Un pianeta nano è un corpo celeste di tipo planetario orbitante attorno a una stella e caratterizzato da una massa sufficiente a conferirgli una forma quasi sferica, ma che non è stato in grado di "ripulire o sgomberare" la propria fascia orbitale da altri oggetti di dimensioni confrontabili (raggiungendo la dominanza orbitale), per quest'ultima caratteristica non rientra nella denominazione di pianeta, secondo la definizione attualmente utilizzata dall'UAI.
Si osserva quindi che la classe dei pianeti è distinta da quella dei pianeti nani, e non comprende quest'ultima. Si distinguono, dunque, pianeti e corpi planetari; i pianeti nani rientrano nella denominazione di corpi planetari, ma non in quella di pianeti. Va perciò fatto notare che nella dicitura "pianeta nano" con "pianeta" non si intende dire ciò che comunemente viene chiamato "pianeta", ma "corpo planetario". Tale scelta è stata ed è ancora oggetto di dibattito accademico. Secondo alcuni astronomi bisognerebbe eguagliare il concetto di pianeta a quello di corpo planetario, considerare dunque i pianeti nani come pianeti, e rinominare gli odierni "pianeti" in "pianeti classici".
Il termine pianeta nano fu coniato nel 1990 da Alan Stern, che lo considerava nella denominazione di pianeta. Fu introdotto ufficialmente nella nomenclatura astronomica il 24 agosto 2006 da un'assemblea dell'Unione Astronomica Internazionale, perdendo però la denominazione di pianeta, fra molte discussioni e polemiche, nelle quali si è fatto notare che il termine è fuorviante e che i criteri sono scarsamente definiti (non è stata stabilita una precisa soglia dimensionale oltre la quale non si consideri presente una dominanza orbitale, né esiste una soglia obiettiva stabilita oltre la quale un corpo celeste possa essere definito sferoidale).
L'11 giugno 2008 il Comitato esecutivo dell'Unione Astronomica Internazionale, riunitosi a Oslo, ha assegnato il nome plutoidi alla classe dei pianeti nani transnettuniani, stabilendo al contempo un requisito preliminare per valutare il raggiungimento dell'equilibrio idrostatico, con l'intenzione di favorire l'assegnazione dei nomi dei candidati plutoidi. L'UAI ha stabilito che un corpo celeste transnettuniano che possiede una magnitudine assoluta inferiore a H = +1 può essere ragionevolmente classificato tra i plutoidi e quindi tra i pianeti nani.
Nonostante il nome, un pianeta nano non è necessariamente più piccolo di un pianeta. In teoria non vi è limite alle dimensioni dei pianeti nani.
L'UAI riconosce ufficialmente cinque pianeti nani: Cerere, Plutone, Haumea, Makemake ed Eris.
Storia del termine Prima delle scoperte dell'inizio del XXI secolo, gli studiosi non avevano avuto una forte necessità di una definizione formale del termine pianeta.
Dopo la scoperta di Plutone, nel 1930, gli astronomi avevano stabilito che il Sistema solare contenesse nove pianeti e migliaia di altri corpi dalle dimensioni significativamente minori, asteroidi e comete. Per quasi 50 anni, Plutone è stato ritenuto più grande di Mercurio, ma la scoperta nel 1978 della sua luna Caronte permise di misurarne la massa con precisione, ottenendo per essa un valore molto più piccolo delle stime iniziali: il valore misurato corrispondeva a circa un ventesimo della massa di Mercurio, rendendo Plutone di gran lunga il pianeta più piccolo. Sebbene fosse ancora dieci volte più massiccio di Cerere, l'oggetto più grande presente nella fascia principale degli asteroidi, anche dal confronto con la Luna Plutone appariva ridimensionato, raggiungendone appena un quinto della massa. Inoltre, possedendo alcune caratteristiche inusuali quali un'elevata eccentricità orbitale e un'elevata inclinazione orbitale, divenne evidente che si trattava di un corpo differente da ogni altro pianeta.
