Grupa amerykańskich naukowców (Philip T. Metzger z Florida Space Institute, University of Central Florida, W.M. Grundy z Lowell Observatory z Planetary Science Institute, Mark V. Sykes z Planetary Science Institute, Alan Stern z Southwest Research Institute, James F. Bell III z School of Earth and Space Exploration, Charlene E. Detelich z Department of Geological Sciences, University of Alaska, Kirby Runyon z Johns Hopkins University Applied Physics Laborator oraz Michael Summers z George Mason University.) przeprowadziła pięcioletnie badanie literatury z dziedziny astronomii i nauk planetarnych w celu zrozumienia tego, jak ewoluowało pojęcie planety w kontekście teorii naukowej i kultury. W trakcie analizy odkryli oni, że powszechnie przedstawiana historia o rewolucji kopernikańskiej i jej wpływie na koncepcję planet jest nieprawdziwa. Ich praca Moons are planets: Scientific usefulness versus cultural teleology in the taxonomy of planetary science, będąca zwieńczeniem wspomnianego badania, opublikowana została w 2022 roku w czasopiśmie naukowym Icarus (Volume 374, 2022, 114768, ISSN 0019-1035), poniższy artykuł jest streszczeniem tejże pracy.

I. WSTĘP

Ewolucja pojęć taksonomicznych jest kluczowa dla nauki, ponieważ tworzy ona model mentalny natury, składający się z rzeczowników (takich jak planeta) i czasowników (teorii opisujących działania tych rzeczowników). Zdrowy rozwój pojęć taksonomicznych jest centralny dla funkcjonowania nauki, ponieważ organizuje dane empiryczne w koncepcje zgodne z teorią, co z kolei pomaga w tworzeniu i ocenie nowych hipotez.

Taksonomia jest zarówno wynikiem naszych procesów myślowych, jak i narzędziem umożliwiającym te procesy. Jest to prawdziwe zarówno w naukowym, jak i codziennym myśleniu. W nauce, pojęcia taksonomiczne i teorie współewoluują, co jest kluczowe dla skutecznego rozumowania.

Badania nad abdukcją (procesem tworzenia hipotez) pokazują, że rozwój pojęć taksonomicznych zgodnych z teorią jest niezbędny dla efektywnego rozumowania. Mimo obecności niescientyficznej ludowej taksonomii, naukowcy planetarni w ostatnich dekadach tworzyli użyteczne taksonomie, co podkreśla ich znaczenie.

Definicje taksonomiczne odzwierciedlają wartości danej społeczności naukowej i problemy, które uważa ona za ważne do rozwiązania. Ludowa taksonomia naszego Układu Słonecznego, która postrzega planety jako uporządkowany system kilku znaczących obiektów, odzwierciedla wartości i teorie kosmologiczne nienaukowego społeczeństwa z początku XIX wieku.

Polisemia to właściwość słów, które mają różne, ale znacząco nakładające się znaczenia. Biolodzy od XVIII wieku spierają się o polisemiczne znaczenia i definicje gatunków. Brusse (2016) twierdził, że polisemia słowa “planeta” istniała niezauważona w społecznościach astronomicznych i planetarnych przez długi czas, a jej nagłe ujawnienie w 2006 roku spowodowało intensywny i długotrwały spór. Messeri (2010) argumentował, że polisemia słowa “planeta” funkcjonowała jako korzystna “strefa wymiany”, umożliwiając różnym podspołecznościom astronomów i naukowców planetarnych dyskusję bez potrzeby precyzyjnej definicji, ale definicja planety IAU z 2006 roku zakłóciła tę strefę wymiany.

Polisemiczne znaczenia słowa “planeta” różnią się nie tylko między podspołecznościami naukowców, ale także między naukowcami a społeczeństwem. Owen Gingerich, przewodniczący Komitetu Definicji Planety IAU, napisał w 2007 roku, że próba zdefiniowania planety była błędem, ponieważ jest to pojęcie zbyt związane z kulturą, z elastycznymi definicjami ewoluującymi przez wieki. W 2008 roku Brown argumentował, że wybór definicji planety jest “czysto kulturowy” i nie ma naukowych powodów, aby preferować jedną definicję nad drugą.

Naukowcy walczyli z ludowymi taksonomiami w innych dziedzinach nauki, na przykład w przypadku wielorybów i ryb. Społeczeństwo ostatecznie zaakceptowało taksonomię zgodną z relacjami ewolucyjnymi. Inne ludowe taksonomie są tolerowane, ponieważ nie szkodzą naukowo i mają wartość kulturową. Historia ludowych i naukowych taksonomii planet jest bardziej skomplikowana i wymaga jasnego rozróżnienia między pragmatyką naukową a priorytetami kulturowymi.

II. GŁOSOWANIE IAU Z 2006 ROKU

Pod koniec lat 90. nowe technologie umożliwiły astronomom odkrycie wielu nowych obiektów Pasa Kuipera (KBO). Kiedy odkryto 2003 UB313 (później nazwany Eris), pojawiło się pytanie, czy jest to “planeta” i czy można ją nazwać według istniejącej procedury dla małych ciał. IAU musiała zdecydować, czy duże KBO są “planetami”, co stworzyło pilną potrzebę ustalenia taksonomii naukowej.

Ron Ekers, ówczesny prezes IAU, stwierdził, że nie można nadać nazwy, ponieważ konwencje nazewnicze różnią się dla małych ciał i planet. Uważamy, że był to poważny błąd, ponieważ procesy nazewnicze powinny zostać zmienione bez rozstrzygania ich taksonomii.

IAU popełniła kolejny błąd, decydując się na głosowanie w 2006 roku bez wystarczającego konsensusu co do definicji planety. Proces ten nie uwzględniał szerokiej konsultacji i przygotowania, co naruszało zasady IAU.

