CRITERI DI CLASSIFICAZIONE PLANETARIA
A differenza delle stelle, oggetto di studio scientifico da più o meno sempre, l'osservazione scientifica dei pianeti del Sistema Solare ha dovuto attendere Galileo Galilei e l'invenzione del cannocchiale.
Da allora si sono susseguiti numerosi criteri di classificazione, basati sulle dimensioni, sulla composizione, sulla massa, sull'abitabilità, sull'età o altro ancora.
Partendo dai più piccoli e crescendo di massa e dimensioni, i corpi non stellari di un sistema solare possono essere divisi in alcune categorie che ne permettono una veloce classificazione.
Si noti che la Flotta Stellare utilizza un sistema leggermente diverso, basato su una successione di lettere dell'alfabeto latino piuttosto che su una lista di caratteristiche. Il sistema, in ossequio alla missione della Flotta che è "la ricerca di nuove forme di vita e di nuove civiltà" è fortemente incentrato su pianeti rocciosi, di tipo terrestre, presenti nella Zona Abitabile di una stella.
In calce al presente paragrafo una tabella riassume le principali caratteristiche dei corpi non stellari, secondo la classificazione della Flotta Stellare.
ASTEROIDI
Gli Asteroidi sono i corpi celesti di minor massa e dimensioni all'interno di un sistema solare, e sono di solito i residui del disco protoplanetario che non si sono aggregati a formare un pianeta.
Hanno un diametro fino a 1.000 chilometri, e si suddividono in tre categorie:
Asteroidi
Sono composti da rocce e pulviscolo. Hanno forma irregolare perché non raggiungono la condizione di equilibrio idrostatico.
Planetoidi
Sono composti da rocce e pulviscolo. Grazie alle loro dimensioni raggiungono un equilibrio idrostatico, quindi hanno forma sferoidale.
Comete
Sono composte da polveri e ghiaccio e possono avere orbite molto eccentriche.
L'equilibrio idrostatico è la condizione che permette ad un corpo celeste di assumere forma sferica o sferoidale.
Cerere - Credit: NASA
Nel Sistema Solare, Cerere, un planetoide di 975 chilometri di diametro equatoriale, è considerato sia l'asteroide più grande che il più piccolo dei Pianeti Nani, e costituisce l'elemento di transizione fra le due categorie.
Un elenco dei principali asteroidi del Sistema Solare è disponibile su Wikipedia / Asteroidi del Sistema Solare.
Gli asteroidi sono uno dei componenti su cui si concentra l'esplorazione preliminare di un sistema solare da parte delle navi della Flotta Stellare, in quanto possono rappresentare un pericolo per la navigazione. Poiché si tratta in genere di corpi di piccole dimensioni, la Flotta Stellare usa un'unica classe - la D - per identificare tanto gli asteroidi quanto i satelliti naturali dei pianeti i quali, per ovvie ragioni (ricerca di mondi abitabili e di forme di vita intelligente), hanno la priorità in queste esplorazioni e mappature.
SATELLITI
Un Satellite è, per definizione, qualsiasi corpo celeste naturale che orbiti attorno ad un pianeta - nano, roccioso o gigante - invece che attorno alla propria stella.
I satelliti possono avere qualsiasi composizione - rocce, pulviscolo o ghiaccio - e qualsiasi dimensione, da quella di un asteroide (come le lune Deimos e Phobos di Marte) fino a quelle di un vero e proprio pianeta di classe M (come Andoria).
Ad un satellite non è richiesto di possedere equilibrio idrostatico - assumere forma sferica o sferoidale - né dominanza orbitale - aver ripulito la propria orbita da altri corpi che non siano suoi satelliti o a lui legati gravitazionalmente.
Phobos ed Europa (immagini non in scala) - Credit: NASA / JPL
Per praticità, la Flotta Stellare cataloga tanto gli asteroidi quanto i satelliti nella stessa classe, la D.
Poiché la priorità della Flotta Stellare è quella di ricercare "nuove forme di vita e nuove civiltà", la classe D non viene utilizzata per indicare quei satelliti che ospitano ecosistemi complessi in grado di sostenere la vita. In questo caso la Flotta Stellare preferisce utilizzare, seppure impropriamente, le equivalenti classi planetarie.
PIANETI NANI
In data stellare 2006.236 la IAU (International Astronomical Union), dopo lunghe e accese discussioni, ha introdotto la definizione di Pianeta Nano, ad indicare quei corpi rocciosi che, più grandi di un asteroide, non rispettano tutti i criteri per essere definiti "pianeti".
