W naszym Układzie Słonecznym jest prawdopodobnie inna planeta

Nasa

Jeśli chodzi o badanie Układu Słonecznego, astronomowie mają wstydliwą tajemnicę. Pomimo 400 lat obserwacji gwiazd, odkryli tylko dwa duże obiekty, które były nieznane starożytnym: Uran w 1781 i Neptun w 1846.

To nie z powodu braku prób. Możliwość istnienia nieznanej planety tuż poza zasięgiem obserwacji przyciągnęła astronomów jak ćmy do płomienia. Kilku odniosło sukces. Kilku astronomów wspólnie odkryło Neptuna po zauważeniu, że inne planety są poruszane grawitacyjnie przez nieznaną masę.

Neptun nie rozwiązał całkowicie tych rozbieżności, a polowanie trwało w XX wieku, a jego kulminacją było odkrycie Plutona w 1930 roku. Ale Pluton okazał się tak mały, że nie mógł wyjaśnić tego szturchnięcia. Rzeczywiście, został później upokarzająco zdegradowany do poziomu planety karłowatej.

Ale polowanie na tak zwaną Planetę X trwało, dopóki czerwonolicy astronomowie nie zdali sobie sprawy, że nieprawidłowości w orbitach Urana i Neptuna były błędami obserwacyjnymi. To wyszło na jaw dopiero po Podróżnik 2 przelot tych planet w 1986 i 1987 roku.

Inne ciekawe obserwacje również wywołały pogoń za dziką gęsią. Odkrycie anomalii na orbicie Merkurego skłoniło astronomów do poszukiwania tajemniczej planety, o której myśleli, że jest przyczyną ich powstawania, którą nazwali Vulcan. Ale poszukiwania musiały zostać porzucone, gdy Einstein wykazał, że dziwactwa orbitalne Merkurego zostały spowodowane przez Słońce i sposób, w jaki jego ogromna masa zakrzywia czasoprzestrzeń.

Niewzruszeni astronomowie po raz kolejny wyczuli ten zapach. Tym razem trwa polowanie na odległe ciało, które nazywają Planetą 9. A dzisiaj Konstantin Batygin z California Institute of Technology w Pasadenie wraz z kilkoma kolegami przedstawia dowody na to, które pojawiły się w ciągu ostatnich dwóch dekad. Podać przekonujący argument, że przeszukanie jest uzasadnione. I mówią: Jest prawdopodobne, że jeśli Planeta Dziewiąta istnieje, zostanie odkryta w ciągu najbliższej dekady.

Czym więc są te dowody? W ciągu ostatnich 20 lat astronomowie odkryli liczne małe ciała krążące poza Neptunem, wiele z nich o bardzo eliptycznych orbitach, które zabierają je na zewnętrzne krańce Układu Słonecznego, kilkaset razy dalej od Słońca niż Ziemia.

Te transneptunowe obiekty – z których jednym jest Pluton – znajdują się w regionie znanym jako Pas Kuipera. Ale w żadnym wypadku nie są to jednolita masa skał i lodu. Zamiast tego ciała transneptunowe dzielą się na kilka klas określonych przez ich wzorce orbitalne.

Obiekty te są tak małe, że są łatwo uderzane przez pola grawitacyjne ich większych kuzynów – szczególnie Neptuna. Rzeczywiście, astronomowie traktują je jako punktowe, a tym samym zdolne do śledzenia dynamiki grawitacyjnej.

A to prowadzi do ważnego spostrzeżenia. Niezależnie od ich orbit, ścieżki, które wyznaczają, muszą być wynikiem sił wywieranych przez większe planety.

Efekt Neptuna jest łatwy do zauważenia, ponieważ nieustannie popycha i zagania mniejsze obiekty. Rzeczywiście, znaczna część obiektów transneptunowych krąży w rezonansie z Neptunem.