W 2004 roku IAU rozpoczęła proces opracowywania definicji, ale nie udało się osiągnąć konsensusu. W 2006 roku IAU utworzyła Komitet Definicji Planety, który miał rozwiązać te kwestie, ale jego prace były prowadzone w tajemnicy. Decyzja o nieujawnianiu propozycji przed Zgromadzeniem Ogólnym była błędna.

Komitet Definicji Planety IAU opracował propozycję, która miała na celu przywrócenie funkcjonalnej taksonomii w nauce o planetach. Propozycja ta spotkała się z gniewem głównie ze strony dynamicystów, ponieważ faworyzowała geofizyczną koncepcję planety. Brak konsensusu wynikał z nieznajomości problemów, które omawiamy w tym artykule.

W ciągu czterech dni podczas Zgromadzenia Ogólnego (GA) dynamicyści napisali alternatywną definicję i przeforsowali ją do głosowania. Tylko około 400 członków głosowało, a naukowcy planetarni byli słabo reprezentowani. Argumenty skupiały się na tym, jak społeczeństwo zareaguje na definicję, a nie na naukowych podstawach.

Ostateczna definicja IAU z 2006 roku określa planetę jako ciało niebieskie, które: (a) orbituje wokół Słońca, (b) ma wystarczającą masę, aby jego grawitacja pokonała siły ciała sztywnego i przyjęło kształt w równowadze hydrostatycznej, (c) oczyściło sąsiedztwo swojej orbity.

Ta definicja była wynikiem błędnego przekonania, że planety muszą być nieliczne i uporządkowane, co nie miało podstaw naukowych. Współczesna kultura jest bardziej otwarta na naukową taksonomię, nawet jeśli oznacza to więcej planet.

Niektórzy astronomowie twierdzą, że definicja IAU jest użyteczna dla kształtowania poglądów społecznych na temat planet, ponieważ pokazuje, że niektóre ciała Układu Słonecznego mogą osiągnąć metastabilne układy dynamiczne. Definicja ta została włączona do podręczników naukowych, co spotkało się z krytyką wielu naukowców planetarnych z czterech powodów:

1. Nie odzwierciedla rzeczywistego użycia pojęcia planety w nauce planetarnej.

2. Była opracowana pośpiesznie i jest nieprecyzyjna.

3. Taksonomiczne pojęcia nie powinny być przedmiotem głosowania, ponieważ jest to kluczowy element procesu naukowego.

4. Przedstawia społeczeństwu, że taksonomia może być ustalana przez głosowanie, co podważa zrozumienie procesu naukowego.

Autorzy twierdzą, że ważniejsze jest, aby społeczeństwo zrozumiało planety jako źródła złożoności, w tym życia, niezależnie od ich stanu dynamicznego. Historycznie, nauka zawsze uwzględniała satelity jako planety z ważnych powodów, co jest sprzeczne z definicją IAU.

III. NAUKOWA KONCEPCJA PLANETY, LATA 1610–1920

Przed rewolucją kopernikańską w Europie, Księżyc i Słońce były uważane za dwie z siedmiu znanych planet. Po rewolucji kopernikańskiej, Słońce przestało być uznawane za planetę i stało się jedną z “stałych gwiazd”, a Ziemia została uznana za planetę, ponieważ się porusza. Jednak dla naukowców kopernikańskich Księżyc pozostał planetą, do której dołączyły inne księżyce. Status jednego z głównych ciał na orbicie nie był częścią koncepcji planety od początków heliocentryzmu aż do lat 20. XX wieku. Literatura pokazuje, że był to szeroko akceptowany konsensus astronomów w łacińskim zachodzie. Badano publikacje w językach łacińskim, angielskim, francuskim, niemieckim i hiszpańskim, znajdując różnice w terminologii, ale stosowane były one do tych samych koncepcji. Ze względu na ograniczenia przestrzenne, podano tylko kilka cytatów jako przykłady, a bardziej obszerna dokumentacja znajduje się w materiałach dodatkowych.

WCZESNE SPÓJNOŚCI TEORETYCZNE Z TAKSONOMIĄ

Koncepcja planet obejmująca zarówno planety główne, jak i księżyce, nie była przypadkowa, lecz oparta na teorii, której potrzebowali naukowcy. Podczas rewolucji kopernikańskiej, gdyby naukowcy rozwijali teorie, że księżyce i planety główne mają różne właściwości wynikające z ich różnych stanów orbitalnych, mogliby stworzyć taksonomię, w której stan orbitalny byłby najważniejszą cechą ciał Układu Słonecznego, a księżyce byłyby definiowane jako nie-planety. Jednak literatura pokazuje, że naukowcy byli zainteresowani teoriami opartymi na wspólnych właściwościach księżyców i planet głównych, więc hierarchia orbitalna Układu Słonecznego była mniej istotna.

Galileusz obserwował cechy geologiczne powierzchni Księżyca i argumentował, że Księżyc jest ciałem geologicznym i zmieniającym się, podobnie jak Ziemia. Na podstawie porównania Ziemi i Księżyca wywnioskował, że wszystkie planety muszą być zmieniającymi się ciałami geologicznymi. Argumentował również, że Ziemia ma właściwości świetlne planet, co wspierało heliocentryzm. Odkrycie księżyców Jowisza przez Galileusza i ich klasyfikacja jako planet wspierały heliocentryzm, pokazując, że planety nie potrzebują unikalnego kosmologicznego centrum dla swoich orbit. Literatura pokazuje, że heliocentryści zgadzali się, że księżyce są planetami, a ta taksonomia współewoluowała z teorią heliocentryzmu dla pragmatycznych korzyści.

STAN DYNAMICZNY TO PODKLASYFIKACJA

Główne tematy teorii planetarnych korzystały na traktowaniu księżyców jako planet, ale naukowcy musieli odnosić się do aktualnego stanu dynamicznego planet. Kepler wprowadził terminologię planet głównych i wtórnych, aby odróżnić planety główne od księżyców. Ta klasyfikacja była niższego rzędu w taksonomii niż sam termin planeta, tworząc podklasy planet.

