bélyegkép|A Ceres törpebolygó a Dawn űrszonda fényképén bélyegkép|A bolygók csillagászati kategóriájának definíciós rendszere jobbra|bélyegkép|A Pluto a New Horizons fényképén jobbra|bélyegkép| A Haumea és két holdja, a Hiʻiaka és Namaka (művészi ábrázolás) jobbra|bélyegkép|A Makemake elképzelt látképe (művészi ábrázolás) jobbra|bélyegkép|Az Eris, ahogyan a Hubble űrtávcső felvételén látszik
A törpebolygó a Naprendszerben keringő égitestek egyik típusa, átmenetet képez a bolygók és a kisbolygók között. Olyan égitest, amely a Nap körül kering (azaz nem egy másik bolygó holdja), elegendően nagy tömegű ahhoz, hogy kialakuljon a hidrosztatikai egyensúlyt tükröző alak, vagyis alakja a gömbhöz közelít, de nem söpri tisztára a pályáját övező térséget.
Alkategóriája a plutoida, amely a Neptunusz pályáján túl keringő törpebolygót jelöl. Négy tagja ismert: a Pluto, a Makemake, a Haumea és az Eris (2003 UB313). (A Ceres, mivel egyedüli a kisbolygóövben, nem képez alkategóriát.)
A törpebolygó égitesttípust a Nemzetközi Csillagászati Unió 2006. augusztus 14. és augusztus 25. között Prágában megrendezett huszonhatodik kongresszusán úgy határozta meg, hogy a törpebolygó egy olyan égitest, amely: közvetlenül a Nap körüli pályán kering, elég masszív ahhoz, hogy gravitációs erők formálják ki alakját (gömbhöz közeli alakúra), semmint hogy pusztán mechanikai erőhatások formálják (pl. ellipszoid alakúra), a keringési pályáját nem tisztította meg a kisebb törmelékektől. Még jobban kifejezve ez egy, a bolygókhoz közeli tömegű égitest, melynek tömege elegendő ahhoz, hogy akkora belső nyomás alakuljon ki a belsejében, hogy a hidrosztatikus egyensúly közel gömb alakúra formálja, de még nem elegendő ahhoz, hogy a pályáján minden törmeléket magához vonzzon vagy kilökjön onnan.
A bolygóktól elkülönülő égitesttípus szükségessége már a Pluto felfedezésekor felmerült, mivel annak tömege és pályája is nagymértékben különbözik a többi bolygóétól, viszont a kisbolygók közé sem illett. 2003-ban és 2005-ben, amikor felfedezték a Sednát és az Erist, akkor a besorolás körüli viták is kiújultak, és ennek lezárásaként született meg a törpebolygó kategória 2006-ban.
A meghatározás és a besorolások azonban a csillagászok között további vitát váltottak ki, és azokat nem fogadták el egyhangúlag. A Pluto kizárása a bolygók sorából egyesek szerint már szükségessé vált, ahogy Mike Brown, az Eris törpebolygó felfedezője is állította, ugyanakkor a törpebolygó kifejezést (angolul: dwarf planet) 1990-ben létrehozó Alan Stern nem értett egyet a döntéssel.
A Nemzetközi Csillagászati Unió jelenleg öt törpebolygót ismer el hivatalosan. Ugyanakkor ezen égitestek közül csak a Ceres és a Pluto esetében áll rendelkezésre annyi megfigyelés, amely alapján biztosan megállapítható róluk, hogy megfelelnek a fentebbi definíciónak, különösen annak harmadik pontjának. Mivel az Eris törpebolygó nagyobb tömegű, mint a Pluto, ezt is elfogadták törpebolygóként. Rajtuk kívül még két égitestről (a Makemake és a Haumea törpebolygókról) feltételezik általánosan, hogy megfelelnek, ezért ezeket is elfogadta a szervezet törpebolygóként. Ezeken kívül azonban egyes feltételezések szerint több száz törpebolygó is keringhet a Naprendszeren belül, akár a kisbolygók között is, akár távolabbi pályákon. Becslések szerint a Kuiper-öv és az azon túli területek részletesebb feltérképezésével 2000 fölé is emelkedhet a potenciális törpebolygók száma.
