Planeta
English: Planet

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Objetos de tamanho planetário em escala: Primeira linha: Urano e Netuno; segunda linha: Terra, estrela anã branca Sirius B e Vênus; linha inferior (reproduzida e ampliada na imagem de baixo) - acima: Marte e Mercúrio; abaixo: Lua, planetas anões Plutão e Haumea.

Um planeta (do grego πλανήτης [planεːtεːs] viajante) é um corpo celeste que orbita uma estrela ou um remanescente de estrela, com massa suficiente para se tornar esférico pela sua própria gravidade, mas não ao ponto de causar fusão termonuclear, e que tenha limpo de planetesimais a sua região vizinha (dominância orbital).[1][2]

O termo planeta é antigo, com ligações com a história, ciência, mitologia e religião. Os planetas eram vistos por muitas culturas antigas como divinos ou emissários de deuses. À medida que o conhecimento científico evoluiu, a percepção humana sobre os planetas mudou, incorporando diversos tipos de objetos. Em 2006, a União Astronômica Internacional (UAI) adotou oficialmente uma resolução definindo planetas dentro do Sistema Solar, a qual tem sido elogiada e criticada, permanecendo em discussão entre alguns cientistas.

Ptolomeu imaginava que os planetas orbitavam a Terra, em movimentos do epiciclo e círculo deferente. Embora a ideia de que os planetas orbitavam o Sol tivesse sido sugerida muitas vezes, somente no século XVII esta visão foi suportada por evidências pelas primeiras observações telescópicas, realizadas por Galileu Galilei. Através da cuidadosa análise dos dados das observações, Johannes Kepler descobriu que as órbitas dos planetas não são circulares, mas elípticas. À medida que as ferramentas de observação foram desenvolvidas, os astrônomos perceberam que os planetas, como a Terra, giravam em torno de eixos inclinados e que alguns compartilhavam características como calotas polares e estações do ano. Desde o início da era espacial, observações mais próximas por meio de sondas demonstraram que a Terra e os outros planetas também compartilham características como vulcanismo, furacões, tectônica e até mesmo hidrologia.

Os planetas são geralmente divididos em dois tipos principais: os grandes e de baixa densidade planetas gigantes gasosos (ou jovianos), e os menores e rochosos planetas telúricos. Pelas definições da UAI, há oito planetas no Sistema Solar: em ordem crescente de distância do Sol, são os quatro planetas telúricos Mercúrio, Vênus, Terra e Marte, e depois os quatro gigantes gasosos Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Seis dos planetas são orbitados por um ou mais satélites naturais.

Além disso, o Sistema Solar possui também pelo menos cinco planetas anões[3] e centenas de milhares de corpos menores do Sistema Solar.

Desde 1992, centenas de planetas orbitando outras estrelas (planetas extrassolares ou exoplanetas) foram descobertos na Via Láctea. Desde dezembro de 2010, mais de 500 planetas extrassolares conhecidos estão listados na Enciclopédia de Planetas Extrassolares, variando desde planetas terrestres maiores que a Terra até gigantes gasosos maiores do que Júpiter.[4]

História

Ver artigo principal: Definição de planeta
Representação impressa de um modelo cosmológico geocêntrico em "Cosmographia", Antuérpia, 1539

A ideia de planeta evoluiu ao longo da história, desde as estrelas errantes divinas da antiguidade até os objetos concretos da era científica. O conceito se expandiu para incluir mundos não apenas no Sistema Solar, mas em centenas de outros sistemas extrassolares. As ambiguidades nas definições de planeta levaram a muita controvérsia científica.

Na antiguidade, os astrônomos notaram como certas luzes se moviam no céu em relação às outras estrelas. Os antigos gregos chamaram essas luzes "πλάνητες ἀστέρες" (planetes asteres: estrelas errantes) ou simplemente "πλανήτοι" (planētoi: errantes),[5] a partir do que derivou a palavra atual "planeta".[6][7] Nas antigas Grécia, China e Babilônia e em quase todas as civilizações pré-modernas,[8][9] acreditava-se quase universalmente que a Terra era o centro do universo e que todos os planetas a circundavam. A razão para esta percepção era que todos os dias as estrelas e planetas pareciam girar em torno da Terra,[10] bem como a percepção, de aparente senso comum, de que a Terra era sólida, estável e imóvel.

