Planeta

Versão impressa de um modelo cosmológico geocêntrico de Cosmographia , Antuérpia, 1539

A ideia de planetas evoluiu ao longo de sua história, desde as luzes divinas da antiguidade até os objetos terrestres da era científica. O conceito se expandiu para incluir mundos não apenas no Sistema Solar, mas em centenas de outros sistemas extrasolares. As ambigüidades inerentes à definição de planetas levaram a muitas controvérsias científicas.

Os cinco planetas clássicos do Sistema Solar , sendo visível a olho nu, são conhecidas desde tempos antigos e têm tido um impacto significativo sobre a mitologia , cosmologia religiosa e antiga astronomia . Na antiguidade, os astrônomos observaram como certas luzes se moviam no céu, ao contrário das " estrelas fixas ", que mantinham uma posição relativa constante no céu. ^[13] Os gregos antigos chamavam essas luzes de πλάνητες ἀστωνες ( planētes asteres , "estrelas errantes") ou simplesmente πλανῆται ( planētai , "andarilhos"), ^[14] da qual a palavra de hoje "planeta" foi derivada. ^{[15] [16] [17]} Na Grécia antiga , China , Babilônia e, de fato, em todas as civilizações pré-modernas, ^{[18] [19]} acreditava-se quase que universalmente que a Terra era o centro do Universo e que todos os "planetas "circulou a Terra. As razões para esta percepção eram que estrelas e planetas pareciam girar em torno da Terra a cada dia ^[20] e as percepções aparentemente de senso comum de que a Terra era sólida e estável e que não estava se movendo, mas em repouso.

Babilônia

A primeira civilização conhecida por ter uma teoria funcional dos planetas foram os babilônios , que viveram na Mesopotâmia no primeiro e segundo milênios aC. O texto astronômico planetário mais antigo que sobreviveu é a tábua de Vênus babilônica de Ammisaduqa , uma cópia do século 7 aC de uma lista de observações dos movimentos do planeta Vênus, que provavelmente data do segundo milênio aC. ^[21] O MUL.APIN é um par de tabuinhas cuneiformes datando do século 7 aC que mostra os movimentos do Sol, da Lua e dos planetas ao longo do ano. ^[22] Os astrólogos babilônios também lançaram as bases do que viria a se tornar a astrologia ocidental . ^[23] O Enuma anu enlil , escrito durante o período neo-assírio no século 7 aC, ^[24] compreende uma lista de presságios e suas relações com vários fenômenos celestes, incluindo os movimentos dos planetas. ^{[25] [26]} Vênus , Mercúrio e os planetas externos Marte , Júpiter e Saturno foram todos identificados por astrônomos babilônios . Estes permaneceriam os únicos planetas conhecidos até a invenção do telescópio no início dos tempos modernos. ^[27]

Astronomia greco-romana

7 esferas planetárias de Ptolomeu

1 lua

2 mercúrio

3 Vênus

4 dom

5 marte

6 Júpiter

7 Saturno

Os antigos gregos inicialmente não atribuíam tanta importância aos planetas quanto os babilônios. Os pitagóricos , nos séculos 6 e 5 aC, parecem ter desenvolvido sua própria teoria planetária independente, que consistia na Terra, Sol, Lua e planetas girando em torno de um "Fogo Central" no centro do Universo. Diz-se que Pitágoras ou Parmênides foi o primeiro a identificar a estrela da noite ( Hesperos ) e a estrela da manhã ( Fósforo ) como uma e a mesma ( Afrodite , grego correspondendo ao latim Vênus ), ^[28] embora isso fosse conhecido há muito tempo pelos Babilônios. No século III aC, Aristarco de Samos propôs um sistema heliocêntrico , segundo o qual a Terra e os planetas giravam em torno do sol. O sistema geocêntrico permaneceu dominante até a Revolução Científica .

No século 1 aC, durante o período helenístico , os gregos começaram a desenvolver seus próprios esquemas matemáticos para prever as posições dos planetas. Esses esquemas, que se baseavam na geometria em vez da aritmética dos babilônios, acabariam eclipsando as teorias dos babilônios em complexidade e abrangência, e seriam responsáveis ​​pela maioria dos movimentos astronômicos observados da Terra a olho nu. Essas teorias alcançariam sua expressão máxima no Almagesto escrito por Ptolomeu no século 2 EC. Tão completo foi o domínio do modelo de Ptolomeu que substituiu todos os trabalhos anteriores sobre astronomia e permaneceu como o texto astronômico definitivo no mundo ocidental por 13 séculos. ^{[21] [29]} Para os gregos e romanos havia sete planetas conhecidos, cada um supostamente circundando a Terra de acordo com as leis complexas estabelecidas por Ptolomeu. Eles eram, em ordem crescente da Terra (na ordem de Ptolomeu e usando nomes modernos): a Lua, Mercúrio, Vênus, o Sol, Marte, Júpiter e Saturno. ^{[17] [29] [30]}

Cícero , em seu De Natura Deorum , enumerou os planetas conhecidos durante o primeiro século AEC usando os nomes para eles em uso na época: ^[31]

"Mas há muito motivo para admiração nos movimentos das cinco estrelas, que são falsamente chamados de errantes; falsamente, porque nada vagueia que, por toda a eternidade, preserve seus cursos para frente e retrógrados, e seus outros movimentos, constantes e inalterados. ... Pois Por exemplo, a estrela que está mais distante da Terra, que é conhecida como a estrela de Saturno, e é chamada pelos gregos Φαίνων ( Phainon ), completa seu curso em cerca de trinta anos, e embora nesse curso faça muitas coisas maravilhosas , primeiro precedendo o sol, e depois caindo em velocidade, tornando-se invisível na hora da noite e voltando à vista pela manhã, ele nunca através das eras intermináveis ​​do tempo faz qualquer variação, mas executa os mesmos movimentos nas mesmas horas . Abaixo dele, e mais próximo da Terra, move-se o planeta de Júpiter, que é chamado em grego Φαέθων ( Phaethon ); ele completa a mesma rodada dos doze signos em doze anos e executa em seu curso as mesmas variações que o pl anet de Saturno. O círculo logo abaixo dele é sustentado por Πυρόεις ( Pyroeis ), que é chamado de planeta de Marte, e atravessa o mesmo círculo que os dois planetas acima dele em quatro e vinte meses, exceto, eu acho, seis dias. Abaixo dele está o planeta de Mercúrio, que é chamado pelos gregos de Στίλβων ( Stilbon ); ele atravessa a volta do zodíaco por volta da época da revolução do ano e nunca se afasta mais do que a distância de um signo do sol, movendo-se em um momento à frente dele e em outro na sua retaguarda. A mais baixa das cinco estrelas errantes, e a mais próxima da Terra, é o planeta de Vênus, que é chamado de Φωσϕόρος ( Fósforo ) em grego e Lúcifer em latim, quando precede o sol, mas Ἕσπερος ( Hesperos ) quando está seguindo; ele completa seu curso em um ano, atravessando o zodíaco latitudinal e longitudinalmente, como também é feito pelos planetas acima dele, e em qualquer lado do sol que esteja, ele nunca se afasta mais do que dois signos dele. "

Índia

Em 499 dC, o astrônomo indiano Aryabhata propôs um modelo planetário que incorporava explicitamente a rotação da Terra em torno de seu eixo, que ele explica como a causa do que parece ser um movimento aparente das estrelas para o oeste. Ele também acreditava que as órbitas dos planetas são elípticas . ^[32] Os seguidores de Aryabhata eram particularmente fortes no sul da Índia , onde seus princípios de rotação diurna da Terra, entre outros, foram seguidos e uma série de trabalhos secundários foram baseados neles. ^[33]