Galileusz obserwował cechy geologiczne Księżyca i argumentował, że Księżyc jest ciałem geologicznym podobnym do Ziemi. Odkrycie księżyców Jowisza przez Galileusza i ich klasyfikacja jako planet wspierały heliocentryzm, pokazując, że planety nie potrzebują unikalnego centrum kosmologicznego dla swoich orbit. Literatura pokazuje, że heliocentryści zgadzali się, że księżyce są planetami, a ta taksonomia współewoluowała z teorią heliocentryzmu dla pragmatycznych korzyści.

Kepler wprowadził również termin “satelita” dla planet orbitujących inne planety. Galileo ukuł termin “księżyc” jako kategorię planet orbitujących inne planety, co nie zastępowało myślenia o nich jako o planetach, ale umieszczało je w podkategorii planet.

PÓŹNIEJSZA SPÓJNOŚĆ TEORETYCZNA Z TAKSONOMIĄ

Na początku XVIII wieku naukowcy coraz częściej uważali, że planety formują się naturalnie w kosmosie. To spowodowało większą spójność koncepcji planet obejmującej zarówno planety główne, jak i księżyce, ponieważ uznano, że te podklasy powstają z tego samego materiału w wyniku tych samych procesów. Nie znaleziono argumentów, że procesy formowania księżyców różnią się zasadniczo od procesów formowania planet głównych.

Newton uważał, że stany dynamiczne planet mogą się zmieniać, a różnica między planetami głównymi a księżycami wynika z ich rozmiaru. Kirkwood w 1867 roku również popierał pogląd, że księżyce i planety główne to ten sam typ obiektów. Naukowcy rozumieli, że stany dynamiczne nie są stałe, więc planety główne mogą stać się księżycami i odwrotnie.

Współczesne poglądy potwierdzają, że księżyce formują się na różne sposoby, a hierarchia dynamiczna ciał Układu Słonecznego jest opisowa, a nie redukcjonistyczna. Różnice w masie wyjaśniają zarówno różnice dynamiczne, jak i świetlne między gwiazdami a planetami, umieszczając je na kontinuum ontogenetycznym.

POWSZECHNA ZGODA WŚRÓD NAUKOWCÓW

Do lat 20. XX wieku społeczność naukowa rozumiała, że satelity planetarne są planetami. Chociaż w niektórych tekstach nazywano je tylko księżycami lub satelitami, większość danych pokazuje, że istniała jednolita interpretacja i brak wątpliwości co do tego. Proctor (1880) musiał wyjaśniać społeczeństwu, że Księżyc jest planetą, ale naukowcy zazwyczaj to przyjmowali za pewnik. W wielu publikacjach naukowych księżyce nazywano po prostu “planetami” bez dodatkowych wyjaśnień. Podręczniki i encyklopedie definiowały planetę w sposób obejmujący księżyce.

Przykład z 1765 roku z francuskiej encyklopedii “Encyclopédie” mówi, że satelity to planety wtórne, które krążą wokół planet głównych, jak Księżyc wokół Ziemi. Podobnie, podręcznik astronomii z 1870 roku wyróżniał planety główne i wtórne, nazywając księżyce planetami wtórnymi, które krążą wokół planet głównych i razem z nimi wokół Słońca. Książka Nasmytha i Carpentera z 1874 roku pokazywała, że terminy “planeta”, “świat” i “satelita” miały różne, ale komplementarne znaczenia, a rozdziały dotyczące planety Księżyca skupiały się na jego geologii.

IV. POJAWIENIE SIĘ TAKSONOMII LUDOWEJ, LATA 1800-1860

Księżyc był uważany za planetę przed rewolucją kopernikańską i nie zmieniono tego podczas rewolucji kopernikańskiej. Naukowcy heliocentryczni również definiowali planety, włączając w to księżyce. Skąd więc wzięła się idea, że księżyce nie są planetami? Jak pokazano w dalszej części, astronomowie porzucili koncepcję planet pochodzącą z rewolucji kopernikańskiej po 1920 roku i przyjęli inną podstawę, według której księżyce nie są planetami. W literaturze naukowej nie ma wyjaśnienia teoretycznego ani historycznego dla tego wydarzenia. Aby znaleźć jego źródło, zbadano literaturę nienaukową. W XIX wieku społeczeństwo w zachodniej Europie rozwinęła własną ludową taksonomię planet, odzwierciedlającą astrologiczne i teologiczne obawy, która ostatecznie wpłynęła na naukowców. Zbadano, kiedy i dlaczego ta ludowa taksonomia się rozwinęła, jakie kanały społeczne były skuteczne w jej rozpowszechnianiu oraz jakie teoretyczne obawy społeczeństwa współewoluowały z tą taksonomią, w której księżyce nie są planetami. Przeanalizowano setki dokumentów i opinie profesjonalnych historyków.

KIEDY SIĘ ROZWINĘŁA

Nowoczesna ludowa koncepcja planet nie mogła się rozwinąć, dopóki społeczeństwo nie przyjęło heliocentryzmu, co nastąpiło dopiero w okresie Oświecenia w połowie XVIII wieku. Przed tym czasem społeczeństwo zachowało geocentryczną koncepcję planet, w której Słońce i Księżyc były planetami, a Ziemia nie. Isaac Watts w 1743 roku wskazywał na powszechną ignorancję wobec kopernikanizmu.

Stimson (1917) i Winik (2002) twierdzili, że społeczeństwo zaczęło przyjmować kosmologię kopernikańską od połowy XVIII wieku, z powszechnym przyjęciem pod koniec tego stulecia. Współczesne badania pokazują, że około 15-30% Europejczyków, Amerykanów i Rosjan nadal wierzy w geocentryzm.

