Dziewiąta planeta w Układzie Słonecznym

Dziewiąta planeta w Układzie Słonecznym

Naukowcy z osławionego Caltech twierdzą, że odkryli dowody istnienia gigantycznej planety w zewnętrznym Układzie Słonecznym o bardzo wydłużonej orbicie.  Obiekt, któremu naukowcy nadali przydomek Planeta Dziewięć, ma masę około 10 razy większą od Ziemi i krąży około 20 razy dalej od Słońca niż Neptun (który okrąża Słońce w średniej odległości 4,5 miliarda kilometrów). Aby wykonać pełny obrót wokół Słońca planeta potrzebuje od 10000 do 20000 lat.

Naukowcy, Konstantin Batygin i Mike Brown, odkryli istnienie planety poprzez modelowanie matematyczne i symulacje komputerowe, ale jeszcze nie obserwują obiektu bezpośrednio.

„To będzie prawdziwa dziewiąta planeta”, mówią Brown oraz Richard i Barbara Rosenberg . „Były tylko dwie prawdziwe planety odkryte od czasów starożytnych, a to byłaby trzecia. Pozostał do zbadania dość znaczny fragment naszego układu słonecznego, w którym jest nadal można znaleźć wiele ekcytujacych obiektów.”

Brown zauważa, że ​​domniemana dziewiąta planeta jest na tyle duża, że ​​nie powinna się toczyć żadna debata na temat tego, czy jest to prawdziwa planeta, w przeciwieństwie do klasy mniejszych obiektów znanych obecnie jako planety karłowate, Planeta Dziewięć grawitacyjnie dominuje w sąsiadującym z nią obszarze Układu Słonecznego. W rzeczywistości, to dominuje na obszarze większym niż jakakolwiek z pozostałych znanych planet.”

Batygin i Brown opisuje swoją pracę w bieżącym numerze Astronomical Journal i pokazuje, jak Planeta Dziewięć pomaga wyjaśnić szereg tajemniczych cech lodowych obiektów i gruzu poza Neptunem, znanych jako Pasi Kuipera.

„Mimo, że były początkowo byliśmy nastawiani dość sceptycznie do tego, że ta planeta w ogóle istnieje, to badając w dalszym ciągu jej orbitę i jej wpływ na inne obiekty zewnętrznego układu słonecznego, stajemy się coraz bardziej przekonani, że planeta tam jest”, mówi K. Batygin. „Po raz pierwszy od ponad 150 lat są mocne dowodów na to, że lista planet Układu Słonecznego jest niekompletna.”

Droga do tego (jak na razie) teoretycznego odkrycia nie była prosta. W 2014 roku, były stażysta Chad Trujillo i jego kolega Scott Shepherd opublikowałi dokument w którym stwierdzili, że 13 z najbardziej odległych obiektów w Pasie Kuipera są do siebie podobne jeśli chodzi o pewne właściwości swoich orbit. Aby wyjaśnić to podobieństwo, badacze zaproponowali ewentualną obecność małej planety. Mike Brown sądził, że istnienie planety jest mało prawdopodobne, ale pomysł i tak wzbudził jego zainteresowanie. Przedstawił więc problem Konstantinowi Batyginowi, a obaj rozpoczęli póltoraroczną współpracę w celu zbadania odległych obiektów. Ponieważ jeden z nich był obserwatorem a drugi – teoretykiem, naukowcy spoglądali na problem z bardzo różnych perspektyw. Brown jako ktoś, kto patrzy w niebo i wszystko stara się zakotwiczyć w kontekście tego, co można zobaczyć i Batygin jako ktoś, kto kogo interesuje dynamika i rozważa jak to wszystko może działać z punktu widzenia praw fizyki. Różnice te mogą naukowcy prowadziły do powstawania wielu pomysłów, które trzeba było rozważyć.

Dość szybko Batygin i Brown sobie sprawę, że sześć najbardziej odległych obiektów z oryginalnej pracy Trujillo i Shepherd’a mają orbity eliptyczne i wszystkie podążają w tym samym kierunku. Jest to szczególnie zaskakujące, ponieważ najbardziej oddalone punkty ich orbit poruszają układzie słonecznym i przemieszczają się w różnym tempie.

Planet-Nine-related-clustering-of-small-objects-detected

Poglądowy rysunek pokazujący, jak Planeta Dziewięć, skupia obiekty pasa Kuipera w niewielkim obszarze wokół Słońca.

„To prawie tak, jakby mieć sześć zegarów poruszających się w różnym tempie, a gdy zdarzy ci się na nie spojrzeć , wszystkie są dokładnie w tym samym miejscu „, mówi M. Brown. Szanse na o, że wydarzy się coś takiego jak 1 na 100, mówi i na dodatek orbity sześciu obiektów także wszystkie pochylone w taki sam sposób. – w dół o 30 stopni w stosunku do płaszczyzny ośmiu znanych planet. Prawdopodobieństwo, że coś takiego się zdarzy wynosi 0,007 proc. W zasadzie to nie powinno się zdarzyć przypadkowo,” mówi Brown. „Więc pomyśleliśmy coś innego musi kształtować te orbity.”

Ich pierwszym odruchem było przeprowadzanie symulacji z udziałem planety na odległej orbicie, otoczonej przez orbity sześciu obiektów Pasa Kuipera i działające jak gigantyczne lasso zmuszające obiekty do wyrównania obiegu. Symulacja zupełnie dobrze przewidywała dziwne ruchy orbitalne – dobrze ale jednak niedokładnie.

Przez przypadek, Batygin i Brown zauważyli, że gdyby użyli w swojej symulacji  masywnej planety o przeciwstawnej orbicie – czyli takiej, w której peryhelium planety (najbliższy punkt od Słońca) jest naprzeciwko peryhelium wszystkich innych obiektów i znanych planet – symulacja pokaże zrównanie obiegu odległych obiektów Pasa Kuipera,, które jest rzeczywiście obserwowane.

Batygin i Brown w dalszym ciągu udoskonalają swoje symulacje aby dowiedzieć się więcej na temat orbity planety i jej wpływu na odległy obszar systemu słonecznego. Tymczasem Brown i inni zaczęli obserwować niebo w poszukiwaniu Planety Dziewięć. Znana jest tylko jej orbita, lecz nie – dokładna pozycja na eliptycznej ścieżce. Jeśli planeta będzie blisko swojego peryhelium, astronomowie powinni być w stanie rozpoznać ją na zdjęciach zrobionych przez poprzednich badaniach. Jeśli jest w najodleglejszym punkcie swej orbity, to aby ją zobaczyć będą potrzebne największe teleskopy, takie jak 10-metrowe bliźniacze teleskopy w WM Keck Observatory i teleskop Subaru na Mauna Kea na Hawajach.

Odpowiedz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *