none of them applied to it. Astronomers had therefore to look elsewhere for a definition.

Minor planets

One of the unexpected results of William Herschel’s discovery of Uranus was that it appeared to validate Bode’s law, a mathematical function which generates the size of the semimajor axis of planetary orbits. Astronomers had considered the Law a meaningless coincidence, but Uranus fell at very nearly the exact distance it predicted. Since Bode’s Law also predicted a body between Mars and Jupiter that at that point had not been observed, astronomers turned their attention to that region in the hope that it might be vindicated again. Finally, in 1801, astronomer Giuseppe Piazzi found a miniature new world, Ceres, lying at just the correct point in space. The object was hailed as a new planet.^[4]

Then in 1802, Heinrich Olbers discovered Pallas, a second «planet» at roughly the same distance from the Sun as Ceres. The idea that two planets could occupy the same orbit was an affront to centuries of thinking. Some years later, another world, Juno, was discovered in a similar orbit. Over the following decades, several more were discovered, all within relatively the same orbital distance.^[4]

Herschel suggested that these worlds be given their own separate classification, asteroids (meaning «starlike» since they were too small for their disks to resolve and thus resembled stars), though most astronomers preferred to refer to them as planets. Science textbooks in 1828, after Herschel’s death, still numbered the asteroids among the planets. By 1851, the number of asteroids had increased to 15, and a new method of classifying them, by adding a number before their names, was adopted, inadvertently placing them in their own distinct category. By the 1860s, observatories in Europe and the United States began referring to them as «minor planets», or «small planets», though it took the first four asteroids longer to be grouped as such.^[4]

The long road from planethood to reconsideration undergone by Ceres is mirrored in the story of Pluto, which was named a planet soon after its discovery in 1930. Pluto was an anomaly: a tiny, icy world in a region of gas giants with an orbit that carried it high above the plane of the ecliptic and even inside that of Neptune. However, it was, as far as anyone could tell, unique. Then, beginning in 1992, astronomers began to detect large numbers of icy bodies beyond the orbit of Neptune that were similar in composition and size to Pluto. They concluded that they had discovered the long-hypothesised Kuiper Belt (sometimes called the Edgeworth-Kuiper Belt), a band of icy debris that is the source for «short-period» comets—those, like Halley, with orbital periods of up to 200 years.^[5]

Pluto’s orbit lay right in the middle of this band and thus its planetary status was thrown into question; the precedent set by Ceres in downgrading an object from planet status because of a shared orbit led many to conclude that Pluto must be reclassified as a minor planet as well. Mike Brown of the California Institute of Technology suggested that a «planet» should be redefined as «any body in the solar system that is more massive than the total mass of all of the other bodies in a similar orbit.»^[6] The eight planets over that mass limit would be referred to as «major planets». There was outcry at the prospect of Pluto’s «demotion», and in 1999 the International Astronomical Union clarified that it was not at that time proposing to change Pluto’s status as a planet.^[7][8]

The discovery of several other trans-Neptunian objects approaching the size of Pluto, such as Quaoar and Sedna, continued to erode arguments that Pluto was exceptional from the rest of the trans-Neptunian population. On July 29, 2005, Mike Brown and his team announced the discovery of an object confirmed to be larger than Pluto,^[9] named Eris.^[10]

Although its discoverers (and many in the news media) immediately referred to it as the tenth planet, it is officially designated as a dwarf planet — although the Minor Planet Center has given it a full minor planet designation: 136199 Eris.

IAU debate

Main article: 2006 redefinition of planet

The discovery of Eris forced the IAU to act on a definition. In October 2005, a group of 19 IAU members, which had already been working on a definition since the discovery of Sedna in 2003, narrowed their choices to a shortlist of three, using approval voting. The definitions were:

• A planet is any object in orbit around the Sun with a diameter greater than 2000 km. (eleven votes in favour)
• A planet is any object in orbit around the Sun whose shape is stable due to its own gravity. (eight votes in favour)
• A planet is any object in orbit around the Sun that is dominant in its immediate neighborhood. (six votes in favour)^[11][12]

Since no overall consensus could be reached, the committee decided to put these three definitions to a wider vote at the IAU General Assembly meeting in Prague in August 2006,^[13] and on August 24, the IAU put a final draft to a vote, which combined elements from two of the three proposals. It essentially created a medial classification between «planet» and «rock» (or, in the new parlance, «small solar system body»), called «dwarf planet» and placed Pluto among them.^[14][15] The vote was passed, though only 424 astronomers took part in the ballot.

“

The IAU therefore resolves that planets and other bodies in our Solar System, except satellites, be defined into three distinct categories in the following way: (1) A «planet»1 is a celestial body that: (a) is in orbit around the Sun, (b) has sufficient mass for its self-gravity to overcome rigid body forces so that it assumes a hydrostatic equilibrium (nearly round) shape, and (c) has cleared the neighbourhood around its orbit. (2) A «dwarf planet» is a celestial body that: (a) is in orbit around the Sun, (b) has sufficient mass for its self-gravity to overcome rigid body forces so that it assumes a hydrostatic equilibrium (nearly round) shape2, (c) has not cleared the neighbourhood around its orbit, and (d) is not a satellite. (3) All other objects3 except satellites orbiting the Sun shall be referred to collectively as «Small Solar System Bodies». Footnotes: 1 The eight planets are: Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, and Neptune. 2 An IAU process will be established to assign borderline objects into either «dwarf planet» and other categories. 3 These currently include most of the Solar System asteroids, most Trans-Neptunian Objects (TNOs), comets, and other small bodies. The IAU further resolves: Pluto is a «dwarf planet» by the above definition and is recognized as the prototype of a new category of trans-Neptunian objects.

”

Ongoing controversies

Despite the IAU’s declaration, a number of issues continue to be unresolved. The definition is seen by many as arbitrary and confusing, and a number of Pluto-as-planet proponents, in particular Alan Stern, head of NASA’s New Horizons mission to Pluto, have circulated a petition among astronomers to alter the definition. The claim is that, since less than 5 percent of astronomers voted for it, the decision was not representative of the entire astronomical community.^[16] Even with this controversy excluded, there remain several ambiguities in the definition.

Clearing the neighborhood

Main article: Clearing the neighborhood

One of the main points at issue is the precise meaning of «cleared the neighborhood around its orbit». Alan Stern recently objected that «it is impossible and contrived to put a dividing line between dwarf planets and planets,» and that since neither Earth, Mars, Jupiter, nor Neptune have entirely cleared their regions of debris, none could properly be considered planets under the IAU definition.^[17] This would appear to contradict his earlier published work, in which he wrote, «we define an überplanet as a planetary body in orbit around a star that is dynamically important enough to have cleared its neighboring planetesimals … And we define an unterplanet as one that has not been able to do so,» and then a few paragraphs later, «our solar system clearly contains 8 überplanets and a far larger number of unterplanets, the largest of which are Pluto and Ceres.»^[18]

In his article on the subject, Steven Soter gives one possible explanation. Essentially, «clearing the neighborhood» is Mike Brown’s definition by mass dominance: if an orbiting body is more than a hundred times more massive than the remaining collective mass in its «orbital zone», then it is a planet. Two bodies can be said to occupy the same «orbital zone» if their orbits cross a common distance from the star, or «primary», and their orbital periods differ less than an order of magnitude. In other words, if two bodies occupy the same distance from a star at one point in their orbits, and those orbits are similar, rather than, as a comet’s would be, extending for several times the other’s distance, then they are in the same orbital zone.^[19]

Assuming this definition of «neighborhood» is the one ultimately accepted by the IAU, it is still an ambiguous concept. Mark Sykes, director of the Planetary Science Institute in Tucson, Arizona and organiser of the petition, explained the ambiguity to National Public Radio. Since the definition does not categorise a planet by composition or formation, but, effectively, by its location, a Mars-sized or larger object beyond the orbit of Pluto would be considered a dwarf planet, since it would not have time to clear its orbit and would therefore be surrounded by objects of similar mass, whereas an object smaller than Pluto orbiting in isolation would be considered a planet.^[20]

Hydrostatic equilibrium

The IAU’s definition mandates that planets be large enough for their own gravity to form them into a state of hydrostatic equilibrium; this means that they will reach a shape that is, if not spherical, then spheroidal. This distinction, as opposed to strict sphericity, is mandated by the fact that many large objects in the Solar System, such the planets Jupiter and Saturn, the moons Mimas, Enceladus and Miranda, and the Kuiper belt object 2003 EL61,^[21] have been distorted into oblate or prolate spheroids by rapid rotation or tidal forces. However, deciding which objects in the solar system are spheroid is more complicated than it seems. In mathematical terms, spheroids consist of an ellipse rotated around one axis. Consequently they have two axes of equal length and one that is either longer or shorter; they resemble spheres that have been deformed (by stretching or squashing) in one dimension. A section through one axis will produce a circle, and a section through the other two axes will produce an ellipse.^[22]

All spheroids, however, have the points on their surfaces joined by smooth curves (which form the elliptical or circular sections). On a topographically irregular body this can only be an approximation; however, taking such irregularity into account, a definite contrast exists between bodies, such as Enceladus, which are essentially spheroidal, and irregular bodies, like Neptune’s moon Proteus, whose limbs do not show smooth curvature.^[23]

If one uses this mathematical basis to define a spheroid, then the boundary between spheroidal and irregular objects within the solar system frays noticeably, as this table illustrates:

---

Object	Dimensions (km)	Mass (1019 kg)	Density (g/cm³)*	Shape
Ceres	975 × 909	95	2.08	Spheroid
4 Vesta	578 × 560 × 478	27	3.4	Spheroid
2 Pallas	570 × 525 × 500	22	2.8	Irregular
Enceladus	513.2 × 502.8 × 496.6	10.8	1.61	Spheroid
10 Hygiea	500 × 385 × 350	10	2.76	Irregular
Miranda	480 × 468.4 × 465.8	6.59	1.20	Spheroid
Proteus	436 × 416 × 402	5.0	1.3	Irregular
Mimas	414.8 × 394.4 × 381.4	3.84	1.17	Spheroid
511 Davida	326.1	3.6	2.0	Irregular
704 Interamnia	316.6	3.3	2.0?	Irregular
Nereid	340	3.1	?	Irregular
3 Juno	290 × 240 × 190	3.0	3.4	Irregular

^*The density of an object is a rough guide to its composition: the lower the density, the higher the fraction of ices, and the lower the fraction of rock. The most dense of these objects, Vesta and Juno, are composed almost entirely of rock with very little ice, and have a density close to the Moon’s, while the less dense, such as Proteus and Enceladus, are composed mainly of ice.^[24][25]

---

Plainly, there is no clear mass or size boundary dividing those objects in the solar system which could be considered «spheroids» and those which are obviously irregular. The irregular objects Pallas, Hygeia and Proteus are all larger than regular objects, such as Miranda and Mimas. Also, as demonstrated by the dimensions listed in the table, the term «spheroid» is, in any case, fairly loose. Vesta, by the above formulation, could be considered either a spheroid or irregular. (see image)

Also, there is no one point at which an object can be said to have reached hydrostatic equilibrium. Objects made of ices, such as Enceladus and Miranda, assume that state more easily than those made of rock, such as Vesta and Pallas. Heat energy, from gravitational collapse, impacts, tidal forces, or radioactive decay also factors into whether an object will be spherical or not; Saturn’s icy moon Mimas is spheroidal, but Neptune’s larger moon Proteus, which is similarly composed but colder because of its greater distance from the Sun, is irregular.

