Planets : ดาวเคราะห์ 🇹🇭
Magnetosphere
One important characteristic of the planets is their intrinsic magnetic moments, which in turn give rise to magnetospheres. The presence of a magnetic field indicates that the planet is still geologically alive. In other words, magnetized planets have flows of electrically conducting material in their interiors, which generate their magnetic fields. These fields significantly change the interaction of the planet and solar wind. A magnetized planet creates a cavity in the solar wind around itself called the magnetosphere, which the wind cannot penetrate. The magnetosphere can be much larger than the planet itself. In contrast, non-magnetized planets have only small magnetospheres induced by Interaction of the lonosphere with the solar wind, which cannot effectively protect the planet, Of the eight planets in the Solar System, only Venus and Mars lack such a magnetic field, Of the magnetized planets, the magnetic field of Mercury is the weakest and is barely able to deflect the solar wind. Jupiter's moon Ganymede has a magnetic field several times stronger, and Jupiter's is the strongest in the Solar System (so intense in fact that it poses a serious health risk to future crewed missions to all its moons inward of Callisto The magnetic fields of the other giant planets, measured at their surfaces, are roughly similar in strength to that of Earth, but their magnetic moments are significantly larger. The magnetic fields of Uranus and Neptune are strongly tilted relative to the planets' rotational axes and displaced from the planets' centres.
In 2003, a team of astronomers in Hawaii observing the star HD 179949 detected a bright spot on its surface, apparently created by the magnetosphere of an orbiting hot Jupiter.
Secondary characteristics
Several planets or dwarf planets in the Solar System (such as Neptune and Pluto) have orbital periods that are in resonance with each other or with smaller bodies. This is common in satellite systems (e.g. the resonance between lo, Europa, and Ganymede around Jupiter, or between Enceladius and Dione around Saturn). All except Mercury and Venus have natural satellites, often called "moons". Earth has one, Mars has two, and the giant planets have numerous moons in complex planetary-type systems. Except for Ceres and Sedna, all the consensus dwarf planets are known to have at least one moon as well. Many moons of the giant planets have features similar to those on the terrestrial planets and dwarf planets, and some have been studied as possible abodes of life (especially Europa and Enceladus).
The four giant planets are orbited by planetary rings of varying size and complexity. The rings are composed primarily of dust or particulate matter, but can host tiny moonlets' whose gravity shapes and maintains their structure. Although the origins of planetary rings are not precisely known, they are believed to be the result of natural satellites that fell below their parent planets' Roche limits and were torn apart by tidal forces, The dwarf planets Haumeal 14 and Quaoar also have rings,
No secondary characteristics have been observed around exoplanets. The sub-brown dwarf Cha 110913-773444, which has been described as a rogue planet, is believed to be orbited by a tiny protoplanetary disc, and the sub-brown dwarf OTS 44 was shown to be surrounded by a substantial protoplanetary disk of at least 10 Earth masses.
History and etymology
The idea of planets has evolved over the history of astronomy, from the divine lights of antiquity to the earthly objects of the scientific age. The concept has expanded to include worlds not only in the Solar System, but in multitudes of other extrasolar systems. The consensus as to what counts as a planet, as opposed to other objects, has changed several times. It previously encompassed asteroids, moons, and dwarf planets like Pluto, and there continues to be same disagreement today.
Ancient civilizations and classical planets
The five classical planets of the Solar System, being visible to the naked eye, have been known since ancient times and have had a significant impact on mythology, religious cosmology, and ancient astronomy. In ancient times, astronomers noted how certain lights moved across the sky, as opposed to the "fixed stars", which maintained a constant relative position in the sky. Ancient Greeks called these lights πλάνητες αστέρες (planêtes asteres) 'wandering stars' or simply πλανήται (planētal) wanderers from which today's word "planet" was derived, In ancient Greece, China, Babylon, and indeed all pre modern civilizations, It was almost universally believed that Earth was the center of the Universe and that all the "planets" circled Earth. The reasons for this perception were that stars and planets appeared to revolve around Earth each day and the apparently common-sense perceptions that Earth was solid and stable and that it was not moving but at rest.
Babylon
The first civilization known to have a functional theory of the planets were the Babylonians, who lived in Mesopotamia in the first and second millennia BC. The oldest surviving planetary astronomical text is the Babylonian Venus tablet of Ammisaduqa, a 7th century BC copy of a list of observations of the motions of the planet Venus, that probably dates as early as the second millennium BC.16 The MULAPIN is a pair of cuneiform tablets dating from the 7th century BC that lays out the motions of the Sun, Moon, and planets over the course of the year, Late Babylonian astronomy is the origin of Western astronomy and indeed all Western efforts in the exact sciences, The Enuma anu enlil, written during the Neo-Assyrian period in the 7th century BC, 1168 comprises a list of omens and their relationships with various celestial phenomena including the motions of the planets, The inferior planets Venus and Mercury and the superior planets Mars, Jupiter, and Saturn were all identified by Babylonian astronomers. These would remain the only known planets until the invention of the telescope in early modern times.
Greco-Roman astronomy
The ancient Greeks initially did not attach as much significance to the planets as the Babylonians. In the 6th and 5th centuries BC, the Pythagoreans appear to have developed their own Independent planetary theory, which consisted of the Earth, Sun, Moon, and planets revolving around a "Central Fire" at the center of the Universe. Pythagoras or Parmenides is said to have been the first to identify the evening star (Hesperos) and morning star (Phosphoros) as one and the same (Aphrodite, Greek corresponding to Latin Venus), Though this had long been known in Mesopotamia In the 3rd century BC, Aristarchus of Samos proposed a hellocentric system, according to which Earth and the planets revolved around the Sun. The geocentric system remained dominant until the Scientific Revolution.
By the 1st century BC, during the Hellenistic period, the Greeks had begun to develop their own mathematical schemes for predicting the positions of the planets. These schemes, which were based on geometry rather than the arithmetic of the Babylonians, would eventually eclipse the Babylonians' theories in complexity and comprehensiveness and account for most of the astronomical movements observed from Earth with the naked eye. These theories would reach their fullest expression in the Almagest written by Ptolemy in the 2nd century CE. So complete was the domination of Ptolemy's model that it superseded all previous works on astronomy and remained the definitive astronomical text in the Western world for 13 centuries. To the Greeks and Romans, there were seven known planets, each presumed to be circling Earth according to the complex laws laid out by Ptolemy. They were, in increasing order from Earth (in Ptolemy's order and using modern names): the Moon, Mercury, Venus, the Sun, Mars, Jupiter, and Saturn.
Medieval astronomy
After the fall of the Western Roman Empire, astronomy developed further in India and the medieval Islamic world. In 499 CE, the Indian astronomer Aryabhata propounded a planetary model that explicitly incorporated Earth's rotation about its axis, which he explains as the cause of what appears to be an apparent westward motion of the stars. He also theorized that the orbits of planets were elliptical, Aryabhata's followers were particularly strong in South India, where his principles of the diurnal rotation of Earth, among others, were followed and a number of secondary works were based on them. The astronomy of the Islamic Golden Age mostly took place in the Middle East, Central Asia, Al-Andalus, and North Africa, and later in the Far East and India. These astronomers, like the polymath ibn al-Haytham, generally accepted geocentrism, although they did dispute Ptolemy's system of epicycles and sought alternatives. The 10th-century astronomer Abu Sa'id al-Sijzi accepted that the Earth rotates around its axis, In the 11th century, the transit of Venus was observed by Avicenna, His contemporary Al-Biruni devised a method of determining the Earth's radius using trigonometry that, unlike the older method of Eratosthenes, only required observations at a single mountain.
Scientific Revolution and discovery of outer planets :
With the advent of the Scientific Revolution and the heliocentric model of Copernicus, Galileo, and Kepler, use of the term "planet" changed from something that moved around the sky relative to the fixed star to a body that orbited the Sun, directly (a primary planet) or Indirectly (a secondary or satellite planet). Thus the Earth was added to the roster of planets, and the Sun was removed. The Copernican count of primary planets stood until 1781, when William Herschel discovered Uranus,
When four satellites of Jupiter (the Galilean moons) and five of Saturn were discovered in the 17th century, they joined Earth's Moon in the category of "satellite planets" or secondary planets orbiting the primary planets, though in the following decades they would come to be called simply "satellites for short. Scientists generally considered planetary satellites to also be planets until about the 1920s, although this usage was not common among non-scientists.