Mike Brown 2011 augusztusában publikált műve alapján 390 égitestről feltételezhető, hogy megfelel a fentebbi követelményeknek. Brown művében az említett öt égitesten felül még négyet (a Gonggong, a Sedna, a Quaoar és az Orcus (2004 DW)) javasolt felvenni a törpebolygók körébe, de ezenfelül még legalább egy tucatnyiról erősen valószínűsítette, hogy megfeleltethetők a követelményeknek.Mike Brown, 'How many dwarf planets are there in the outer solar system?' Accessed 2011-08-24
A fogalom kidolgozásának története A 21. század eleji felfedezések időszakáig a csillagászoknak nem volt különösebb szükségük arra, hogy pontosan körülírják a bolygók fogalmát és kritériumait. A Pluto 1930-as felfedezésével a Naprendszer bolygóinak száma kilencre emelkedett, és a többi Naprendszeren belüli égitest számát az aszteroidákkal és az üstökösökkel együtt több ezerre becsülték. Közel 50 éven keresztül a Plutóról azt hitték, hogy nagyobb méretű, mint a Merkúr, de a Pluto egyik holdjának, a Charonnak az 1978-as felfedezésével lehetővé vált, hogy jóval pontosabb méréseket tudjanak elvégezni a bolygó valós méreteivel kapcsolatban, és a tudósok ez alapján képesek lettek meghatározni, hogy a bolygó jóval kisebb, mint azt az előző becslések alapján gondolták. A Plutónak durván huszadannyi a tömege, mint a Merkúré, amely alapján a Pluto lett messze a legkisebb bolygó a Naprendszeren belül. Bár tömege több mint tízszerese a kisbolygóöv legnagyobb tagjához képest, de a Föld bolygóhoz tartozó Hold tömegének csak egy ötöde. Emellett a Pluto rendelkezik még néhány további sajátos jellemzővel is, mint például a keringési excentricitása, illetve a nagy keringési pályaelhajlás, amelyek alapján nyilvánvalóvá vált, hogy rendkívül eltér a többi bolygótól.
Az 1990-es években a csillagászok sorra fedezték fel a Plutón túli kisebb égitestek övezetét, a Kuiper-övet, amely jóval a Plutón túli területekre terjed ki. Sokuk felfedezése egyre közelebb hozta annak az elképzelésnek a létrejöttét, miszerint a Pluto valójában egy másik típusú bolygócsalád egyik legnagyobb tagja, a plutoidáké. Ez a felfedezés számos csillagászt arra vezetett, hogy a Plutót már ne sorolja be a klasszikusan vett bolygók közé. Számos elnevezés született azon kisméretű, a Naprendszeren belül keringő égitestek megnevezésére, melyeket ma törpebolygóknak hívunk. Néhány ezek közül a kisbolygó, a félbolygó, a planetoid, melyek elterjedése nem vált közkeletűvé. 2005-ben a tudományos irodalomban több, a Plutóval összevethető tulajdonságokkal rendelkező égitest létezéséről is beszámoló jelent meg, ezek a Quaoar, a Sedna és az Eris voltak. Ezért egyre nyilvánvalóbbá vált, hogy a bolygókról alkotott eddigi elképzeléseinket át kell formálni az újabb felfedezések tükrében.
2006-ban az Eris törpebolygóról még azt állították egyes nem hivatalos források, hogy az a Naprendszer tizedik bolygója lehet, mivel mérete némiképp nagyobb, mint a Plutóé. Ennek tisztázására összeült a Nemzetközi Csillagászati Unió (IAU) gyűlése 2006 augusztusában, Prágában, hogy megvitassák a kialakult helyzetet. Az IAU elsődleges változatai még arról szóltak, hogy az Eris, a Ceres és a Charon a bolygók listáján szerepeljenek. Számos csillagász elfogadta ezen indítványt, de ekkor az uruguayi születésű Julio Ángel Fernández felvetette, hogy hozzanak létre egy köztes kategóriát, amelybe a Charon kivételével beletartozna a Pluto, a Ceres és az Eris is, amely kategóriát planetezimáloknak neveznék. A Charonnak a listáról való levételével, valamint azzal a meghatározással, hogy ezek az égitestek nem lehetnek akkora tömegűek, hogy megtisztítsák keringési pályájukat, a javasolt kategória már közelebb állt a most elfogadottnak tekintett meghatározásokhoz.
Az IAU döntése alapján a végső meghatározások a következők lettek: bolygók, amelyek a) olyan égitestek, amelyek a Nap körül keringenek, b) elegendően nagy tömeggel rendelkeznek ahhoz, hogy formájuk a hidrosztatikus egyensúly miatt közel gömb formájú legyen, illetve c) elegendő tömegűek ahhoz, hogy keringési pályájukat képesek legyenek megtisztítani az ott található törmelékektől. törpebolygók, olyan égitestek, amelyek a Nap körül keringenek, valamint rendelkeznek akkora tömeggel, hogy gravitációs vonzásuk hidrosztatikus egyensúlyt eredményez a felszínükön. egyéb égitestek, amelyek a Nap körüli pályán keringenek és összefoglaló néven kis naprendszeri égitesteknek hívjuk őket (természetesen ebbe a mesterséges objektumok, pl. a műholdak nem tartoznak bele).