Negli anni novanta, gli astronomi cominciarono a trovare altri oggetti nella stessa regione di spazio in cui orbita Plutone (conosciuta come Fascia di Kuiper), e alcuni altri anche a distanze maggiori. Alcuni di essi condividevano le caratteristiche chiave dell'orbita di Plutone, cosicché il corpo celeste cominciò a essere visto come il più grande di una nuova classe di oggetti, i plutini. Ciò portò alcuni astronomi a smettere di riferirsi a Plutone come a un pianeta e diversi termini, come pianeta minore, sub-pianeta e planetoide cominciarono a essere usati per gli oggetti in seguito indicati come pianeti nani.
Quando nel 2005 furono scoperti altri tre oggetti (Quaoar, Sedna ed Eris) di dimensioni comparabili a quelle di Plutone, fu chiaro che si doveva o classificare anche loro come pianeti, oppure Plutone avrebbe dovuto essere riclassificato. Gli astronomi erano inoltre convinti che si potesse riuscire a scoprire altri oggetti delle dimensioni di Plutone e, quindi, il numero di pianeti con caratteristiche simili a Plutone sarebbe cresciuto rapidamente.
Nel 2006, furono determinate le dimensioni di Eris (conosciuto allora come ) e lo si scoprì essere leggermente più grande di Plutone. Ufficiosamente, alcuni studiosi e giornalisti cominciarono a riferirsi all'oggetto come al decimo pianeta. Conseguentemente, la questione fu oggetto di un intenso dibattito durante la XXVI Assemblea Generale dell'Unione Astronomica Internazionale dell'agosto del 2006.
La prima bozza di proposta, avanzata dal gruppo di lavoro appositamente istituito dalla UAI, fu di considerare qualunque corpo con una forza di gravità tale da fargli raggiungere la forma di equilibrio idrostatico (ovvero quasi sferica) come pianeta. Tale definizione avrebbe immediatamente incluso Eris e Cerere nella lista dei pianeti, più Caronte, considerando il suo sistema come un sistema doppio. Inoltre fu individuata una lista di 12 potenziali oggetti candidabili come pianeti, qualora si fosse dimostrata una forma modellata dall'equilibrio idrostatico.
Dopo l'opposizione di numerosi astronomi a una tale risoluzione, l'astronomo uruguayano Julio Ángel Fernández avanzò una proposta alternativa, in cui si creava una classificazione intermedia per quegli oggetti sufficientemente grandi da aver assunto una forma sferica, ma non abbastanza da aver ripulito la propria fascia orbitale dalla maggior parte dei planetesimi che vi hanno orbitato dalla formazione del Sistema solare a oggi. Escludendo Caronte dalla lista, la nuova proposta assegnava Plutone, Cerere ed Eris alla nuova categoria.
La risoluzione finale dell'Unione Astronomica Internazionale conservò la distinzione in tre categorie per i corpi celesti in orbita intorno al Sole. Fernández aveva suggerito di chiamare gli oggetti della classe intermedia planetoidi, ma la sessione plenaria della III Divisione della UAI votò unanimemente per pianeti nani. Nella risoluzione si legge:
Sebbene ci fosse preoccupazione riguardo allo status di pianeti in altri sistemi solari, tale questione ancora non è stata risolta; è stato proposto di decidere al riguardo soltanto quando saranno stati sviluppati strumenti in grado di permettere l'osservazione e lo studio di tali oggetti.
La 6ª Risoluzione dell'UAI del 2006 riconobbe Plutone come "il prototipo di una nuova categoria di oggetti transnettuniani". Il nome e la precisa natura di tale categoria non furono specificati e la loro comunicazione fu rimandata a data da destinarsi. L'11 giugno 2008, il "Comitato Esecutivo" dell'Unione Astronomica Internazionale ha comunicato il nome, plutoidi, e la definizione: tutti i pianeti nani transnettuniani sono plutoidi. L'11 luglio 2008, il "Gruppo di lavoro per la nomenclatura dei Sistemi planetari" (Working Group for Planetary System Nomenclature) ha riclassificato l'oggetto allora noto come come un pianeta nano, rinominandolo Makemake. Due mesi dopo, il 17 settembre anche , rinominato Haumea, è stato classificato tra i pianeti nani.