Podręczniki z pierwszej połowy XIX wieku były zgodne z kopernikańską taksonomią naukowców, ucząc, że księżyce są planetami. Od około 1857 roku większość publikacji zaczęła używać ludowej taksonomii, ucząc, że tylko planety główne są planetami. Do 1880 roku astronom Richard Anthony Proctor zauważył, że społeczeństwo miało inne zdanie niż naukowcy na temat Księżyca, uważając go za planetę.

Ludowa taksonomia pojawiła się w literaturze, gdy listy planet astronomów zawodowych zaczęły się powiększać z powodu odkrycia wielu satelitów i asteroid, co uprościło listę planet, czyniąc ją bardziej podobną do starej listy geocentrycznej.

DLACZEGO SIĘ ROZWINĘŁA

Należy zauważyć, że koncepcja planety nie jest przechowywana w naszych umysłach jako definicja, jaką podała IAU w 2006 roku. Naukowcy kognitywni i filozofowie nauki twierdzą, że koncepcja to złożony zestaw relacji, który może obejmować skład, kontekst, funkcję, cel i inne aspekty. Celem jest określenie kluczowych elementów koncepcji planet w XIX wieku, co społeczeństwo uważało za ważne w odniesieniu do planet, oprócz właściwości geologicznych preferowanych przez naukowców kopernikańskich. Odkryto i zbadano trzy znaczące trendy w literaturze. Jeden z nich nie był związany z pojawieniem się ludowej taksonomii, podczas gdy dwa pozostałe wydają się być przyczynowe dla jej rozwoju.

Kwestie zamieszkiwalności

Kiedy naukowcy odrzucili arystotelizm i przyjęli geofizyczno-geologiczną koncepcję planet stworzoną przez Galileusza, zaczęli argumentować, że planety muszą być zamieszkane. Jeśli planety są innymi ziemiami, to muszą być domami innych światów. Kepler argumentował, że księżyce Jowisza służą inteligentnym istotom na planecie głównej, dostarczając im światła. Później Davis stwierdził, że tylko planety główne są zamieszkiwalne. Newcomb i Holden zauważyli, że podobieństwo geofizyczne między Ziemią a Księżycem osłabło, gdy nauka wykazała, że Księżyc jest niezamieszkiwalny.

Badania wykazały, że nie było korelacji między tą różnicą a powstaniem ludowej taksonomii, która uznawała księżyce za nie-planety. Niektórzy naukowcy twierdzili, że księżyce są zamieszkiwane, a inni, że nie, ale nadal uważali je za planety. Naukowcy trzymali się koncepcji planet obejmującej księżyce długo po odrzuceniu argumentów teleologicznych. Teorie formowania planet i geologii były wystarczająco spójne, aby wspierać tę taksonomię. Kwestie zamieszkiwalności pozostały centralne dla nauki o planetach, a zarówno planety główne, jak i księżyce mogą być miejscami życia. Badania literatury wykazały, że kwestia zamieszkiwalności nie była motywem powstania ludowej taksonomii.

Trend z astrologii: planety muszą być proste

W literaturze z tego okresu widać silne zainteresowanie astrologią. Historycy pokazują, że w XVIII wieku wierzenia okultystyczne zostały wypchnięte z wyższych warstw społecznych w Europie i Ameryce, ale przetrwały w kulturze popularnej, co nazywa się folkloryzacją okultyzmu. Astrologia opiera się na założeniu, że planety muszą być nieliczne i uporządkowane, aby ich wpływy można było przewidzieć. W XVIII i XIX wieku, mimo przejścia na heliocentryzm, ludzie nadal wierzyli w astrologię, co wpłynęło na postrzeganie planet jako małego i uporządkowanego zbioru obiektów.

Astrologowie zaczęli sprzedawać almanachy, które stały się bardzo popularne w XVIII wieku. W Anglii drukowano rocznie około trzystu tysięcy almanachów, a w Ameryce w XIX wieku sprzedawano ich tyle, że każda rodzina mogła mieć egzemplarz. Listy planet w tych almanachach różniły się w zależności od autora, ale wszystkie zakładały prostotę i porządek. Większość społeczeństwa nie otrzymywała formalnej edukacji na temat planet, więc te listy były głównym źródłem informacji.

Wyróżniono trzy główne rodziny list planet. Pierwsza z nich była zasadniczo geocentryczna. Nawet po przejściu na heliocentryzm, wiele almanachów nadal podawało listy siedmiu planet, w tym Słońce i Księżyc, ale bez Ziemi. Po odkryciu Uran został dodany do tych list, co dawało osiem planet, a Uranowi przypisano własną interpretację astrologiczną.

Druga rodzina list planet w almanachach dodawała Ziemię do geocentrycznego zestawu planet, który nadal obejmował Słońce i Księżyc. Ziemia nie była widoczna na niebie w określonej części zodiaku, więc nie miała funkcji w tych almanachach i nie pojawiała się w tabelach kalendarzowych. Dodano ją teoretycznie, aby uznać heliocentryzm za poprawną kosmologię. Słońce, poruszające się po niebie, było potrzebne do astrologii, więc nadal było na większości list planet i nazywane planetą aż do XIX wieku. Te listy reprezentowały hybrydyzację teoretycznego heliocentryzmu z praktycznym geocentryzmem.

Trzecia rodzina list unikała nazywania Słońca planetą lub wyraźnie stwierdzała, że nie jest planetą, ale nadal uwzględniała je w tabelach astrologicznych. Niektóre almanachy traktowały Księżyc jako “satelitę” oddzielonego od “planet”. Te wersje list planet są dziś znane, nie dlatego, że są poprawne według współczesnej astronomii, ale dlatego, że ostatecznie przeważyły.

Wszystkie trzy rodziny list planet były znacznie prostsze niż listy używane przez astronomów. W 1789 roku było 14 znanych planet wtórnych, w 1851 roku 18 planet wtórnych i 33 planetoidy, a w 1860 roku liczba planetoid wynosiła 62. Naukowcy wymieniali je wszystkie jako planety. W astrologii używano tylko siedmiu ciał niebieskich, a po dodaniu Urana - ośmiu. Większość almanachów dodawała pierwsze cztery planetoidy do tabel planet, ale nie znajdowała dla nich znaczenia astrologicznego.

Planety wtórne w zewnętrznym Układzie Słonecznym zawsze znajdują się w tych samych częściach zodiaku co ich planety główne, więc nie mogły wysyłać odrębnego “sygnału” astrologicznego. Rodzina list planet, która pomijała Ziemię, stała się mniej powszechna po 1810 roku. Aktualizowanie tych list o więcej planetoid podważałoby podstawowe założenia astrologii, dowodząc, że kosmos jest mniej uporządkowany niż twierdzili astrologowie. Niektóre almanachy usuwały zarówno Słońce, jak i Księżyc z list planet, traktując je jako specjalne przypadki. Astronomia coraz bardziej oddalała się od astrologii, ale almanachy utrzymywały fikcję astrologicznej istotności, manipulując listami planet.

Trend z teologii: planety muszą być uporządkowane

Społeczna koncepcja planet była również kształtowana przez argument teologiczny, że celem planet jest ukazanie matematycznego i symbolicznego porządku kosmosu jako wskaźnika boskości i zachęty do moralnej poprawy. W XVIII i XIX wieku astrologowie promowali ten argument, starając się oddzielić astrologię od okultyzmu i uczynić ją akceptowalną dla protestanckich czytelników. Popularne almanachy rozpowszechniały pogląd, że świat przyrody ma religijne znaczenie.

Jednak głównie w książkach religijnych i kazaniach używano orbit planetarnych jako danych dla teologii naturalnej oraz analogii do ilustrowania cech moralnych, takich jak wierność i pokora. Te zastosowania opierały się na idealizacjach planet przypominających stary system geocentryczny, a nie na ewoluujących, chaotycznych obiektach naukowego zrozumienia.

Angielski duchowny w 1746 roku pisał o harmonii ruchów planetarnych jako dowodzie na doskonałość stworzenia. Sharon Turner w 1832 roku pisał o wartości teleologicznej prawa Bodego, które ukazuje porządek kosmosu i wskazuje na istnienie intelektualnego Stwórcy.

Wzorzec porządku widoczny w prawie Bodego obejmował tylko planety główne. Inni szukali wersji prawa Bodego dla systemów planet wtórnych. Thomas Dick w 1838 roku zauważył pozorny brak porządku w orbitach nowych planetoid, uznając, że planety mogą być zmienne i geologiczne, ale ich orbity muszą być pierwotnie uporządkowane i harmonijne.

Poetka Sara Hale w 1848 roku połączyła planetoidy z pochodzeniem ludzkiego grzechu, twierdząc, że “Planeta Strażnik” została rozbita na planetoidy w momencie, gdy Ewa zjadła zakazany owoc. Henry Walter w 1854 roku sugerował, że rozpad planety tworzący planetoidy był wynikiem moralnej przyczyny.

William Godwin w 1831 roku wyraził powszechny pogląd na porządek, mówiąc, że nowe planetoidy zakłócają schemat sześciu planet i Słońca. De Fontenelle 150 lat wcześniej również zauważył, że planety krążące wokół innych planet nie pasują do oczekiwanego porządku.

Uproszczona heliocentryczna lista planet pozwalała almanachom sygnalizować zgodność z heliocentryzmem, jednocześnie czyniąc astrologię wiarygodną. Nawet gdy popularność astrologii malała w XIX wieku, argument o boskim porządku planet przetrwał. Popularyzatorzy nauki łączyli ten argument z teorią wielości światów, aby wyjaśnić cel planet. Planety były przekształcane, aby sugerować kosmologiczny porządek i znaczenie, podobnie jak w geocentryzmie.

JAK SIĘ ROZWINĘŁA

Kanały socjalizacyjne

Aby wyjaśnić, jak ludowa taksonomia planet rozprzestrzeniła się w kulturze, mimo że naukowcy nauczali czegoś innego, należy zbadać kanały socjalizacji. Wczesne lata 1800. to okres, w którym konkurowały trzy koncepcje planet: stara geocentryczna, heliocentryczna geofizyczna/geologiczna oraz heliocentryczna koncepcja “uporządkowanego kosmosu”, która stała się powszechną ludową taksonomią.

Kanały socjalizacji tych koncepcji można podzielić na cztery poziomy:

1. Profesjonalny - obejmujący czasopisma naukowe, listy między naukowcami i podręczniki akademickie.

2. Edukacyjny - książki pisane przez wykształconych nie-astronomów, mające na celu nauczanie nauki o planetach.

3. Kulturalny - publikacje skierowane do społeczeństwa, takie jak almanachy astrologiczne, pisma religijne, kazania oraz odniesienia do planet w poezji i opowiadaniach.

4. Tradycja ustna.

Publikacje z poziomu 1 promowały tylko kopernikańską koncepcję geofizyczną/geologiczną. Zmiana w podręcznikach z poziomu 2 na ludową taksonomię około 1857 roku nie wynikała ze zmian w dokumentach z poziomu 1. Rozprzestrzenianie się ludowej taksonomii musiało nastąpić przed 1857 rokiem i być obecne w publikacjach z poziomu 3 i/lub tradycji ustnej z poziomu 4.

Analiza tradycji ustnej wykracza poza zakres tego badania, ale istnieją dowody na głęboko zakorzenione przesądy związane z astrologią i planetami. Można przypuszczać, że geocentryzm i astrologia były wpływami w tradycji ustnej na początku XIX wieku, współpracując z publikacjami z poziomu 3 w socjalizacji ludowej taksonomii.

Skuteczność socjalizacji taksonomii ludowej

Czy te czynniki wystarczająco wyjaśniają opór społeczeństwa wobec kopernikańskiej taksonomii? Niski poziom sukcesu wynikał również z niepowodzenia w komunikacji naukowej. Podręczniki uniwersyteckie nie wyjaśniały teoretycznej natury taksonomii ani jej znaczenia, po prostu stwierdzały, że planety są zarówno główne, jak i wtórne. Nawet dziś brakuje zrozumienia znaczenia taksonomii w astronomii.