In particolare, un Pianeta Nano risponde a questi requisiti:
- Orbita attorno alla propria stella. Se orbita attorno ad un altro corpo del sistema è un satellite.
- Ha raggiunto l'equilibrio idrostatico, assumendo forma sferica o sferoidale.
- Non ha raggiunto la dominanza orbitale, ovvero non ha ripulito la propria orbita da altri corpi che non siano suoi satelliti o a lui legati gravitazionalmente.
Il terzo punto, in particolare, è quello che distingue i Pianeti veri e propri dai Pianeti Nani.
Si può notare che, fra i criteri che distinguono un Pianeta Nano da ogni altro pianeta, non rientrano massa e dimensioni. In teoria, quindi, potrebbe essere classificato come Pianeta Nano anche un mondo delle dimensioni di Giove. Tuttavia, si presume che un normale pianeta, di qualsiasi dimensione esso sia, abbia raggiunto la dominanza orbitale e non rientri, pertanto, in questa categoria.
Plutone - Credit: NASA
Un elenco dei principali Pianeti Nani del Sistema Solare è disponibile su Wikipedia / Pianeti Nani.
Nell'esplorazione della Galassia, le navi della Flotta Stellare hanno una priorità differente rispetto ai vascelli del Consiglio Scientifico della Federazione. Queste priorità sono principalmente l'identificazione di pericoli per la navigazione e la scoperta di pianeti abitabili e/o abitati. Per questa ragione, le navi della Flotta Stellare utilizzano il termine "Pianeta Nano" in una modalità differente, con riferimento a corpi planetari sferoidali con diametro compreso fra i 1.000 e i 3.000 chilometri (pianeti di classe A e C).
PIANETI ROCCIOSI
Un Pianeta è un corpo celeste diverso da una Stella, da un Asteroide o da un Satellite. È inoltre diverso da un Pianeta Nano, che non ne costituisce una sottocategoria.
Un Pianeta, per essere classificato tale, deve possedere questi requisiti:
- Orbita attorno alla propria stella. Se orbita attorno ad un altro corpo del sistema è un satellite.
- Ha raggiunto l'equilibrio idrostatico, assumendo forma sferica o sferoidale.
- Ha raggiunto la dominanza orbitale, ovvero ha ripulito la propria orbita da altri corpi che non siano suoi satelliti o a lui legati gravitazionalmente.
Il terzo punto, in particolare, è quello che distingue i Pianeti veri e propri dai Pianeti Nani.
I pianeti rocciosi, così chiamati perché composti principalmente da elementi pesanti quali rocce e metalli, si dividono in tre categorie:
Pianeti Minori
Hanno un diametro equatoriale compreso fra i 3.000 e i 10.000 chilometri.
Pianeti Terrestri
Hanno un diametro equatoriale compreso fra i 10.000 e i 15.000 chilometri. La quasi totalità dei mondi abitabili appartiene a questa categoria.
SuperTerre
Hanno caratteristiche che ne fanno l'elemento di transizione fra i Pianeti Terrestri e i Pianeti Giganti.
I Pianeti Minori costituiscono l'anello di congiunzione fra i Pianeti Nani e quelli di tipo Terrestre. A causa delle loro ridotte dimensioni questi pianeti tendono a raffreddarsi prima dei loro fratelli maggiori.
Questa fase di raffreddamento è seguita dalla solidificazione del nucleo, che smette di ruotare e di generare un forte campo magnetico in grado di proteggere il pianeta dai venti solari.
La diminuzione o la perdita del campo magnetico, a sua volta, comporta una maggiore irradiazione della superficie - tanto di particelle cosmiche quanto di radiazioni emesse dalla stella - che ha l'effetto di "sterilizzare" la superficie, uccidendo ogni eventuale forma di vita tranne i batteri più resistenti.
La solidificazione del nucleo blocca inoltre ogni attività vulcanica, che è alla base della formazione di un'atmosfera. Senza generazione di nuova atmosfera, i venti solari col tempo soffiano via quella esistente, trasformando il pianeta in una landa sterile e deserta.
Nel Sistema Solare, due esempi di questi Pianeti Minori sono Mercurio e Marte.
Anche la Luna, se non fosse un satellite della Terra, rientrerebbe in questa categoria.
Mercurio e Marte- Credit: NASA
La Flotta Stellare utilizza due categorie per identificare questo tipo di pianeti: B (per i pianeti troppo inospitali per essere terraformati, come Mercurio) e K (per i pianeti che possono essere resi abitabili, come Marte).