In the first decade of the 19th century, four new "planets" were discovered: Ceres (in 1801), Pallas (in 1802), Juno (in 1804), and Vesta (in 1807). It soon became apparent that they were rather different from previously known planets: they shared the same general region of space, between Mars and Jupiter (the asteroid belt), with sometimes overlapping orbits. This was an area where only one planet had been expected, and they were much smaller than all other planets; indeed, it was suspected that they might be shards of a larger planet that had broken up. Herschel called them asteroids (from the Greek for 'starlike") because even in the largest telescopes they resembled stars, without a resolvable disk, The situation was stable for four decades, but in the 1840s several additional asteroids were discovered (Astraea in 1845; Hebe, Iris, and Flora In 1847, Metis In 1848; and Hyglea in New "planets' were discovered every year; as a result, astronomers began tabulating the asteroids (minor planets) separately from the major planets and assigning them numbers instead of abstract planetary symbols, although they continued to be considered as small planets.
Neptune was discovered in 1846, its position having been predicted thanks to its gravitational influence upon Uranus. Because the orbit of Mercury appeared to be affected in a similar way, it was believed in the late 19th century that there might be another planet even closer to the Sun. However, the discrepancy between Mercury's orbit and the predictions of Newtonian gravity was instead explained by an improved theory of gravity, Einstein's general relativity.
Pluto was discovered in 1930. After initial observations led to the belief that it was larger than Earth the object was immediately accepted as the ninth major planet. Further monitoring found the body was actually much smaller. in 1936, Ray Lyttleton suggested that Pluto may be an escaped satellite of Neptune, 189) and Fred Whipple suggested in 1964 that Pluto may be a comet, The discovery of its large moon Charon in 1978 showed that Pluto was only 0.2% the mass of Earth. As this was still substantially more massive than any known asteroid, and because no other trans-Neptunian objects had been discovered at that time, Pluto kept its planetary status, only officially losing it in 2006.
In the 1950s, Gerard Kuiper published papers on the origin of the asteroids. He recognized that asteroids were typically not spherical, as had previously been thought, and that the asteroid families were remnants of collisions. Thus he differentiated between the largest asteroids as "true planets' versus the smaller ones as collisional fragments. From the 1960s onwards, the term "minor planet" was mostly displaced by the term "asteroid", and references to the asteroids as planets in the literature became scarce, except for the geologically evolved largest three: Ceres, and less often Pallas and Vesta.
The beginning of Solar System exploration by space probes in the 1960s spurred a renewed interest in planetary science. A split in definitions regarding satellites occurred around then: planetary scientists began to reconsider the large moons as also being planets, but astronomers who were not planetary scientists generally did not (This is not exactly the same as the definition used in the previous century, which classed all satellites as secondary planets, even non-round ones like Saturri's Hyperion or Mars's Phobos and Deimos.
All the eight major planets and their planetary-mass moons have since been explored by spacecraft, as have many asteroids and the dwarf planets Ceres and Pluto; however, so far the only planetary-mass body beyond Earth that has been explored by humans is the Moon.bl
Defining the term planet
A growing number of astronomers argued for Pluto to be deciassified as a planet, because many similar objects approaching Its size had been found in the same region of the Solar System (the Kuiper belt) during the 1990s and early 2000s. Pluto was found to be just one "small" body in a population of thousands. They often referred to the demotion of the asteroids as a precedent, although that had been done based on their geophysical differences from planets rather than their being in a belt. Some of the larger trans-Neptunian objects, such as Quaoar, Sedna, Eris, and Haumea, were heralded in the popular press as the tenth planet.
The announcement of Erls In 2005, an object 27% more massive than Pluto, created the Impetus for an official definition of a planet, 1996 as considering Pluto a planet would logically have demanded that Eris be considered a planet as well. Since different procedures were in place for naming planets versus non-planets, this created an urgent situation because under the rules Eris could not be named without defining what a planet was. At the time, it was also thought that the size required for a trans-Neptunian object to become round was about the same as that required for the moons of the giant planets (about 400 km diameter), a figure that would have suggested about 200 round objects in the Kulper belt and thousands more beyond, Many astronomers argued that the public would not accept a definition creating a large number of planets.
To acknowledge the problem, the International Astronomical Union (IAU) set about creating the definition of planet and produced one in August 2006. Under this definition, the Solar System is considered to have eight planets (Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, and Neptune). Bodies that fulfill the first two conditions but not the third are classified as dwarf planets, provided they are not natural satellites of other planets.. Originally an IAU committee had proposed a definition that would have included a larger number of planets as it did not include (c) as a criterion., After much discussion, it was decided via a vote that those bodies should instead be classified as dwarf planets.
Criticisms and alternatives to IAU definition :
The IAU definition has not been universally used or accepted. in planetary geology, celestial objects are defined as planets by geophysical characteristics. A celestial body may acquire a dynamic (planetary) geology at approximately the mass required for its mantle to become plastic under its own weight. This leads to a state of hydrostatic equilibrium where the body acquires a stable, round shape, which is adopted as the hallmark of planethood by geophysical definitions, For example
a substellar-mass body that has never undergone nuclear fusion and has enough gravitation to be round due to hydrostatic equilibrium, regardless of its orbital parameters, In the Solar System, this mass is generally less than the mass required for a body to clear its orbit; thus, some objects that are considered "planets under geophysical definitions are not considered as such under the IAU definition, such as Ceres and Pluto. (In practice, the requirement for hydrostatic equilibrium is universally relaxed to a requirement for rounding and compaction under self-gravity; Mercury is not actually in hydrostatic equilibrium, but is universally included as a planet regardless,) Proponents of such definitions often argue that location should not matter and that planethood should be defined by the intrinsic properties of an object. 14 Dwarf planets had been proposed as a category of small planet (as opposed to minor planets as sub-planetary objects) and many planetary geologists continue to treat them as planets despite the IAU definition.
The number of dwarf planets even among known objects is not certain. In 2019, Grundy et al. argued based on the low densities of some mid-sized trans-Neptunian objects that the limiting size required for a trans-Neptunian object to reach equilibrium was in fact much larger than it is for the icy moons of the giant planets, being about 900-1000 km diameter. There is general consensus on Ceres in the asteroid belt 206) and on the eight trans-Neptunians that probably cross this threshold-Orcus, Pluto, Haumea, Quaoar, Makemake, Gonggong, Eris, and Sedna.
Planetary geologists may include the nineteen known planetary-mass moons as "satellite planets', including Earth's Moon and Pluto's Charon, like the early modern astronomers. Some go even further and include as planets relatively large, geologically evolved bodies that are nonetheless not very round today, such as Pallas and Vesta; rounded bodies that were completely disrupted by impacts and re-accreted like Hyglea, or even everything at least the diameter of Saturri's moon Mimas, the smallest planetary-mass moon. (This may even include objects that are not round but happen to be larger than Mimas, like Neptune's moon Proteus) Astronomer Jean-Luc Margot proposed a mathematical criterion that determines whether an object can clear its orbit during the lifetime of its host star, based on the mass of the planet, its semimajor axis, and the mass of its host star. The formula produces a value called that is greater than 1 for planets. The eight known planets and all known exoplanets have values above 100, while Ceres, Pluto, and Eris have JT values of 0.1, or less. Objects with t values of 1 or more are expected to be approximately spherical, so that objects that fulfill the orbital-zone clearance requirement around Sun-like stars will also fulfill the roundness requirement 212-though this may not be the case around very low-mass stars, in 2024, Margot and collaborators proposed a revised version of the criterion with a uniform clearing timescale of 10 billion years (the approximate main-sequence lifetime of the Sun) or 13.8 billion years (the age of the universe) to accommodate planets orbiting brown dwarfs.
Exoplanets
Even before the discovery of exoplanets, there were particular disagreements over whether an object should be considered a planet if it was part of a distinct population such as a belt, or if it was large enough to generate energy by the thermonuclear fusion of deuterium, Complicating the matter even further, bodies too small to generate energy by fusing deuterium can form by gas-cloud collapse just like stars and brown dwarfs, even down to the mass of Jupiter: There was thus disagreement about whether how a body formed should be taken into account, In 1992, astronomers Aleksander Wolszczan and Dale Frail announced the discovery of planets around a pulsar, PSR B1257+12.14 This discovery is generally considered to be the first definitive detection of a planetary system around another star. Then, on 6 October 1995, Michel Mayor and Didier Queloz of the Geneva Observatory announced the first definitive detection of an exoplanet orbiting an ordinary main-sequence star (51 Pegasi).
The discovery of exoplanets led to another ambiguity in defining a planet: the point at which a planet becomes a star. Many known exoplanets are many times the mass of Jupiter, approaching that of stellar objects known as brown dwarfs. Brown dwarfs are generally considered stars due to their theoretical ability to fuse deuterium, a heavier isotope of hydrogen. Although objects more massive than 75 times that of Jupiter fuse simple hydrogen, objects of 13 Jupiter masses can fuse deuterium. Deuterium is quite rare, constituting less than 0.0026% of the hydrogen in the galaxy, and most brown dwarfs would have ceased fusing deuterium long before their discovery, making them effectively indistinguishable from supermassive planets.