Brak nowych danych o planetach wtórnych utrudniał rozwój teorii naukowych i pragmatycznej taksonomii. Naukowcy często nazywali planety główne po prostu planetami, a planety wtórne satelitami, co mogło wprowadzać w błąd społeczeństwo.

Profesjonaliści czasem dostosowywali się do niewłaściwego poglądu społeczeństwa. Prace Fergusona skierowane do społeczeństwa wymieniały tylko planety główne, podczas gdy jego prace techniczne używały pełnej taksonomii Galileusza/Keplera.

Większość ludzi miała tylko podstawowe wykształcenie, które nie obejmowało astronomii. Almanachy astrologiczne były często jedynym źródłem informacji o planetach dla społeczeństwa. W połowie XIX wieku pojawiały się skargi na brak aktualizacji w edukacji wyższej.

Socjalizacja ludowej koncepcji była silna. Almanachy były powszechne, a pragnienie porządku i bezpieczeństwa w kosmosie sprzyjało jej akceptacji. Tradycja ustna prawdopodobnie odegrała ważną rolę. Przekonanie społeczeństwa, że planety są uporządkowanym systemem, było łatwiejsze niż przekonanie, że są one chaotyczne i licznie występujące. Ogólnie rzecz biorąc, opisany obraz wydaje się poprawny i kompletny.

CO SIĘ ROZWINĘŁO

Choć greckie słowo “planeta” oznacza “wędrowiec”, w XIX wieku nie zwracano uwagi na etymologię. Wcześniej, w XVI i XVII wieku, podczas rewolucji kopernikańskiej, istniały głębokie filozoficzne i teologiczne debaty na ten temat. Jednak w XIX wieku ludzie nie interesowali się tym, co obiekty orbitują. Głównym motywem była idea, że planety mają przekazywać porządek w kosmosie, co było ważne dla astrologii i matematycznego porządku. Dlatego społeczeństwo stworzyło uproszczony zestaw planet, wykluczając księżyce, aby utrzymać prostotę. Podział obiektów niebieskich opierał się na ich orbicie wokół Słońca, co odzwierciedlało porządek, który był istotny dla ludzi. W XIX wieku astronomia nie dostarczyła społeczeństwu głębokiej wiedzy o geologicznej złożoności planet, więc ludzie wybrali teorię, która miała praktyczne znaczenie w ich życiu.

V. WIELKI KRYZYS NAUK PLANETARNYCH, LATA 1910–1955

Od 1700 roku społeczność astronomiczna gwałtownie się rozwijała, szczególnie po odkryciu Urana w 1781 roku. Jednak od około 1894 roku wzrost ten wszedł w stagnację na 56 lat, co mogło być spowodowane m.in. Wielkim Kryzysem i wojnami światowymi. Publikacje dotyczące planet i satelitów zaczęły spadać od około 1910 roku, co nazwano Wielkim Kryzysem Nauk Planetarnych. Astronomowie stracili zainteresowanie planetami, skupiając się na innych dziedzinach astronomii. W latach 20. XX wieku podręczniki przestały uczyć, że satelity są planetami. Zmiana terminologii była powolnym procesem, a nie rewolucją naukową.

Analiza bibliometryczna pokazuje, że intensywność użycia terminów “planeta pierwotna” i “planeta wtórna” malała w sposób zgodny z rozkładem Gaussa od około 1800 do 1955 roku. Nie było nagłej zmiany paradygmatu, jak w przypadku asteroid. Społeczność naukowa po prostu stopniowo odchodziła od terminologii Keplera, mimo że była ona nadal nauczana. Zmiana terminologii wynikała z wygody – termin “satelita” był krótszy i łatwiejszy do pisania niż “planeta wtórna”. W latach 50. XX wieku, wraz z napływem nowych danych geologicznych, termin “planeta pierwotna” utrzymał się w użyciu, aby uniknąć niejasności w kontekście misji kosmicznych.

Skrócone formy terminów (planeta lub pierwotna vs. satelita) zastąpiły terminologię Keplera (planeta pierwotna vs. wtórna), co wpłynęło na postrzeganie dynamiki jako kluczowego elementu definicji planety. Przed latami 60. XX wieku naukowcy mieli ograniczone dane geofizyczne i geologiczne dotyczące satelitów. Wielki Kryzys Nauk Planetarnych (GDPS) zmniejszył możliwości nauczania tej terminologii, a kultura popularna wpłynęła na naukowców, którzy przyjęli uproszczoną klasyfikację.

Astronomowie, przyjmując ludową taksonomię, popełnili błąd presentyzmu, czyli rewizjonizmu historycznego, aby wspierać nową, kulturowo ukształtowaną koncepcję planet opartą na orbitach. W przypadku asteroid i satelitów, naukowcy uważali je za prawdziwe planety aż do lat 50. XX wieku. Asteroidy były klasyfikowane jako jeden z trzech typów planet głównych. Jednak współcześni astronomowie, patrząc z perspektywy dzisiejszej, nie mogą uwierzyć, że naukowcy XIX wieku akceptowali tysiące małych planet, więc zakładają, że ich nie akceptowali. To prowadzi do błędnej interpretacji historii.

Podobny błąd presentyzmu wystąpił w przypadku planet wtórnych. Współcześni astronomowie wierzą, że ludowa taksonomia zawsze była poglądem naukowców. Nie było naukowego powodu, aby odrzucić koncepcję planet Galileusza i przyjąć ludową taksonomię, więc astronomowie przepisali historię, twierdząc, że zmiana nigdy nie nastąpiła i że księżyce przestały być planetami wraz z Kopernikiem. Współcześni pisarze uważają to za dziwactwo lub niekonsekwencję w mowie Galileusza i Keplera.

