Svar:
Därför att det är tyngdkraften som bestämmer formen, och klotformen är det tillstånd som har lägst energi. Naturen vill alltid hitta tillståndet med lägst energi. Små avvikelser från klotformen (räkna ut hur många Mount Everest det går på en jordradie) kan tillåtas, men då är det styrkan hos materialet (berget) som kan hålla emot tyngdkraften. Stora planeter uppför sig i stort sett som om de vore uppbyggda av en vätska. Endast mycket små planeter - asteroider av några mils storlek kan avvika från klotformen genom att styrkan hos materialet lyckas "hålla emot" tyngdkraften.

Vesta är en småplanet som är tillräckligt liten för att ha oregelbunden form:

Alla planeter roterar emellertid, och rotationen kommer att orsaka en liten avvikelse från klotformen. Beroende på rotationshastighet är planeterna mer eller mindre tillplattade vid polerna. Eros är mycket liten och hålls ihop av materialets styrka. Rotationen (5 timmar 16 minuter) påverkar inte småplanetens form:

Mars är ganska liten och roterar relativt långsamt (24.6 timmar), varför tillplattningen är liten:

Saturnus är stor och roterar snabbt (10.7 timmar), vilket ger en mycket tydligt tillplattning:

Bilderna är från NASA och STScI.
/Peter Ekström 2004-01-03

Svar:
Årtalet är nog fel, år 2004 tycks inget märkligt hända med planeterna.
Däremot år 2040 (6-8 september) kommer planeterna rada upp sig.
Den som tycker om ett vackert skådespel på himlen blir nog påverkad av det.

Bilden nedan visar hur det kommer att se ut den 8 september 2040. Fem planeter och månen tillsammans. Bilden är genererad med Sky View Café.

/KS/lpe 1999-10-11

Svar:
Efter en del efterforskningar tror vi att vi har hittat vad som ligger bakom tidningsartiklarna.

Den 11 december 1983 upptäcktes en värmestrålande (infraröd) himlakropp med satelliten IRAS. Det visade sig vara en närbelägen himlakropp eftersom den rörde sig snabbt över himlen. Den fick beteckningen 1983 TB och döptes senare till 3200, länk 1.
Av allt att döma rör det sig om en utdöd kometkärna, cirka 7 km i diameter.
Den går i en bana som för den mycket nära solen. Den är ganska
säkert källan till den meteorsvärm som kallas
geminiderna som träffar jorden i december varje år. Det finns hundratals himlakroppar
av den typen, så det är inte rimligt att kalla den planet.

Varför blev det ett sådant ståhej i pressen? Det var den enda upptäckten
av det slaget som gjordes av IRAS. Folket bakom IRAS ville ha PR. För övrigt
var den kyld med flytande helium, som räckte i 7 månader.

Spekulationer om planet X har en lång historia, se länk 2. 

/KS/lpe 1999-10-11

Svar:
Eftersom vi inte har sett artikeln, kan vi inte med säkerhet veta vad
det handlar om. Det skulle kunna vara någon av dessa observationer:

1. År 1998 publicerades en bild, tagen med Hubble-teleskopet (se länk 1 nedan),
där det fanns något, som sades kunna vara en planet. Senare har det
visat sig, att det var en mycket svag stjärna.

2. En kandidat till en planet har observerats med gravitationsmikrolinsteknik
(se länk 2 nedan). Det går ut på att gravitationsfältet fungerar som en lins,
som fokuserar ljuset från en bakgrundsstjärna, så att den blir ljusstarkare.
Passerar stjärnsystemet mellan oss och bakgrundsstjärnan, kommer ljusstyrkan
av bakrundsstjärnan att variera på ett karakteristiskt sätt. Det gäller
även för planeter, ja till och med små planeter. Det är inga små effekter,
upp till en faktor 50 är inte ovanligt. Det som visas i sajten nedan,
tolkas som ett dubbelstjärnesystem med en planet.
/KS/lpe 2000-11-14

Svar:
Therése! Nej, man har upptäckt över hundra planeter kring andra stjärnor, men ännu ingen som liknar jorden. Anledningen är antagligen inte att de inte finns, utan för att nuvarande teknik att leta efter s.k. exoplaneter (planeter kring andra stjärnor) fungerar bara för stora planeter på litet avstånd till stjärnan (s.k. hot jupiters). För mer detaljerad information se California & Carnegie Planet Search och Planet Quest. För en exoplanet observerad av amatörastronomer se Exoplanet observerad i Oxie!.

Det finns över 100 miljarder stjärnor i Vintergatan. Det finns över 100 miljarder andra galaxer. Bildande av planetsystem än antagligen en normal biprodukt när stjärnor bildas. Det bör alltså finnas många planetsystem. Sedan är det säkert bara en liten andel som innehåller planeter som har förutsättningar att hysa liv.

Bilden nedan visar hur en exoplanet kan tänkas se ut (Wikimedia Commons, HD_69830).

/Peter E 2004-04-13

Svar:
Artikeln i Aftonbladet, länk 1, säger inte så mycket så vi får gå till lite mer professionella (åtminstone när det gäller vetenskap) källor: Icy exoplanet brings astronomers closer to home (physorg.com) och orginalartikeln i Nature, länk 2 (tyvärr endast tillgänglig för prenumeranter).

En exoplanet är en planet som cirklar kring en annan stjärna än solen. Man har för närvarande (30 januari 2006) upptäckt 159 exoplaneter, de flesta med spektroskopiska metoder.

Planeten upptäcktes med vad som kallas en gravitationslins. Det går så till att man i ett stort nätverk av flera observatorier (The Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE)) kontinuerligt fotograferar ett rikt stjärnfält. Bilderna analyseras automatiskt, och om man upptäcker att en stjärnas ljusstyrka ändras (man filtrerar bort variabla stjärnor vars verkliga ljusstyrka ändras), så ger man en varning till nätverket.




Gravitationslins


Anledningen till ändringen i ljusstyrka kan vara att en annan svag och normalt osynlig stjärna (i bilden ovan markerad med termen MACHO) passerat precis mellan oss och den avlägsna stjärnan. Ljuset från den senare kommer då att förstärkas (precis som av en vanlig lins) eftersom gravitationen från den mellanliggande stjärnan fokuserar ljuset. Man får en mycket karakteristik ljuskurva, se bilden nedan.




Signal i blått och rött


Kurvan har dels en karakteristisk form och dels påverkas alla färger exakt lika så att förhållandet (nedersta delen) är inom osäkerheten lika med 1.

Man har upptäckt massor av gravitationslinsande stjärnor, men det intressanta med det aktuella fallet (se bilden nedan) är den lilla extratoppen som finns på högersidan av huvudtoppen. Denna extratopp tolkar man som en planet som rör sig kring den mellanliggande stjärnan.




OGLE-2005-BLG-390Lb


Planeten med det inspirerande namnet OGLE-2005-BLG-390Lb har 5 gånger jordens massa och cirklar kring sin M-typ dvärgstjärna på c:a 10 år. Det intressanta med planeten är inte att den är särskilt lovande som möjlig planet som kan innehålla liv (yttemperaturen är c:a 50 K, alltså mycket lägre än jordens c:a 290 K), utan att upptäckten av planetsystem av denna typ kan bekräfta våra idéer om hur planetsystem uppkommer.

Jag bedömer data som mycket övertygande (se figuren ovan från artikeln i Nature) och metoden gravitationslinsning kan säkert vara av stort värde i framtiden eftersom man kan se andra planeter än tunga planeter nära sin stjärna (s.k. hot jupiters) som man upptäckt genom att mäta förskjutningar i stjärnors spektra. För allmän information om exoplaneter se
  The Extrasolar Planets Encyclopaedia

  California & Carnegie Planet Search

  Extrasolar visions

  Planet Quest
/Peter E 2006-01-30

Svar:
Johanna! Många planeter har atmosfär! Av huvudplaneterna har Venus, jorden, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus vad man kan kalla atmosfär. Dessutom har saturnusmånen Titan en ganska tät atmosfär. Bilden nedan är en filmsekvens som visar rörelserna i Jupiters atmosfär. Filmen är sammansatt av en serie bilder tagna av sonden Cassini. Hastigheten har ökats drygt 200000 gånger, förloppet som visas är cirka 10 dygn.