IAU working definition of exoplanets
The 2006 IAU definition presents some challenges for exoplanets because the language is specific to the Solar System and the criteria of roundness and orbital zone clearance are not presently observable for exoplanets. In 2018, this definition was reassessed and updated as knowledge of exoplanets Increased. The current official working definition of an exoplanet is as follows:
1. Objects with true masses below the limiting mass for thermonuclear fusion of deuterium (currently calculated to be 13 Jupiter masses for objects of solar metallicity) that orbit stars, brown dwarfs, or stellar remnants and that have a mass ratio with the central object below the L4/L5 instability (M/Mcential <2/(25+/621) are "planets" (no matter how they formed). The minimum mass/size required for an extrasolar object to be considered a planet should be the same as that used in our Solar System.
2. Substellar objects with true masses above the limiting mass for thermonuclear fusion of deuterium are "brown dwarfs, no matter how they formed nor where they are located.
3. Free-floating objects in young star clusters with masses below the limiting mass for thermonuclear fusion of deuterlum are not "planets', but are "sub-brown dwarfs (or whatever name is most appropriate).
The IAU noted that this definition could be expected to evolve as knowledge improves, A 2022 review article discussing the history and rationale of this definition suggested that the words "in young star clusters should be deleted in clause 3, as such objects have now been found elsewhere, and that the term "sub-brown dwarfs' should be replaced by the more current "free-floating planetary mass objects". The term "planetary mass object' has also been used to refer to ambiguous situations concerning exoplanets, such as objects with mass typical for a planet that are free-floating or orbit a brown dwarf instead of a star, Free-floating objects of planetary mass have sometimes been called planets anyway, specifically rogue planets.
The limit of 13 Jupiter masses is not universally accepted. Objects below this mass limit can sometimes burn deuterium, and the amount of deuterium that is bumed depends on an object's composition. Furthermore, deuterium is quite scarce, so the stage of deuterium burning does not actually last very long; unlike hydrogen burning in a star, deuterium burning does not significantly affect the future evolution of an object, The relationship between mass and radius (or density) show no special feature at this limit, according to which brown dwarfs have the same physics and internal structure as lighter Jovian planets, and would more naturally be considered planets.
Thus, many catalogues of exoplanets include objects heavier than 13 Jupiter masses, sometimes going up to 60 Jupiter masses (The limit for hydrogen burning and becoming a red dwarf star is about 80 Jupiter masses.) The situation of main-sequence stars has been used to argue for such an inclusive definition of "planet" as well, as they also differ greatly along the two orders of magnitude that they cover, in their structure, atmospheres, temperature, spectral features, and probably formation mechanisms; yet they are all considered as one class, being all hydrostatic equilibrium objects undergoing nuclear burning,
Mythology and naming
Classical planets
The names for the planets of the Solar System (other than Earth) in the English language are derived from naming practices developed consecutively by the Babylonians, Greeks, and Romans of antiquity. The practice of grafting the names of gods onto the planets was almost certainly borrowed from the Babylonians by the ancient Greeks, and thereafter from the Greeks by the Romans. The Babylonians named Venus after the Sumerian goddess of love with the Akkadian name Ishtar; Mars after their god of war, Nergal; Mercury after their god of wisdom Nabu, Jupiter after their chief god, Marduk; and Saturn after their god of farming, Ninurta, There are too many concordances between Greek and Babylonian naming conventions for them to have arisen separately, Given the differences in mythology, the correspondence was not perfect. For instance, the Babylonian Nergal was a god of war, and thus the Greeks identified him with Ares. Unlike Ares, Nergal was also a god of pestilence and ruler of the underworld.
Doctorate Degree (Ph.D) 🇹🇭 /อำเภอเกาะลันตา
Surveyor / Recorder
By: Ratcharinda Teachaprasarn 🇹🇭
Location: Koh Lanta Island/เกาะลันตา
Saladan Subdistrict, Koh Lanta District, Krabi
Province, Thailand 🇹🇭
Compiled articles in English, Thai 🇹🇭
By: Ratcharinda Teachaprasarn 🇹🇭
Klearmilly 8888 🇹🇭
Thailand 2026 🇹🇭
April 24, 2026, 18 : 01 p.m 🇹🇭
---------------+++
สนามแม่เหล็ก
(Magnetosphere)
ลักษณะสำคัญอย่างหนึ่งของดาวเคราะห์คือโมเมนต์แม่เหล็กภายใน ซึ่งก่อให้เกิดสนามแม่เหล็ก การมีสนามแม่เหล็กบ่งชี้ว่าดาวเคราะห์ยังคงมีกระบวนการทางธรณีวิทยาอยู่ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ดาวเคราะห์ที่มีสนามแม่เหล็กจะมีกระแสของสสารนำไฟฟ้าอยู่ภายใน ซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กขึ้นมา สนามเหล่านี้เปลี่ยนแปลงปฏิสัมพันธ์ระหว่างดาวเคราะห์และลมสุริยะอย่างมาก ดาวเคราะห์ที่มีสนามแม่เหล็กจะสร้างโพรงในลมสุริยะรอบๆ ตัวมันเอง เรียกว่าสนามแม ่เหล็ก ซึ่งลมสุริยะไม่สามารถทะลุผ่านได้ สนามแม่เหล็กอาจมีขนาดใหญ่กว่าตัวดาวเคราะห์เองมาก ในทางตรงกันข้าม ดาวเคราะห์ที่ไม่มีสนามแม่เหล็กจะมีสนามแม่เหล็กขนาดเล็กเท่านั้น ซึ่งเกิดจากการปฏิสัมพันธ์ระหว่างไอโอโนสเฟียร์กับลมสุริยะ
ซึ่งไม่สามารถปกป้องโลกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในบรรดาดาวเคราะห์ทั้งแปดดวงในระบบสุริยะ มีเพียงดาวศุกร์และดาวอังคารเท่านั้นที่ไม่มีสนามแม่เหล็ก ในบรรดาดาวเคราะห์ที่มีสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กของดาวพุธอ่อนที่สุดและแทบจะไม่สามารถเบี่ยงเบนลมสุริยะได้ ดวงจันทร์แกนีมีดของดาวพฤหัสบดีมีสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งกว่าหลายเท่า และสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดีนั้นแข็งแกร่งที่สุดในระบบสุริยะ (รุนแรงมากจนเป็นอันตรายต่อสุขภาพอย่างร้ายแรงต่อภารกิจสำรวจดวงจันทร์ทั้งหมดที่อยู่ใกล้คาลิสโตในอนาคต)สนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ยักษ์ดวงอื่นๆ เมื่อวัดที่พื้นผิวแล้ว มีความแรงใกล้เคียงกับโลก แต่โมเมนต์แม่เหล็กของพวกมันนั้นใหญ่กว่ามาก สนามแม่เหล็กของดาวยูเรนัสและดาวเนปจูนเอียงอย่างมากเมื่อเทียบกับแกนหมุนของดาวเคราะห์และเบี่ยงเบนออกจากศูนย์กลางของดาวเคราะห์ ในปี 2003 ทีมนักดาราศาสตร์ในฮาวายที่สังเกตการณ์ดาวฤกษ์ HD 179949 ตรวจพบจุดสว่างบนพื้นผิวของดาวฤกษ์ ซึ่งเห็นได้ชัดว่าเกิดจากสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดีร้อนที่โคจรอยู่รอบๆ.