Babilônia

Ver artigo principal: Astronomia babilônica

A primeira civilização que se sabe ter possuído uma teoria funcional para os planetas foi a babilônica, que viveu na Mesopotâmia no primeiro e segundo milênios a.C. O mais antigo texto astronômico planetário remanescente é a tábua de Vênus de Ammisaduqa, uma cópia do século VII a.C. de uma lista de observações dos movimentos do planeta Vênus que provavelmente data do segundo milênio a.C.[11] Os astrólogos babilônicos também lançaram as fundações do que se tornou depois a astrologia ocidental.[12] O Enuma anu enlil, escrito durante o período neoassírio no século VII a.C.,[13] compreende uma lista de profecias e suas relações com vários fenômenos celestiais, inclusive os movimentos dos planetas.[14] Os sumérios, predecessores dos babilônicos que são considerados uma das primeiras civilizações, e a quem se credita a invenção da escrita, tinham identificado pelo menos Vênus até 1500 a.C.[15] Um pouco depois, o outro planeta interno, Mercúrio, e os planetas externos Marte, Júpiter e Saturno foram identificados pelos astrônomos babilônicos. Eles permaneceriam como os únicos planetas conhecidos até a invenção do telescópio, no início da era moderna.[15]

Astronomia greco-romana

"Esferas planetárias" de Ptolomeu
Atual Lua Mercúrio Vênus Sol Marte Júpiter Saturno
Europa Medieval[16] ☾ LVNA ☿ MERCVRIVS ♀VENVS ☉ SOL ♂ MARS ♃ IVPITER ♄ SATVRNVS
Vídeo: movimento "errante" dos planetas telúricos no céu (2014 - 2015), conforme inferidos a partir da Terra. Na janela superior esquerda tem-se uma visão geocêntrica do sistema solar a partir do polo norte deste, em forma compatível com o modelo ptolomaico. Na janela inferior esquerda tem-se o passeio do Sol pelo zodíaco. À direita, de cima para baixo, Mercúrio, Vênus e Marte viajam por entre as estrelas exibindo suas laçadas habituais. Simulado pelo programa Celestia.

O termo "planeta" deriva do grego πλανήτης, que significa "errante", denotando objetos cuja posição variava em relação às estrelas. Como não estavam tão interessados em adivinhações como os babilônicos, os gregos inicialmente não deram muita importância a eles. Os pitagóricos, nos séculos VI e V a.C., parecem ter desenvolvido sua própria teoria planetária independente, que consistia na Terra, o Sol, a Lua e os planetas girando em torno de um "fogo central", no centro do universo. Atribui-se a Pitágoras ou Parmênides de Eleia ter primeiro identificado a estrela vespertina e a estrela matutina (Vênus) como sendo o mesmo objeto.[17]

No século III a.C., Aristarco de Samos propôs um sistema heliocêntrico, segundo o qual a Terra e os planetas giravam em torno do Sol.[18] Entretanto, o sistema geocêntrico permaneceria dominante até a revolução científica.[19] A máquina de Anticítera era um computador analógico projetado para calcular a posição relativa do Sol, Lua e planetas.[20]

Até o século I a.C., durante o período helenístico, os gregos tinham começado a desenvolver esquemas matemáticos para predizer as posições dos planetas. Esses esquemas, que se baseavam mais em geometria do que na aritmética dos babilônicos, acabaram por eclipsar as teorias babilônicas por serem mais complexos e abrangentes, contemplando a maioria dos movimentos astronômicos observados da Terra a olho nu. Essas teorias atingiriam sua expressão máxima no Almagesto escrito por Ptolomeu no século II d.C. A dominação do modelo de Ptolomeu foi tão completa que ele superou todos os trabalhos anteriores em astronomia e permaneceu como o texto astronômico definitivo por 13 séculos.[11][21] Para os gregos e romanos, eram sete os planetas conhecidos, cada um circundando a Terra de acordo com as complexas leis colocadas por Ptolomeu. Eles eram, em ordem crescente a partir da Terra (a ordem de Ptolomeu), a Lua, Mercúrio, Vênus, o Sol, Marte, Júpiter e Saturno.[7][21][22]

Índia antiga

Ver artigo principal: Astronomia indiana

Em 499, o astrônomo indiano Aryabhata propôs um modelo planetário que explicitamente incorporava a rotação da Terra sobre seu eixo, a qual ele indicava como a causa do que parece ser um movimento das estrelas para o oeste. Ele também acreditava que a órbita dos planetas era elíptica.[23] Este modelo foi amplamente aceito por muitos astrônomos indianos posteriores a ele. Os seguidores de Aryabhata foram particularmente fortes no sul da Índia, onde seus princípios da rotação da Terra em ciclos diários, entre outros, foram seguidos e serviram de base a diversos trabalhos secundários.[24]