Maga a törpebolygó kifejezés kissé félrevezető, hiszen nyelvtani és jelentéstani szempontból azt sugallja, hogy tulajdonképpen bolygókról van szó. A Nemzetközi Csillagászati Unió 5A jelű megoldásában, valamint az 5B megoldásban azt taglalják, hogy a törpebolygók valójában a bolygók egyik alcsoportja, megkülönböztetve őket ezáltal a többi nyolc, úgynevezett "klasszikus" bolygótól. Ebben az értelemben nyolc "klasszikus" bolygóról, illetve négy további törpebolygóról beszélhetünk akkor, amikor bolygókról esik szó. Ugyanakkor az 5B megoldás némiképp aláássa az 5A megállapodás egyes pontjait, ezért a törpebolygó kategóriát emiatt csak félig tekinthetjük hivatalosan elfogadott indítványnak. Nyelvtanilag félrevezető a törpebolygó megfogalmazás, amely valójában egy olyan égitestet jelöl, amelyik nem is tartozik a hagyományos értelemben vett bolygók közé, ugyanakkor a törpecsillag például azért nem jó, mert ezen égitestek nem csillagok, ezért különböző alternatívaként felmerült még a nanobolygó, illetve a félbolygó kifejezés is. Ennek ellenére a törpebolygó kifejezés azóta már túlságosan elterjedtté vált, ezért ezen már valószínűleg késő változtatni. Ezen kifejezés voltaképpen párhuzamos jelentésű a kisbolygó kifejezéssel, amely szintén nem egy bolygótípust jelöl. A különböző nyelvekben szintén felmerül ennek a kérdéskörnek a problémája; a törpebolygó szóösszetétel ugyanis a következőképpen fest különböző nyelveken: franciául planète naine, németül Zwergplanet, oroszul карликовая планета karlikovaya planeta, arab nyelven كوكب قزم kaukab qazm, kínaiul 矮行星 ǎixíngxīng. A japán szóösszetétel viszont ebben a tekintetben kivételnek számít, mivel ott ez a kifejezés így hangzik: junwakusei 準惑星, ahol a wakusei 惑星 a 'bolygó' jelentéssel bír, míg a jun- 準 előtag nagyjából annyit jelent: majdnem, vagy szub-. Szóval japánul a törpebolygókat szubbolygóknak, vagy "majdnem bolygóknak" hívják. A modern latin szóhasználatban a planetulus, vagy planetion kifejezést használják, amely a görög planéta, vagyis bolygó kicsinyítőképzős alakja, melynek jelentése: kisbolygó.
Törpebolygók Az IAU öt égitestet kategorizál törpebolygóként: Ceres 15px|Ceres – felfedezve: 1801. január 1-jén, ettől fogva fél évszázadon át bolygóként tartották számon, majd visszaminősítették aszteroidává; törpebolygóvá minősítve: 2006. szeptember 13-án Pluto 15px|Pluto – felfedezve: 1930. február 18-án, ettől kezdve 76 éven át bolygóként volt nyilvántartva; törpebolygóvá minősítve: 2006. augusztus 24-én Eris 15px|Eris – felfedezve: 2003. október 21-én, a média rövid ideig a tizedik bolygóként említi; törpebolygóvá minősítve: 2006. szeptember 13-án Haumea 15px|Haumea - felfedezve: 2004. december 28., törpebolygóvá minősítve: 2008. szeptember 17. Makemake 15px|Makemake – felfedezve: 2005. március 31-én, törpebolygóvá minősítve: 2008. július 11-én.
upright=2.5|bélyegkép|közép|Törpebolygók összehasonlító ábrája
Az ismert törpebolygók keringési jellemzői Név Naprendszerbeli régió Pálya sugara (CSE) Keringési idő (év) Átlagos keringési sebesség (km/s) Inklináció Excentricitás Planetáris diszkrimináns Ceres Aszteroida-öv 2,77 4,60 17,882 10,59° 0,079 0,33 Pluto Kuiper-öv 39,48 248,09 4,666 17,14° 0,249 0,077 Haumea Kuiper-öv 43,13 283,28 28,22° 0,195 0,020 Makemake Kuiper-öv 45,79 309,9 4,419 28,96° 0,159 0,02 Eris Szórt korong 67,67 557 3,436 44,19° 0,442 0,10
A törpebolygók fizikai jellemzői Név Egyenlítői átmérő a Holdhoz viszonyítva Egyenlítői átmérő (km) Tömege a Holdhoz viszonyítva Tömege ( kg) Sűrűség (g/cm³) Felszíni gravitáció (m/s²) Szökési sebesség (km/s) Tengely inklináció Forgási idő (nap) Holdak Felszíni hőm. (K) Atmoszféra Ceres 28% 974,6±3,2 1,3% 0,94 2,08 0,27 0,51 ≈ 3° 0,38 0 167 nincs Pluto 66% 2306±20 17,8% 13,05 2,0 0,58 1,2 119,59° −6,39 5 44 tranziens Haumea ≈ 37% 1300±? 5,5% 4,01 ± 0,04 2,6–3,3 (?) 0,44 0,84 0,16 2 32 ± 3 ? Makemake 41% 1420±60 ≈ 4% ? ≈ 3 ? ? ? 0,32 0 ≈ 30 tranziens? Eris 67% 2326±12 22,7% 16,7 2,5 ≈ 0,8 1,3 ≈ 1 (0,75–1,4) 1 ≈ 42 tranziens?