Double planets

Main article: Double planet

The definition specifically excludes satellites from the category of dwarf planet, though it does not directly define the term «satellite». In the original draft proposal, an exception was made for Pluto and its largest satellite, Charon, which possess a barycenter outside the volume of either body. The initial proposal classified Pluto/Charon as a double planet, with the two objects orbiting the Sun in tandem. However, the final draft made clear that, double or not, both Pluto and Charon would be considered dwarf planets, not planets.

Under the same definition, the Earth-Moon system is not formally recognized as a double planet, despite the Moon’s large relative size, since the barycenter lies within the Earth. As the Moon is slowly receding from the Earth, the Earth-Moon system may eventually become a double planet system on the basis of this barycentric definition.

Also, many moons, even those that do not orbit the Sun directly, often exhibit features in common with true planets. Jupiter’s moon Ganymede and Saturn’s moon Titan are both larger in terms of diameter (though not mass) than Mercury, and Titan even has a substantial atmosphere, thicker than the Earth’s. Moons such as Io and Triton demonstrate obvious and ongoing geological activity, and Ganymede has a magnetic field.

It could be argued that, just as stars in orbit around other stars are still referred to as stars, thus objects in orbit around planets that share all their characteristics could also be called planets.

Extrasolar planets and brown dwarfs

Main article: Extrasolar planet

The IAU’s definition of planet applies only to objects within our own solar system. The more than 200 extrasolar planets (planet-sized objects in orbit around other stars) were excluded as too complex an issue to be resolved during the congress. However, any future definition will need to include them, as their discovery has widened the debate on the nature of planethood in unexpected ways. Many of these planets are of considerable size, approaching the mass of small stars, while many newly-discovered brown dwarfs are conversely small enough to be considered planets.^[26]

Traditionally, the defining characteristic for starhood has been an object’s ability to fuse hydrogen in its core. However, stars such as brown dwarfs have always challenged that distinction. Too small to commence sustained hydrogen fusion, they have been granted star status on their ability to fuse deuterium. However, due to the relative rarity of that isotope, this process lasts only a tiny fraction of the star’s lifetime, and hence most brown dwarfs would have ceased fusion long before their discovery.^[27] Binary stars and other multiple-star formations are common, and many brown dwarfs orbit other stars. Therefore, since they do not produce energy through fusion, they could be described as planets. Indeed, astronomer Adam Burrows of the University of Arizona claims that «from the theoretical perspective, however different their modes of formation, extrasolar giant planets and brown dwarfs are essentially the same.»^[28] Similarly, an orbiting white dwarf, such as Sirius B, since it too has ceased fusion, could be considered a planet. However, the current convention among astronomers is that any object massive enough to have possessed the capability to fuse during its lifetime should be considered a star.^[29]

The confusion does not end with brown dwarfs. Maria Rosa Zapatario-Osorio et al. have discovered many objects in young star clusters of masses below that required to sustain fusion of any sort (currently calculated to be roughly 13 Jupiter masses).^[30] These have been described as «free floating planets» because current theories of solar system formation suggest that planets may be ejected from solar systems altogether if their orbits become unstable. One could therefore argue that the original criterion that a planet must orbit a star should instead be amended to indicate that it must have originated in orbit around a star. This, however, would make large captured satellites such as Neptune’s Triton into planets.

However, it is also possible that these «free floating planets» could have formed in the same manner as stars.^[31] The material difference between a low-mass star and a large gas giant is not clearcut; apart from size and relative temperature, there is little to separate a gas giant like Jupiter from its host star. Both have similar overall compositions: hydrogen and helium, with trace levels of heavier elements in their atmospheres. The generally accepted difference is one of formation; stars are said to have formed from the «top down»; out of the gases in a nebula as they underwent gravitational collapse, and thus would be composed almost entirely of hydrogen and helium, while planets are said to have formed from the «bottom up»; from the accretion of dust and gas in orbit around the young star, and thus should have cores of silicates or ices.^[32] As yet it is uncertain whether gas giants possess such cores. If it is indeed possible that a gas giant could form as a star does, then it raises the question of whether such an object, even one as familiar as Jupiter or Saturn, should be considered an orbiting low-mass star rather than a planet.

In 2003, the IAU officially released a statement^[33] to define what constitutes an extrasolar planet and what constitutes an orbiting star. To date, it remains the only official decision reached by the IAU on this issue.

“

Objects with true masses below the limiting mass for thermonuclear fusion of deuterium (currently calculated to be 13 Jupiter masses for objects of solar metallicity) that orbit stars or stellar remnants are «planets» (no matter how they formed). The minimum mass/size required for an extrasolar object to be considered a planet should be the same as that used in our Solar System. Substellar objects with true masses above the limiting mass for thermonuclear fusion of deuterium are «brown dwarfs», no matter how they formed nor where they are located. Free-floating objects in young star clusters with masses below the limiting mass for thermonuclear fusion of deuterium are not «planets», but are «sub-brown dwarfs» (or whatever name is most appropriate).

”

Like defining a «minor planet» by clearing its neighbourhood, this definition creates ambiguity by making location, rather than formation or composition, the determining characteristic for planethood. A free-floating object with a mass below 13 Jupiter masses is a «sub-brown dwarf,» whereas such an object in orbit round a fusing star is a planet, even if, in all other respects, the two objects may be identical. This ambiguity was highlighted in December 2005, when the Spitzer Space Telescope observed Cha 110913-773444, the least massive brown dwarf yet found, only eight times Jupiter’s mass with what appears to be the beginnings of its own star system. Were this object found in orbit round another star, it would have been termed a planet.^[34]

Semantics

Finally, from a purely linguistic point of view, there is the dichotomy that the IAU created between ‘planet’ and ‘dwarf planet’. The term ‘dwarf planet’ arguably contains two words, a noun and an adjective (dwarf). Thus, the term could suggest that a dwarf planet is a type of planet, even though the IAU explicitly defines a dwarf planet as not so being. Arguably, this can confuse people. This is met by the observation that, if so, the term ‘minor planets’ (which are also not planets) would share the same difficulties, although this term has been in use for many years, and that therefore ‘dwarf planet’ (and ‘minor planet’) is best considered as being a compound noun. Benjamin Zimmer, of languagelog.org, summarised the confusion: «The fact that the IAU would like us to think of dwarf planets as distinct from ‘real’ planets lumps the lexical item ‘dwarf planet’ in with such oddities as ‘Welsh rabbit’ [sic] (not really a rabbit) and ‘Rocky Mountain oysters’ (not really oysters).»^[35] As Dava Sobel, historian and popular science writer who participated in the IAU’s initial decision in October 2006, noted in an interview with National Public Radio, «A dwarf planet is not a planet, and in astronomy, there are dwarf stars, which are stars, and dwarf galaxies, which are galaxies, so [«dwarf planet» is] a term no one can love.»^[36]

See also

• 2006 redefinition of planet
• List of solar system objects by planetary discriminant
• Clearing the neighborhood
• Mesoplanet
• Controversy over Pluto’s classification
• Natural kind
• Planemo
• Planetar
• Planetesimal
• Minor planet
• Dwarf planet
• Pluto prototype
• Definition of moon

Primary sources

Secondary sources

Планета (греч. πλανήτης, альтернативная форма др.-греч. πλάνης — «странник») — это небесное тело, вращающееся по орбите вокруг звезды или её остатков, достаточно массивное, чтобы стать округлым под действием собственной гравитации, но недостаточно массивное для начала термоядерной реакции, и сумевшее очистить окрестности своей орбиты от планетезималей^[a][1][2].

Термин «планета» — древний и имеет связи с историей, наукой, мифологией и религией. В текстах на русском языке встречается с XI века, когда это название в форме «планита» было упомянуто в «Изборнике Святослава» 1073 года, где также были указаны небесные тела, подходившие к тому времени под это определение: Слъньце (Солнце), Ермис (Меркурий), Афродити (Венера), Луна, Арис (Марс), Зеус (Юпитер), Кронос (Сатурн)^[3]. Во многих ранних культурах планеты рассматривались как носители божественного начала или, по крайней мере, статуса божественных эмиссаров. По мере того, как научные знания развивались, человеческое восприятие планет изменилось в немалой степени и благодаря открытию новых объектов и обнаружению различий между ними.

В понимании учёных птолемеевской эпохи планеты вращались вокруг Земли по идеально круглым орбитам. Несмотря на то, что идея обратного — что на самом деле Земля подобно другим планетам вращается вокруг Солнца — выдвигалась не один раз, лишь в XVII столетии она была обоснована результатами наблюдений, с помощью первых построенных человеком телескопов, сделанных Галилео Галилеем. Благодаря тщательному анализу данных Иоганн Кеплер обнаружил, что орбиты планет не круглые, а эллиптические. Поскольку инструменты наблюдений улучшались, астрономы установили, что, как и Земля, планеты вращаются вокруг наклонённой к плоскости эклиптики оси и обладают такими особенностями, свойственными Земле, как полярные шапки из льда и смена сезонов. С рассветом космической эры близкие наблюдения позволили обнаружить и на других планетах Солнечной системы вулканическую деятельность, тектонические процессы, ураганы и даже присутствие воды.

Планеты можно поделить на два основных класса: большие, имеющие невысокую плотность планеты-гиганты, и менее крупные землеподобные планеты, имеющие твёрдую поверхность. Согласно определению Международного астрономического союза, в Солнечной системе 8 планет. В порядке удаления от Солнца — четыре землеподобных: Меркурий, Венера, Земля, Марс, затем четыре планеты-гиганта: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. В Солнечной системе также есть по крайней мере 5 карликовых планет: Плутон (до 2006 года считавшийся девятой планетой), Макемаке, Хаумеа, Эрида и Церера. За исключением Меркурия и Венеры, вокруг всех планет обращается хотя бы по одному спутнику.