Em 1500, Nilakantha Somayaji da escola de astronomia e matemática de Kerala , em seu Tantrasangraha , revisou o modelo de Aryabhata. ^[34] Em seu Aryabhatiyabhasya , um comentário sobre o Aryabhatiya de Aryabhata , ele desenvolveu um modelo planetário onde Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno orbitam o Sol, que por sua vez orbita a Terra, semelhante ao sistema Tychônico mais tarde proposto por Tycho Brahe no final do século XVI. A maioria dos astrônomos da escola de Kerala que o seguiram aceitaram seu modelo planetário. ^{[34] [35]}

Astronomia muçulmana medieval

No século 11, o trânsito de Vênus foi observado por Avicena , que estabeleceu que Vênus estava, pelo menos algumas vezes, abaixo do sol. ^[36] No século 12, Ibn Bajjah observou "dois planetas como manchas pretas na face do Sol", que mais tarde foi identificado como um trânsito de Mercúrio e Vênus pelo astrônomo Maragha Qotb al-Din Shirazi no século 13. ^[37] Ibn Bajjah não poderia ter observado um trânsito de Vênus, porque nenhum ocorreu em sua vida. ^[38]

Renascimento europeu

Planetas da Renascença,
c. 1543 a 1610 e c. 1680 a 1781

1 mercúrio

2 Vênus

3 Terra

4 marte

5 Júpiter

6 Saturno

Com o advento da Revolução Científica , o uso do termo "planeta" mudou de algo que se movia pelo céu (em relação ao campo estelar ); a um corpo que orbitava a Terra (ou que se acreditava que o fizesse na época); e no século 18 para algo que orbitava diretamente o Sol quando o modelo heliocêntrico de Copérnico , Galileu e Kepler ganhou influência.

Assim, a Terra foi incluída na lista de planetas, ^[39] enquanto o Sol e a Lua foram excluídos. No início, quando os primeiros satélites de Júpiter e Saturno foram descobertos no século 17, os termos "planeta" e "satélite" foram usados ​​alternadamente - embora o último gradualmente se tornasse mais prevalente no século seguinte. ^[40] Até meados do século 19, o número de "planetas" aumentou rapidamente porque qualquer objeto recém-descoberto orbitando diretamente ao redor do Sol foi listado como um planeta pela comunidade científica.

século 19

Onze planetas, 1807-1845

1 mercúrio

2 Vênus

3 Terra

4 marte

5 Vesta

6 de junho

7 ceres

8 Pallas

9 Júpiter

10 Saturno

11 Urano

No século 19, os astrônomos começaram a perceber que corpos recentemente descobertos que haviam sido classificados como planetas por quase meio século (como Ceres , Pallas , Juno e Vesta ) eram muito diferentes dos tradicionais. Esses corpos compartilhavam a mesma região do espaço entre Marte e Júpiter (o cinturão de asteróides ) e tinham uma massa muito menor; como resultado, foram reclassificados como " asteróides ". Na ausência de qualquer definição formal, um "planeta" passou a ser entendido como qualquer corpo "grande" que orbitava o sol. Como havia uma lacuna de tamanho dramática entre os asteróides e os planetas, e a onda de novas descobertas parecia ter terminado após a descoberta de Netuno em 1846, não havia necessidade aparente de uma definição formal. ^[41]

século 20

Planetas 1854-1930, planetas solares 2006-presente

1 mercúrio

2 Vênus

3 Terra

4 marte

5 Júpiter

6 Saturno

7 Urano

8 Netuno

No século 20, Plutão foi descoberto. Depois que as observações iniciais levaram à crença de que era maior do que a Terra, ^[42] o objeto foi imediatamente aceito como o nono planeta. Monitoramento posterior descobriu que o corpo era na verdade muito menor: em 1936, Ray Lyttleton sugeriu que Plutão pode ser um satélite escapado de Netuno , ^[43] e Fred Whipple sugeriu em 1964 que Plutão pode ser um cometa. ^[44] Como ele ainda era maior do que todos os asteróides conhecidos e a população de planetas anões e outros objetos transnetunianos não foi bem observada, ^[45] manteve seu status até 2006.

Planetas (solares) 1930–2006

1 mercúrio

2 Vênus

3 Terra

4 marte

5 Júpiter

6 Saturno

7 Urano

8 Netuno

9 Plutão

Em 1992, os astrônomos Aleksander Wolszczan e Dale Frail anunciaram a descoberta de planetas ao redor de um pulsar , PSR B1257 + 12 . ^[46] Esta descoberta é geralmente considerada a primeira detecção definitiva de um sistema planetário em torno de outra estrela. Então, em 6 de outubro de 1995, Michel Mayor e Didier Queloz, do Observatório de Genebra, anunciaram a primeira detecção definitiva de um exoplaneta orbitando uma estrela comum da seqüência principal ( 51 Pegasi ). ^[47]

A descoberta de planetas extrasolares levou a outra ambigüidade na definição de um planeta: o ponto em que um planeta se torna uma estrela. Muitos planetas extrasolares conhecidos têm muitas vezes a massa de Júpiter, aproximando-se da massa dos objetos estelares conhecidos como anãs marrons . As anãs marrons são geralmente consideradas estrelas devido à sua capacidade de fundir o deutério , um isótopo mais pesado do hidrogênio . Embora objetos com mais massa do que 75 vezes o de Júpiter fundam hidrogênio, objetos com apenas 13 massas de Júpiter podem fundir deutério. O deutério é bastante raro, e a maioria das anãs marrons teria parado de fundir o deutério muito antes de sua descoberta, tornando-as efetivamente indistinguíveis dos planetas supermassivos. ^[48]

século 21

Com a descoberta, durante a segunda metade do século 20, de mais objetos dentro do Sistema Solar e grandes objetos em torno de outras estrelas, surgiram disputas sobre o que deveria constituir um planeta. Houve discordâncias particulares sobre se um objeto deveria ser considerado um planeta se fizesse parte de uma população distinta, como um cinturão , ou se fosse grande o suficiente para gerar energia pela fusão termonuclear do deutério .

Um número crescente de astrônomos defendeu que Plutão fosse desclassificado como planeta, porque muitos objetos semelhantes com aproximadamente seu tamanho foram encontrados na mesma região do Sistema Solar (o cinturão de Kuiper ) durante os anos 1990 e início dos anos 2000. Descobriu-se que Plutão é apenas um pequeno corpo em uma população de milhares.

Alguns deles, como Quaoar , Sedna e Eris , foram anunciados na imprensa popular como o décimo planeta , sem receber amplo reconhecimento científico. O anúncio de Eris em 2005, um objeto então considerado 27% mais maciço do que Plutão, criou a necessidade e o desejo público de uma definição oficial de planeta.