Em 1500, Nilakantha Somayaji, da escola Kerala de astronomia e matemática, no seu Tantrasangraha, revisou o modelo de Aryabhata. No seu Aryabhatiyabhasya, um comentário sobre a obra Aryabhatiya de Aryabhata, ele desenvolveu um modelo planetário em que Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno orbitavam o Sol, que por sua vez orbitava a Terra, de forma similar ao sistema Tychonico proposto mais tarde por Tycho Brahe no final do século XVI. A maioria dos astrônomos da escola Kerala que o seguiram aceitou seu modelo planetário.[25]

Mundo islâmico

Ver artigo principal: Astronomia islâmica

No século XI, o trânsito de Vênus foi observado pelo sábio persa Avicena, que sustentou que Vênus estava, pelo menos algumas vezes, abaixo do Sol na cosmologia ptolomaica. No século XII, o astrônomo andaluz Ibn Bajjah reportou ter visto "dois planetas como manchas negras na face do Sol", o que foi mais tarde atribuído pelo astrônomo Qotb al-Din Shirazi, do observatório de Maragha (no atual Irã), no século XIII, ao trânsito de Mercúrio e Vênus.[26] Entretanto, Ibn Bajjah não pode ter observado um trânsito de Vênus, já que nenhum ocorreu ao longo da sua vida.[27]

Renascimento europeu

Planetas na Renascença
Mercúrio Vênus Terra Marte Júpiter Saturno

Os cinco planetas clássicos, visíveis a olho nu, são conhecidos desde a antiguidade e tiveram impacto significativo na mitologia, cosmologia religiosa e astronomia antiga. À medida que o conhecimento científico progrediu, entretanto, o entendimento do termo "planeta" mudou de alguma coisa que se movia no céu (em relação ao campo estelar), para um corpo que orbitava a Terra (ou que se acreditava fazê-lo, naquela época) e, no século XVI, para alguma coisa que orbitava diretamente o Sol, quando o modelo heliocêntrico de Copérnico, Galileu e Kepler foi aceito.[28]

Com isso a Terra foi incluída na lista de planetas,[28] enquanto o Sol e a Lua foram excluídos. No início, quando os primeiros satélites de Júpiter e Saturno foram descobertos no século XVII, os termos "planeta" e "satélite" foram usados indistintamente, embora o segundo gradualmente ganhasse prevalência no século seguinte.[29] Até a metade do século XIX, o número de "planetas" cresceu rapidamente, uma vez que qualquer nova descoberta de objeto que orbitasse diretamente o Sol era listada como planeta pela comunidade científica.

Século XIX

Planeta no início do século XIX
Mercúrio Vênus Terra Marte Vesta Juno Ceres Palas Júpiter Saturno Urano

No século XIX, os astrônomos começaram a perceber que corpos recentemente descobertos, que haviam sido classificados como planetas por quase meio século (como Ceres, Palas e Vesta), eram muito diferentes dos tradicionais. Esses corpos compartilhavam a mesma região do espaço entre Marte e Júpiter (o cinturão de asteroides) e tinham massa muito menor; como resultado, eles foram classificados como "asteroides". Na ausência de uma definição formal, um "planeta" passou a ser entendido como qualquer objeto "grande" que orbitasse o Sol. Como havia uma enorme diferença de tamanho entre asteroides e planetas e a enxurrada de novos descobrimentos parecia concluída depois da descoberta de Netuno em 1846, não havia uma necessidade aparente de uma definição formal.[30]

Século XX

Planetas do final do século XIX até 1930
Mercúrio Vênus Terra Marte Júpiter Saturno Urano Netuno

Entretanto, no século XX Plutão foi descoberto. Como as observações iniciais indicaram que ele era maior do que a Terra,[30] o objeto foi imediatamente aceito como o nono planeta. O acompanhamento posterior mostrou que ele era na verdade muito menor: em 1936, Raymond Lyttleton sugeriu que Plutão poderia ser um satélite escapado de Netuno[31] e Fred Whipple sugeriu em 1964 que ele poderia ser um cometa.[32] Porém, como ainda era muito maior do que todos os asteroides conhecidos,[33] ele manteve este status até 2006.