Начиная с 1992 года, с открытием сотен планет вокруг других звёзд, названных экзопланетами, учёные начали понимать, что планеты можно обнаружить в Галактике везде и многие их характеристики схожи с аналогичными особенностями планет Солнечной системы. В 2006 году Международный астрономический союз в своём решении дал новое определение планеты, что вызвало как одобрение, так и критику со стороны учёного сообщества, продолжаемую некоторыми учёными до сих пор. На октябрь 2012 года известно уже 843 экзопланеты в 665 планетных системах (в том числе 126 мульти-планетных), в пределах от планет-гигантов до планет земной группы^[4].

Планетные системы

Состав планетных систем

Первое подтверждённое открытие экзопланеты на орбите вокруг звезды главной последовательности произошло 6 октября 1995 года, когда Мишель Мейор и Дидье Кьело из Женевского университета объявили об обнаружении планеты около 51 Пегаса. Из более чем 500 известных экзопланет, большинство обладают массой, сопоставимой или много раз большей, чем у Юпитера, хотя известны и менее крупные^[5]. Наименьшие из открытых экзопланет до настоящего времени были обнаружены у остатка звезды, известного как пульсар, под обозначением PSR 1257+12^[6]. Известна, по крайней мере, дюжина экзопланет между 10 и 20 земными массами^[5], как, например, те, что вращаются вокруг Мю Жертвенника, 55 Рака и GJ 436^[7]. Эти планеты иногда называют «нептуны», потому что по своей массе они близки к Нептуну (17 земных)^[8]. Другая категория экзопланет называется «сверхземлями», возможно, землеподобные миры, более крупные, чем Земля, но меньшие, чем Уран или Нептун. На настоящий момент известно примерно 20 возможных сверхземель и в их числе: Глизе 876 d (примерно 6 масс Земли)^[9], OGLE-2005-BLG-390L b и MOA-2007-BLG-192L b, холодные, ледяные миры, обнаруженные при помощи гравитационного микролинзирования^[10][11], COROT-7b, с диаметром около 1,7 земных (что делает её самой маленькой известной сверхземлёй из найденных), но с орбитальным расстоянием в 0,02 а. е., что, вероятно, означает наличие расплавленной поверхности с температурой около 1000—1500 °C^[12], и пять из шести планет на орбите вокруг соседнего красного карлика Глизе 581. Экзопланета Глизе 581 d примерно в 7,7 раз массивнее Земли^[13], тогда как Глизе 581 c массивнее Земли в 5 раз, и, как первоначально думали, мог быть первой землеподобной экзопланетой, расположенной в так называемой «обитаемой зоне» около звезды^[14]. Однако, более детальные наблюдения позволили установить, что планета слишком близка к звезде, чтобы быть пригодной для жизни, и самая дальняя планета в системе, Глизе 581 d, хотя и много холоднее Земли, могла бы быть потенциально пригодной для жизни при наличии в атмосфере достаточного количества парниковых газов^[15].

До сих пор не до конца ясно, напоминают ли открытые экзопланеты газовые гиганты и планеты земной группы Солнечной системы, или же они не совсем похожи, и некоторые из них относятся к доселе теоретическим типам, как, например, аммиачные гиганты или углеродные планеты. В частности, множество недавно открытых экзопланет, известных как горячие юпитеры, обращаются экстремально близко к материнским звёздам, по почти круговым орбитам. Поэтому они получают значительно больше звёздной радиации, чем газовые гиганты в Солнечной системе, что ставит под вопрос, являются ли они одним и тем же типом планет. Существует также подкласс горячих юпитеров, называемый хтонические планеты, обращавшиеся на орбите вокруг материнских звёзд так близко, что звёздная радиация сдула их атмосферу. Несмотря на то, что немало горячих юпитеров находятся в процессе потери атмосферы, до сих пор подтверждённых хтонических планет обнаружено не было^[16].

Более подробные данные наблюдений за экзопланетами требуют нового поколения инструментов, включая космические телескопы. В настоящее время COROT ищет экзопланеты на основании наблюдений за изменениями яркости у звёзд вызванного прохождениями экзопланет. Множество проектов в последнее время предполагают создание космических телескопов для поиска экзопланет, сопоставимых по размерам и массе с Землёй. Первый из них уже реализован NASA: Кеплер — первый телескоп созданный специализировано для этих целей. Пока не имеют точной даты реализации проекты Terrestrial Planet Finder, Space Interferometry Mission и НЦКИ (Франция) — PEGASE. New Worlds Mission может работать заодно с «Джеймсом Веббом». Однако программа финансирования многих из этих проектов пока не утверждена. В 2007 году был получен первый спектральный анализ экзопланет (HD 209458 b и HD 189733 b)^[17][18]. Наличие достаточного количества землеподобных планет является важной составной частью уравнения Дрейка, которое может позволить оценить число разумных коммуникативных цивилизаций, которые существуют в нашей галактике^[19].

Объекты планетарной массы

Объект планетарной массы, ОПМ или Планемо — это небесное тело, чья масса позволяет ему попадать в диапазон определения планеты, то есть его масса больше, чем у малых тел, но недостаточна для начала термоядерной реакции по образу и подобию коричневого карлика или звезды. По определению все планеты — объекты планетарной массы, но цель этого термина в том, чтобы описать небесные тела, не соответствующие тому, что типично ожидается от планеты. Например, планеты в «свободном плавании», не обращающиеся вокруг звезд, которые могут быть «планетами-сиротами», покинувшими свою систему, или объекты, появившиеся в ходе коллапса газового облака — вместо типичной для большинства планет аккреции из протопланетного диска (их обычно называют субкоричневыми карликами).

Планета-сирота

Некоторые компьютерные модели формирования звёзд и планетарных систем предполагают, что определённые «объекты планетарной массы» могут покинуть свою систему и уйти в межзвёздное пространство^[20]. Некоторые учёные утверждали, что такие объекты уже нашли свободно блуждающими в космосе и их следует классифицировать как планеты, хотя другие предположили, что они могут быть и мало-массивными звёздами^[21][22].

Субкоричневые карлики

Звёзды могут образовываться посредством гравитационного коллапса газового облака, но меньшие объекты также могут сформироваться таким способом. Объекты планетарной массы, образовавшиеся таким способом, называют субкоричневыми карликами. Субкоричневые карлики могут находиться в «свободном плавании», как, возможно, Cha 110913-773444, или на орбите вокруг более крупного объекта, как, возможно, 2MASS J04414489+2301513.

В течение короткого времени в 2006 астрономы считали, что нашли двойную систему из таких объектов, Oph 162225-240515, которые исследователи описали как «планемо», или «объекты планетарной массы». Однако дальнейший анализ позволил установить, что их массы, скорее всего, больше 13 масс Юпитера, что превращает их в систему из коричневых карликов^[23][24][25].

Планеты-спутники и планеты поясов

Некоторые крупные спутники сходны по размерам с планетой Меркурий или даже превосходят её. Например, Галилеевы спутники и Титан. Алан Стёрн утверждает, что местоположение не должно иметь для планеты значения, и только геофизические признаки должны быть приняты во внимание при присуждении объекту статуса планеты. Он предлагает термин планета-спутник для объекта размером с планету, обращающегося вокруг другой планеты. Аналогично объекты размером с планету в Поясе астероидов или Поясе Койпера также могут считаться планетами согласно Стёрну^[26].

Движение планет по орбите

Согласно рабочему определению все планеты вращаются вокруг звёзд, что лишает статуса планеты любые потенциальные «планеты-одиночки». В Солнечной системе, все планеты обращаются по своим орбитам в том направлении в каком вращается Солнце (против часовой стрелки, если смотреть со стороны северного полюса Солнца). Хотя по крайней мере одна экзопланета, WASP-17b, вращается по орбите вокруг звезды в направлении противоположном её вращению^[27]. Период, за который планета обращается вокруг звезды, называется сидерическим или годом^[28]. Планетарный год в немалой степени зависит от расстояния планеты от звезды; чем дальше планета находится от звезды, тем большую дистанцию она должна пройти, и тем медленнее она движется, так как менее затронута гравитацией звезды. Поскольку никакая орбита не является совершенно круглой, расстояние между звездой и планетой на орбите варьируется в течение сидерического периода. Точку орбиты где планета ближе всего к звезде называют периастром (перигелий в Солнечной системе), тогда как самая дальняя точка орбиты называется апоастром (афелий в Солнечной системе). Поскольку в периастре планета ближе к светилу, потенциальная энергия гравитационного взаимодействия переходит в кинетическую и её скорость увеличивается подобно тому как брошенный высоко камень — ускоряется приближаясь к земле, а когда планета находится в апоастре, её скорость уменьшается, подобно тому как тот же брошенный вверх камень замедляется в верхней точке полёта^[29].

Орбита любой планеты определяется несколькими элементами:

• Эксцентриситет определяет, насколько планетарная орбита вытянута. У планет с более низким эксцентриситетом более округлые орбиты, тогда как планеты с высоким эксцентриситетом имею орбиту, приближённую скорее к эллипсу. У планет Солнечной системы очень низкие эксцентриситеты, и, таким образом, почти круглые орбиты^[28]. Кометы и объекты пояса Койпера (как и многие экзопланеты) имеют очень высокий эксцентриситет^[30][31].

• 

  

  Иллюстрация большой полуоси

  Большая полуось это дистанция от планеты до средней точки на полпути вдоль её орбиты (см. изображение). Эта дистанция не то же самое, что апастрон, потому что звезда находится в одном из фокусов орбиты планеты, а не точно в центре^[28].

• Наклонение это угол между плоскостью его орбиты и плоскостью отсчёта (базовой плоскостью). В Солнечной системе за эту плоскость принято считать орбиту Земли, называемую эклиптикой^[32]. Для экзопланет эта плоскость известна как Небесная плоскость, это плоскость на обзорной линии с места на Земле^[33]. Восемь планет Солнечной системы находятся очень близко к плоскости эклиптики; тогда как кометы и объекты пояса Койпера, как, например, Плутон, находятся под намного более высокими углами^[34]. Точки, где планета пересекает эклиптику и спускается выше или ниже оной, называются соответственно восходящими и нисходящими узлами орбиты^[28]. Долгота восходящего узла это угол между базовой плоскостью и восходящим узлом орбиты. Аргумент периастра (или перигелий в Солнечной системе) это угол между орбитальным восходящим узлом и его ближайшей точкой к звезде на орбите вокруг неё^[28].