ลักษณะรอง ดาวเคราะห์หรือดาวเคราะห์แคระหลายดวงในระบบสุริยะ (เช่น เนปจูนและพลูโต) มีคาบการโคจรที่อยู่ในภาวะสั่นพ้องซึ่งกันและกัน หรือกับวัตถุขนาดเล็กกว่า ปรากฏการณ์นี้พบได้ทั่วไปในระบบดาวบริวาร (เช่น การสั่นพ้องระหว่าง Io, ยูโรปา และแกนีมีด รอบดาวพฤหัสบดี หรือระหว่างเอนเซลาดัสและไดโอนี รอบดาวเสาร์) ดาวเคราะห์ทุกดวงยกเว้นดาวพุธและดาวศุกร์มีดาวบริวารตามธรรมชาติ ซึ่งมักเรียกว่า "ดวงจันทร์" โลกมีหนึ่งดวง ดาวอังคารมีสองดวง และดาวเคราะห์ยักษ์มีดวงจันทร์จำนวนมากในระบบดาวเคราะห์ที่ซับซ้อน ยกเว้นเซเรสและเซดนา ดาวเคราะห์แคระที่ได้รับการยอมรับโดยทั่วไปทั้งหมดมีดวงจันทร์อย่างน้อยหนึ่งดวงเช่นกัน ดวงจันทร์หลายดวงของดาวเคราะห์ยักษ์มีลักษณะคล้ายกับดาวเคราะห์ภาคพื้นดินและดาวเคราะห์แคระ และบางดวงได้รับการศึกษาว่าเป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตได้ (โดยเฉพาะยูโรปาและเอนเซลาดัส)
ดาวเคราะห์ยักษ์ทั้งสี่ดวงมีวงแหวนดาวเคราะห์โคจรอยู่รอบๆ โดยวงแหวนมีขนาดและความซับซ้อนแตกต่างกัน วงแหวนเหล่านี้ประกอบด้วยฝุ่นหรืออนุภาคเป็นหลัก แต่อาจมีดวงจันทร์ขนาดเล็กโคจรอยู่ด้วย ซึ่งแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์เหล่านั้นจะช่วยกำหนดรูปร่างและรักษาสภาพโครงสร้างของวงแหวนไว้
แม้ว่าต้นกำเนิดของวงแหวนดาวเคราะห์จะไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่เชื่อกันว่าเป็นผลมาจากดาวบริวารตามธรรมชาติที่ตกลงมาต่ำกว่าขีดจำกัดโรชของดาวเคราะห์แม่ และถูกแรงดึงดูดจากน้ำขึ้นน้ำลงฉีกออกเป็นชิ้นๆ ดาวเคราะห์แคระเฮาเมล 14 และควาอาร์ก็มีวงแหวนเช่นกัน ไม่พบคุณลักษณะรองใดๆ รอบดาวเคราะห์นอกระบบ ดาวเคราะห์แคระสีน้ำตาลอ่อน ชา 110913-773444 ซึ ่งถูกอธิบายว่าเป็นดาวเคราะห์จร เชื่อว่ามีจานดาวเคราะห์ก่อนเกิดขนาดเล็กโคจรรอบ และดาวเคราะห์แคระสีน้ำตาลอ่อน OTS 44 แสดงให้เห็นว่ามีจานดาวเคราะห์ก่อนเกิดขนาดใหญ่ล้อมรอบอย่างน้อย 10 เท่าของมวลโลก.
ประวัติศาสตร์และนิรุกติศาสตร์
(History and Etymology)
แนวคิดเรื่องดาวเคราะห์ได้พัฒนามาตลอดประวัติศาสตร์ดาราศาสตร์ จากแสงศักดิ์สิทธิ์ในสมัยโบราณไปจนถึงวัตถุบนโลกในยุควิทยาศาสตร์ แนวคิดนี้ได้ขยายขอบเขตไปรวมถึงโลกไม่เพียงแต่ในระบบสุริยะเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระบบนอกระบบสุริยะอีกมากมาย ความเห็นพ้องต้องกันเกี่ยวกับสิ่งที่นับว่าเป็นดาวเคราะห์ ต่างจากวัตถุอื่นๆ ได้เปลี่ยนแปลงไปหลายครั้ง ก่อนหน้านี้เคยรวมถึงดาวเคราะห์น้อย ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์แคระ เช่น พลูโต และปัจจุบันก็ยังคงมีความเห็นที่แตกต่างกันอยู่. อารยธรรมโบราณและดาวเคราะห์คลาสสิก ดาวเคราะห์คลาสสิกทั้งห้าดวงของระบบสุริยะ ซึ่งสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า เป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณและมีอิทธิพลอย่างมากต่อตำนาน เทววิทยาทางศาสนา และดาราศาสตร์โบราณ ในสมัยโบราณ นักดาราศาสตร์สังเกตเห็นว่าแสงบางดวงเคลื่อนที่ไปบนท้องฟ้า ซึ่งแตกต่างจาก "ดาวฤกษ์คงที่" ที่รักษาตำแหน่งสัมพัทธ์คงที่บนท้องฟ้า ชาวกรีกโบราณเรียกแสงเหล่านี้ว่า πλάνητες αστέρες (planêtes asteres) 'ดาวฤกษ์จร' หรือเรียกง่ายๆ ว่า πλανήται (planētal) ผู้จร ซึ่งเป็นที่มาของคำว่า "ดาวเคราะห์" ในปัจจุบัน ในกรีกโบราณ จีน บาบิโลน และอารยธรรมก่อนสมัยใหม่ทั้งหมด แทบทุกคนเชื่อกันว่าโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาลและดาวเคราะห์ทั้งหมดโคจรรอบโลก เหตุผลสำหรับความเชื่อนี้คือ ดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ดูเหมือนจะโคจรรอบโลกทุกวัน และความเข้าใจโดยทั่วไปที่ว่าโลกนั้นแข็งและมั่นคง ไม่เคลื่อนที่ แต่หยุดนิ่ง.
บาบิโลน
(Babylon)
อารยธรรมแรกที่ทราบกันว่ามีทฤษฎีเกี่ยวกับดาวเคราะห์ที่ใช้งานได้จริงคือชาวบาบิโลน ซึ่งอาศัยอยู่ในเมโสโปเตเมียในช่วงสหัสวรรษที่ 1 และ 2 ก่อนคริสต์ศักราช ตำราดาราศาสตร์เกี่ยวกับดาวเคราะห์ที่เก่าแก่ที่สุดที่ยังหลงเหลืออยู่คือแผ่นจารึกดาวศุกร์ของอัมมิซาดูคาแห่งบาบิโลน ซึ่งเป็นสำเนาของรายการสังเกตการณ์การเคลื่อนที่ของดาวศุกร์ในศตวรรษที่ 7 ก่อนคริสต์ศักราช ซึ่งอาจมีอายุเก่าแก่ถึงสหัสวรรษที่ 2 ก่อนคริสต์ศักราช<sup>16</sup> มูลาปินเป็นแผ่นจารึกอักษรลิ่มคู่หนึ่งที่มีอายุตั้งแต่ศตวรรษที่ 7 ก่อนคริสต์ศักราช ซึ่งแสดงการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์ตลอดทั้งปี ดาราศาสตร์บาบิโลนตอนปลายเป็นต้นกำเนิดของดาราศาสตร์ตะวันตก และแท้จริงแล้วเป็นจุดเริ่มต้นของความพยายามทั้งหมดของตะวันตกในด้านวิทยาศาสตร์ที่แม่นยำ Enuma anu enlil
เขียนขึ้นในช่วงยุคอัสซีเรียใหม่ใน
ศตวรรษที่ 7 ก่อนคริสต์ศักราช ค.ศ. 1168
ประกอบด้วยรายการของลางบอกเหตุและความสัมพันธ์กับป รากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ต่างๆ รวมถึงการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์ชั้นในอย่างดาวศุกร์และดาวพุธ และดาวเคราะห์ชั้นนอกอย่างดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์ ล้วนถูกระบุโดยนักดาราศาสตร์ชาวบาบิโลน ดาวเคราะห์เหล่านี้จะยังคงเป็นดาวเคราะห์เพียงดวงเดียวที่รู้จักจนกระทั่งมีการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ในยุคสมัยใหม่ตอนต้น.
ดาราศาสตร์กรีก-โรมัน
(Greco-Roman astronomy)
ในยุคแรกเริ่ม ชาวกรีกโบราณไม่ได้ให้ความสำคัญกับดาวเคราะห์มากเท่ากับชาวบาบิโลน ในช่วงศตวรรษที่ 6 และ 5 ก่อนคริสต์ศักราช ดูเหมือนว่าชาวพีทาโกเรียนได้พัฒนาทฤษฎีดาวเคราะห์อิสระของตนเอง ซึ่งประกอบด้วยโลก ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์ต่างๆ โคจรรอบ "ไฟศูนย์กลาง" ที่อยู่ใจกลางจักรวาล, กล่าวกันว่าพีทาโกรัสหรือพาร์เมนิดส์เป็นคนแรกที่ระบุว่าดาวประจำยามเย็น (เฮสเปรอส) และดาวประจำยามเช้า (ฟอสฟอรัส) คือดาวดวงเดียวกัน (อะโฟรไดท์ ซึ่งเป็นเทพีกรีกที่ตรงกับเทพีวีนัสในภาษาละติน) แม้ว่าเรื่องนี้จะเป็นที่รู้กันมานานแล้วในเมโสโปเตเมีย ในศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช อริสตาร์คัสแห่งซามอสได้เสนอระบบโลกเป็นศูนย์กลาง ซึ่งโลกและดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์ ระบบโลกเป็นศูนย์กลางยังคงเป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางจนกระทั่งการปฏิวัติวิทยาศาสตร์.