Reconhecendo o problema, a IAU começou a criar a definição de planeta e produziu uma em agosto de 2006. O número de planetas caiu para os oito corpos significativamente maiores que haviam limpado sua órbita (Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno), e uma nova classe de planetas anões foi criada, inicialmente contendo três objetos ( Ceres , Plutão e Eris). ^[49]

Planetas extra-solares

Não existe uma definição oficial de planetas extrasolares . Em 2003, o Grupo de Trabalho sobre Planetas Extrasolares da União Astronômica Internacional (IAU) emitiu uma declaração de posição, mas esta declaração de posição nunca foi proposta como uma resolução oficial da IAU e nunca foi votada pelos membros da IAU. A declaração de posições incorpora as seguintes diretrizes, principalmente focadas na fronteira entre os planetas e as anãs marrons: ^[2]

1. Objetos com massas reais abaixo da massa limite para fusão termonuclear de deutério (atualmente calculada como 13 vezes a massa de Júpiter para objetos com a mesma abundância isotópica que o Sol ^[50] ) que orbitam estrelas ou remanescentes estelares são "planetas" (não importa como eles se formaram). A massa e o tamanho mínimos necessários para que um objeto extra-solar seja considerado um planeta devem ser os mesmos usados ​​no Sistema Solar.
2. Objetos subestelares com massas verdadeiras acima da massa limite para a fusão termonuclear do deutério são " anãs marrons ", não importa como se formaram ou onde estão localizadas.
3. Objetos flutuantes em aglomerados de estrelas jovens com massas abaixo da massa limite para a fusão termonuclear de deutério não são "planetas", mas são "anãs submarrons" (ou qualquer nome que seja mais apropriado).

Desde então, essa definição de trabalho tem sido amplamente usada por astrônomos ao publicar descobertas de exoplanetas em revistas acadêmicas . ^[51] Embora temporária, permanece uma definição de trabalho eficaz até que uma mais permanente seja formalmente adotada. Ele não aborda a disputa sobre o limite inferior de massa, ^[52] e, portanto, evitou a controvérsia a respeito de objetos dentro do Sistema Solar. Esta definição também não faz comentários sobre o status planetário de objetos orbitando anãs marrons, como 2M1207b .

Uma definição de anã submarrom é um objeto de massa planetária que se formou através do colapso das nuvens, em vez de acreção . Esta distinção de formação entre uma anã submaranha e um planeta não é universalmente aceita; os astrônomos são divididos em dois campos para considerar o processo de formação de um planeta como parte de sua divisão na classificação. ^[53] Uma razão para a divergência é que muitas vezes pode não ser possível 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 flutuante e, da mesma forma, uma anã submarrom que se formou sozinha em um aglomerado de estrelas através do colapso das nuvens pode ser capturada em órbita ao redor de uma estrela .

Um estudo sugere que objetos acima de 10  M _{Jup se} formaram por meio da instabilidade gravitacional e não devem ser considerados planetas. ^[54]

O limite de massa de 13 Júpiter representa uma massa média em vez de um valor limite preciso. Objetos grandes irão fundir a maior parte de seu deutério e os menores irão fundir apenas um pouco, e o valor de 13 M _J está em algum lugar entre os dois. Na verdade, os cálculos mostram que um objecto fusíveis 50% do seu teor inicial quando o deutério massa total varia entre 12 e 14 M _J . ^[55] A quantidade de deutério fundido depende não só da massa, mas também da composição do objeto, da quantidade de hélio e deutério presentes. ^[56] Em 2011, a Enciclopédia de Planetas Extrasolares incluiu objetos de até 25 massas de Júpiter, dizendo: "O fato de não haver nenhuma característica especial em torno de 13  M _Jup no espectro de massa observado reforça a escolha de esquecer este limite de massa". ^[57] Em 2016, este limite foi aumentado para 60 massas de Júpiter ^{[58] com} base em um estudo de relações massa-densidade. ^[59] O Exoplanet Data Explorer inclui objetos de até 24 massas de Júpiter com o aviso: "A distinção de 13 massas de Júpiter pelo IAU Working Group é fisicamente desmotivada para planetas com núcleos rochosos e problemática de observação devido à ambigüidade do pecado." ^[60] O Arquivo de Exoplanetas da NASA inclui objetos com massa (ou massa mínima) igual ou inferior a 30 massas de Júpiter. ^[61]

Outro critério para separar planetas e anãs marrons, em vez de fusão de deutério, processo de formação ou localização, é se a pressão central é dominada pela pressão coulomb ou pressão de degeneração de elétrons . ^{[62] [63]}

Definição de planeta IAU de 2006

Diagrama de Euler mostrando os tipos de corpos do Sistema Solar.

A questão do limite inferior foi tratada durante a reunião de 2006 da Assembleia Geral da IAU . Depois de muito debate e uma proposta fracassada, a grande maioria dos que permaneceram na reunião votou para aprovar uma resolução. A resolução de 2006 define planetas dentro do Sistema Solar da seguinte forma: ^[1]

Um "planeta" [1] é um corpo celeste que (a) está em órbita ao redor do Sol, (b) tem massa suficiente para sua autogravidade superar as forças do corpo rígido, de modo que assume uma forma de equilíbrio hidrostático (quase redondo) , e (c) limpou a vizinhança em torno de sua órbita.

[1] Os oito planetas são: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.

Segundo esta definição, o Sistema Solar é considerado como tendo oito planetas. Corpos que preenchem as duas primeiras condições, mas não a terceira (como Ceres, Plutão e Eris) são classificados como planetas anões , desde que não sejam também satélites naturais de outros planetas. Originalmente, um comitê IAU havia proposto uma definição que incluiria um número muito maior de planetas, uma vez que não incluía (c) como critério. ^[64] Depois de muita discussão, foi decidido por meio de uma votação que esses corpos deveriam ser classificados como planetas anões. ^[65]

Esta definição é baseada em teorias de formação planetária, nas quais embriões planetários inicialmente limpam sua vizinhança orbital de outros objetos menores. Conforme descrito pelo astrônomo Steven Soter : ^[66]

"O produto final do acúmulo de disco secundário é um pequeno número de corpos relativamente grandes (planetas) em órbitas sem interseção ou ressonantes, que evitam colisões entre eles. Planetas e cometas menores, incluindo KBOs [objetos do cinturão de Kuiper], diferem dos planetas no sentido de que eles podem colidir uns com os outros e com os planetas. "

A definição IAU de 2006 apresenta alguns desafios para exoplanetas porque a linguagem é específica do Sistema Solar e porque os critérios de circularidade e liberação da zona orbital não são observáveis ​​no momento. O astrônomo Jean-Luc Margot propôs um critério matemático que determina se um objeto pode limpar sua órbita durante a vida de sua estrela hospedeira, com base na massa do planeta, seu semi-eixo maior e a massa de sua estrela hospedeira. ^{[67] [68]} Esta fórmula produz um valor π maior que 1 para planetas. Os oito planetas conhecidos e todos os exoplanetas conhecidos têm valores π acima de 100, enquanto Ceres, Plutão e Eris têm valores π de 0,1 ou menos. Os objetos com valores π de 1 ou mais também devem ser aproximadamente esféricos, de modo que os objetos que atendem ao requisito de folga da zona orbital atendam automaticamente ao requisito de circularidade. ^[69]

Objetos anteriormente considerados planetas

A tabela abaixo lista os corpos do Sistema Solar antes considerados planetas, mas não mais considerados como tal pela IAU, bem como se seriam considerados planetas de acordo com as definições de Stern em 2002 e 2018 ^{[ carece de fontes ]} .

O relato de grandes objetos do cinturão de Kuiper recém-descobertos como planetas - particularmente Eris - desencadeou a decisão da IAU de agosto de 2006 sobre o que é um planeta.