Наклон оси

Планеты также имеют, помимо прочего, разные углы осевого наклона: они лежат под определённым углом к плоскости экватора материнской звезды. Именно поэтому количество света, получаемого тем или иным полушарием, меняется в течение года; когда северное полушарие оказывается от звезды дальше, чем южное, и наоборот. На каждой планете есть смена сезонов; изменение климата в течение года. Время, когда одно из полушарий находится ближе или дальше всего от Солнца называется солнцестоянием. У полушарий на протяжении всей планетарной орбиты случается два солнцестояния; когда одно из полушарий находится в летнем солнцестоянии, и день там самый длинный, и когда одно из полушарий находится в зимнем солнцестоянии, с его чрезвычайно коротким днём. Разное количество тепла и света получаемое каждым полушарием служит причиной ежегодных изменений в погодных условиях. Осевой наклон Юпитера чрезвычайно низкий, и сезонные изменения там минимальны; Уран, в противоположность обладает осевым наклоном настолько экстремально высоким, что практически «обращается вокруг Солнца на боку», и одно из его полушарий либо постоянно под солнечным светом, либо постоянно находится в темноте во время солнцестояний^[35]. Что касается экзопланет, то их осевые наклоны неизвестны наверняка, однако, большинство «горячих юпитеров» обладают, по-видимому, чрезвычайно низким наклоном, что является результатом близости к звезде^[36].

Вращение

Помимо того, что планеты обращаются по своей орбите вокруг звезды, они ещё и вращаются вокруг своей оси. Период вращения планеты вокруг оси известен как сутки. Большинство планет Солнечной системы вращаются вокруг своей оси в том же направлении в каком обращаются вокруг Солнца, против часовой стрелки, если смотреть со стороны северного полюса Солнца, кроме Венеры, которая вращается по часовой стрелке^[37] и Урана^[38], экстремальный осевой наклон которого порождает споры, какой полюс считать южным и какой северным, и вращается ли он против часовой или по часовой стрелке^[39]. Однако, какого бы мнения ни придерживались стороны, вращение Урана ретроградное относительно его орбиты.

Вращение планеты может быть вызвано несколькими факторами ещё на стадии формирования. Изначально угловой момент может быть задан индивидуальными угловыми моментами аккрецируемых объектов на ранних стадиях формирования планеты. Аккреция газа газовыми гигантами также может способствовать заданию углового момента планете. Наконец, во время последних стадий формирования, случайный процесс протопланетарного прироста может почти непредсказуемо изменить ось вращения планеты^[40]. Есть большая разница между длиной дня у планет: если Венере требуется 243 земных дня для одного оборота вокруг оси, то газовым гигантам хватает нескольких часов^[41]. Период вращения для экзопланет не известен. Однако близкое расположение к звёздам горячих юпитеров означает, что на одной стороне планеты царит вечная ночь, а на другой вечный день (орбита и вращение синхронизированы)^[42].

«Чистая орбита»

Основная статья: Чистая орбита

Один из критериев, который позволяет определить небесное тело как классическую планету, — чистые от иных объектов орбитальные окрестности. Планета, которая очистила свои окрестности, накопила достаточную массу, чтобы собрать или, наоборот, разогнать все планетезимали на своей орбите. То есть, планета обращается по орбите вокруг своего светила в изоляции (если не считать её спутников и троянцев), в противоположность тому, чтобы делить свою орбиту с множеством объектов подобных размеров. Этот критерий статуса планеты был предложен МАС в августе 2006 года. Этот критерий лишает такие тела Солнечной системы как Плутон, Эрида и Церера статуса классической планеты, относя их к карликовым планетам^[1]. Несмотря на то, что этот критерий относится пока только к планетам Солнечной системы, некоторое количество молодых звёздных систем, находящихся на стадии протопланетарного диска, имеют признаки «чистых орбит» у протопланет^[43].

Эволюция планетных систем

Солнечная система

Согласно текущему определению термина планета, которое дал МАС, в Солнечной системе находятся восемь классических планет и пять карликовых планет^[44]. В порядке увеличения расстояния от Солнца классические планеты расположены так:

1. Меркурий
2. Венера
3. Земля
4. Марс
5. Юпитер
6. Сатурн
7. Уран
8. Нептун

Юпитер самый крупный — его масса равна 318 земным. Меркурий самый маленький, с массой всего лишь 0,055 от земной. Планеты Солнечной системы можно разделить на 2 группы на основании их характеристик и состава:

• Земного типа. Планеты, похожие на Землю, в основе своей состоящие из горных пород: Меркурий, Венера, Земля и Марс. С массой в 0,055 от земной, Меркурий — самая маленькая планета земной группы (и вообще самая маленькая из известных на сегодняшний день планет) в Солнечной системе, тогда как Земля — самая крупная землеподобная планета в Солнечной системе.
• Газовые гиганты. Планеты, в значительной степени состоящие из газа, и значительно более массивные, чем планеты земной группы: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Юпитер, с 318 земными массами — крупнейшая планета в Солнечной системе. Сатурн, не намного меньший, весит «всего» 95 земных масс.
  • Ледяные гиганты, включают в себя Уран и Нептун. Это подкласс газовых гигантов, которых отличает от большинства газовых гигантов «небольшая» масса (14-17 земных) и значительно меньшие запасы гелия и водорода в атмосферах наравне со значительно большими пропорциями горных пород и льда.
• Карликовые планеты. До решения 2006 года несколько объектов, обнаруженных астрономами, были предложены к присвоению им статуса планет МАС. Однако в 2006 все эти объекты были определены как карликовые планеты — объекты, отличающиеся от планет. В настоящее время МАС признаёт 5 карликовых планет в Солнечной системе: Цереру, Плутон, Хаумеа, Макемаке и Эриду. Ещё несколько объектов пояса астероидов^{[источник не указан 684 дня]} и пояса Койпера рассматриваются как текущие кандидаты, и ещё 50 косвенно подходят под определение. Возможно, когда пояс Койпера будет исследован полностью, таких объектов будет обнаружено до 200. Карликовые планеты во многом разделяют особенности планет, хотя и остаются известные различия — а именно то, что они недостаточно массивны, чтобы расчистить свои орбитальные окрестности. По определению, все карликовые планеты являются членами какой-нибудь популяции. Церера — крупнейший объект в астероидном поясе, в то время как Плутон, Хаумеа и Макемаке — объекты пояса Койпера, а Эрида — рассеянного диска. Майк Браун и другие учёные уверены, что более 40 транснептуновых объектов будут впоследствии признаны МАС как карликовые планеты, согласно действующему определению^[45].

Сравнение планет и карликовых планет Солнечной системы

	Имя	Экваториальный диаметр[a]	Масса[a]	Орбитальный радиус[a]	Период обращения (лет)[a]	Наклонение к Солнечному экватору (°)	Эксцентриситет орбиты	Период вращения (дней)	Спутники[c]	Кольца	Атмосфера
Земная группа	Меркурий	0,382	0,06	0,39	0,24	3,38	0,206	58,64	0	нет	минимальна
Венера	0,949	0,82	0,72	0,62	3,86	0,007	−243,02	0	нет	CO2, N2
Земля[b]	1,00	1,00	1,00	1,00	7,25	0,017	1,00	1	нет	N2, O2
Марс	0,532	0,11	1,52	1,88	5,65	0,093	1,03	2	нет	CO2, N2
Газовые гиганты	Юпитер	11,209	317,8	5,20	11,86	6,09	0,048	0,41	65	да	H2, He
Сатурн	9,449	95,2	9,54	29,46	5,51	0,054	0,43	62	да	H2, He
Уран	4,007	14,6	19,22	84,01	6,48	0,047	−0,72	27	да	H2, He
Нептун	3,883	17,2	30,06	164,8	6,43	0,009	0,67	13	да	H2, He
Карликовые планеты
Церера	0,08	0,000 2	2,5—3,0	4,60	10,59	0,080	0,38	0	нет	нет
Плутон	0,19	0,002 2	29,7—49,3	248,09	17,14	0,249	−6,39	4	нет	временная
Хаумеа	0,37×0,16	0,000 7	35,2—51,5	282,76	28,19	0,189	0,16	2
Макемаке	~0,12	0,000 7	38,5—53,1	309,88	28,96	0,159	?	0	?	? [d]
Эрида	0,19	0,002 5	37,8—97,6	~557	44,19	0,442	~0,3	1	?	? [d]
a  Относительно Земли b  См. статью Земля для точных данных c  У Юпитера спутников известно больше, чем у любой другой планеты Солнечной системы (63)[46] d  Как и у Плутона вблизи от перигелия — появляется временная атмосфера.

Процессы

Формирование планеты

Ясности в том, какие процессы идут при формировании планет и какие из них доминируют, до сих пор нет. Обобщая наблюдательные данные, можно утверждать лишь то, что^[47]:

• Они образуются ещё до момента рассеяния протопланетного диска.
• Значительную роль в формировании играет аккреция.
• Обогащение тяжелыми химическими элементами идет за счет планетезималей.

Таким образом, отправная точка всех рассуждений о пути формирования планет — газопылевой (протопланетный) диск вокруг формирующейся звезды. Сценариев, как из него получились планеты, существует два типа^[48]:

1. Доминирующий на данный момент — аккреционный. Предполагает формирования из первоначальных планетозималей.
2. Второй полагает, что планеты сформировались из первоначальных «сгущений», впоследствии сколлапсировавших.

Окончательно формирование планеты прекращается, когда в молодой звезде зажигаются ядерные реакции и она рассеивает протопланетный диск, за счет давления солнечного ветра, эффекта Пойнтинга — Робертсона и прочих^[49].

Аккреционный сценарий

Вначале из пыли образуются первые планетозимали. Существует две гипотезы как это происходит:

• Одна утверждает, что они растут из-за парного столкновения очень маленьких тел.
• Вторая, что планетозимали формируются в ходе гравитационного коллапса в средней части протопланетного газопылевого диска.

По мере роста возникают доминирующие планетозимали, которые впоследствии станут протопланетами. Расчет темпов их роста довольно разнообразен. Однако базой для них служат уравнение Сафронова:

,

где R — размер тела, a — радиус его орбиты, M_* — масса звезды, Σ_p — поверхностная плотность планетозимальной области, а F_G — так называемый параметр фокусировки, ключевой в данном уравнении, для различных ситуаций он определяется по-своему. Расти такие тела могут не до бесконечности, а ровно до того момента пока есть небольшие планетозимали в их окрестностях, пограничная масса (так называемой массой изоляции) при этом получается:

В типичных условиях она варьирует от 0,01 до 0,1 M_⊕ — это уже является протопланетой. Дальнейшее развитие протопланеты может следовать по следующим сценариям, один из которых приводит к образованию планет с твердой поверхностью, другой — к газовым гигантам.

В первом случае, тела с изолированной массой тем или иным образом увеличивают эксцентриситет и их орбиты пересекаются. В ходе череды поглощений более мелких протопланет образуются планеты подобные Земле.