Det är framför allt två saker som bestämmer om en planet eller måne har atmosfär: planetens massa och förekomsten av ett magnetfält.

Om massan är stor kan molekylerna som utgör atmosfären inte "rymma" - den s.k. flykthastigheten (se flykthastighet) är mycket större än molekylernas hastighet.

Vi kan få en uppskattning av molekylernas hastighet genom att sätta uttrycket för rörelseenergi lika med medelenergin för molekylerna i en gas:

(1/2)mv² = (3/2)kT

Här är m molekylens massa, v dess medelhastighet (egentligen kvadratiska), k Bolzmanns konstant 1.38×10^&8722;23 J/K (se Boltzmann_constant) och T den absoluta temperaturen.

Vi får

v = sqrt(3kT/m)

För en molekyl med molekylvikten M får vi

v = sqrt(31.38×10^&8722;23T/(M1.6610^-27)) = 158sqrt(T/M)

För absoluta temperaturen 300 K får vi för syrgas

158sqrt(300/32) = 484 m/s

och för vätgas

158sqrt(300/2) = 1935 m/s

Flykthastigheten från t.ex. månens yta är 2.4 km/s (se Escape_velocity). Eftersom det även för en medelhastighet på 484 m/s finns många molekyler med t.o.m. 5 gånger denna hastighet, har den atmosfär som eventuellt funnits kring månen sedan länge försvunnit ut i rymden. Se vidare Maxwell_distribution.

Ett magnetfält är bra på att skydda en atmosfär från den s.k. solvinden. Denna består av mycket energirika laddade partiklar som skickas ut av solen. Ett magnetfält tvingar dessa partiklar till de magnetiska polerna där de orsakar norrsken. Utan magnetfält kan solvinden obehindrat "slita loss" molekyler från atmosfären.

Mars har en ganska tunn atmosfär (c:a 1/100 av trycket på jorden), och det beror på att Mars har ganska liten massa (flykthastigheten är 5.0 km/s) och inget magnetfält.

Planeternas rotation kommer från den roterande skiva ur vilken solen och planeterna bildades, se fråga 13042. Om inget stoppar denna rotation kommer den att fortsätta: det behövs en kraft för att bromsa upp jorden. Denna kraft finns faktiskt, se fråga 13056. Du är van vid att allt som rör sig eller roterar till sist stoppas upp om det inte drivs av en motor. Det beror på att det normalt finns en friktionskraft som orsakar uppbromsningen. Utan friktion fortsätter all rörelse och rotation enligt Newtons första rörelselag: En kropp förblir i vila eller likformig rörelse om inte krafter tvingar den att ändra detta tillstånd.

/Peter E 2006-02-28

Svar:
Den Internationella Astronomiska Unionen (IAU) bestämde vi sitt möte i Prag i augusti 2006 att Pluto inte skall kallas planet utan den skall vara en medlem i en ny grupp som kallas dvärgplaneter, se länk 1 och 2.

Den nya definitionen av begreppet planet lyder:

In the solar system, a planet is a celestial body that:

1 is in orbit around the Sun

2 has sufficient mass so that it assumes a hydrostatic equilibrium (nearly round) shape, and

3 has "cleared the neighborhood" around its orbit.

A non-satellite body fulfilling only the first two of these criteria is classified as a "dwarf planet", whilst a non-satellite body fulfilling only the first criterion is termed a "small solar system body" (SSSB).