Os deuses gregos do Olimpo , a partir dos quais os nomes romanos dos planetas do Sistema Solar são derivados

Os nomes dos planetas no mundo ocidental são derivados das práticas de nomenclatura dos romanos, que, em última análise, derivam das práticas dos gregos e babilônios. Na Grécia antiga , as duas grandes luminárias, o Sol e a Lua, eram chamadas de Hélios e Selene ; o planeta mais distante (Saturno) foi chamado Phainon , o brilho; seguido por Phaethon (Júpiter), "brilhante"; o planeta vermelho (Marte) era conhecido como Pyroeis , o "ígneo"; o mais brilhante (Vênus) era conhecido como Fósforo , o portador da luz; e o fugaz planeta final (Mercúrio) foi chamado de Stilbon , o vislumbre. Os gregos também tornaram cada planeta sagrado para um de seu panteão de deuses, os olímpicos : Hélios e Selene eram os nomes de planetas e deuses; Phainon era sagrado para Cronos , o Titã que gerou os Olimpianos; Phaethon era sagrado para Zeus , filho de Cronos que o depôs como rei; Pyroeis foi dado a Ares , filho de Zeus e deus da guerra; Fósforo era governado por Afrodite , a deusa do amor; e Hermes , mensageiro dos deuses e deus do saber e da inteligência, governou Stilbon. ^[21]

A prática grega de enxertar os nomes de seus deuses nos planetas quase certamente foi emprestada dos babilônios. Os babilônios deram o nome de Fósforo em homenagem a sua deusa do amor, Ishtar ; Pyroeis após seu deus da guerra, Nergal , Stilbon após seu deus da sabedoria Nabu , e Phaethon após seu deus principal, Marduk . ^[76] Há muitas concordâncias entre as convenções de nomenclatura grega e babilônica para que tenham surgido separadamente. ^[21] A tradução não era perfeita. Por exemplo, o babilônico Nergal era um deus da guerra e, portanto, os gregos o identificaram com Ares. Ao contrário de Ares, Nergal também era o deus da peste e do submundo. ^[77]

Hoje, a maioria das pessoas no mundo ocidental conhece os planetas por nomes derivados do panteão dos deuses do Olimpo. Embora os gregos modernos ainda usem seus nomes antigos para os planetas, outras línguas europeias, por causa da influência do Império Romano e, mais tarde, da Igreja Católica , usam os nomes romanos (latinos) em vez dos gregos. Os romanos, que, como os gregos, eram indo-europeus , compartilhavam com eles um panteão comum com nomes diferentes, mas careciam das ricas tradições narrativas que a cultura poética grega havia dado a seus deuses . Durante o período posterior da República Romana , os escritores romanos pegaram emprestado muito das narrativas gregas e as aplicaram a seu próprio panteão, a ponto de se tornarem virtualmente indistinguíveis. ^[78] Quando os romanos estudaram a astronomia grega, deram aos planetas seus próprios nomes de deuses: Mercúrio (para Hermes), Vênus (Afrodite), Marte (Ares), Iúpiter (Zeus) e Saturno (Cronos). Quando planetas subsequentes foram descobertos nos séculos 18 e 19, a prática de nomenclatura foi mantida com Neptūnus ( Poseidon ). Urano é único por ter o nome de uma divindade grega, e não de sua contraparte romana .

Alguns romanos , seguindo uma crença possivelmente originária da Mesopotâmia, mas desenvolvida no Egito helenístico , acreditavam que os sete deuses que deram o nome aos planetas assumiam turnos de hora em hora no cuidado dos negócios na Terra. A ordem das mudanças foi Saturno, Júpiter, Marte, Sol, Vênus, Mercúrio, Lua (do planeta mais distante para o mais próximo). ^[79] Portanto, o primeiro dia foi iniciado por Saturno (1ª hora), o segundo dia pelo Sol (25ª hora), seguido pela Lua (49ª hora), Marte, Mercúrio, Júpiter e Vênus. Como cada dia foi nomeado pelo deus que o iniciou, esta também é a ordem dos dias da semana no calendário romano depois que o ciclo Nundinal foi rejeitado - e ainda preservado em muitas línguas modernas. ^[80] Em inglês, sábado , domingo e segunda - feira são traduções diretas desses nomes romanos. Os outros dias foram renomeados após Tīw (terça-feira), Wōden (quarta-feira), Þunor (quinta-feira) e Frīġ (sexta-feira), os deuses anglo-saxões considerados semelhantes ou equivalentes a Marte, Mercúrio, Júpiter e Vênus, respectivamente.

A Terra é o único planeta cujo nome em inglês não deriva da mitologia greco-romana. Como só foi geralmente aceito como planeta no século 17, ^[39] não há tradição de batizá-lo com o nome de um deus. (O mesmo é verdade, pelo menos em inglês, para o Sol e a Lua, embora eles não sejam mais considerados planetas.) O nome se origina da palavra em inglês antigo eorþe , que era a palavra para "solo" e "sujeira" bem como a própria Terra. ^[81] Tal como acontece com os seus equivalentes nas outras línguas germânicas , deriva em última análise da palavra proto-germânica erþō , como pode ser visto no inglês earth , no alemão Erde , no holandês aarde e no escandinavo jord . Muitas das línguas românicas mantêm a antiga palavra romana terra (ou alguma variação dela), que era usada com o significado de "terra seca" em oposição a "mar". ^[82] As línguas não românicas usam suas próprias palavras nativas. Os gregos mantêm seu nome original, Γή (Ge) .

As culturas não europeias usam outros sistemas de nomenclatura planetária. A Índia usa um sistema baseado no Navagraha , que incorpora os sete planetas tradicionais ( Surya para o Sol, Chandra para a Lua, Budha para Mercúrio, Shukra para Vênus, Mangala para Marte, Bṛhaspati para Júpiter e Shani para Saturno) e o ascendente e nós lunares descendentes Rahu e Ketu .

A China e os países da Ásia oriental historicamente sujeitos à influência cultural chinesa (como Japão, Coréia e Vietnã ) usam um sistema de nomenclatura baseado nos cinco elementos chineses : água (Mercúrio), metal (Vênus), fogo (Marte), madeira ( Júpiter) e terra (Saturno). ^[80]

Na astronomia hebraica tradicional , os sete planetas tradicionais têm (na maior parte) nomes descritivos - o Sol é חמה Ḥammah ou "o quente", a Lua é לבנה Levanah ou "o branco", Vênus é כוכב נוגה Kokhav Nogah ou "o planeta brilhante", Mercúrio é כוכב Kokhav ou "o planeta" (dada sua falta de características distintivas), Marte é מאדים Ma'adim ou "o vermelho" e Saturno é שבתאי Shabbatai ou "o em repouso" (em referência ao seu movimento lento em comparação com os outros planetas visíveis). ^[83] O estranho é Júpiter, chamado צדק Tzedeq ou "justiça". Steiglitz sugere que isso pode ser um eufemismo para o nome original de כוכב בעל Kokhav Ba'al ou " planeta de Baal ", visto como idólatra e eufemizado de maneira semelhante a Isbosete de II Samuel . ^[83]

Em árabe, Mercúrio é عُطَارِد ( ʿUṭārid , cognato com Ishtar / Astarte ), Vênus é الزهرة ( az-Zuhara , "o brilhante", ^[84] um epíteto da deusa Al-'Uzzá ^[85] ), a Terra é Urdu ( al-ʾArḍ , da mesma raiz que eretz ), Marte é اَلْمِرِّيخ ( al-Mirrīkh , significando "flecha sem penas" devido ao seu movimento retrógrado ^[86] ), Júpiter é المشتري ( al-Muštarī , "o confiável", de acadiano ^[87] ) e Saturno é زُحَل ( Zuḥal , "retirador" ^[88] ). ^{[89] [90]}