Планета-гигант может образоваться если вокруг протопланеты останется много газа из протопланетного диска. Тогда в роли ведущего процесса дальнейшего приращения массы начинает выступать аккреция. Полная система уравнений описывающий данный процесс:

(1)

(2)

(3)

Смысл выписанных уравнений следующий (1) — предполагается сферическая симметрия и однородность протопланеты, (2) предполагается, что имеет место гидростатическое равновесие, (3) Нагрев идет при столкновении с планетозималями, а охлаждение происходит только за счет излучения. (4) — уравнения состояние газа.

Рост ядра будущей планеты-гиганта продолжается до M~10_⊕^{[источник не указан 684 дня]}. Примерно на этом этапе гидростатическое равновесие нарушается. С этого момента весь аккрецирующий газ уходит на формирование атмосферы планеты-гиганта.

Трудности аккреционного сценария

Первые же трудности возникают в механизмах формирования планетозималей. Общей проблемой для обеих гипотез является проблема «метрового барьера»: любое тело в газовом диске постепенно сокращает радиус своей орбиты, и на определенном расстоянии просто сгорит. Для тел размером порядка одного метра, скорость подобного дрейфа наибольшая, а характерное время гораздо меньше необходимого, чтобы планетозималь значительно увеличила свой размер^[48].

Кроме того, в гипотезе слияния метровые планетозимали при столкновении скорее разрушатся на многочисленные мелкие части, нежели образуют единое тело.

Для гипотезы формирования планетозималей в ходе фрагментации диска, классической проблемой была турбулентность. Однако, возможное её решение, а заодно и проблемы метрового барьера, было получено в недавних работах. Если в ранних попытках решений основной проблемой являлась турбулентность, то в новом подходе этой проблемы нет как таковой. Турбулентность может сгруппировать плотные твёрдые частицы, а вместе с потоковой неустойчивостью возможно образование гравитационно-связанного кластера, за время гораздо меньшее, чем время дрейфа к звезде метровых планетозималей.

Вторая проблема — это сам механизм роста массы:

1. Наблюдаемое распределение размеров в поясе астероидов невозможно воспроизвести в данном сценарии^[48]. Скорее всего, первоначальные размеры плотных объектов 10-100 км. Но это значит, что средняя скорость планетозималей снижается, а значит, снижается скорость формирования ядер. И для планет-гигантов это становится проблемой: ядро не успевает сформироваться до того, как протопланетный диск рассеется.
2. Время роста массы сравнимо с масштабом некоторых динамических эффектов, способных повлиять на темпы роста. Однако произвести достоверные расчёты на данный момент не предоставляется возможным: одна планета с околоземной массой должна содержать не менее 10⁸ планетозималей.

Сценарий гравитационного коллапса

Как и в любом самогравитирующем объекте, в протопланетном диске могут развиваться нестабильности. Впервые эту возможность рассмотрел Тумре (Toomre) в 1981 году. Оказалось, что диск начинает распадаться на отдельные кольца если

где c_s — скорость звука в протопланетном диске, k — эпициклическая частота.

Сегодня параметр Q носит название «параметр Тумре», а сам сценарий называется неусточивостью Тумре. Время, за которое диск будет разрушен, сравнимо со временем охлаждения диска и высчитывается сходным собразом со временем Гельм-Гольца для звезды.

Трудности сценария гравитационного коллапса

Требуется сверхмассивный протопланетный диск.

Эволюция

Структурообразующие

Процессы магнитного поля

Одна из важнейших характеристик планет — внутренний магнитный момент который, в свою очередь, создаёт магнитосферу. Присутствие магнитного поля указывает на то, что планета ещё геологически «жива». Другими словами, у намагниченных планет перемещения электропроводимых материалов находящихся в их глубинах, генерируют их магнитные поля. Эти поля значительно изменяют взаимодействия между планетой и солнечным ветром. Намагниченная планета создёт в Солнечном ветре область вокруг себя, именуемую магнитосферой, сквозь которую солнечный ветер проникнуть не может. Магнитосфера может быть намного большей, чем сама планета. В противоположность, ненамагниченные планеты обладают лишь слабыми магнитосферами, порождёнными взаимодействием между ионосферой и солнечным ветром, которые не могут существенно защитить планету^[50].

Из восьми планет Солнечной системы лишь у двух магнитосфера практически отсутствует — это Венера и Марс^[50]. Для сравнения, она есть даже у одного из спутников Юпитера — Ганимеда. Из намагниченных планет — магнитосфера Меркурия самая слабая, и едва-едва в состоянии отклонить солнечный ветер. Ганимедово магнитное поле в несколько раз мощнее, а Юпитерианское самое мощное в Солнечной системе (такое мощное, что может представлять серьёзный риск для будущих возможных пилотируемых миссий к спутникам Юпитера). Магнитные поля других планет-гигантов примерно равны по мощности Земному, но их магнитный момент значительно больше. Магнитные поля Урана и Нептуна сильно наклонены относительно оси вращения и смещены относительно центра планеты^[50].

В 2004 году, команда астрономов на Гавайских островах наблюдала экзопланету вокруг звезды HD 179949, которая, как казалось, создала на поверхности звезды-родителя солнечное пятно. Команда выдвинула гипотезу что магнитосфера планеты передавала энергию на поверхность звезды, увеличивая в определённой области и без того высокие 7760 °C температуры ещё на 400 °C^[51].

Атмосферные

Все планеты Солнечной системы обладают атмосферой, так как их больша́я масса и гравитация достаточны для того, чтобы удерживать газы у поверхности. Большие газовые гиганты достаточно массивны, чтобы удерживать вблизи от поверхности такие лёгкие газы как водород и гелий, тогда как с меньших планет они свободно улетучиваются в открытый космос^[52]. Состав атмосферы Земли отличается от прочих планет Солнечной системы, потому что различные процессы, сопровождающие находящуюся на планете жизнь, создали условия для появления молекулярного кислорода, столь важного для всего живого, что населяет Землю^[53]. Единственная в Солнечной системе планета без существенных следов атмосферы — Меркурий, у которого она была почти полностью «сдута» солнечным ветром^[54]. Атмосфера планеты подвержена влиянию различных видов энергии, получаемых как от Солнца, так и из внутренних источников. Это приводит к формированию довольно динамичных погодных систем, к примеру таких как ураганы (на Земле), порой покрывающие почти всю планету пылевые бури (на Марсе), и размером с Землю антициклонический шторм на Юпитере (называемый: Большое красное пятно), и «пятна» в атмосфере (на Нептуне)^[35]. По крайней мере на одной экзопланете, HD 189733 b, была замечена при составлении яркостной карты планеты погодная система, похожая на Большое Красное пятно, но раза в 2 больше^[55].

Горячие Юпитеры зачастую теряют свою атмосферу в космос из-за звёздной радиации, что очень напоминает собой кометный хвост^[56][57]. У этих планет могут быть сильные температурные перепады между дневной и ночной сторонами планеты, что рождает ветры, дующие со сверхзвуковыми скоростями^[58]. И хотя у ночной и дневной стороны HD 189733b наблюдаются сильные перепады между дневной и ночной сторонами, атмосфера планеты эффективно перераспределяет энергию звезды вокруг планеты^[55].

Наблюдения и их особенности

Транзитный метод

Затменный или транзитный метод основан на том, что яркость звезды и планеты разная. И если луч зрения и плоскость орбиты лежат под небольшим углом, то, возможно, что видимый диск планеты пройдет перед диском звезды и «затмит» его, и яркость звезды чуть-чуть изменится.

Вероятность благоприятного исхода — отношения размера звезды к диаметру орбиты. И для близковращающихся планет равно около 10 %, падая с удалением. И это первый недостаток этого метода.

Второй заключается в высоком проценте ложной тревоги, что требует дополнительного подтверждения каким либо иным способом.

И третий — повышенная требовательность к точности измерений. Так как необходимо решать обратную задачу, решение которой неустойчиво по Ляпунову^[59].

Однако, данный метод единственно известный, с помощью которого можно определить угловой размер экзопланеты, а также, при условии оценки расстояния, и её диаметр. Кроме этого, свет звезды при «затмении» проходит через атмосферу и есть возможно снять спектр, а из него получить данные о химическом составе верхних слоев и понять общий вид процессов, которые там происходят.

Крупнейшие проводимые эксперименты на данный момент — Corot, Kepler, OGLE.

Метод лучевых скоростей

Метод Доплера (радиальных скоростей, лучевых скоростей) — метод обнаружения экзопланет, заключающийся в спектрометрическом измерении радиальной скорости звезды. Звезда, обладающая планетной системой, будет двигаться по своей собственной небольшой орбите в ответ на притяжение планеты. Это в свою очередь приведёт к изменению скорости, с которой звезда движется по направлению к Земле и от неё (то есть к изменению в радиальной скорости звезды по отношению к Земле). Такая радиальная скорость звезды может быть вычислена из смещения в спектральных линиях, вызванных эффектом Доплера.

На текущий момент метод радиальных скоростей является наиболее продуктивным методом обнаружения экзопланет. Он не зависит от расстояния до звезды, но для достижения высокой точности измерений необходимо высокое отношение сигнал/шум, и поэтому, метод, как правило, используется только для относительно близких звёзд (до 160 световых лет). Метод Доплера позволяет легко находить массивные планеты вблизи своих звёзд, но для обнаружения планет на больших расстояниях требуются многолетние наблюдения. Планеты с сильно наклонёнными орбитами производят меньшие колебания звезды в направлении Земли, и, поэтому их также сложнее обнаружить.

Физические характеристики

Масса

Одна из определяющих физических характеристик планеты — это масса, достаточная для того, чтобы её собственная сила тяжести преобладала над электромагнитными силами, связывающими её физические структуры, приводя планету в состояние гидростатического равновесия. Следовательно, все планеты являются сферическими или сфероидальными по форме. До определённой массы объект может быть неправильной формы, но после достижения этого значения, которое определяется на основании химического состава небесного тела, гравитационные силы начинают стягивать объект к его собственному центру массы вплоть до приобретения объектом сфероидальной формы^[60].

Помимо прочего, масса — важный отличительный признак планет от звёзд. Верхний предел массы для планеты 13 масс Юпитера, после чего достигаются все условия для начала термоядерного синтеза. В Солнечной системе нет планет даже приблизительно подходящих под эту черту. Однако некоторые экзопланеты имеют массу ненамного ниже этой грани. Энциклопедия экзопланет перечисляет несколько планет близких к этой границе: HD 38529 c, AB Живописца b, HD 162020 b, и HD 13189 b. Есть несколько объектов и с более высокой массой, но так как они лежат выше границы необходимой для термоядерного синтеза, их следует отнести к коричневым карликам^[5].