I Pianeti Terrestri costituiscono la quasi totalità dei mondi abitabili perché, a differenza dei Pianeti Minori, le loro dimensioni gli permettono di mantenere un nucleo caldo per molti miliardi di anni.
Poiché il nucleo non si raffredda, rimane fluido e continua a ruotare generando un campo magnetico che protegge il pianeta da radiazioni stellari e particelle cosmiche.
Inoltre, poggiando su una base liquida, gli strati superiori del pianeta (mantello e crosta) continuano a muoversi, provocando un'attività vulcanica che fornisce sempre nuovi gas all'atmosfera, in sostituzione di quelli che vengono soffiati via dal vento solare.
La permanenza di calore, atmosfera e campo magnetico protettivo permette a questi pianeti di sviluppare forme di vita più avanzate dei batteri, che col tempo possono evolversi fino a diventare senzienti.
Nel Sistema Solare, due esempi di questi Pianeti Terrestri sono Venere e la stessa Terra.
Venere e Terra - Credit: NASA
La Flotta Stellare, la cui missione principale consiste nella "ricerca di nuove forme di vita e di nuove civiltà", ha riservato undici delle ventidue classi del suo sistema di identificazione ai pianeti di questo tipo: E, F, G, H, L, M, N, O , P ,Q e R sono utilizzate per le diverse tipologie di mondi rocciosi, molti dei quali sono esclusivamente di dimensioni terrestri, a cominciare proprio da M (la lettera deriva dalla parola vulcaniana Minshara) ed O (Minshara Pelagico), che indicano le classi dei pianeti abitabili per antonomasia.
Per semplicità di descrizione, la Flotta Stellare classifica "Pianeta di classe M" (o di un'altra classe che descrive un pianeta terrestre) ogni corpo roccioso che rientri nei requisiti di dimensioni ed abitabilità, anche nel caso in cui questo corpo celeste sia, tecnicamente, un satellite di un altro pianeta, come ad esempio Andoria.
Le SuperTerre costituiscono l'elemento di transizione fra i pianeti di tipo terrestre e i Pianeti Giganti.
Poiché la loro composizione può variare, e con essa la loro densità, a partire da questa classe di pianeti non si parla più di dimensioni ma di massa. Rientrano in questa categoria i pianeti che hanno una massa compresa fra le due e le dieci volte quella della Terra.
Il termine "SuperTerra" può essere sviante: non si tratta infatti di pianeti di classe M od O di grande massa, ma di pianeti che possono appartenere a qualsiasi classe, e non necessariamente possiedono un ecosistema in grado di supportare forme di vita.
È opportuno ricordare che le SuperTerre, anche quelle che possiedono un ambiente compatibile con la vita umanoide, sono considerate "Pianeti ostili alla vita", principalmente a causa dell'alto valore della gravità sulla superficie (in qualche caso addirittura superiore a quello dei Giganti Gassosi).
Tabella comparativa delle dimensioni di pianeti terrestri (1M) e SuperTerre (5M) in base alla loro composizione
La Flotta Stellare assegna alle SuperTerre la classe X, che insieme a quelle Y e Z identifica i pianeti con un ambiente ostile alla vita umanoide.
PIANETI GIGANTI
Un Pianeta è un corpo celeste diverso da una Stella, da un Asteroide o da un Satellite. È inoltre diverso da un Pianeta Nano, che non ne costituisce una sottocategoria.
Un Pianeta, per essere classificato tale, deve possedere questi requisiti:
- Orbita attorno alla propria stella. Se orbita attorno ad un altro corpo del sistema è un satellite.
- Ha raggiunto l'equilibrio idrostatico, assumendo forma sferica o sferoidale.
- Ha raggiunto la dominanza orbitale, ovvero ha ripulito la propria orbita da altri corpi che non siano suoi satelliti o a lui legati gravitazionalmente.
Il terzo punto, in particolare, è quello che distingue i Pianeti veri e propri dai Pianeti Nani.
I Pianeti Giganti, che devono il loro nome alle dimensioni e alla massa (superiore a quella delle SuperTerre), si dividono nelle seguenti categorie:
Costituiti principalmente da composti dell'idrogeno come acqua, metano e ammoniaca.
Costituiti prevalentemente da idrogeno ed elio.
Si tratta quasi esclusivamente di Giganti Gassosi la cui prossimità alla stella provoca un'espansione delle dimensioni.
Costituiscono l'anello di congiunzione fra i pianeti e le stelle.