Planetas de 1930 a 2006
Mercúrio Vênus Terra Marte Júpiter Saturno Urano Netuno Plutão

Em 1992, os astrônomos Aleksander Wolszczan e Dale Frail anunciaram a descoberta de planetas em torno de um pulsar, PSR B1257+12,[34] a qual costuma ser considerada a primeira detecção definitiva de um sistema planetário em torno de outra estrela. Em 6 de outubro de 1995, Michel Mayor e Didier Queloz, da Universidade de Genebra, anunciaram a primeira detecção definitiva de um exoplaneta orbitando uma estrela normal da sequência principal (51 Pegasi).[35]

A descoberta de planetas extrassolares levou a outra ambiguidade em se definir um planeta: o ponto em que um planeta se torna uma estrela. Muitos planetas extrassolares conhecidos possuem massa várias vezes maior do que a de Júpiter, aproximando-se dos objetos estelares conhecidos como "anãs marrons”.[36] As anãs marrons são geralmente consideradas estrelas devido a sua capacidade em fundir o deutério, um isótopo pesado do hidrogênio. Enquanto estrelas com massa de mais de 75 vezes a de Júpiter fundem o hidrogênio, estrelas com massa de apenas 13 vezes a de Júpiter fundem o deutério. Entretanto, o deutério é muito raro e a maioria das anãs marrons teria parado de fundir o deutério muito antes do seu descobrimento, tornando-as efetivamente indistintas de planetas superpesados.[37]

Século XXI

Planetas de 2006 até o presente
Mercúrio Vênus Terra Marte Júpiter Saturno Urano Netuno

Com a descoberta, durante a segunda metade do século XX, de mais objetos no Sistema Solar e de grandes objetos em torno de outras estrelas, surgiram discussões sobre o que deveria constituir um planeta. Havia uma particular discordância quanto a se considerar como um planeta um objeto que fizesse parte de uma população distinta, como um cinturão, ou que fosse grande o suficiente para gerar energia por fusão nuclear do deutério.

Um número crescente de astrônomos afirmava que Plutão deveria ser desclassificado como um planeta, uma vez que muitos objetos similares, com tamanho aproximado ao seu, haviam sido descobertos na mesma região do Sistema Solar (o cinturão de Kuiper) nas décadas de 1990 e 2000. Considerava-se que Plutão fosse apenas um pequeno corpo, numa população de milhares.

Alguns deles, como Quaoar, Sedna e Éris, foram anunciados na imprensa popular como o décimo planeta, mas não obtiveram reconhecimento científico generalizado. Em 2005, o anúncio de Éris, um objeto com massa 27% maior do que Plutão, criou a necessidade e o desejo público para uma definição oficial de planeta.

Reconhecendo o problema, a UAI iniciou o processo de criação de uma definição de planeta e produziu uma em agosto de 2006. O número de planetas caiu para oito corpos significativamente grandes que tinham dominância em sua órbita (Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno) e foi criada uma nova classe de planetas anões, contendo inicialmente três objetos (Ceres, Plutão e Éris).[38]

Definição de planeta extrassolar

Em 2003, o Grupo de Trabalho da UAI para Planetas Extrassolares fez uma declaração sobre a definição de um planeta, a qual incorporava a seguinte definição, mais relacionada ao limite entre planetas e anãs marrons:[2]

  1. são "planetas", independentemente de como se formaram, os objetos com massa real abaixo da massa limite para fusão nuclear do deutério (atualmente calculada em 13 vezes a massa de Júpiter, para objetos com a mesma abundância isotópica do Sol),[39] e que orbitam estrelas ou remanescentes estelares; a massa e tamanho mínimos requeridos para um objeto extrassolar ser considerado um planeta devem ser os mesmos usados no Sistema Solar;
  2. objetos subestelares com massa real acima da massa limite para fusão nuclear do deutério são "anãs marrons", independentemente de como se formaram ou onde se localizam;
  3. objetos livres em aglomerados estelares jovens, com massa abaixo da massa limite para fusão nuclear do deutério, não são "planetas" e sim "subanãs marrons" (ou outro nome mais apropriado a ser atribuído).

Esta definição tem sido largamente utilizada por astrônomos quando da divulgação de descobertas de exoplanetas em publicações acadêmicas.[40] Embora temporária, ela permanece uma definição de trabalho efetiva, até que uma de caráter mais permanente seja formalmente adotada. Entretanto, ela não trata da disputa sobre o limite inferior de massa,[41] portanto está fora da controvérsia sobre objetos internos ao Sistema Solar. Esta definição também não trata do status planetário de objetos orbitando anãs marrons, como o 2M1207b.

Uma definição de uma subanã marrom é: um objeto com massa de planeta, formado por colapso de nebulosa e não por acreção. Não há uma concordância universal com esta distinção do processo de formação de uma subanã marrom e de um planeta, pois os astrônomos se dividem quanto a se considerar o processo de formação como parte da sua classificação.[42][43] Uma razão para o dissenso é que frequentemente não é possível se determinar o processo de formação; por exemplo, um planeta formado por acreção em torno de uma estrela pode ser ejetado do sistema para se tornar livre, enquanto uma subanã marrom formada independentemente por colapso de nebulosa, em um aglomerado estelar, pode ser capturada para a órbita de uma estrela.