Наименьшая из известных планет, исключая карликовые планеты и спутники, это PSR B1257+12 b, одна из первых обнаруженных экзопланет (1992 год) на орбите вокруг пульсара. Масса планеты — приблизительно половина от массы Меркурия^[5].

Внутренняя дифференциация

Каждая планета начинала своё существование в жидком, текучем состоянии; на ранних стадиях формирования более плотные, более тяжёлые материалы оседали к центру, а более лёгкие материалы оставались около поверхности. Поэтому у каждой планеты наблюдается некоторая дифференциация внутренней структуры, выражающаяся в том, что планетарное ядро покрыто мантией, которая есть или была жидкой. Планеты земной группы скрывают мантию под плотной корой^[61], тогда как в газовых гигантах мантия просто распадается в лежащих выше облаках. Планеты земной группы обладают ядрами из ферромагнитных элементов, таких как железо и никель, а также мантией из силикатов. Такие газовые гиганты как Юпитер и Сатурн обладают ядрами из горных пород и металлов окружённых мантиями из металлического водорода^[62]. А ледяные гиганты наподобие Урана и Нептун, обладают ядрами из горных пород окружённых мантией из водяного, аммиачного, метанового и прочих льдов^[63]. Перемещение жидкости внутри ядер планет создаёт эффект геодинамо, которое генерирует магнитное поле^[61].

Вторичные характеристики

Некоторые планеты или карликовые планеты (например, Юпитер и Сатурн, Нептун и Плутон) находятся в орбитальном резонансе друг с другом или с более мелкими телами (что также характерно для спутниковых систем). Все планеты, за исключением Венеры и Меркурия, имеют естественные спутники, которые также зачастую называют «лунами». Так у Земли всего лишь один естественный спутник, у Марса — два, а у планет гигантов их множество. Многие спутники планет гигантов обладают рядом черт, роднящих их с планетами земной группы и карликовыми планетами. Многие из них даже могут быть исследованы на предмет наличия жизни (в особенности Европа)^[64][65][66]).

Четыре планеты-гиганта также обладают кольцами, различными по размеру и составу. Они состоят преимущественно из пыли и твёрдых частиц, но могут также включать в себя небольшие спутники, являющиеся по сути каменными глыбами размером в несколько сот метров, которые формируют и поддерживают структуру. Происхождение колец до конца не ясно, предположительно, они являются результатом разрушения спутников, пересёкших предел Роша для своей планеты и разрушенными приливными силами^[67][68].

Никакие из вторичных характеристик экзопланет не изучались. Но, предположительно, субкоричневый карлик Cha 110913-773444, который классифицируется как одиночная планета, обладает небольшим протопланетным диском^[21].

История

Идея планеты развивалась на протяжении всей истории, от божественных странствующих звёзд старины к современному видению их как астрономических объектов — зародившемуся в научную эру. Понятие ныне стало восприниматься более широко — чтобы включить в себя не только миры внутри Солнечной системы, но и в сотнях внесолнечных систем. Двусмысленность рождённая определением планеты, привела к большому противоречию в учёном мире.

Ещё в древности астрономы заметили, что некоторые светила на небе двигались относительно других звёзд, описывая характерные петли на небесной сфере. Древние греки назвали эти светила «πλάνητες ἀστέρες» (Странствующие звёзды) или просто «πλανήτοι» (Странники)^[69], из чего и было выведено современное слово «планета»^[70][71]. В Греции, Китае, Вавилоне и всех древних цивилизациях^[72][73] почти универсальным было мнение, что Земля находится в центре Вселенной, и что все планеты вращаются вокруг неё. Причина таких представлений кроется в том, что древним казалось, что планеты и звёзды вращаются вокруг Земли каждый день^[74] и ощущение того, что Земля тверда и стабильна, что она не перемещается, а находится в состоянии покоя.

Вавилон

Основная статья: Астрономия в Вавилоне

Шумеры — предшественники вавилонян, которые являются одной из первых цивилизаций в мире, которой приписывается изобретение письма к уже по крайней мере 1500 году до н. э. уверенно находили на небе Венеру^[75]. Вскоре после этого, другая «внутренняя» планета Меркурий и «внешние» (за орбитой Земли) Марс, Юпитер и Сатурн были уверенно найдены Вавилонскими астрономами. Эти планеты оставались единственными известными вплоть до изобретения телескопа в раннем «Новом времени»^[76].

Первой цивилизацией, обладающей функциональной теорией планет, были вавилоняне, которые жили в Месопотамии в I и II тысячелетия до н. э. Самый старый сохранившийся планетарный астрономический текст того периода — венерианские таблицы Амми-Цадуки, датируемые VII столетием до н. э., вероятно, они являют собой копию более древних, датируемых началом II тысячелетия до н. э^[77]. Вавилоняне также заложили основы того, что будет в будущем именоваться «западной астрологией»^[78]. «Энума Ану Энлиль» написанная в новоассирийский период в VII веке до н. э^[79] включает в себя список предзнаменований и их отношении к разным астрономическим явлениям, включая движение планет^[80].

Вавилоняне использовали двойную систему названий: «научную» и «божественную». Скорее всего, именно они и придумали первыми давать планетам имена богов^[81][82].

Древняя Греция и Древний Рим

Птолемеевы «планетарные сферы»

Современность	Луна	Меркурий	Венера	Солнце	Марс	Юпитер	Сатурн
Средневековая Европа[83]	☾ LVNA	☿ MERCVRIVS	♀VENVS	☉ SOL	♂ MARS	♃ IVPITER	♄ SATVRNVS

В Древней Греции доэллинистического и раннего эллинистического периодов названия планет не имели отношения к божествам: Сатурн называли Файнон, «яркая», Юпитер — Фаэтон, Марс — Пироэйс, «пламенная»; Венера была известна как Фосфорос, «Вестница Света» (в период утренней видимости) и Гесперос (в период вечерней видимости), а наиболее быстро исчезающий Меркурий как Стилбон.

Но позже, по всей видимости, греки переняли «божественные» названия планет у вавилонян, но переделали их под свой пантеон. Найдено достаточно соответствий между греческой и вавилонской традицией именования, чтобы предположить, что они не возникли отдельно друг от друга^[77]. Перевод не всегда был точным. Например, вавилонский Нергал — бог войны, таким образом, греки связывали его с Аресом. Но в отличие от Ареса, Нергал был также богом мора, эпидемий и преисподней^[84]. Позже уже древние римляне вместе с культурой и представлениями об окружающем мире скопировали у древних греков и названия планет. Так появились привычные нам Юпитер, Сатурн, Меркурий, Венера и Марс.

Немало римлян стали последователями веры, вероятно, зародившейся в Месопотамии, но достигшей окончательной формы в эллинистическом Египте, — в то, что семь богов, в честь которых назвали планеты, взяли на себя заботу о почасовых изменениях на Земле. Порядок начинал Сатурн, Юпитер, Марс, Солнце, Венера, Меркурий, Луна (от самых дальних к самым близким)^[85]. Следовательно, первый день начинался Сатурном (1-й час), второй день Солнцем (25-й час), следующий Луной (49-час), затем Марсом, Меркурием, Юпитером и Венерой. Так как каждый день именовался в честь бога, которым он начинался, этот порядок сохранился в римском календаре после отмены «Рыночного цикла» — и всё ещё сохранился во многих современных языках^[86].

Термин «планета» происходит от древнегреческого πλανήτης, что означало «странник», так называли объект изменивший своё положение относительно звёзд. Поскольку, в отличие от вавилонян, древние греки не придавали значения предсказаниям, планетами первоначально не особо интересовались. Пифагорейцы, в VI и V столетии до н. э. развили свою собственную независимую планетарную теорию, согласно которой Земля, Солнце, Луна и планеты обращаются вокруг «Центрального Огня» который принимался за теоретический центр Вселенной. Пифагор или Парменид первыми идентифицировали «вечернюю» и «утреннюю звезду» (Венеру) как один и тот же объект^[87].

В III веке до н. э, Аристарх Самосский предложил гелиоцентрическую систему, согласно которой Земля и другие планеты вращались вокруг Солнца. Однако, геоцентризм оставался доминирующим вплоть до Научной революции. Возможно, что антикитерский механизм был аналоговым компьютером, созданным для вычисления примерного положения Солнца, Луны, и планет на определённую дату.

К I веку до н. э, во время эллинистического периода, греки приступили к созданию своих сообственных математических схем по предсказанию положения планет. Древние вавилоняне использовали арифметику^{[источник не указан 726 дней]}, тогда как схема древних греков базировалась на геометрических решениях^{[источник не указан 726 дней]}. Этот подход позволил далеко продвинуться в объяснении природы перемещения небесных тел, видимых невооружённым глазом с Земли. Наиболее полное отражение эти теории нашли в Альмагесте, написанным Птолемеем во II веке н. э. Доминирование птолемеевой модели было столь полным, что она затмила все предыдущие работы по астрономии и оставалась самым авторитетным астрономическим трудом в западном мире на протяжении 13 столетий^[77][88]. Комплекс законов Птолемея хорошо описывал характеристики орбит 7 планет, которые по мнению греков и римлян вращались вокруг Земли. В порядке увеличения расстояния от Земли, по мнению научного сообщества того времени, они располагались следующим образом: Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн^[71][88][89].

Древняя и средневековая Индия

В 499 году индийский астроном Ариабхата предложил планетарную модель, предполагающую, что планеты движутся по эллиптическим орбитам, а не круглым. Модель Ариабхаты также включала в себя вращение Земли вокруг своей оси, чем он объяснил кажущееся движение звёзд на запад^[90][91]. Эта модель была широко принята среди индийских астрономов, которые жили и трудились позже. Последователи Ариабхаты особо были сильны в Южной Индии, где его принципы суточного вращения Земли, среди прочих, легли в массу работ, основывавшихся на его теории^[92].

В 1500 году Нилаканта Сомайали из Керальской школы, в своей Тантрасанграхе, пересмотрел модель Ариабхаты^[93][94]. В своей Ариабхатавахьязе, комментариях к Ариабхатье, он предложил планетарную модель, где Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн вращались вокруг Солнца, а оно, в свою очередь, вокруг Земли, что напоминает систему Тихо позднее предложенную Тихо Браге в конце XVI века. Большинство астрономов Керальской школы приняли его модель и последовали за ним^[93][94][95].

Исламский мир

В XI веке Авиценной наблюдался транзит Венеры, который установил, что Венера, по крайней мере иногда, ниже Солнца^[96]. В XII веке, Ибн Баджа наблюдал «две планеты как чёрные пятна на лике Солнца», что позже было идентифицировано как транзиты Меркурия и Венеры Марагинским астрономом Кутб ад Дином Ширази в XIII веке^[97].