I Pianeti Giganti Ghiacciati si formano nella Zona Fredda di un sistema stellare. Sono costituiti da "ghiacci" - ovvero da acqua (H2O), ammoniaca (NH3) e metano (CH4), tutti composti dell'idrogeno - e sono quindi solidi pur non essendo rocciosi, a differenza dei pianeti giganti composti da idrogeno ed elio in forma gassosa.
Hanno una massa compresa fra le 10 volte quella terrestre (limite delle SuperTerre) e le 30/50 volte (limite dei Giganti Gassosi), mentre le dimensioni variano da 50.000 a 100.000 chilometri di diametro.
A differenza dei Giganti Gassosi, quelli Ghiacciati hanno un nucleo composto da ghiaccio supercompresso invece che da idrogeno metallico. Hanno un forte campo magnetico, generato non dalla rotazione del nucleo ma dalla compressione e ionizzazione del mantello.
Poiché sono composti da ghiacci, la loro formazione avviene necessariamente oltre la frost line.
Sono stati osservati Giganti Ghiacciati nelle zone abitabili e calde di alcune stelle, e l'unica possibile spiegazione è quella di una migrazione orbitale.
I Giganti Ghiacciati "caldi" hanno, a parità di massa, dimensioni maggiori dei loro cugini oltre la frost line: come per i Giganti Gassosi, si ritiene che questo sia dovuto all'evaporazione degli strati superficiali che assumono la consistenza di una densa atmosfera.
Si ritiene che la migrazione orbitale e la successiva presenza di pianeti giganti in prossimità della loro stella provochi un significativo aumento delle collisioni cometarie con i pianeti interni, rocciosi: nei sistemi in cui si trovano pianeti terrestri nella Zona Abitabile, questo maggior apporto di acqua produce un pianeta di classe O invece di M.
La Flotta Stellare utilizza la classe I per identificare questi pianeti.
I Pianeti Giganti Gassosi si formano nella Zona Fredda di un sistema stellare. Sono costituiti, come suggerisce il loro nome, da idrogeno ed elio in forma gassosa.
Hanno una massa compresa fra le 30/50 volte quella terrestre (limite dei Giganti Ghiacciati) e circa 13 volte la massa di Giove (pari a 1.9 x 1027 kg), limite oltre il quale si ha la fusione del deuterio e la trasformazione di questi pianeti in nane brune.
Le dimensioni dei Giganti Gassosi variano da circa 100.000 a circa 300.000 km di diametro, oltre i quali si entra nella classe dei Supergiganti / Subnane brune.
Il nucleo dei Giganti Gassosi è composto da idrogeno metallico. In virtù di questa loro composizione, hanno un fortissimo campo magnetico.
Poiché sono composti da gas, la loro formazione avviene necessariamente oltre la frost line.
Sono stati osservati Giganti Gassosi nelle zone abitabili e calde di alcune stelle, e l'unica possibile spiegazione è quella di una migrazione orbitale.
I Giganti Gassosi di questo tipo, chiamati "Giganti Caldi" rientrano nella classe dei Supergiganti gassosi.
Si ritiene che la migrazione orbitale e la successiva presenza di pianeti giganti in prossimità della loro stella provochi un significativo aumento delle collisioni cometarie con i pianeti interni, rocciosi: nei sistemi in cui si trovano pianeti terrestri nella Zona Abitabile, questo maggior apporto di acqua produce un pianeta di classe O invece di M.
La Flotta Stellare utilizza la classe J per identificare questi pianeti.
I Pianeti Supergiganti Gassosi sono una particolare sottocategoria dei Giganti Gassosi nota anche con il nome di "Giganti Caldi", a causa della estrema vicinanza alla propria stella.
Di norma questi pianeti hanno un raggio maggiore rispetto ai normali Giganti Gassosi, causato dal surriscaldamento e dalla conseguente espansione dei gas di cui sono composti, ma non una massa significativamente maggiore, perché l'intenso calore ed irraggiamento provocano una rapida e consistente perdita di atmosfera.
La massa non è comunque mai superiore a tredici volte quella di Giove, limite oltre il quale si avrebbe la fusione del deuterio e la trasformazione del pianeta in una nana bruna.
A causa delle masse molto simili, le classi dei Giganti Gassosi Caldi e delle Subnane Brune sembrano quasi sovrapporsi.
La principale differenza fra i due gruppi attiene al metodo di formazione del corpo celeste: accrescimento e collasso del disco protoplanetario per i pianeti, collasso gravitazionale di una nube di gas per le subnane brune.