ในช่วงศตวรรษที่ 1 ก่อนคริสต์ศักราช ในยุคเฮลเลนิสติก ชาวกรีกได้เริ่มพัฒนาวิธีการทางคณิตศาสตร์ของตนเองเพื่อทำนายตำแหน่งของดาวเคราะห์
แผนการเหล่านี้ ซึ่งอิงตามเรขาคณิตมากกว่าเลขคณิตของชาวบาบิโลน ในที่สุดก็จะเหนือกว่าทฤษฎีของชาวบาบิโลนในด้านความซับซ้อนและความครอบคลุม และสามารถอธิบายการเคลื่อนที่ทางดาราศาสตร์ส่วนใหญ่ที่สังเกตได้จากโลกด้วยตาเปล่า ทฤษฎีเหล่านี้จะถึงจุดสูงสุดในหนังสืออัลมาเกสต์ (Almagest) ที่เขียนโดยปโตเลมีในศตวรรษที่ 2 แบบจำลองของปโตเลมีนั้นสมบูรณ์แบบมากจนเหนือกว่างานเขียนทางดาราศาสตร์ก่อนหน้านี้ทั้งหมด และยังคงเป็นตำราดาราศาสตร์ที่สำคัญที่สุดในโลกตะวันตกเป็นเวลา 13 ศตวรรษ สำหรับชาวกรีกและโรมัน มีดาวเคราะห์ที่รู้จักกันเจ็ดดวง โดยแต่ละดวงสันนิษฐานว่าโคจรรอบโลกตามทฤษฎีของปโตเลมี
สำหรับชาวกรีกและโรมัน มีดาวเคราะห์ที่รู้จักกันเจ็ดดวง โดยแต่ละดวงสันนิษฐานว่าโคจรรอบโลกตามกฎที่ซับซ้อนซึ่งปโตเลมีได้วางไว้ ดาวเคราะห์เหล่านั้นเรียงลำดับจากโลกไปสูง (ตามลำดับของปโตเลมีและใช้ชื่อสมัยใหม่) ได้แก่ ดวงจันทร์ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดวงอาทิตย์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์.
ดาราศาส ตร์ยุคกลาง
(Medieval astronomy)
หลังจากการล่มสลายของจักรวรรดิโรมันตะวันตก ดาราศาสตร์ได้พัฒนาต่อไปในอินเดียและโลกอิสลามในยุคกลาง ในปี ค.ศ. 499 นักดาราศาสตร์ชาวอินเดีย อารยภัตตา ได้เสนอแบบจำลองดาวเคราะห์ที่รวมเอาการหมุนของโลกเกี่ยวกับแกนของมันไว้อย่างชัดเจน ซึ่งเขาอธิบายว่าเป็นสาเหตุที่ทำให้ดวงดาวดูเหมือนจะเคลื่อนที่ไปทางทิศตะวันตก
เขายังตั้งทฤษฎีว่าวงโคจรของดาวเคราะห์เป็นรูปวงรี ผู้ติดตามของอารยภัตตามีอิทธิพลอย่างมากในอินเดียใต้ ซึ่งหลักการของเขาเกี่ยวกับการหมุนรอบตัวเองของโลกในแต่ละวันได้รับการปฏิบัติตาม และมีผลงานต่อยอดอีกหลายชิ้นที่อิงจากหลักการเหล่านั้น
ดาราศาสตร์ในยุคทองของอิสลามส่วนใหญ่เกิดขึ้นในตะวันออกกลาง เอเชียกลาง อัลอันดาลุส และแอฟริกาเหนือ และต่อมาในตะวันออกไกลและอินเดีย นักดาราศาสตร ์เหล่านี้ เช่น อิบนุ อัล-ฮัยธัม ผู้รอบรู้ ต่างยอมรับโดยทั่วไปว่า พวกเขาจะโต้แย้งระบบวงโคจรย่อยของปโตเลมีและแสวงหาทางเลือกอื่นก็ตาม อบู ซาอิด อัล-ซิจซี นักดาราศาสตร์ในศตวรรษที่ 10 ยอมรับว่าโลกหมุนรอบแกนของตัวเอง ในศตวรรษที่ 11 อวิเซนนาได้สังเกตการณ์การเคลื่อนผ่านหน้าดาวศุกร์ อัล-บิรูนี ผู้ร่วมสมัยของเขาได้คิดค้นวิธีการกำหนดรัศมีของโลกโดยใช้ตรีโกณมิติ ซึ่งแตกต่างจากวิธีการเก่าของเอราโตสเธเนสตรงที่ต้องการการสังเกตการณ์จากภูเขาเพียงแห่งเดียวเท่านั้น.
การปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์และการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ
(Scientific Revolution and discovery of outer planets )
ด้วยการมาถึงของการปฏิวัติวิทยาศาสตร์และแบบจำลองระบบสุริยะแบบเฮลิโอเซนทริกของโคเปอร์นิคัส กาลิเลโอ และเคปเลอร์ คำว่า "ดาวเคราะห์" จึงเปลี่ยนไป จากเ ดิมที่หมายถึงวัตถุที่เคลื่อนที่ไปมาบนท้องฟ้าสัมพันธ์กับดาวฤกษ์ที่อยู่กับที่ มาเป็นวัตถุที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ ไม่ว่าจะเป็นโดยตรง (ดาวเคราะห์หลัก) หรือโดยอ้อม (ดาวเคราะห์รองหรือดาวบริวาร) ดังนั้น โลกจึงถูกเพิ่มเข้าไปในรายชื่อดาวเคราะห์ และดวงอาทิตย์ก็ถูกตัดออกไป จำนวนดาวเคราะห์หลักตามการนับของโคเปอร์นิคัสคงอยู่จนถึงปี 1781 เมื่อวิลเลียม เฮอร์เชล ค้นพบยูเรนัส
เมื่อมีการค้นพบดาวบริวารของดาวพฤหัสบดี (ดวงจันทร์กาลิเลียน) จำนวน 4 ดวง และดาวเสาร์จำนวน 5 ดวง ในศตวรรษที่ 17 พวกมันก็ถูกจัดอยู่ในกลุ่มเดียวกับดวงจันทร์ของโลก ในประเภท "ดาวเคราะห์บริวาร" หรือดาวเคราะห์รองที่โคจรรอบดาวเคราะห์หลัก แม้ว่าในทศวรรษต่อมาพวกมันจะถูกเรียกอย่างง่ายๆ ว่า "ดาวบริวาร" ก็ตาม นักวิทยาศาสตร์โดยทั่วไปถือว่าดาวบริวารของดาวเคราะห์เป็นดาวเคราะห์ด้วย จนกระทั่งประมาณปี 1920 แม้ว่าการใช้คำนี้จะไม่แพร่หลายในหมู่คนทั่วไปก็ตาม.
ในทศวรรษแรกของศตวรรษที่ 19 มีการค้นพบ "ดาวเคราะห์" ใหม่ 4 ดวง ได้แก่ เซเรส (ในปี 1801), พัลลัส (ในปี 1802), จูโน (ในปี 1804) และเวสตา (ในปี 1807) ในไม่ช้าก็ปรากฏชัดว่าพวกมันค่อนข้างแตกต่างจากดาวเคราะห์ที่รู้จักมาก่อนหน้านี้ พวกมันอยู่ในบริเวณอวกาศเดียวกัน ระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี (แถบดาวเคราะห์น้อย) โดยบางครั้งวงโคจรก็ทับซ้อนกัน บริเวณนี้เป็นบริเวณที่คาดว่าจะมีดาวเคราะห์เพียงดวงเดียว และพวกมันมีขนาดเล็กกว่าดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ มาก อันที่จริง มีการสงสัยว่าพวกมันอาจเป็นเศษชิ้นส่วนของดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่แตกออก เฮอร์เชลเรียกพวกมันว่าดาวเคราะห์น้อย (มาจากภาษากรีกที่แปลว่า 'คล้าย ดาว') เพราะแม้ในกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุด พวกมันก็ยังดูคล้ายดาวฤกษ์ โดยไม่มีจานที่สามารถแยกแยะได้ สถานการณ์นี้คงที่อยู่เป็นเวลาสี่ทศวรรษ
แต่ในช่วงทศวรรษ 1840 มีการค้นพบดาวเคราะห์น้อยเพิ่มเติมอีกหลายดวง (แอสทราเอียในปี 1845, เฮเบ ไอริส และฟลอร่าในปี 1847; เมทิสในปี 1848; และไฮเกลียในปี 1849) มีการค้นพบ "ดาวเคราะห์" ใหม่ๆ ทุกปี ส่งผลให้นักดาราศาสตร์เริ่มจัดทำตารางดาวเคราะห์น้อย (ดาวเคราะห์น้อย) แยกต่างหากจากดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ และกำหนดหมายเลขให้พวกมันแทนที่จะใช้สัญลักษณ์ดาวเคราะห์แบบนามธรรม แม้ว่าพวกมันจะยังคงถูกพิจารณาว่าเป็นดาวเคราะห์ขนาดเล็กอยู่ก็ตาม.
ดาวเนปจูนถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1846 โดยตำแหน่งของมันถูกทำนายไว้ล่วงหน้าได้จากอิทธิพลแรงโน้มถ่วงของมันที่มีต่อดาวยูเรนัส
เนื่องจากวงโคจ รของดาวพุธดูเหมือนจะได้รับผลกระทบในลักษณะเดียวกัน ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 จึงเชื่อกันว่าอาจมีดาวเคราะห์ดวงอื่นที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่านี้ อย่างไรก็ตาม ความไม่สอดคล้องกันระหว่างวงโคจรของดาวพุธกับการคาดการณ์ของแรงโน้มถ่วงแบบนิวตันนั้น กลับได้รับการอธิบายด้วยทฤษฎีแรงโน้มถ่วงที่ได้รับการปรับปรุง นั่นคือ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์.
ดาวพลูโต (Pluto) ถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1930 หลังจากการค้นพบเบื้องต้น การสังเกตการณ์นำไปสู่ความเชื่อที่ว่ามันมีขนาดใหญ่กว่าโลก วัตถุนี้จึงได้รับการยอมรับในทันทีว่าเป็นดาวเคราะห์หลักดวงที่เก้า การตรวจสอบเพิ่มเติมพบว่าวัตถุนี้มีขนาดเล็กกว่ามาก ในปี 1936 เรย์ ลิตเทิลตัน เสนอว่าพลูโตอาจเป็นดาวบริวารที่หลุดออกมาจากเนปจูน และเฟรด วิปเปิล เสนอในปี 1964 ว่าพลูโตอาจเป็นดาวหาง การค้นพบดวงจันทร์ขนาดใหญ่ของพลูโตคือชารอนในปี 1978 แสดงให้เห็นว่าพลูโตมีมวลเพียง 0.2% ของมวลโลก เนื่องจากมวลนี้ยังคงมากกว่าดาวเคราะห์น้อยที่รู้จักใดๆ อย่างมาก และเนื่องจากยังไม่มีการค้นพบวัตถุอื่นที่อยู่นอกวงโคจรของเนปจูนในเวลานั้น พลูโตจึงยังคงสถานะเป็นดาวเคราะห์ต่อไป จนกระทั่งสูญเสียสถานะอย่างเป็นทางการในปี 2006.
ในช่วงทศวรรษ 1950 เจอราร์ด คุยเปอร์ ได้ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับการกำเนิดของดาวเคราะห์น้อย โดยเขาอธิบายว่าดาวเคราะห์น้อยเกิดจากการชนกันของชิ้นส่วนต่างๆ ตั้งแต่ทศวรรษ 1960 เป็นต้นมา คำว่า "ดาวเคราะห์น้อย" ถูกแทนที่ด้วยคำว่า "ดาวเคราะห์น้อย" เป็นส่วนใหญ่ และการอ้างอิงถึงดาวเคราะห์น้อยในฐานะดาวเคราะห์ในเอกสารทางวิชาการก็ลดลง ยกเว้นดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ที่สุดสาม ดวงที่วิวัฒนาการทางธรณีวิทยาแล้ว ได้แก่ เซเรส ตระหนักว่าโดยทั่วไปแล้วดาวเคราะห์น้อยไม่ได้ทรงกลม อย่างที่เคยคิดกันไว้ก่อนหน้านี้
และกลุ่มดาวเคราะห์น้อยเหล่านั้นก็คือ เศษซากจากการชนกัน ดังนั้นเขาจึงแยกแยะความแตกต่างระหว่างดาวเคราะห์น้อยที่ใหญ่ที่สุด
ในฐานะ "ดาวเคราะห์ที่แท้จริง" เมื่อเทียบกับดาวเคราะห์ขนาดเล็กกว่า และพบเห็นได้น้อยกว่าคือ พัลลัสและเวสต้า.
การเริ่มต้นสำรวจระบบสุริยะด้วยยานสำรวจอวกาศในช่วงทศวรรษ 1960 กระตุ้นความสนใจในวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ขึ้นมาอีกครั้ง ในช่วงเวลานั้นเกิดการแบ่งแยกในนิยามเกี่ยวกับดาวบริวาร: นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์เริ่มพิจารณาดวงจันทร์ขนาดใหญ่ว่าเป็นดาวเคราะห์ด้วยเช่นกัน แต่นักดาราศาสตร์ที่ไม่ใช่นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์โดยทั่วไปไม่เห็นด้วย (ซึ่งไม่เหมือนกับนิยามที่ใช้ในศตวรรษก่อนหน้า ที่จัดให้ดาวบริวารทั้งหมดเป็นดาวเคราะห์รอง แม้แต่ดาวบริวารที่ไม่กลม เช่น ไฮเปอเรียนของดาวเสาร์ หรือโฟบอสและดีมอสของดาวอังคาร) ดาวเคราะห์ใหญ่ทั้งแปดดวงและดวงจันทร์ที่มีมวลเท่าดาวเคราะห์ของพวกมันได้รับการสำรวจโดยยานอวกาศแล้ว เช่นเดียวกับดาวเคราะห์น้อยหลายดวงและดาวเคราะห์แคระเซเรสและพลูโต อย่างไรก็ตาม จนถึงปัจจุบัน วัตถุที่มีมวลเท่าดาวเคราะห์เพียงดวงเดียวที่อยู่นอกโลกที่มนุษย์ได้สำรวจแล้วคือดวงจันทร์.
การกำหนดคำว่าดาวเคราะห์
(Defining the term planet)
นักดาราศาสตร์จำนวนมากขึ้นเรื่อย ๆ โต้แย้งว่าควรลดสถานะของพลูโตจากดาวเคราะห์เป็นดาวเคราะห์ เนื่องจากมีการค้นพบวัตถุที่มีขนาดใกล้เคียงกันจำนวนมากในบริเวณเดียวกันของระบบสุริยะ (แถบไคเปอร์) ในช่วงทศวรรษ 1990 และต้นทศวรรษ 2000 พลูโตถูกพบว่าเป็นเพียงวัตถุ "ขนาดเล็ก" เพียงชิ้นเดียวในกลุ่มวัตถุหลายพันชิ้น พวกเขามักอ้างถึงการลดสถานะของดาวเคราะห์น้อยเป็นแบบอย่าง แม้ว่าการลดสถานะดังกล่าวจะทำขึ้นโดยพิจารณาจากความแตกต่างทางธรณีฟิสิกส์จากดาวเคราะห์มากกว่าการอยู่ในแถบไคเปอร์ก็ตาม วัตถุขนาดใหญ่บางชิ้นที่อยู่เลยดาวเนปจูนไป เช่น ควออาร์ เซดนา อีริส และเฮาเมีย ได้รับการยกย่องในสื่อว่าเป็นดาวเคราะห์ดวงที่สิบ การประกาศค้นพบเอิร์ลส์ในปี 2005 ซึ่งเป็นวัตถุที่ มีมวลมากกว่าพลูโต 27%
เป็นแรงผลักดันให้มีการกำหนดนิยามอย่างเป็นทางการของดาวเคราะห์ในปี 1996 เพราะหากพิจารณาว่าพลูโตเป็นดาวเคราะห์ ก็จะต้องพิจารณาว่าอีริสเป็นดาวเคราะห์ด้วยเช่นกัน เนื่องจากมีขั้นตอนการตั้งชื่อดาวเคราะห์และวัตถุที่ไม่ใช่ดาวเคราะห์ที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดสถานการณ์เร่งด่วน เพราะภายใต้กฎแล้ว อีริสไม่สามารถตั้งชื่อได้หากไม่มีการกำหนดนิยามของดาวเคราะห์เสียก่อน ในขณะนั้น มีความคิดว่าขนาดที่จำเป็นสำหรับวัตถุที่อยู่เลยเนปจูนไปเพื่อให้มีรูปร่างกลมนั้น มีขนาดใกล้เคียงกับขนาดที่จำเป็นสำหรับดวงจันทร์ของดาวเคราะห์ยักษ์ (เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 400 กิโลเมตร) ซึ่งตัวเลขนี้จะบ่งชี้ว่ามีวัตถุกลมประมาณ 200 ชิ้นในแถบคัลเปอร์ และอีกหลายพันชิ้นอยู่ไกลออกไป นักดาราศาสตร์หลายคนโต้แย้งว่าสาธารณชนจะไม่ยอมรับนิยามที่สร้างดาวเคราะห์จำนวนมาก., เพื่อรับทราบปัญหา สหพันธ์ดาราศาสตร์สากล (IAU) จึงได้เริ่มสร้างนิยามของดาวเคราะห์และได้กำหนดขึ้นในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2549 ภายใต้นิยามนี้ ระบบสุริยะถือว่ามีดาวเคราะห์แปดดวง (ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน) วัตถุที่ตรงตามเงื่อนไขสองข้อแรกแต่ไม่ตรงตามเงื่อนไขข้อที่สามจะถูกจัดประเภทเป็นดาวเคราะห์แคระ โดยมีเงื่อนไขว่าวัตถุเหล่านั้นไม่ใช่ดาวบริวารของดาวเคราะห์ดวงอื่น เดิมทีคณะกรรมการของ IAU ได้เสนอนิยามที่จะรวมดาวเคราะห์จำนวนมากขึ้น เนื่องจากไม่ได้รวม (c) เป็นเกณฑ์ หลังจากมีการอภิปรายกันอย่างมาก จึงได้มีการลงมติว่าวัตถุเหล่านั้นควรถูกจัดประเภทเป็นดาวเคราะห์แคระแทน.