Европейское Возрождение

Планеты эпохи Ренессанса

Меркурий

Венера

Земля

Марс

Юпитер

Сатурн

Пять видимых невооружённым глазом планет были известны с древнейших времён и оказали значимое влияние на мифологию, религиозную космологию и древнюю астрономию.

Метод научного познания совершенствовался, и понимание термина «планета» менялось, поскольку они двигались относительно других небесных тел (относительно неподвижных звёзд); к пониманию их как тел вращающихся вокруг Земли (во всяком случае, так казалось людям); к XVI веку планеты стали определять как объекты обращающиеся вокруг Солнца вместе с Землёй, когда гелиоцентрическая модель Коперника, Галилея и Кеплера завоевала влияние в научном сообществе. Таким образом, Земля тоже вошла в список планет в то время как Солнце и Луна были из него исключены^[98].

Одновременно с этим нарушилась традиция называть планеты именем греческих или римских богов. В итоге, в каждом языке Земля зовётся по своему.

Множество романских языков сохраняют в обращении древнеримское Терра (или его вариации) которое используется для обозначения «суши» (противоположности «моря»)^[99]. Однако, нероманские языки используют свои сообственные родные названия. Например греки до сих пор сохраняют оригинальное древнегреческое Γή (Ги или И); германские языки, включая английский, используют вариации древнегерманского ertho^[100], что можно видеть на примере английского Earth, немецкого Erde, голландского Aarde, и скандинавского Jorde.

Неевропейские культуры используют другие схемы для именования планет. В Индии используется система наименования основанная на Наваграхе, которая включает в себя семь «традиционных» планет (Сурья для Солнца, Чандра для Луны, и Будха, Шукра, Мангала, Брихаспати и Шани для планет Меркурий, Венера, Марс,Юпитер и Сатурн) и восходящие и нисходящие Узлы Луны Раху и Кету. Китай и другие страны Восточной Азии, исторически подвергшиеся влиянию Китая (Япония, Корея и Вьетнам), используют систему наименования, основанную на Пяти элементах (стихиях): Воде (Меркурий), Металле (Венера), Огне (Марс), Дереве (Юпитер) и Земле (Сатурн)^[86].

Когда в XVII веке были открыты первые спутники Юпитера и Сатурна, поначалу термины «планета» и «спутник» использовались для них попеременно — впрочем, уже в следующем столетии слово «спутник» использовалось более часто^[101]. До середины XIX века число «планет» быстро повышалось, и любому обращающемуся строго по орбите вокруг Солнца объекту, научное сообщество давало статус планеты.

XIX век

Планеты в ранних 1800-х

Меркурий

Венера

Земля

Марс

Веста

Юнона

Церера

Паллада

Юпитер

Сатурн

Уран

В середине XIX столетия астрономы начали понимать, что объекты, которые они открыли в течение последних 50 лет (такие как Церера, Паллада, Юнона и Веста), очень отличаются от обычных планет. Они располагались в одной и той же области между Марсом и Юпитером (пояс астероидов) и имели намного меньшую массу; в результате они были реклассифицированы как «астероиды». За недостатком любого формального определения, «планета» стала пониматься как любое большое тело, которое обращалось вокруг Солнца. Астероиды и планеты разделили, и поток новых открытий, как казалось, пресёкся с открытием Нептуна в 1846 году. Не было никакой очевидной потребности иметь формальное определение^[102].

XX век

Планеты поздних 1800-х по 1930 год

Меркурий

Венера

Земля

Марс

Юпитер

Сатурн

Уран

Нептун

В XX веке был открыт Плутон. После того, как начальные стадии наблюдений убедили астрономов в том, что он крупнее Земли^[103], объект был немедленно принят как девятая планета. Дальнейшие наблюдения позволили установить, что Плутон гораздо меньше, а в 1936 году Реймонд Литолтон предположил, что Плутон мог быть сбежавшим спутником Нептуна^[104], и в 1964 Фред Лоуренс Уиппл предположил, что Плутон это комета^[105]. Однако, поскольку Плутон был более крупным, чем все известные астероиды, но и не был похож на большинство планет^[106], он сохранял свой статус до 2006 года.

Планеты с 1930 по 2006

Меркурий

Венера

Земля

Марс

Юпитер

Сатурн

Уран

Нептун

Плутон

В 1992 году астрономы Александр Вольщан и Дейл Фрейл объявили об открытии планет вокруг пульсара, PSR B1257+12^[107]. Как полагают, это было первым открытием планет у другой звезды. Затем, 6 октября 1995, Мишель Мэор и Дидье Кьело из Женевского университета анонсировали первое открытие экзопланет у обыкновенной звезды главной последовательности — (51 Пегаса)^[108].

Открытие экзопланет породило новую неопределённость в определении планеты: отсутствие чёткой границы между планетами и звёздами. Многие известные экзопланеты по своей массе во много раз превосходят Юпитер, приближаясь к звёздным объектам, известным как «коричневые карлики»^[109]. Коричневые карлики обычно считаются звёздами, благодаря своей способности сжигать в термоядерной реакции дейтерий — тяжёлый изотоп водорода. В то время как звёзды в 75 масс Юпитера способны сжигать водород, звёзды всего в 13 масс Юпитера способны сжигать дейтерий. Однако дейтерий — чрезвычайно редкий элемент, и большинство коричневых карликов, вероятно, успело полностью израсходовать его задолго до своего открытия, и в результате их невозможно отличить от сверхмассивных планет^[110].

XXI век

Планеты, 2006 — настоящее время

Меркурий

Венера

Земля

Марс

Юпитер

Сатурн

Уран

Нептун

С открытием во второй половине XX века большого количества разного рода объектов в пределах Солнечной системы и больших объектов около других звёзд начались диспуты о том, что следует считать планетой. Начались специфические споры относительно того, следует ли считать планетой объект, выделяющийся из основного «населения» пояса астероидов, или если он достаточно крупный для дейтериевого термоядерного синтеза.

В конце 1990-х — начале 2000-х было подтверждено существование в области орбиты Плутона пояса Койпера. Таким образом, было установлено, что Плутон является лишь одним из крупнейших объектов данного пояса, что заставило многих астрономов лишить его статуса планеты.

Немалое число других объектов того же пояса, например, Квавар, Седна и Эрида, были объявлены в массовой прессе десятой планетой, хотя и не получили широкого научного признания как таковые. Открытие Эриды в 2005 году, как считалось, более крупной и на 27 % более массивной, чем Плутон, создало потребность в ведении официального определения для планеты.

Признавая проблему, МАС приступил к разработке определения для планеты, что завершилось к 2006 году. Число планет Солнечной системы сократили до 8 значительно крупных тел обладающих «чистой» орбитой (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) и определили как новый класс — карликовые планеты, в число которых включили три объекта (Церера, Плутон и Эрида)^[111].

Определение экзопланеты

В 2003 Международный астрономический союз (МАС), а если точнее, рабочая группа по экзопланетам, утвердили положение, в котором на основе нижеследующих пунктов проводилась грань между планетой и коричневым карликом^[112]:

1. Объект с истинной массой ниже допредельной для термоядерной реакции дейтерия (к настоящему моменту это масса приблизительно в 13 раз больше массы Юпитера для объектов с такой же изотопной распространённостью, как и на Солнце)^[113], обращающийся вокруг звезды или её останков — называется «планета» (независимо от того как сформировалась). Требования к минимальной массе и размеру, предъявляемые к экзопланете, такие же, как и к планетам Солнечной системы.
2. Объекты с массой выше допредельной для термоядерной реакции дейтерия — «коричневые карлики» независимо от того как они сформировались и где расположены.
3. Объекты, находящиеся в «свободном плавании» в молодых звёздных кластерах с массами ниже необходимой для термоядерной реакции с участием дейтерия, — не «планеты», но «субкоричневые карлики».

Это определение стало популярным в среде астрономов и даже публиковалось в специализированных научных изданиях^[114]. Хотя это определение и временное, и служит лишь до тех пор, пока не будет принято официальное, оно обрело популярность по той причине, что не затрагивает проблему определения нижней пороговой массы для планеты^[115] и этим помогает избежать противоречий касательно объектов Солнечной системы и, вместе с тем, не комментирует статус объектов обращающихся вокруг коричневых карликов как например 2M1207b.

Субкоричневый карлик — это объект с планетарной массой сформировавшийся в ходе коллапса газового облака (в противоположность аккреции как обычные планеты). Это различие в формировании между субкоричневыми карликами и планетами универсально не согласовано; астрономы делятся на два лагеря, решающих вопрос, считать ли процесс формирования планет критерием для классификации^[116][117]. Одна из причин инакомыслия состоит в том, что часто невозможно определить каков был процесс формирования: например сформированная аккрецией планета может «покинуть» свою планетарную систему и уйти в «свободное плавание», а самостоятельно сформировавшийся в звёздном кластере по ходу коллапса газового облака субкоричневый карлик может быть захвачен на орбиту вокруг звезды.

Карликовые планеты 2006 — настоящее время.

Церера

Плутон

Макемаке

Хаумеа

Эрида

13 Масс Юпитера — эмпирически выведенное значение, а не точное физическое. Количество дейтерия задействуемого в реакциях зависит не только от массы, но и от разницы в количествах между гелием и дейтерием в наличии^[118].

Резолюция 2006 года

Основная статья: Определение планеты (2006)

Вопрос о нижнем пределе массы был поднят в 2006 на собрании Генеральной ассамблеи МАС. После дебатов и одного неудачного предложения ассамблея сошлась на мнении, что планетой является^[119]

Небесное тело, (a) обращающееся по орбите вокруг Солнца, (b) имеющее достаточную массу, для того чтобы под действием собственной гравитации принять форму гидростатического равновесия, (c) расчистившее окрестности своей орбиты от иных объектов.

Согласно этому определению в Солнечной системе 8 планет. Тела, удовлетворяющие первым двум условиям, но не третьему, (Плутон, Макемаке и Эрида) классифицируются как карликовые планеты, если они не являются спутниками какой-либо планеты. Первоначально же МАС предлагал определение, не включающее пункт (c), и потому планет сейчас могло бы быть больше^[120]. После долгих обсуждений путём голосования было решено, чтобы такие тела будут классифицированы как карликовые планеты^[121].

Это определение базируется на теории планетарного формирования, по которой будущие планеты очищают космос вокруг себя от пыли, газа и более мелких тел. По словам астронома Стивена Сотера^[122]:

Конечный продукт вторичной дисковой аккреции — это небольшое количество относительно крупных тел (планет) с непересекающимися либо резонансными орбитами, что предотвращает столкновения между ними. Астероиды и кометы, включая объекты пояса Койпера, отличаются от планет тем, что могут столкнуться друг с другом или с планетами.