En planet i solsystemet (observera att man säger inget om planeter kring andra stjärnor och inget om "nästan sjärnor", s.k. bruna dvärgar) skall uppfylla tre kriterier:

1 gå i en bana kring solen

2 har tillräckligt stor massa för att dess egen tyngdkraft vinner över fastkroppskrafter så att den antar en rund form som tyder på hydrostatisk jämvikt (se planeters form)

3 dominera sin omgivning gravitationsmässigt så att den rensat ut andra himlakroppar i liknande banor

Den nya definitionen är fortfarande kontroversiell dels på grund av traditionalister och dels för att den innehåller svagheter i formuleringen. Även astrologer har protesterat, men det har man rätterligen inte tagit hänsyn till :-).

Å andra sidan skulle vi med den traditionella (vaga) definitionen kunna få en massa nya planeter utanför Neptunus´ bana. Bilden nedan visar det "nya" solsystemet med 8 planeter och hittills 3 dvärgplaneter. Övriga objekt (kometer, småplaneter m.m.) kallas alltså SSSB, eller i fri översättning små solsystemshimlakroppar.

Beslutet är ganska förvånande, eftersom det bara några dagar tidigare var föreslaget att inte ta med villkor 3. Detta skulle ha inneburit att Pluto hade behållit planetstatus och att även de övriga dvärgplaneterna blivit planeter.

Detta att i princip alla astronomer i direkt omröstning kan avgöra sådana här frågor är såvitt jag vet unikt för astronomerna. I fysik och kemi har man speciella kommittéer som är utsedda för att t.ex. namnge grundämnen. IAU har naturligtvis kommittéer också, t.ex. för att namge atronomiska objekt, men besluten tas alltid i generalförsamlingen. De flesta besluten är okontroversiella och tas i klump med ett klubbslag. Ibland är besluten emellertid kontroversiella, och man får en livlig debatt och långa nattmanglingar i kommittéerna för att omformulera förslagen.

I det aktuella fallet i Prag röstade 424 av konferensens deltagande 2700 (de flesta hade redan rest hem). Det finns c:a 9000 professionella astronomer som är medlemmar i IAU, så det var en liten procent som röstade.

/Peter E 2006-08-30

Svar:
En extrasolär planet, eller exoplanet, är en planet som befinner sig utanför vårt eget solsystem.
(Definition av planet finns i fråga [14788].)

Det finns mycket information på webben om detta ämne. Börja med att titta på Extrasolar planet (Wikipedia) och länkar i tidigare svar om exoplaneter.

1 Figuren nedan visar upptäckta planeter och nuvarande och framtida begränsningar. På den horisontella axeln finns avståndet till stjärnan och på den vertikala planetens massa. Som synes är de flesta upptäckta planeterna stora som är nära sin stjärna - s.k. hot jupiters. Detta har säkert mer med nuvarande begränsningar i sättet att finna planeterna än vad som i själva verket finns. Planeterna i vårt solsystem är inplottade i diagrammet (stora blå punkter med en bokstav i). Som synes är Jupiter den enda planeten som skulle kunna detekteras med nuvarande metoder.

2 och 3. Eftersom man inte kan observera planeterna direkt med nuvarande metoder, så kan man endast bestämma planeternas avstånd till stjärnan och massa. Med nästa generation instrument, t.ex. Kepler mission, kommer man att kunna studera jordlika planeter, se begränsningslinjen längst ner i diagrammet.

För några förmörkelse-planeter har man kunnat observera absorptionslinjer, men för att kunna studera planeter i detalj och observera signaturer på liv (syre är en sådan indikator), måste vi vänta några år tills Kepler (se ovan) har skickats upp. Methods_of_detecting_exoplanets beskriver metoder att upptäcka exoplaneter. Länk 1 är en databas med alla kända exoplaneter (3672, 11 oktober 2017). Länk 2 är en ny (2020) upptäckt av fem (eventuellt sex) exoplaneter i resonans.

Bilden: Courtesy NASA/JPL-Caltech från Extrasolar planet (Wikipedia).

/Peter E 2006-10-24

Svar:
Hej planetforskarna Anna, Rita, Johanna!