Impressão artística do disco protoplanetário

Não se sabe com certeza como os planetas são formados. A teoria prevalecente é que eles são formados durante o colapso de uma nebulosa em um fino disco de gás e poeira. Uma proto-estrela se forma no núcleo, cercada por um disco protoplanetário giratório . Por meio de acreção (um processo de colisão pegajosa), as partículas de poeira no disco acumulam massa de forma constante para formar corpos cada vez maiores. As concentrações locais de massa conhecidas como planetesimais se formam e aceleram o processo de acréscimo, atraindo material adicional por sua atração gravitacional. Essas concentrações tornam-se cada vez mais densas até que entram em colapso sob a gravidade para formar protoplanetas . ^[91] Depois que um planeta atinge uma massa um pouco maior do que a massa de Marte , ele começa a acumular uma atmosfera estendida, ^[92] aumentando muito a taxa de captura dos planetesimais por meio do arrasto atmosférico . ^{[93] [94]} Dependendo da história de acúmulo de sólidos e gás, um planeta gigante , um gigante de gelo ou um planeta terrestre pode resultar. ^{[95] [96] [97]}

Colisão de asteróides - construindo planetas (conceito artístico).

Quando a protoestrela cresce de tal forma que se inflama para formar uma estrela , o disco sobrevivente é removido de dentro para fora por fotoevaporação , vento solar , arrasto de Poynting – Robertson e outros efeitos. ^{[98] [99]} Depois disso, ainda pode haver muitos protoplanetas orbitando a estrela ou uns aos outros, mas com o tempo muitos colidirão, seja para formar um único planeta maior ou liberar material para outros protoplanetas ou planetas maiores absorverem. ^[100] Esses objetos que se tornaram massivos o suficiente irão capturar a maior parte da matéria em suas vizinhanças orbitais para se tornarem planetas. Protoplanetas que evitaram colisões podem se tornar satélites naturais de planetas por meio de um processo de captura gravitacional, ou permanecer em cinturões de outros objetos para se tornarem planetas anões ou pequenos corpos .

Os impactos energéticos dos planetesimais menores (assim como a decadência radioativa ) aquecerão o planeta em crescimento, fazendo com que ele derreta pelo menos parcialmente. O interior do planeta começa a se diferenciar em massa, desenvolvendo um núcleo mais denso. ^[101] Planetas terrestres menores perdem a maior parte de suas atmosferas por causa desse acréscimo, mas os gases perdidos podem ser substituídos pela liberação de gases do manto e do impacto subsequente de cometas . ^[102] (Planetas menores perderão qualquer atmosfera que ganharem por meio de vários mecanismos de escape .)

Com a descoberta e observação de sistemas planetários em torno de outras estrelas que não o Sol, está se tornando possível elaborar, revisar ou até mesmo substituir esse relato. O nível de metalicidade - um termo astronômico que descreve a abundância de elementos químicos com um número atômico maior que 2 ( hélio ) - agora determina a probabilidade de uma estrela ter planetas. ^[103] Portanto, acredita-se que uma estrela de população I rica em metais provavelmente terá um sistema planetário mais substancial do que uma estrela de população II pobre em metais .

Remanescente de supernova ejetado produzindo material formador de planetas.

Sistema Solar - tamanhos, mas não distâncias, estão em escala

O Sol e os oito planetas do Sistema Solar

Os planetas internos , Mercúrio , Vênus , Terra e Marte

Os quatro planetas gigantes Júpiter , Saturno , Urano e Netuno contra o Sol e algumas manchas solares

De acordo com a definição IAU , existem oito planetas no Sistema Solar, que estão cada vez mais distantes do Sol :

1. ☿ Mercúrio
2. ♀ Vênus
3. ⊕ Terra
4. ♂ Marte
5. ♃ Júpiter
6. ♄ Saturno
7. ♅ Urano
8. ♆ Netuno

Júpiter é o maior, com 318 massas terrestres, enquanto Mercúrio é o menor, com 0,055 massas terrestres.

Os planetas do Sistema Solar podem ser divididos em categorias com base em sua composição:

• Terrestres : Planetas semelhantes à Terra, com corpos em grande parte compostos por rocha : Mercúrio, Vênus, Terra e Marte. Com 0,055 massas terrestres, Mercúrio é o menor planeta terrestre (e o menor planeta) do Sistema Solar. A Terra é o maior planeta terrestre.
• Planetas gigantes (Jovianos): planetas massivos significativamente mais massivos do que os terrestres: Júpiter, Saturno, Urano, Netuno.
  • Gigantes gasosos , Júpiter e Saturno, são planetas gigantes compostos principalmente de hidrogênio e hélio e são os planetas mais massivos do Sistema Solar. Júpiter, com 318 massas terrestres, é o maior planeta do Sistema Solar, e Saturno tem um terço dessa massa, com 95 massas terrestres.
  • Os gigantes de gelo , Urano e Netuno, são compostos principalmente de materiais de baixo ponto de ebulição, como água, metano e amônia, com densas atmosferas de hidrogênio e hélio. Eles têm uma massa significativamente menor do que os gigantes gasosos (apenas 14 e 17 massas terrestres).

O número de planetas geofísicos no Sistema Solar é desconhecido - antes considerado potencialmente na casa das centenas, mas agora apenas estimado em apenas dois dígitos. ^[104]

Atributos planetários

Exoplanetas, por ano de descoberta, até setembro de 2014.

Um exoplaneta (planeta extrasolar) é um planeta fora do Sistema Solar. Em 1º de maio de 2021, havia 4.719 exoplanetas confirmados em 3.490 sistemas , com 772 sistemas tendo mais de um planeta . ^{[105] [106] [107] [108]}

No início de 1992, os radioastrônomos Aleksander Wolszczan e Dale Frail anunciaram a descoberta de dois planetas orbitando o pulsar PSR 1257 + 12 . ^[46] Essa descoberta foi confirmada e geralmente é considerada a primeira detecção definitiva de exoplanetas. Acredita-se que esses planetas pulsares tenham se formado a partir dos remanescentes incomuns da supernova que produziu o pulsar, em uma segunda rodada de formação planetária, ou então sejam os núcleos rochosos remanescentes de planetas gigantes que sobreviveram à supernova e então decaíram em suas órbitas atuais .

Tamanhos dos candidatos do Kepler Planet - com base em 2.740 candidatos orbitando 2.036 estrelas em 4 de novembro de 2013 ^[atualizar] (NASA).

A primeira descoberta confirmada de um planeta extrassolar orbitando uma estrela comum da seqüência principal ocorreu em 6 de outubro de 1995, quando Michel Mayor e Didier Queloz, da Universidade de Genebra, anunciaram a detecção de um exoplaneta em torno de 51 Pegasi . De então até a missão Kepler, os planetas extrasolares mais conhecidos eram gigantes gasosos comparáveis ​​em massa a Júpiter ou maiores, pois eram mais facilmente detectados. O catálogo de planetas candidatos do Kepler consiste principalmente em planetas do tamanho de Netuno e menores, até menores do que Mercúrio.

Existem tipos de planetas que não existem no Sistema Solar: super-Terras e mini-Netuno , que podem ser rochosos como a Terra ou uma mistura de voláteis e gases como Netuno - um raio de 1,75 vezes o da Terra é uma divisão possível linha entre os dois tipos de planeta. ^[109] Existem Júpiteres quentes que orbitam muito perto de sua estrela e podem evaporar para se tornarem planetas ctônicos , que são os núcleos remanescentes. Outro tipo de planeta possível são os planetas de carbono , que se formam em sistemas com maior proporção de carbono do que no Sistema Solar.