Pianeti nani confermati Segue un prospetto dei cinque corpi celesti orbitanti intorno al Sole che attualmente rientrano nella categoria dei pianeti nani:
Nome Semiasse maggiore Diametro medio Massa Periodo orbitale Fascia asteroidale Scoperta 1 Cerere Fascia principale 1801 134340 Plutone Fascia di Kuiper Plutino 1930 136108 Haumea Fascia di Kuiper Cubewano 2004 136472 Makemake Fascia di Kuiper Cubewano 2005 136199 Eris Brown, M.E. et al. 2006. Satellites of the Largest Kuiper Belt Objects. Astrophysical Journal, 639:L43-L46 More accurate work based on Dysnomia's orbit in preparation. Disco diffuso 2005
Pianeti nani candidati
La valutazione di Tancredi Nel 2010, l'astronomo uruguayano Gonzalo Tancredi ha presentato alla IAU un rapporto in cui valutava un elenco di 46 candidati per lo stato di pianeta nano, basato sull'analisi curva di luce-ampiezza e calcolando che l'oggetto avesse più di di diametro. Alcuni diametri erano stati misurati, alcuni erano le migliori stime disponibili e per altri è stata utilizzata un'albedo presunta di 0,10 per il calcolo del diametro. Di questi 46 candidati, ne ha identificato 15 come pianeti nani in base ai suoi criteri (inclusi i 4 allora accettati dalla IAU), mentre ne ha considerati altri 9 come possibili. Per essere cauto, consigliò alla IAU di accettare "ufficialmente" come pianeti nani i primi tre non ancora accettati: Sedna, Orco e Quaoar. Sebbene l'IAU avesse reso pubbliche le raccomandazioni di Tancredi, a distanza di un decennio non ha ancora dato una risposta definitiva.
La valutazione di Brown Categorie di Brown Min. ø Numero di oggetti quasi certezza 10 molto verosimile 17 (27 totale) verosimile 41 (68 totale) probabile 62 (130 totale) possibile 611 (741 totale) Fonte: Mike Brown, aggiornato a maggio 2023.
Mike Brown considera 130 corpi transnettuniani come probabili pianeti nani, classificandoli in base alla dimensione stimata. Non considera gli asteroidi, affermando che "nella cintura degli asteroidi, Cerere, con un diametro di , è l'unico oggetto abbastanza grande da essere rotondo."
Ha suddiviso la terminologia per i vari gradi di probabilità in:
Quasi certezza: il diametro stimato/misurato deve superare i . Ci deve essere una confidenza sufficiente per affermare che i corpi devono essere in equilibrio idrostatico, anche se prevalentemente rocciosi. Molto verosimile: diametro stimato/misurato superiore a . Le dimensioni dovrebbero essere "enormemente sbagliate" o dovrebbero essere prevalentemente rocciosi per non essere pianeti nani. Verosimile: diametro stimato/misurato superiore a . Le incertezze nelle misurazioni significano che alcune di queste saranno significativamente più piccole e quindi dubbie. Probabile: diametro stimato/misurato superiore a . Ci si aspetta che siano pianeti nani, se sono ghiacciati e la forma è corretta. Possibile: diametro stimato/misurato superiore a . Le lune ghiacciate passano da una forma rotonda a una irregolare nell'intervallo di , suggerendo che la stessa cosa valga per gli oggetti nella fascia di Kuiper (KBO). Pertanto, alcuni di questi oggetti potrebbero essere pianeti nani. Probabilmente no: diametro stimato/misurato inferiore a . Nessuna luna ghiacciata sotto i è rotonda e lo stesso può essere vero per i KBO. La dimensione stimata di questi oggetti dovrebbe essere errata affinché siano pianeti nani.
Oltre ai cinque accettati dalla IAU la categoria "quasi certezza" comprende Gonggong, Quaoar, Sedna, Orco, Máni e Salacia.