Ale znacznie mniejsza klasa, znana jako populacja oddzielona, ​​ma zupełnie inne właściwości orbitalne. Niektóre mają orbity wsteczne; inne są bardzo ekscentryczne lub na ścieżkach, które są dramatycznie nachylone w stosunku do płaszczyzny Słońca.

Neptun nie może wyjaśnić tego rodzaju zachowania. Tak więc hipoteza, którą bada Batygin i inni, jest taka, że ​​jakiś inny masywny obiekt – nazwijmy go Planetą 9 – musi być za to odpowiedzialny.

Co więcej, te oderwane obiekty wydają się tworzyć własne skupiska. Na przykład ich eliptyczne orbity są kusząco wyrównane, co sugeruje rodzaj efektu stadnego. To również jest zgodne z obecnością Planety 9.

Więc jaka planeta mogłaby to zrobić? Batygin i spółka twierdzą, że dowody prowadzą do zaskakująco szczegółowego opisu tego, jaka musi być Planeta 9, a jaka nie może być.

Jedną z możliwości jest to, że te siły grawitacyjne pochodzą od towarzyszącego Słońca karłowatego towarzysza, krążącego wiele tysięcy razy dalej niż Ziemia.

Zostało to jednak wykluczone przez badania w podczerwieni poszukujące takiego obiektu. Ani Planeta 9 nie może być ani wielkości Saturna, ani większa, ponieważ do tej pory powinniśmy już zauważyć tak duży obiekt.

Biorąc pod uwagę wszystkie ograniczenia, Batygin i spółka mogą być zadziwiająco precyzyjni, jeśli chodzi o rodzaj planety, której szukają i gdzie powinni ją znaleźć. Mówią, że planeta 9 musi mieć masę od 5 do 10 razy większą od masy Ziemi. Musi krążyć wokół Słońca 400-800 razy dalej niż Ziemia. A jego orbita musi być nachylona do płaszczyzny Układu Słonecznego o 15-25 stopni.

Biorąc pod uwagę ten poziom szczegółowości, łatwo sobie wyobrazić, że Batygin i spółka mogą wskazać obszar nieba i powiedzieć: „Spójrz tam”. Bynajmniej. Odnalezienie go prawdopodobnie będzie wymagało specjalnego przeglądu przy użyciu niektórych z największych teleskopów na świecie.

Planeta 9 może mieć jasność między 19 a 24 magnitudo. Taki obiekt jest łatwo obserwowalny przez obecną generację teleskopów z kamerami szerokokątnymi, takimi jak kamera ciemnej energii na teleskopie Blanco 4m w Chile i kamera Hyper-Suprime na teleskop Subaru na Hawajach, powiedzmy Batygin i spółka. Dlatego Planeta Dziewiąta – jeśli istnieje, jak opisano tutaj – zostanie prawdopodobnie odkryta w ciągu dekady.

Istnieje inna możliwość: że dziwne orbity tych oderwanych obiektów i gromad, które tworzą, to tylko przypadek, przypadkowe ustawienie dokładnie w momencie, gdy astronomowie patrzą. Oczywiście Batygin i spółka są świadomi tej możliwości, ale obliczają jej prawdopodobieństwo na zaledwie 0,2%. Niemniej jednak zdarzały się dziwniejsze zbiegi okoliczności.

Ogólnie rzecz biorąc, Batygin i spółka postawili fascynujące wyzwanie dla społeczności astronomicznej w bardzo czytelnym i dobrze napisanym artykule. Wyścig trwa, a astronomowie uzbrojeni w butelkę herbaty i mocne ściereczki do soczewek przygotowują swoje teleskopy.

Stawką jest poziom sławy i chwały, którymi cieszyło się niewielu astronomów w historii. Planeta 9 – ona istnieje – utrwali imię swojego odkrywcy w historii.

Miejmy nadzieję, że wymyśli lepszą nazwę dla samej planety.

Nr ref.: arxiv.org/abs/1902.10103 : Hipoteza dziewiątej planety

ukryć