Um estudo de 2012, analisando dados de microlentes gravitacionais , estima uma média de pelo menos 1,6 planetas ligados para cada estrela na Via Láctea. ^[10]

Em 20 de dezembro de 2011, a equipe do Telescópio Espacial Kepler relatou a descoberta dos primeiros exoplanetas do tamanho da Terra , Kepler-20e ^[5] e Kepler-20f , ^[6] orbitando uma estrela semelhante ao Sol , Kepler-20 . ^{[7] [8] [9]}

Cerca de 1 em cada 5 estrelas semelhantes ao Sol têm um planeta do "tamanho da Terra" ^[d] na zona habitável ^[e] , portanto, espera-se que o mais próximo esteja a 12 anos-luz de distância da Terra. ^{[11] [110]} A frequência de ocorrência de tais planetas terrestres é uma das variáveis ​​na equação de Drake , que estima o número de civilizações inteligentes e comunicantes que existem na Via Láctea . ^[111]

Existem exoplanetas que estão muito mais próximos de sua estrela-mãe do que qualquer planeta no Sistema Solar está do Sol, e também existem exoplanetas que estão muito mais distantes de sua estrela. Mercúrio , o planeta mais próximo do Sol a 0,4 UA , leva 88 dias para uma órbita, mas as órbitas mais curtas conhecidas para exoplanetas levam apenas algumas horas, veja Planeta de período ultracurto . O sistema Kepler-11 tem cinco de seus planetas em órbitas mais curtas que as de Mercúrio, todos eles muito mais massivos do que Mercúrio. Netuno está a 30 UA do Sol e leva 165 anos para orbitar, mas existem exoplanetas que estão a centenas de UA de sua estrela e levam mais de mil anos para orbitar, por exemplo, 1RXS1609 b .

Um objeto de massa planetária ( PMO ), planemo , ^[112] ou corpo planetário é um objeto celestial com uma massa que se enquadra na faixa da definição de um planeta: massivo o suficiente para atingir o equilíbrio hidrostático (para ser arredondado sob sua própria gravidade ), mas não o suficiente para sustentar a fusão do núcleo como uma estrela. ^{[113] [114]} Por definição, todos os planetas são objetos de massa planetária , mas o objetivo deste termo é se referir a objetos que não se enquadram nas expectativas típicas de um planeta. Estes incluem planetas anões , que são arredondados por sua própria gravidade, mas não massivos o suficiente para limpar sua própria órbita , luas de massa planetária e planemos de flutuação livre, que podem ter sido ejetados de um sistema ( planetas rebeldes ) ou formados através de nuvens colapso em vez de acréscimo (às vezes chamadas de anãs submarrom ).

Planetas anões

O planeta anão Plutão

Um planeta anão é um objeto de massa planetária que não é um planeta verdadeiro nem um satélite natural; está na órbita direta de uma estrela e é massivo o suficiente para que sua gravidade a comprima em uma forma hidrostaticamente equilibrada (geralmente um esferóide), mas não limpou a vizinhança de outro material ao redor de sua órbita. O cientista planetário e principal investigador da New Horizons, Alan Stern , que propôs o termo 'planeta anão', argumentou que a localização não deveria importar e que apenas os atributos geofísicos deveriam ser levados em consideração, e que planetas anões são, portanto, um subtipo de planeta. O IAU aceitou o termo (ao invés do mais neutro 'planetóide'), mas decidiu classificar os planetas anões como uma categoria separada de objeto. ^[115]

Planetas rebeldes

Várias simulações de computador da formação de sistemas estelares e planetários sugeriram que alguns objetos de massa planetária seriam ejetados para o espaço interestelar . ^[116] Esses objetos são normalmente chamados de planetas invasores .

Anãs sub-marrons

Impressão artística de um super-Júpiter em torno da anã marrom 2M1207 . ^[117]

As estrelas se formam por meio do colapso gravitacional das nuvens de gás, mas objetos menores também podem se formar por meio do colapso das nuvens. Objetos de massa planetária formados dessa maneira são às vezes chamados de anãs submarrom. As anãs submarrons podem flutuar livremente, como Cha 110913-773444 ^[118] e OTS 44 , ^[119] ou orbitando um objeto maior, como 2MASS J04414489 + 2301513 .

Os sistemas binários das anãs submarrons são teoricamente possíveis; Oph 162225-240515 foi inicialmente considerado um sistema binário de uma anã marrom de 14 massas de Júpiter e uma anã submarrom de 7 massas de Júpiter, mas observações posteriores revisaram as massas estimadas para mais de 13 massas de Júpiter, tornando-as anãs marrons de acordo com as definições de trabalho da IAU. ^{[120] [121] [122]}

Ex-estrelas

Em sistemas estelares binários próximos , uma das estrelas pode perder massa para uma companheira mais pesada. Pulsares alimentados por acréscimo podem causar perda de massa. A estrela que está encolhendo pode então se tornar um objeto de massa planetária . Um exemplo é um objeto de massa de Júpiter orbitando o pulsar PSR J1719-1438 . ^[123] Essas anãs brancas encolhidas podem se tornar um planeta de hélio ou planeta de carbono .

Planetas satélite

Alguns grandes satélites (luas) são de tamanho semelhante ou maiores que o planeta Mercúrio , por exemplo, as luas galileanas de Júpiter e Titã . Os defensores da definição geofísica de planetas argumentam que a localização não deve importar e que apenas os atributos geofísicos devem ser levados em consideração na definição de um planeta. Alan Stern propõe o termo planeta satélite para um satélite do tamanho de um planeta. ^[124]

Planetas capturados

Os planetas rebeldes em aglomerados estelares têm velocidades semelhantes às das estrelas e, portanto, podem ser recapturados. Eles são normalmente capturados em órbitas largas entre 100 e 10 ⁵ UA. A eficiência de captura diminui com o aumento do volume do cluster e, para um determinado tamanho de cluster, aumenta com a massa do host / primário. É quase independente da massa planetária. Planetas únicos e múltiplos podem ser capturados em órbitas não alinhadas arbitrárias, não coplanares entre si ou com o spin hospedeiro estelar ou sistema planetário pré-existente. ^[125]

Embora cada planeta tenha características físicas únicas, existem várias semelhanças amplas entre eles. Algumas dessas características, como anéis ou satélites naturais, foram observadas apenas em planetas do Sistema Solar, enquanto outras também são comumente observadas em planetas extrasolares.

Características dinâmicas

Órbita

A órbita do planeta Netuno em comparação com a de Plutão . Observe o alongamento da órbita de Plutão em relação à de Netuno ( excentricidade ), bem como seu grande ângulo com a eclíptica ( inclinação ).