Planetas anões de 2006 até hoje
Ceres Plutão Makemake Haumea Éris

O corte em 13 massas de Júpiter (MJ) é mais uma regra prática do que algo com significado físico preciso. A questão do que significa fusão do deutério surge porque objetos grandes queimarão a maior parte do seu deutério e os menores queimarão apenas uma parte, e o valor de 13 MJ está neste intervalo. Além disso, a quantidade de deutério queimado depende não apenas da massa, mas também da composição do planeta, da quantidade de hélio e deutério presente.[44]

Definição de 2006

A questão do limite inferior foi tratada durante o encontro de 2006 da Assembleia Geral da UAI. Depois de muito debate, a assembleia votou e aprovou resolução com a seguinte definição de planeta dentro do Sistema Solar:[1]

Um corpo celestial que (a) está em órbita em torno do Sol, (b) possui massa suficiente para que sua própria gravidade supere as forças de corpo rígido, de modo que ele adquira uma forma de equilíbrio hidrostático (próxima à esférica) e (c) tenha dominância em sua órbita.

Por esta definição, o Sistema Solar é composto de oito planetas. Corpos que preenchem as duas primeiras condições, mas não a terceira, como Plutão, Makemake e Éris, são classificados como planetas anões, desde que não sejam satélites naturais de outros planetas. Originalmente, um comitê da UAI havia proposto uma definição que teria incluído um número muito maior de planetas, já que não considerava (c) como um critério.[45] Depois de muita discussão, foi decidido pelo voto que esses corpos seriam classificados como planetas anões.[46]

Esta definição se baseia em teorias de formação planetária, segundo as quais embriões planetários primeiramente limpam a sua vizinhança orbital de outros objetos menores. Como descreve o astrônomo Steven Soter:[47]

O produto final da acreção secundária do disco é um número pequeno de corpos relativamente grandes (planetas) em órbitas ressonantes ou que não se interceptam, o que impede colisões entre eles. Asteroides e cometas, inclusive objetos do cinturão de Kuiper, diferem dos planetas pelo fato de que eles podem colidir entre si e com planetas.

Na esteira da votação da UAI 2006, tem havido controvérsia e debate sobre a definição[48][49] e muitos astrônomos afirmaram que não vão usá-la.[50] Parte da disputa se baseia no argumento de que o ponto (c) - dominância orbital (limpar a órbita) não deveria ter sido considerado e que os objetos agora categorizados como planetas anões deveriam ser parte de uma definição planetária mais ampla.

Para além da comunidade científica, Plutão detém um forte significado cultural para muitas pessoas, em função do seu status de planeta desde a descoberta em 1930. A descoberta de Éris foi amplamente divulgada na mídia como o décimo planeta, portanto a reclassificação dos três objetos como planetas anões atraiu grande atenção da mídia e do público.[51]

Classificações anteriores

A tabela abaixo relaciona os corpos do Sistema Solar inicialmente considerados como planetas:

Corpo celeste (classificação atual) Notas
Estrela Planeta anão Asteroide Lua
Sol Lua Classificados como planetas na antiguidade, de acordo com a definição utilizada na época.
Io, Europa, Ganimedes e Calisto As quatro maiores luas de Júpiter, conhecidas como Luas de Galileu, em função de sua descoberta por Galileu Galilei. Ele se referia a elas como as "Luas de Médici", em homenagem ao seu patrocinador, a Casa de Médici.
Titã, Jápeto, Reia, Tétis e Dione Cinco das maiores luas de Saturno, descobertas por Christiaan Huygens e Giovanni Domenico Cassini.
Ceres Palas, Juno e Vesta Os primeiros asteroides conhecidos, desde sua descoberta entre 1801 e 1807 até sua reclassificação como asteroides, durante a década de 1850.[52]

Ceres foi reclassificado como um planeta anão em 2006.

Astreia, Hebe, Íris, Flora, Métis, Hígia, Parténope, Vitória, Egéria, Irene, Eunomia Mais asteroides, descobertos entre 1845 e 1851. A relação rapidamente crescente de planetas levou a sua reclassificação como asteroides pelos astrônomos, o que foi largamente aceito até 1854.[30]
Plutão O primeiro objeto transnetuniano conhecido (isto é, um corpo menor com um semieixo maior além de Netuno. Em 2006, Plutão foi reclassificado como um planeta anão.