La Flotta Stellare utilizza la classe S per identificare questi pianeti.
Le Subnane Brune sono una particolare categoria di corpi celesti a cavallo fra i pianeti e le stelle.
Pur avendo dimensioni e massa paragonabili a quelle dei Giganti e dei Supergiganti Gassosi, si formano per collasso gravitazionale come le stelle e non per collasso del disco protoplanetario come i pianeti. Per questa ragione andrebbero considerate stelle e non pianeti.
Di contro, non raggiungono la massa critica necessaria per la fusione del deuterio, pari a tredici masse gioviane, e quindi a differenza delle nane brune non possono essere considerate stelle.
La Flotta Stellare utilizza la classe T per identificare i corpi celesti appartenenti a questa categoria.
TABELLA RIEPILOGATIVA PER CLASSE
CLASSE | TIPOLOGIA | SOTTOTIPO | POSIZIONE | DIAMETRO | MASSA | ABITABILITÀ | NOTA |
---|---|---|---|---|---|---|---|
A | Pianeta Roccioso | Pianeta Nano | Zona Fredda | 1.000 - 3.000 km | == | No | Protopianeta in formazione |
B | Pianeta Roccioso | Pianeta Minore | Zona Calda | 3.000 - 10.000 km | == | No | |
C | Pianeta Roccioso | Pianeta Nano | Zona Fredda | 1.000 - 3.000 km | == | No | |
D | Pianeta Roccioso | Satelliti o Asteroidi | Qualsiasi | 100 - 10.000 km | == | No | Diviso in sottoclassi |
E | Pianeta Roccioso | Pianeta Minore o Terrestre | Qualsiasi | 3.000 - 15.000 km | == | No | Protopianeta in formazione |
F | Pianeta Roccioso | Pianeta Minore o Terrestre | Qualsiasi | 3.000 - 15.000 km | == | No | Protopianeta in formazione |
G | Pianeta Roccioso | Pianeta Minore o Terrestre | Qualsiasi | 3.000 - 15.000 km | == | No | Protopianeta in formazione |
H | Pianeta Roccioso | Pianeta Terrestre | Zona Abitabile | 10.000 - 15.000 km | == | Con adattamenti | |
I | Pianeta Gigante | Gigante Ghiacciato | Zona Fredda | == | 10-50 volte la Terra | No | Si trovano anche in Zona Calda |
J | Pianeta Gigante | Gigante Gassoso | Zona Fredda | == | ≥ 50 volte la Terra | No | In Zona Calda sono classe S |
K | Pianeta Roccioso | Pianeta Minore | Zona Abitabile | 3.000 - 10.000 km | == | No | Terraformabile |
L | Pianeta Roccioso | Pianeta Terrestre | Zona Abitabile | 10.000 - 15.000 km | == | Da verificare | Terraformabile |
M | Pianeta Roccioso | Pianeta Terrestre | Zona Abitabile | 10.000 - 15.000 km | == | Sì | Diviso in sottoclassi |
N | Pianeta Roccioso | Pianeta Terrestre | Zona Calda | 10.000 - 15.000 km | == | No | |
O | Pianeta Roccioso | Pianeta Terrestre | Zona Abitabile | 10.000 - 15.000 km | == | Sì | Diviso in sottoclassi |
P | Pianeta Roccioso | Pianeta Terrestre | Zona Abitabile | 10.000 - 15.000 km | == | Sì | |
Q | Pianeta Roccioso | Pianeta Minore o Terrestre | Orbita Eccentrica | 3.000 - 15.000 km | == | Da verificare | |
R | Pianeta Roccioso | Pianeta Minore o Terrestre | Spazio Interstellare | 3.000 - 15.000 km | == | Da verificare | |
S | Pianeta Gigante | Gigante Gassoso | Zona Calda | == | ≥ 50 volte la Terra | No | In Zona Fredda sono classe J |
T | Subnana Bruna | Stella Mancata | Spazio Interstellare | == | ≥ 50 volte la Terra | No | |
X | Pianeta roccioso | Super terra | Qualsiasi | == | 2-10 volte la Terra | No | Gravità e pressione eccessive |
Y | Pianeta roccioso | Pianeta Minore o Terrestre | Qualsiasi | 3.000 - 15.000 km | == | No | Ambiente ostile alla vita |
In colore blu sono evidenziate le classi di pianeti potenzialmente o certamente abitabili, anche con adattamenti all'ambiente. |
EVOLUZIONE PER CLASSE
Le classi D, I, J, S, T e X si formano autonomamente.