De acordo com as definições atuais, todos os planetas devem girar em torno de estrelas; assim, quaisquer potenciais " planetas desonestos " são excluídos. No Sistema Solar, todos os planetas orbitam o Sol na mesma direção em que o Sol gira (no sentido anti-horário, visto de cima do pólo norte do Sol). Foi descoberto que pelo menos um planeta extrasolar, WASP-17b , orbita na direção oposta à rotação de sua estrela. ^[126] O período de uma revolução da órbita de um planeta é conhecido como período sideral ou ano . ^[127] O ano de um planeta depende de sua distância de sua estrela; quanto mais longe um planeta está de sua estrela, não apenas maior a distância que ele deve percorrer, mas também mais lenta sua velocidade, porque é menos afetado pela gravidade de sua estrela . A órbita de nenhum planeta é perfeitamente circular e, portanto, a distância de cada um varia ao longo do ano. A abordagem mais próxima de sua estrela é chamada de periastro ( periélio no Sistema Solar), enquanto sua separação mais distante da estrela é chamada de apastrão ( afélio ). À medida que um planeta se aproxima do periastro, sua velocidade aumenta à medida que ele troca energia potencial gravitacional por energia cinética, assim como um objeto em queda na Terra acelera ao cair; conforme o planeta atinge um astron, sua velocidade diminui, assim como um objeto lançado para cima na Terra diminui a velocidade ao atingir o ápice de sua trajetória. ^[128]

A órbita de cada planeta é delineada por um conjunto de elementos:

• A excentricidade de uma órbita descreve o quão alongada é a órbita de um planeta. Planetas com baixas excentricidades têm órbitas mais circulares, enquanto planetas com altas excentricidades têm órbitas mais elípticas. Os planetas do Sistema Solar têm excentricidades muito baixas e, portanto, órbitas quase circulares. ^[127] Cometas e objetos do cinturão de Kuiper (assim como vários planetas extrasolares) têm excentricidades muito altas e, portanto, órbitas extremamente elípticas. ^{[129] [130]}
• 

  Ilustração do semi-eixo maior
  O semi-eixo maior é a distância de um planeta até o ponto médio ao longo do maior diâmetro de sua órbita elíptica (veja a imagem). Essa distância não é igual ao apastrão, porque a órbita de nenhum planeta tem sua estrela exatamente no centro. ^[127]
• A inclinação de um planeta mostra o quão acima ou abaixo de um plano de referência estabelecido está sua órbita. No Sistema Solar, o plano de referência é o plano da órbita da Terra, denominado eclíptica . Para planetas extra-solares, o plano, conhecido como plano do céu ou plano do céu , é o plano perpendicular à linha de visão do observador da Terra. ^[131] Os oito planetas do Sistema Solar estão todos muito próximos da eclíptica; cometas e objetos do cinturão de Kuiper , como Plutão, estão em ângulos muito mais extremos em relação a ele. ^[132] Os pontos em que um planeta cruza acima e abaixo de seu plano de referência são chamados de nós ascendentes e descendentes . ^[127] A longitude do nó ascendente é o ângulo entre a longitude 0 do plano de referência e o nó ascendente do planeta. O argumento do periapsis (ou periélio no Sistema Solar) é o ângulo entre o nó ascendente de um planeta e sua abordagem mais próxima de sua estrela. ^[127]

Inclinação axial

A inclinação axial da Terra é de cerca de 23,4 °. Ele oscila entre 22,1 ° e 24,5 ° em um ciclo de 41.000 anos e atualmente está diminuindo.

Os planetas também têm vários graus de inclinação axial; eles estão em um ângulo em relação ao plano dos equadores de suas estrelas . Isso faz com que a quantidade de luz recebida por cada hemisfério varie ao longo do ano; quando o hemisfério norte aponta para longe de sua estrela, o hemisfério sul aponta para ela e vice-versa. Cada planeta, portanto, tem estações, mudanças no clima ao longo do ano. O momento em que cada hemisfério aponta para mais longe ou mais perto de sua estrela é conhecido como solstício . Cada planeta tem dois no curso de sua órbita; quando um hemisfério tem seu solstício de verão, quando seu dia é mais longo, o outro tem seu solstício de inverno, quando seu dia é mais curto. A quantidade variável de luz e calor recebida por cada hemisfério cria mudanças anuais nos padrões climáticos para cada metade do planeta. A inclinação axial de Júpiter é muito pequena, então sua variação sazonal é mínima; Urano, por outro lado, tem uma inclinação axial tão extrema que fica virtualmente de lado, o que significa que seus hemisférios estão perpetuamente na luz do sol ou perpetuamente na escuridão na época de seus solstícios. ^[133] Entre os planetas extra-solares, as inclinações axiais não são conhecidas com certeza, embora se acredite que a maioria dos Júpiteres quentes tem inclinação insignificante ou nenhuma inclinação axial como resultado de sua proximidade com suas estrelas. ^[134]

Rotação

Os planetas giram em torno de eixos invisíveis através de seus centros. O período de rotação de um planeta é conhecido como dia estelar . A maioria dos planetas no Sistema Solar giram na mesma direção em que orbitam o Sol, que é no sentido anti-horário visto de cima do pólo norte do Sol , com exceção de Vênus ^[135] e Urano, ^[136] que giram no sentido horário, embora a inclinação axial extrema de Urano signifique que há diferentes convenções sobre qual de seus pólos é o "norte" e, portanto, se ele está girando no sentido horário ou anti-horário. ^[137] Independentemente de qual convenção é usada, Urano tem uma rotação retrógrada em relação à sua órbita.

A rotação de um planeta pode ser induzida por vários fatores durante a formação. Um momento angular líquido pode ser induzido pelas contribuições individuais de momento angular de objetos agregados. O acréscimo de gás pelos planetas gigantes também pode contribuir para o momento angular. Finalmente, durante os últimos estágios da construção do planeta, um processo estocástico de acreção protoplanetária pode alterar aleatoriamente o eixo de rotação do planeta. ^[138] Há uma grande variação na duração do dia entre os planetas, com Vênus levando 243 dias para girar e os planetas gigantes apenas algumas horas. ^[139] Os períodos de rotação dos planetas extrasolares não são conhecidos. No entanto, para Júpiteres "quentes" , sua proximidade com suas estrelas significa que eles estão travados por maré (ou seja, suas órbitas estão em sincronia com suas rotações). Isso significa que eles sempre mostram um rosto para suas estrelas, com um lado em dia perpétuo, o outro em noite perpétua. ^[140]

Clareira orbital

A característica dinâmica definidora de um planeta é que ele limpou sua vizinhança . Um planeta que limpou sua vizinhança acumulou massa suficiente para reunir ou varrer todos os planetesimais em sua órbita. Na verdade, ele orbita sua estrela isoladamente, em vez de compartilhar sua órbita com uma infinidade de objetos de tamanhos semelhantes. Esta característica foi determinada como parte da definição oficial de planeta da IAU em agosto de 2006. Este critério exclui corpos planetários como Plutão , Eris e Ceres de planetários completos, tornando-os planetas anões . ^[1] Embora até o momento este critério se aplique apenas ao Sistema Solar, uma série de sistemas extrasolares jovens foram encontrados nos quais as evidências sugerem que a limpeza orbital está ocorrendo dentro de seus discos circunstelares . ^[141]

Características físicas

Tamanho e forma

O tamanho de um planeta é definido pelo menos por um raio médio (por exemplo, raio da Terra , raio de Júpiter , etc.); os raios polares e equatoriais de um esferóide ou formas elipsoidais triaxiais mais gerais são freqüentemente estimados (por exemplo, elipsóide de referência ). As quantidades derivadas incluem o achatamento, área de superfície e volume. Conhecer mais a taxa de rotação e massa, permite o cálculo da gravidade normal .