ข้อวิจารณ์และทางเลือกอื่นนอกเหนือจาก IAU
คำนิยาม (Criticisms and alternatives to IAU definition) นิยามของ IAU ไม่ได้ถูกนำมาใช้หรือยอมรับอย่างแพร่หลาย ในธรณีวิทยาของดาวเคราะห์ วัตถุบนท้องฟ้าถูกกำหนดให้เป็นดาวเคราะห์โดยลักษณะทางธรณีฟิสิกส์ วัตถุบนท้องฟ้าอาจได้รับธรณีวิทยาแบบไดนามิก (ดาวเคราะห์) เมื่อมีมวลประมาณที่จำเป็นเพื่อให้เนื้อในของมันกลายเป็นพลาสติกภายใต้น้ำหนักของตัวเอง ซึ่งนำไปสู่สภาวะสมดุลอุทกสถิตที่วัตถุมีรูปร่างกลมและคงที่ ซึ่งถูกนำมาใช้เป็นลักษณะเด่นของความเป็นดาวเคราะห์ตามนิยามทางธรณีฟิสิกส์ ตัวอย่างเช่น วัตถุที่มีมวลน้อยกว่าดาวฤกษ์ที่ไม่เคยผ่านปฏิกิริยาฟิวชั่นนิวเคลียร์และมีแรงโน้มถ่วงมากพอที่จะมีรูปร่างกลมเนื่องจากสมดุลอุทกสถิต โดยไม่คำนึงถึงพารามิเตอร์วงโคจร ในระบบสุริยะ มวลนี้โดยทั่วไปจะน้อยกว่ามวลที่จำเป็นสำหรับวัตถุที่จะผ่านวงโคจรของมัน ดังนั้น วัตถุบางชิ้นจึงที่ถือว่าเป็น "ดาวเคราะห์ภายใต้"
ไม่พิจารณาคำจำกัดความทางธรณีฟิสิกส์
ตามคำจำกัดความของ IAU เช่นนั้น
เซเรส และพลูโต (ในทางปฏิบัติแล้ว
เงื่อนไขสำหรับสมดุลอุทกสถิตคือ
ผ่อนปรนข้อกำหนดโดยทั่วไปสำหรับการกลมและการอัดแน่นภายใต้แรงโน้มถ่วงของตัวเอง, จริงๆ แล้วปรอทไม่ได้อยู่ในสภาวะสมดุลอุทกสถิต
สมดุล แต่โดยทั่วไปแล้วจะถูกจัดว่าเป็นดาวเคราะห์ไม่ว่ากรณีใดก็ตาม) ผู้สนับสนุนคำจำกัดความดังกล่าว มักโต้แย้งว่าตำแหน่งไม่ควรมีความสำคัญ และความเป็นดาวเคราะห์ควรถูกกำหนดโดยคุณสมบัติที่แท้จริงของวัตถุ 14 ดาวเคราะห์แคระได้รับการเสนอให้เป็นหมวดหมู่ของดาวเคราะห์ขนาดเล็ก (เช่น
ตรงข้ามกับดาวเคราะห์น้อยในฐานะดาวเคราะห์ชั้นรอง วัตถุ) และนักธรณีวิทยาดาวเคราะห์จำนวนมาก
ยังคงปฏิบัติต่อพวกมันเสมือนเป็นดาวเคราะห์ต่อไป แม้ว่าคำจำกัดความของ IAU
จำนวนดาวเคราะห์แคระ แม้แต่ในบรรดาวัตถุที่รู้จัก ก็ยังไม่แน่นอน ในปี 2019 Grundy และคณะ ได้ให้เหตุผลโดยอิงจากความหนาแน่นต่ำของวัตถุขนาดกลางที่อยู่เลยวงโคจรของเนปจูนบางดวงว่า ขนาดจำกัดที่จำเป็นสำหรับวัตถุที่อยู่เลยวงโคจรของเนปจูนเพื่อให้ถึงสภาวะสมดุลนั้น แท้จริงแล้วใหญ่กว่าดวงจันทร์น้ำแข็งของดาวเคราะห์ยักษ์มาก โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 900-1000 กิโลเมตร มีความเห็นพ้องกันโดยทั่วไปเกี่ยวกับเซเรสในแถบดาวเคราะห์น้อย และเกี่ยวกับวัตถุที่อยู่เลยวงโคจรของเนปจูนอีกแปดดวงที่น่าจะผ่านเกณฑ์นี้ ได้แก่ ออร์คัส พลูโต เฮาเมีย ควออาร์ มาเคมาเค กงกง อีริส และเซดนา.
นักธรณีวิทยาด้านดาวเคราะห์อาจรวมดวงจันทร์มวลระดับดาวเคราะห์ที่รู้จักกัน 19 ดวงไว้ในกลุ่ม "ดาวเคราะห์บริวาร" ซึ่งรวมถึงดวงจันทร์ของโลกและแครอนของพลูโต เช่นเดียวกับนักดาราศาสตร์ยุคใหม่ตอนต้น บางคนไปไกลกว่านั้นและรวมเอาวัตถุขนาดค่อนข้างใหญ่ที่วิวัฒนาการทางธรณีวิทยาแล้วแต่ปัจจุบันไม่กลมมากนัก เช่น พัลลัสและเวสตา วัตถุกลมๆ ที่ถูกทำลายอย่างสมบูรณ์จากการชนและรวมตัวกันใหม่ เช่น ไฮเกลีย หรือแม้กระทั่งทุกสิ่งที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อยเท่ากับมิมาส ดวงจันทร์มวลระดับดาวเคราะห์ที่เล็กที่สุด
(ซึ่งอาจรวมถึงวัตถุที่ไม่กลมแต่มีขนาดใหญ่กว่ามิมาส เช่น ดวงจันทร์โปรทีอุสของเนปจูน) นักดาราศาสตร์ ฌอง-ลุค มาร์โกต์ เสนอเกณฑ์ทางคณิตศาสตร์ที่กำหนดว่าวัตถุนั้นจะสามารถโคจรพ้นวงโคจรของมันได้หรือไม่ในช่วงอายุขัยของดาวฤกษ์แม่ โดยพิจารณาจากมวลของดาวเคราะห์ แกนกึ่งเอก และ
และมวลของดาวฤกษ์แม่ สูตรนี้ให้ค่าที่ เรียกว่า t ซึ่งมากกว่า 1 สำหรับดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์ที่รู้จัก 8 ดวงและดาวเคราะห์นอกระบบทั้งหมดที่รู้จักมีค่ามากกว่า 100 ในขณะที่เซเรส พลูโต และอีริสมีค่า t เท่ากับ 0.1 หรือน้อยกว่า วัตถุที่มีค่า t ตั้งแต่ 1 ขึ้นไปคาดว่าจะมีรูปร่างเป็นทรงกลมโดยประมาณ ดังนั้นวัตถุที่ตรงตามข้อกำหนดการเคลียร์เขตวงโคจรของดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์จะตรงตามข้อกำหนดความกลมด้วยเช่นกัน 212 แม้ว่านี่อาจไม่ใช่กรณีรอบดาวฤกษ์มวลน้อยมาก ในปี 2024 มาร์กอตและผู้ร่วมงานได้เสนอเกณฑ์ฉบับปรับปรุงใหม่โดยมีช่วงเวลาการเคลียร์ที่สม่ำเสมอที่ 10 พันล้านปี (อายุขัยโดยประมาณของดวงอาทิตย์ในลำดับหลัก) หรือ 13.8 พันล้านปี (อายุของจักรวาล) เพื่อรองรับดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่ดาวแคระสีน้ำตาล.