VI. ODŻYCIE KONCEPCJI KSIĘŻYCÓW JAKO PLANET, LATA OD 1960

Pod koniec Wielkiego Kryzysu Nauk Planetarnych (GDPS) naukowcy zaczęli ponownie uznawać księżyce za planety. W tym samym czasie zdecydowano, że asteroidy nie są planetami, opierając się na nowych teoriach i danych geologicznych. Misje kosmiczne i zwiększone finansowanie badań planetarnych przyczyniły się do zakończenia GDPS. W literaturze naukowej pojawiło się wiele prac, w których duże satelity nazywano planetami. Księżyc Ziemi często określano jako “planetę ziemską”. Niestety, astronomowie spoza nauk planetarnych nadal trzymali się ludowej taksonomii. Współcześni naukowcy planetarni czasami używają terminu “świat” zamiast “planeta”, co jest sprzeczne z historycznym i naukowym znaczeniem tego terminu.

VII. DOWODY POMOCNICZE

Terminologia nauk planetarnych sugeruje, że duże księżyce są planetami. Słowo “planetarny” oznacza cechy charakterystyczne dla planet. W XVII i XVIII wieku termin “ciało planetarne” był synonimem planety. Po latach 50. XX wieku, gdy większość asteroid została przeklasyfikowana jako nie-planety, nadal nazywano je “ciałami planetarnymi” ze względu na ich geologiczne podobieństwa do planet. Księżyce, zarówno duże, jak i małe, były i są uważane za planetarne. Termin “planetarny” ma sens geofizyczny/geologiczny, a nie orbitalny. Literatura “Ziemia jako planeta” pokazuje, że naukowcy planetarni postrzegają planety jako złożone systemy geofizyczne/geologiczne, co jest zgodne z argumentem Galileusza, że Księżyc i Ziemia to ten sam typ obiektu.

VIII. PODSUMOWANIE

WYNIKI PRZEGLĄDU LITERATURY

Przegląd literatury wskazał sześć wskaźników istoty planety, które są zgodne:

1. Galileo twierdził, że Ziemia jest planetą na podstawie wspólnych cech geologicznych z Księżycem, który również uznał za planetę. Taksonomia oparta na cechach wewnętrznych, a nie orbitach, wspierała kluczowe argumenty rewolucji kopernikańskiej.

2. Po Galileuszu naukowcy konsekwentnie nauczali, że status planety nie wynika z tego, co ciało orbituje ani jak orbituje. Żaden postęp naukowy nie podważył koncepcji planety z rewolucji kopernikańskiej. Kiedy astronomowie porzucili ją po 1920 roku, przyjęli ludową taksonomię z XIX wieku.

3. Gdy nauki planetarne naprawdę zaczęły się rozwijać w latach 60. XX wieku dzięki nowym technologiom misji kosmicznych, ogromny napływ danych pokazał różnorodność złożonej geologii planet wtórnych, w tym Księżyca, i naukowcy planetarni zaczęli ponownie nazywać te duże satelity planetami.

4. Literatura pokazuje, że naukowcy planetarni zignorowali głosowanie IAU z 2006 roku, nadal nazywając duże planety główne, planety karłowate i duże satelity wspólnym terminem planeta.

5. Terminologia nauk planetarnych bezwzględnie uznaje, że złożona geologia i geofizyka, a nie status orbitalny, są cechami charakterystycznymi planety.

6. Literatura “Ziemia jako planeta” potwierdza, że naukowcy planetarni rozumieją istotę planety jako samodzielny system geologiczny, wyspę złożoności w kosmosie, niezależnie od parametrów orbitalnych.

Wszystkie te wskaźniki zgadzają się, że koncepcja Galileusza i wczesnych kopernikanów jest nadal użytecznym znaczeniem planety w zastosowaniach naukowych i jest preferowana przez naukowców planetarnych w publikacjach naukowych. W przeciwieństwie do tego, nie znaleziono prac, które używają oczyszczania orbity lub obecnego statusu dynamicznego jako teoretycznej podstawy do hipotezowania dalszych właściwości tych obiektów.

ZŁOŻONOŚĆ GEOLOGICZNA JAKO ISTOTA PLANETY

Geologiczną złożoność można w zasadzie zmierzyć. Na przykład, jeśli zdefiniujemy ją jako liczbę nowych układów materii odbiegających od losowości, to prymitywna meteoryt ma złożoność równą liczbie różnych minerałów, które zawiera. Większe asteroidy nie są automatycznie bardziej złożone niż mniejsze. Jednak gdy rozmiar jest wystarczający, aby osiągnąć równowagę hydrostatyczną lub topnienie i różnicowanie płaszcza i jądra, liczba unikalnych struktur wzrasta. Procesy transportu energii i masy, takie jak plamy płaszcza i zorganizowane cechy skorupy, również zwiększają złożoność. Jeśli wyemitowane zostaną atmosfera i ocean, pojawiają się dodatkowe struktury, takie jak warstwowanie, prądy wirowe, strumienie odrzutowe, chmury i opady. Jeśli pojawi się życie, złożoność staje się niezwykle wysoka. Cywilizacja dodatkowo zwiększa złożoność. Planety gazowe mają unikalne cechy przepływu płynów i zmiany faz, które przyczyniają się do ich zróżnicowania. Zarówno planety skaliste, jak i gazowe mogą wytwarzać pola magnetyczne i pasy radiacyjne. Złożoność jest maksymalna w średnim zakresie mas, większa niż w przypadku pyłu kosmicznego, większości asteroid, gwiazd czy czarnych dziur. Planety stanowią zaledwie 0,01% masy barionowej kosmosu, ale są kluczowe dla istnienia życia i cywilizacji. Pomimo ich niewielkiej ilości, planety odgrywają ważną rolę w naukowym redukcjonizmie i filozofii.