Massa

A característica física definidora de um planeta é que ele é massivo o suficiente para que a força de sua própria gravidade domine as forças eletromagnéticas que prendem sua estrutura física, levando a um estado de equilíbrio hidrostático . Isso efetivamente significa que todos os planetas são esféricos ou esferoidais. Até uma certa massa, um objeto pode ter forma irregular, mas além desse ponto, que varia dependendo da composição química do objeto, a gravidade começa a puxar um objeto em direção ao seu próprio centro de massa até que o objeto desmorone em uma esfera. ^[142]

A massa também é o principal atributo pelo qual os planetas se distinguem das estrelas . O limite superior de massa para o planeta é cerca de 13 vezes a massa de Júpiter para objetos com abundância isotópica do tipo solar , além da qual atinge condições adequadas para a fusão nuclear . Além do Sol, nenhum objeto de tal massa existe no Sistema Solar; mas existem exoplanetas deste tamanho. O limite de massa de 13 Júpiter não é universalmente aceito e a Enciclopédia de Planetas Extrasolares inclui objetos de até 60 massas de Júpiter, ^[58] e o Exoplanet Data Explorer até 24 massas de Júpiter. ^[143]

O menor planeta conhecido é PSR B1257 + 12A , um dos primeiros planetas extrasolares descobertos, que foi encontrado em 1992 em órbita ao redor de um pulsar . Sua massa é cerca de metade da do planeta Mercúrio. ^[4] O menor planeta conhecido orbitando uma estrela da sequência principal diferente do Sol é Kepler-37b , com uma massa (e raio) ligeiramente maior do que a da Lua .

Diferenciação interna

Ilustração do interior de Júpiter, com um núcleo rochoso coberto por uma camada profunda de hidrogênio metálico

Cada planeta começou sua existência em um estado totalmente fluido; na formação inicial, os materiais mais densos e pesados ​​afundavam no centro, deixando os materiais mais leves perto da superfície. Cada um, portanto, tem um interior diferenciado que consiste em um denso núcleo planetário cercado por um manto que é ou foi um fluido . Os planetas terrestres são selados dentro de crostas duras , ^[144] mas nos planetas gigantes o manto simplesmente se mistura com as camadas superiores de nuvens. Os planetas terrestres possuem núcleos de elementos como ferro e níquel e mantos de silicatos . Acredita-se que Júpiter e Saturno tenham núcleos de rocha e metal cercados por mantos de hidrogênio metálico . ^[145] Urano e Netuno , que são menores, têm núcleos rochosos cercados por mantos de água , amônia , metano e outros gelos . ^[146] A ação do fluido dentro dos núcleos desses planetas cria um geodinamo que gera um campo magnético . ^[144]

Atmosfera

atmosfera da Terra

Todos os planetas do Sistema Solar, exceto Mercúrio ^[147], têm atmosferas substanciais porque sua gravidade é forte o suficiente para manter os gases próximos à superfície. Os planetas gigantes maiores têm massa suficiente para manter grandes quantidades de gases leves como hidrogênio e hélio , enquanto os planetas menores perdem esses gases no espaço . ^[148] A composição da atmosfera da Terra é diferente da de outros planetas porque os vários processos de vida que ocorreram no planeta introduziram oxigênio molecular livre . ^[149]

As atmosferas planetárias são afetadas pela insolação variável ou energia interna, levando à formação de sistemas climáticos dinâmicos , como furacões , (na Terra), tempestades de poeira em todo o planeta (em Marte), um anticiclone maior do que o tamanho da Terra em Júpiter (chamada de Grande Mancha Vermelha ) e buracos na atmosfera (em Netuno). ^[133] Foi alegado que pelo menos um planeta extrassolar, HD 189733 b , possuía um sistema meteorológico semelhante à Grande Mancha Vermelha, mas duas vezes maior. ^[150]

Já foi demonstrado que Júpiteres quentes, devido às suas proximidades extremas com as estrelas hospedeiras, estão perdendo suas atmosferas no espaço devido à radiação estelar, bem como as caudas dos cometas. ^{[151] [152]} Esses planetas podem ter grandes diferenças de temperatura entre seus lados diurnos e noturnos que produzem ventos supersônicos, ^[153] embora os lados diurnos e noturnos de HD 189733 b pareçam ter temperaturas muito semelhantes, indicando que a atmosfera desse planeta efetivamente redistribui a energia da estrela ao redor do planeta. ^[150]

Magnetosfera

Magnetosfera da Terra (diagrama)

Uma característica importante dos planetas são seus momentos magnéticos intrínsecos , que por sua vez dão origem às magnetosferas. A presença de um campo magnético indica que o planeta ainda está geologicamente vivo. Em outras palavras, planetas magnetizados possuem fluxos de material eletricamente condutor em seu interior, que geram seus campos magnéticos. Esses campos mudam significativamente a interação do planeta e do vento solar. Um planeta magnetizado cria uma cavidade no vento solar em torno de si, chamada magnetosfera, que o vento não consegue penetrar. A magnetosfera pode ser muito maior do que o próprio planeta. Em contraste, os planetas não magnetizados têm apenas pequenas magnetosferas induzidas pela interação da ionosfera com o vento solar, o que não pode proteger efetivamente o planeta. ^[154]

Dos oito planetas do Sistema Solar, apenas Vênus e Marte não possuem esse campo magnético. ^[154] Além disso, a lua de Júpiter Ganimedes também tem um. Dos planetas magnetizados, o campo magnético de Mercúrio é o mais fraco e mal consegue desviar o vento solar . O campo magnético de Ganimedes é várias vezes maior, e o de Júpiter é o mais forte do Sistema Solar (tão forte que representa um sério risco à saúde em futuras missões tripuladas às suas luas). Os campos magnéticos dos outros planetas gigantes são aproximadamente semelhantes em força ao da Terra, mas seus momentos magnéticos são significativamente maiores. Os campos magnéticos de Urano e Netuno são fortemente inclinados em relação ao eixo de rotação e deslocados do centro do planeta. ^[154]

Em 2004, uma equipe de astrônomos no Havaí observou um planeta extra-solar em torno da estrela HD 179949 , que parecia estar criando uma mancha solar na superfície de sua estrela-mãe. A equipe formulou a hipótese de que a magnetosfera do planeta estava transferindo energia para a superfície da estrela, aumentando sua temperatura já elevada de 7.760 ° C em mais 400 ° C. ^[155]

Características secundárias

Os anéis de Saturno

Vários planetas ou planetas anões no Sistema Solar (como Netuno e Plutão) têm períodos orbitais que estão em ressonância uns com os outros ou com corpos menores (isso também é comum em sistemas de satélite). Todos, exceto Mercúrio e Vênus, têm satélites naturais , geralmente chamados de "luas". A Terra tem uma, Marte tem duas, e os planetas gigantes têm várias luas em sistemas complexos do tipo planetário. Muitas luas dos planetas gigantes têm características semelhantes às dos planetas terrestres e planetas anões, e algumas foram estudadas como possíveis moradas de vida (especialmente Europa ). ^{[156] [157] [158]}

Os quatro planetas gigantes também são orbitados por anéis planetários de tamanho e complexidade variados. Os anéis são compostos principalmente de poeira ou material particulado, mas podem hospedar minúsculos " moonlets " cuja gravidade molda e mantém sua estrutura. Embora as origens dos anéis planetários não sejam conhecidas com precisão, acredita-se que sejam o resultado de satélites naturais que caíram abaixo do limite de Roche de seu planeta pai e foram dilacerados pelas forças das marés . ^{[159] [160]}

Nenhuma característica secundária foi observada em torno dos planetas extrasolares. A anã submarrom Cha 110913-773444 , que foi descrita como um planeta invasor , acredita-se ser orbitada por um minúsculo disco protoplanetário ^[118] e a anã submarrom OTS 44 foi mostrada como rodeada por um disco protoplanetário substancial de pelo menos 10 massas terrestres. ^[119]