ดาวเคราะห์นอกระบบ
(Exoplanets)
แม้ก่อนการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ ก็มีการถกเถียงกันอย่างมากว่าวัตถุนั้นควรถูกพิจารณาว่าเป็นดาวเคราะห์หรือไม่ หากมันเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มดาวเคราะห์ที่แตกต่างออกไป เช่น แถบดาวเคราะห์ หรือหากมีขนาดใหญ่พอที่จะสร้างพลังงานจากการหลอมรวมนิวเคลียร์ของดิวเทอเรียม สิ่งที่ทำให้เรื่องนี้ซับซ้อนยิ่งขึ้นไปอีกก็คือ วัตถุที่มีขนาดเล็กเกินกว่าจะสร้างพลังงานจากการหลอมรวมดิวเทอเรียมได้นั้น สามารถก่อตัวขึ้นได้จากการยุบตัวของกลุ่มก๊าซเช่นเดียวกับดาวฤกษ์และดาวแคระน้ำตาล แม้กระทั่งวัตถุที่มีมวลเท่ากับดาวพฤหัสบดี ดังนั้นจึงเกิดความเห็นไม่ตรงกันว่าควรนำวิธีการก่อตัวของวัตถุนั้นมาพิจารณาด้วยหรือไม่ ในปี 1992 นักดาราศาสตร์ Aleksander Wolszczan และ Dale Frail ได้ประกาศการค้นพบดาวเคราะห์รอบพัลซาร์ PSR B1257+12.14 การค้นพบนี้โดยทั่วไปถือเป็นการตรวจพบระบบดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์ดวงอื่นอย่างแน่ชัดเป็นครั้งแรก ต่อมาในวันที่ 6 ตุลาคม 1995 Michel Mayor และ Didier Queloz จากหอดูดาวเจนีวาได้ประกาศการตรวจพบดาวเคราะห์นอกระบบที่โคจรรอบดาวฤกษ์ลำดับหลักธรรมดา (51 Pegasi) อย่างแน่ชัดเป็นครั้งแรก.
การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบนำไปสู่ความคลุมเครืออีกประการหนึ่งในการนิยามดาวเคราะห์ นั่นคือ จุดที่ดาวเคราะห์กลายเป็นดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์นอกระบบที่รู้จักกันหลายดวงมีมวลมากกว่าดาวพฤหัสบดีหลายเท่า ใกล้เคียงกับมวลของดาวแคระน้ำตาล ดาวแคระน้ำตาลโดยทั่วไปถือว่าเป็นดาวฤกษ์เนื่องจากความสามารถทางทฤษฎีในการหลอมรวมดิวเทอเรียม ซึ่งเป็นไอโซโทปที่หนักกว่าของไฮโดรเจน แม้ว่าวัตถุที่มีมวลมากกว่า 75 เท่าของดาวพฤหัสบดีจะหลอมรวมไฮโดรเจนธรรมดาได้ แต่วัตถุที่มีมวล 13 เท่าของดาวพฤหัสบดีสามารถหลอมรวมดิวเทอเรียมได้ดิวเทเรียมนั้นหายากมาก โดยมีสัดส่วนน้อยกว่า 0.0026% ของไฮโดรเจนในกาแล็กซี และดาวแคระน้ำตาลส่วนใหญ่จะหยุดการหลอมรวมดิวเทเรียมไปนานแล้วก่อนที่จะถูกค้นพบ ทำให้แทบจะแยกไม่ออกเลยว่าพวกมันคือดาวเคราะห์มวลมหาศาล.
นิยามการทำงานของ IAU เกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ (The IAU's definition of its work concerning exoplanets)
นิยามของ IAU ปี 2006 ก่อให้เกิดความท้าทายบางประการสำหรับดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ เนื่องจากภาษาที่ใช้มีความเฉพาะเจาะจงกับระบบสุริยะ และเกณฑ์เรื่องความกลมและระยะห่างของวงโคจรยังไม่สามารถสังเกตได้ในดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะในปัจจุบัน ในปี 2018 นิยามนี้ได้รับการประเมินและปรับปรุงใหม่เนื่องจากความรู้เกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะเพิ่มมากขึ้น นิยามอย่างเป็นทางการของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะในปัจจุบันมีดังนี้:
1. วัตถุที่มีมวลจริงต่ำกว่ามวลจำกัดสำหรับการหลอมรวมนิวเคลียร์ของดิวเทอเรียม (ปัจจุบันคำนวณไว้ที่ 13 เท่าของมวลดาวพฤหัสบดีสำหรับวัตถุที่มีความเป็นโลหะใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์) ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ ดาวแคระน้ำตาล หรือซากดาวฤกษ์ และมีอัตราส่วนมวลกับวัตถุศูนย์กลางต่ำกว่าค่าความไม่เสถียร L4/L5 (M/Mcential (25+/621)) ถือเป็น "ดาวเคราะห์" (ไม่ว่าจะเกิดขึ้นได้อย่างไรก็ตาม) มวล/ขนาดขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับวัตถุนอกระบบสุริยะที่จะถือว่าเป็นดาวเคราะห์ ควรเป็นค่าเดียวกับที่ใช้ในระบบสุริยะของเรา
2. วัตถุที่มีมวลจริงมากกว่ามวลจำกัดสำหรับการเกิดปฏิกิริยาฟิวชันเทอร์โมนิวเคลียร์ของดิวเทอเรียม เรียกว่า "ดาวแคระน้ำตาล" ไม่ว่ามันจะก่อตัวขึ้นอย่างไรหรืออยู่ที่ใดก็ตาม
3. วัตถุที่ลอยอยู่อย่างอิสระในกระจุกดาวอายุน้อยที่มีมวลต่ำกว่ามวลจำกัดสำหรับปฏิกิริยาฟิวชันเทอร์โมนิวเคลียร์ของดิวเทอเรียมนั้น ไม่ใช่ "ดาวเคราะห์" แต่เป็น "ดาวแคระน้ำตาลย่อย (หรือชื่อใดก็ตามที่เหมาะสมที่สุด)"
สหพันธ์ดา ราศาสตร์สากล (IAU) ตั้งข้อสังเกตว่าคำจำกัดความนี้อาจมีการเปลี่ยนแปลงไปตามความรู้ที่เพิ่มขึ้น บทความทบทวนในปี 2022 ที่กล่าวถึงประวัติและเหตุผลของคำจำกัดความนี้ เสนอแนะว่าควรลบคำว่า "ในกระจุกดาวอายุน้อย" ในข้อ 3 ออก เนื่องจากปัจจุบันพบวัตถุดังกล่าวในที่อื่นแล้ว และควรเปลี่ยนคำว่า "ดาวแคระน้ำตาลย่อย" เป็น "วัตถุมวลระดับดาวเคราะห์ลอยตัวอิสระ" ซึ่งเป็นคำที่ใช้กันในปัจจุบันมากกว่า คำว่า "วัตถุมวลระดับดาวเคราะห์" ยังถูกใช้เพื่ออ้างถึงสถานการณ์ที่คลุมเครือเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบ เช่น วัตถุที่มีมวลทั่วไปของดาวเคราะห์แต่ลอยตัวอิสระ หรือโคจรรอบดาวแคระน้ำตาลแทนที่จะโคจรรอบดาวฤกษ์ วัตถุลอยตัวอิสระที่มีมวลระดับดาวเคราะห์บางครั้งก็ถูกเรียกว่าดาวเคราะห์อยู่ดี โดยเฉพาะดาวเคราะห์จรจัด.
ขีดจำกัดที่ 13 เท่าของมวลดาวพฤหัสบดีนั้นไม่เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไป วัตถุที่มีมวลน้อยกว่าขีดจำกัดนี้บางครั้งอาจเผาไหม้ดิวเทเรียมได้ และปริมาณดิวเทเรียมที่ถูกเผาไหม้จะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของวัตถุนั้นนอกจากนี้ ดิวเทเรียมยังมีอยู่น้อยมาก ดังนั้นขั้นตอนการเผาไหม้ดิวเทเรียมจึงไม่ได้กินเวลานานนัก ต่างจากการเผาไหม้ไฮโดรเจนในดาวฤกษ์ การเผาไหม้ดิวเทเรียมไม่ได้ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อวิวัฒนาการในอนาคตของวัตถุ ความสัมพันธ์ระหว่างมวลและรัศมี (หรือความหนาแน่น) ไม่แสดงลักษณะพิเศษใดๆ ในขีดจำกัดนี้ ซึ่งบ่งชี้ว่าดาวแคระน้ำตาลมีฟิสิกส์และโครงสร้างภายในเหมือนกับดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ที่มีมวลน้อยกว่า และโดยธรรมชาติแล้วควรพิจารณาว่าเป็นดาวเคราะห์มากกว่า.