После голосования в 2006 году дебаты и споры не прекратились^[123][124], и многие астрономы заявили, что они это определение использовать не будут^[125]. Часть споров сосредоточилась вокруг пункта (c) (чистая орбита), и что объекты, категорически отнесённые к карликовым планетам, должны быть частью более широкого определения понятия «планета». Последующие конференции МАС, возможно, расширят текущее определение, включив в себя и определение экзопланеты.

Вне научного сообщества Плутон имел важное культурное значение для широкой публики, начиная с 1930 года, как девятая планета. Открытие Эриды, освещённое в средствах массовой информации как открытие десятой планеты, и последующая переклассификация трёх объектов в карликовые планеты, привлекли внимание СМИ и общественного мнения^[126].

Прежние классификации

Таблица ниже отображает те тела Солнечной системы, которые раньше считались планетами:

Тела	примечания
Звезда	Карликовая планета	Астероид	Спутник
Солнце			Луна	Классифицировались в древности как планеты в соответствии с определением того времени.
			Ио, Европа, Ганимед и Каллисто	Четыре наикрупнейших спутника Юпитера, известные также как Галилеевы. Были упомянуты Галилео Галилеем как «планеты Медичи» в честь его патрона: семьи Медичи.
			Титан[b], Япет[c], Рея[c], Тефия[d] и Диона[d]	Пять крупнейших спутников Сатурна, открытых Христианом Гюйгенсом и Джованни Доменико Кассини.
	Церера[e], Паллада, Юнона и Веста			Первые известные астероиды, открытые между 1801 и 1807, до их переклассификации в 1850-х.[127] Церера впоследствии была переклассифицирована как карликовая планета в 2006.
		Астрея, Геба, Ирида, Флора, Метида, Гигея, Парфенопа, Виктория, Эгерия, Ирена, Эвномия		Астероиды, открытые между 1845 и 1851 годами. Быстрое увеличение числа планет вызвало потребность в переклассификации, которая состоялась в 1854 году[128].
	Плутон[f]			Первый транснептуновый объект (ТНО), открытый в 1930 году. В 2006 был лишён статуса планеты и получил статус карликовой планеты.

Любительские наблюдения

В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 9 февраля 2011.

Для того чтобы увидеть планеты, вовсе не обязательно иметь телескоп. Большинство планет Солнечной системы вплоть до Сатурна можно различить на небе невооруженным глазом. Если наблюдатель намерен различить на поверхности планет наиболее значительные геологические или атмосферные структуры, то ему понадобится телескоп с оптикой хорошего качества и высоко-контрастный окуляр с минимумом линз — этим требованиям удовлетворяют схемы Плёссла, ортоскопические и моноцентрические окуляры, которые, помимо прочего, помогают избежать бликов. В большинстве случаев для наблюдений планет Солнечной системы хватит телескопа рефрактора-ахромата с апертурой в 150—200 мм. И немаловажно само положение планеты на орбите (в афелии или перигелии) и ясное, без дымки и смога небо. Могут потребоваться различные светофильтры — для каждой планеты они особые.

Наиболее употребительными при планетных наблюдениях являются увеличения от 150х до 350—400х — и следует убедится что окуляр покрывает этот диапазон увеличений (по той причине что разрешающая способность глаза зависит от освещённости объекта, и установив увеличение, вдвое превышающее диаметр объектива телескопа в миллиметрах, яркость планетного диска упадёт настолько, что на нём исчезнут детали, отчётливо видимые с меньшим увеличением). При выборе объекта для наблюдений надо убедится что он поднялся хотя бы на 20 градусов выше горизонта — иначе свет от планеты сначала будет проходить через атмосферные воздушные потоки и высока вероятность того что он будет искажён и наблюдатель увидит размытое изображение. Вместе с тем не рекомендуется наблюдать планеты из многоэтажных зданий или прямо из комнаты: в первом случае потоки тёплого воздуха идут вдоль стен дома (из открытых окон, и потому лучше наблюдать с балкона). А во втором случае поток тёплого воздуха выходящий из вашей комнаты будет смазывать «картинку».

Ниже приведены рекомендации по наблюдению отдельных планет Солнечной системы:

Меркурий

Из-за близости к Солнцу, Меркурий представляет собой трудный объект для наблюдений. Тем не менее, его можно в течение двух — трёх недель в году наблюдать утром или ночью примерно по полтора часа. Хотя и утром и ночью это затруднительно — так как Меркурий недостаточно высоко над горизонтом. Но эта проблема решается — если следить за ним до тех пор пока он не окажется над горизонтом достаточно высоко в дневное время суток. Для того чтобы различить хоть какие-то детали поверхности, рекомендуется апертура телескопа не менее 100 мм. При условии спокойствия атмосферы самые крупные детали поверхности проявляются в виде размытых тёмных пятен. Для того чтобы планета лучше была видна на фоне неба в дневное время суток, и детали были видны более отчетливо, рекомендуется жёлтый фильтр.

Венера

Планету можно наблюдать до четырёх часов в тёмное время суток. Примерно в течение полугодия планета видна утром или вечером, но огромная яркость делает возможным наблюдение её практически в течение всего года. Рекомендуемая апертура — 75 мм. Сама поверхность планеты скрыта под плотной облачностью; основной интерес представляет сама атмосфера и перемены в ней. Отражающая способность атмосферы Венера так велика, что для безопасных наблюдений рекомендуется применять «нейтральный» фильтр. А при применении синего или фиолетового фильтра неоднородности в облачном слое лучше заметны.

Марс

Марс доступен для наблюдений в любое время года, но наиболее удачное время для наблюдений складывается в моменты противостояния, а в случае с Марсом они повторяются в среднем раз в 26 месяцев. Рекомендуемые апертуры:

• 75 мм: Можно различить: Полярную шапку, Большой Сырт и полоску морей в южном полушарии.
• 100 мм: Станут заметны облачные образования на терминаторе и горах, неоднородности в светлых областях, многочисленные детали в морях.
• 150—200 мм: Количество деталей заметно возрастёт, причём часть деталей, казавшихся в меньшие инструменты непрерывными, распадутся на множество более мелких. Для того, чтобы легче было различить тёмные детали поверхности, обычно применяется жёлто-оранжевый фильтр, а если цель наблюдений — полярная шапка и облачные образования, то голубой или зелёный.

Юпитер

Юпитер также всегда можно найти на небе, а противостояния повторяются в среднем раз в 13 месяцев. Основной интерес при наблюдениях Юпитера представляет его атмосфера и погодные перемены в ней. При апертуре телескопа в 75 мм становятся видны три-четыре основные полосы облаков в атмосфере планеты, неровности в них, БКП, тени спутников при их прохождении. При увеличении апертуры инструмента до 100 мм становится видно уже 4-5 полосок в атмосфере и завихрения в них. При увеличении апертуры до 150—200 мм проявляются многочисленные полосы, завитки, фестоны и т. д. Число различимых деталей растёт пропорционально увеличению апертуры. Для повышения контраста при наблюдениях обычно используются голубые и жёлтые фильтры.

Сатурн

Каждый год противостояние происходит на две недели позже, чем в предыдущий. Но, кроме изменений в склонении, другие перемены незаметны. В течение периода обращения Сатурна вокруг Солнца меняется угол раскрытия колец, дважды они видны с ребра и дважды максимально раскрыты до угла в 27 градусов.

При апертуре инструмента в 100 мм видна более тёмная полярная шапка, тёмная полоса у тропика и тень колец на планете. А при 150—200 мм станут, заметны четыре-пять полос облаков в атмосфере и неоднородности в них, но их контраст будет заметно меньше, чем у юпитерианских. Для повышения контраста можно воспользоваться жёлтым фильтром. А знаменитые Кольца Сатурна видны уже при 20-кратном увеличении. Телескопы с большой апертурой позволяют различить множество различных колец и промежутков между ними.

Уран

Противостояния каждый год происходят на четыре-пять дней позже, чем в предыдущий, при этом возрастает склонение, и условия видимости для северного полушария улучшаются (до 2030-х годов). При апертуре в 75 мм и при увеличении более 80х будет заметен маленький тусклый диск. А при апертуре 300 мм станут заметны крайне малоконтрастные детали, но вероятность их наблюдения даже с таким инструментом довольно мала.

Нептун

Противостояния каждый год происходят на два дня позже, чем в предыдущий, при этом возрастает склонение, и условия видимости для северного полушария улучшаются (до 2060-х годов). Детали поверхности не видны, но при увеличении от 120х можно увидеть маленький диск планеты.

Связанные термины

• Двойная планета
• Карликовая планета
• Экзопланета
• Мезопланета
• Астероид
• Планетар
• Планемо
• Планетарная мнемосхема
• Планетезималь
• Протопланета
• Планета-сирота
• Внегалактическая планета

См. также

• Небеса иных миров
• Гипотетические планеты
• Космонавтика
• Список планетарно-спутниковых систем
• Планетология
• Планеты в астрологии
• Планеты в научной фантастике
• Жизнепригодность планеты
• Посадки на другие планеты
• Солнечная система
• Список планетоподобных объектов
• Теоретическая планетология
• Экзопланета

Комментарии

Примечания

Ссылки

	Портал «Астрономия»
	Планета в Викисловаре?
	Планета на Викискладе?
	Планета в Викиновостях?
	Проект «Астрономия»

• Официальный сайт Международного астрономического союза
• Фотожурнал NASA
• NASA Planet Quest — исследование экзопланет
• Иллюстрированое сопоставление размеров планет друг с другом, и Солнца с другими звёздами
• «Оценка планетарных критериев и возможные схемы планетарной классификации.» страничка Стёрна и Левинсона.
• Planetary Science Research Discoveries (образовательный сайт с иллюстрированными статьями)

Солнечная система
Звезда	Солнце
Планеты и карликовые планеты	Меркурий • Венера • Земля • Марс • Церера • Юпитер • Сатурн • Уран • Нептун • Плутон • Хаумеа • Макемаке • Эрида Претенденты: Седна • Орк • Квавар • 2007 OR10
Крупные спутники планет	Луна • Каллисто • Ганимед • Европа • Ио • Титан • Энцелад • Мимас • Япет • Тефия • Диона • Рея • Оберон • Титания • Ариэль • Умбриэль • Миранда • Тритон • Протей • Харон
Спутники / кольца	Земли • Марса • Юпитера / ∅ • Сатурна / ∅ • Урана / ∅ • Нептуна / ∅ • Плутона • Хаумеа • Эриды
Малые тела	Метеороиды • астероиды / их спутники (околоземные · основного пояса · троянские · кентавры) • транснептуновые (пояс Койпера (плутино · кьюбивано) · рассеянный диск) • дамоклоиды • кометы (облако Оорта)
Астрономические объекты • Портал:Астрономия • Проект:Астероиды