POWSTANIE GEOFIZYCZNEJ DEFINICJI PLANETY

Od lat 90. XX wieku rozwija się formalna “Geofizyczna Definicja Planety” (GPD). Pierwszym krokiem było zdefiniowanie relacji planet do małych ciał. Odkrycie większej liczby obiektów Pasa Kuipera wymagało jasnego geofizycznego określenia, co jest planetą. W 1991 roku Stern napisał, że aby obiekt był uznany za planetę, musi: (a) bezpośrednio orbitować Słońce (lub inną gwiazdę), (b) być na tyle masywny, aby grawitacja przewyższała jego wytrzymałość materiałową (co oznacza, że jest w przybliżonej równowadze hydrostatycznej), (c) nie być na tyle masywny, aby generować energię przez fuzję jądrową.

Drugim krokiem było usunięcie wymogu, że planety muszą bezpośrednio orbitować gwiazdę. Było to motywowane obserwacjami, jak termin “planeta” jest faktycznie używany w naukach planetarnych. Runyon i in. (2017) zdefiniowali planetę jako:

1. ciało o masie subgwiazdowej, które nigdy nie przeszło fuzji jądrowej,

2. mające wystarczającą grawitację, aby być okrągłe z powodu równowagi hydrostatycznej, niezależnie od parametrów orbitalnych.

Te dwa kroki przywróciły status dynamiczny planety do drugorzędnego poziomu w taksonomii, podobnie jak to sformułowali Galileo i Kepler. Rozwój nowoczesnej GPD był nieuprzedzonym ponownym odkryciem taksonomii Galileusza/Keplera, napędzanym nowoczesnymi danymi.

ZNACZENIE KONCEPCJI PLANETY

Naturalne powstawanie złożoności w dużych ciałach zachodzi poprzez szereg gwałtownych przejść, co oznacza, że nie jest to arbitralna granica. W średnim zakresie wielkości kondensatów zachodzą zjawiska, które nie występują nigdzie indziej we wszechświecie, obejmujące najważniejsze dla nas rzeczy: geologię, mineralogię, chemię, biologię, ekologię, historię, ekonomię, sztukę, literaturę, technologię oraz aktywność umysłową i marzenia istot inteligentnych. Fakt, że te przejścia istnieją i mogą istnieć tylko w określonym zakresie kondensatów, wymaga kategorii taksonomicznej.

Dlatego słowo “planeta” jest cennym terminem w nauce – jednym z najważniejszych do zrozumienia natury naszego istnienia. Tak właśnie używają go naukowcy w planetologii porównawczej. Galileo dostrzegł to po zobaczeniu gór na Księżycu. Zauważył, że ciała niebieskie mają złożoność w postaci gór, co oznacza, że posiadają przynajmniej niektóre procesy, które czynią Ziemię wyjątkową jako świat z życiem. To skłoniło go do wniosku, że wszystkie planety (zarówno główne, jak i wtórne) są takimi ciałami. Poszukiwania atmosfery księżycowej i innych elementów różnorodności geologicznej trwały od XVII do XIX wieku, a wielu Kopernikanów doszło do wniosku, że planety są domami dla innych światów z życiem i cywilizacjami. Poszukiwania życia na planetach trwają do dziś. Złożona geologia zawsze była definiującą cechą planety.

Niektórzy twierdzą, że koncepcja planety jest zbyt szeroka, ponieważ obejmuje zarówno Merkurego, jak i Jowisza, co rzekomo pozbawia ją wartości. Jednak diagram Venna pokazujący, które planety posiadają jakie cechy geologiczne, ma nakładające się podzbiory, a złożoność geologii jest cechą jednoczącą. Geofizyczne granice wielkości obejmują wszystkie te planety i ich złożoność.

Zazwyczaj badamy tylko kilka aspektów różnorodności geologicznej naraz, ale każdy aspekt jest ważny, a ich interakcja w obrębie planety jest kluczowa dla nauk planetarnych. Podkategorie, takie jak gigant lodowy, planeta skalista, karłowata planeta lodowa, planeta wtórna, są wystarczające do omawiania poszczególnych grup, ale potrzebujemy słowa obejmującego wszystkie te kategorie, a historycznie tym słowem zawsze była “planeta”.

IX. WNIOSKI

Literatura pokazuje, że naukowcy planetarni używają koncepcji planety, która jest zasadniczo geofizyczna/geologiczna, a nie ograniczona przez aktualny status orbitalny ciała. Planeta to kondensat o średniej wielkości, gdzie fizyka tworzy złożoność w geologii, mineralogii, chemii, a także atmosferach, oceanach, magnetosferach, biologii i innych. Geofizyczna Definicja Planety (GPD) mówi, że planeta to obiekt wystarczająco duży, aby osiągnąć równowagę hydrostatyczną, ale nie na tyle duży, aby rozpocząć fuzję jądrową, niezależnie od orbity. Ta definicja powinna ewoluować wraz z postępem nauki.

W XX wieku społeczność astronomiczna straciła zainteresowanie planetami i przyjęła ludową taksonomię z kultury, która definiowała planety jako obiekty orbitujące wspólny środek i przedstawiające porządek w kosmosie. W ostatnich dekadach astronomowie zaczęli podejrzewać, że Pluton jest członkiem pasa mniejszych obiektów i uznali, że nie powinien być planetą. To doprowadziło do kontrowersji w 2006 roku, kiedy Komitet Definicji Planety zaproponował geofizyczną definicję planet.

Koncepcja oczyszczania orbity lub dominacji grawitacyjnej jest ważna, ale mniej istotna niż inne aspekty planet. Geofizyczna koncepcja planety jest użyteczna w nauce i zgodna z historycznym i współczesnym użyciem. Powinniśmy przyjąć Geofizyczną Definicję Planety i nauczać jej jako korekty ludowej idei, że orbita definiuje, czym jest obiekt. To wymaga zmian w podręcznikach i programach nauczania oraz wycofania nienaukowej definicji IAU. Musimy zbliżyć praktykę naukową do zrozumienia społecznego i przekazać pełne korzyści rewolucji kopernikańskiej.