Det kan tyckas konstigt, men det beror på vad man menar,
dvs roterar i förhållande till vad. För det första
måste 87 dagar vara fel. Det är nog en gammal uppgift
från när man trodde att Merkurius hade s.k. bunden rotation, dvs
alltid vände samma sida mot solen. Då blir
rotationstiden lika med den tid det tar Merkurius
att gå runt solen.

Tabellen nedan från länk 1 ger de i sammanhanget
intressanta uppgifterna för Merkurius och Jorden.

Orbital parameters Mercury Earth Ratio (Mercury/Earth)

Sidereal orbit period (days) 87.969 365.256 0.241

Sidereal rotation period (hrs) 1407.6 23.9345 58.785 

Length of day (hrs) 4222.6 24.0000 175.942

Första raden ger den tid det tar att gå runt solen
i förhållande till stjärnorna. Det är lite mer än 365 dagar
för jorden (ett år) och 88 dagar för Merkurius.

Andra raden ger rotationstiden i förhållande till
stjärnorna och den tredje i förhållande till solen.
Om vi först tittar på jorden så är rotationstiden i
förhållande till stjärnorna lite kortare än i
förhållande till solen. Det är visserligen bara en
skillnad på 0.0655 timmar (knappt 4 minuter). Anledningen
till detta är att medan jorden roterar ett varv i
förhållande till stjärnorna så rör den sig även i sin bana åt samma håll som den roterar. När jorden då efter ett dygn kommer tillbaka till samma punkt i förhållande till stjärnorna så har solen flyttat sig lite "bakåt". Så jorden behöver ytterligare 4 minuter för ett varv i förhållande till solen. Se animering under länk 2.

Gör en modell av det hela med solen som en tennisboll och jorden som en pingpongboll. För pingpongbollen runt tennisbollen moturs (vi ser då jorden och solen från norra himmelspolen) samtidig som du roterar pingpongbollen moturs. Ta en fix punkt i rummet för att representera riktningen till en stjärna. Ni bör av detta kunna dra slutsatsen att rotationstiden i förhållande till sjärnorna är kortare än rotationstiden i förhållande till solen.

Eftersom Merkurius roterar långsamt (59 jorddygn i förhållande till stjärnorna) men har en kort omlopptstid kring solen (88 dygn) blir det mycket stor skillnad mellan de olika rotationstiderna. När Merkurius roterat ett varv så har den nästan gått ett varv kring solen och det tar lång tid innan rotationen hinner i fatt solen. Merkurius soldygn blir därför så långt som 176 jorddygn.

Nedan visas en bild på Merkurius sammansatt av flera fotografier tagna från en rymdsond. Som synes ser den nästan ut som månen med alla sina kratrar.

3/2 resonans

Merkurius omloppstid i förhållande till stjärnorna är alltså 87.969 dagar

Rotationstiden i förhållande till stjärnorna är 1407.6 h = 1407.6/24 = 58.65 d

Förhållander mellan ovanstående blir 87.969/58.65 = 1.49990

Det är ingen tillfällighet att detta är nästan exakt 3/2 - Merkurius har hittat en stabil resonans mellan rotation och omloppsbana. För en planet så nära solen som Merkurius skulle man vänta sig s.k. bunden rotation, dvs att planeten alltid vänder samma sida mot solen. Månen har ju bunden rotation i förhållande till jorden - den vänder ju som vi vet alltid samma sida mot jorden.

Merkurius bana har emellertid mycket hög excentricitet, och hastigheten i banan varierar - hög nära solen och låg långt från solen. Rotationen sker emellertid med konstant hastighet. Rotationen och banrörelsen tenderar alltså att komma ur fas, och den bundna rotationen som borde uppkomma blir i stället till den observerade 3/2 resonansen. Pga störningar från jätteplaneterna varierar merkuriusbanans excentricitet med tiden (se beräkningar i fråga [17160]), varför problemet blir ännu mer komplext.

Se vidare Mercury_(planet)Spin.E2.80.93orbit_resonance.

/Peter E 2006-11-22