W styczniu 2016 roku astronomowie Mike Brown i Konstantin Batygin opublikowali pierwsze poszlaki na istnienie innej planety w Układzie Słonecznym. Ciało kosmiczne, które otrzymało nieoficjalną nazwę „Dziewiąta Planeta”, jest nadal hipotetycznym obiektem, którego orbita, zdaniem naukowców, leży bardzo daleko od naszego Słońca. Od czasu publikacji Browna i Batygina inni astronomowie przeprowadzili więcej niż jedno badanie i próbowali znaleźć odpowiedź na najważniejsze pytanie - skąd może pochodzić ta Dziewiąta Planeta?
Podczas gdy niektóre badania sugerują, że planeta została zepchnięta na skraj Układu Słonecznego po jego powstaniu, inni uważają, że obiekt może być egzoplanetą przyciągniętą w kierunku naszego Układu Słonecznego w pewnym momencie swojej historii. Jednak najnowsze badania astronomów podają w wątpliwość tę drugą opcję i sugerują, że Planeta Dziewiąta została najprawdopodobniej uformowana znacznie bliżej Słońca niż obecnie, a następnie w ciągu historii migrowała do zewnętrznych granic układu.
Zespół kierowany przez dr Richarda Parkera z Wydziału Fizyki i Astronomii Uniwersytetu w Sheffield przeprowadził badanie wraz z kolegami ze Szwajcarskiej Wyższej Szkoły Technicznej w Zurychu. Wyniki badań astronomów zostały opublikowane w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society („Monthly Notes of the Royal Astronomical Society”).
Sześć najbardziej odległych znanych obiektów w Układzie Słonecznym leży poza orbitą Neptuna i jest w tajemniczy sposób ułożonych w jednym kierunku. Diagram utworzony za pomocą oprogramowania WorldWide Telescope
Kwestia istnienia Planety Dziewiątej (lub „Planety X” dla tych, którzy nadal uważają Plutona za planetę) została po raz pierwszy postawiona w 2014 roku przez astronomów Chadwicka Trujillo i Scotta Shepparda w oparciu o niezwykłe zachowanie pewnych gromad niezwykle odległych obiektów trans-Neptunian (TNO). Na podstawie serii badań przeprowadzonych w kolejnych latach naukowcy byli w stanie skonstruować podstawowe parametry obiektu, które mogą powodować takie zachowanie.
W pewnym momencie stwierdzono, że Planeta Dziewiąta może być co najmniej 10 razy masywniejsza od Ziemi i około dwa do czterech razy większa od naszej planety. Uważa się również, że ma bardzo dużą eliptyczną orbitę wokół Słońca ze średnią odległością do gwiazdy około 700 jednostek astronomicznych (AU). Co więcej, jego peryhelium (najbliższa odległość od gwiazdy) może mieć około 200 jednostek astronomicznych. e., a aphelium (najdalszy punkt obiektu od gwiazdy) znajduje się około 1200 AU. e. Naukowcy obliczyli, że w tym przypadku pełna rewolucja wokół Słońca dla dziewiątej planety może zająć od 10 000 do 20 000 lat.
Na podstawie tych danych naukowcy wątpili, czy Planeta Dziewiąta mogła powstać w jej obecnym miejscu. Dlatego wśród astronomów powstał spór o to, czy planeta uformowała się bliżej Słońca, a następnie wyemigrowała na zewnętrzne granice Układu Słonecznego, czy też została wyciągnięta przez nasz układ z innego układu kilka miliardów lat temu.
„Wiemy, że układy planetarne zaczęły się formować w tym samym czasie, gdy pojawiły się pierwsze gwiazdy. Młode gwiazdy bardzo często występują w grupach, w których interakcje między obiektami gwiazdowymi są powszechne. Środowisko, w którym powstają nowe gwiazdy, może bezpośrednio wpływać na układy planetarne. Systemy mogą znajdować się bardzo blisko siebie, więc gwiazdy jednego układu mogą przyciągać gwiazdy lub planety z innych układów”- powiedział dr Parker w komunikacie prasowym z Sheffield University.
Film promocyjny:
Na potrzeby badań zespół astronomów przeprowadził symulacje komputerowe Układu Słonecznego, gdy znajdował się on jeszcze w „fazie dziecięcej”, czyli w okresie wczesnego formowania się. Pomimo faktu, że interakcja z innymi układami gwiezdnymi (i ich planetami) w tym okresie jest uważana przez naukowców za częste zjawisko, zespół doszedł do wniosku, że nawet tam, gdzie wszystkie warunki były optymalne do złapania wędrujących planet, prawdopodobieństwo przechwycenia Planety Dziewiątej przez nasz system okazało się ekstremalnie niski.
Ogólnie rzecz biorąc, symulacje wykazały, że wśród obiektów o orbicie takiej jak hipotetyczna Planeta Dziewiąta tylko 5–10 planet na 10 000 mogło zostać złapanych i pociągniętych przez Układ Słoneczny, gdy był jeszcze młody. Zgodnie z otrzymanymi modelami prawdopodobieństwo przyciągnięcia Planety Dziewiątej do naszego systemu wynosi 1 na 1000 lub 2000.
„W tej pracy wykazaliśmy, że pomimo częstego występowania takiego napadu, najprawdopodobniej podobny atak z dziewiątą planetą nie mógł wystąpić. Nie wykluczamy możliwości istnienia planety jako takiej, ale uważamy, że najprawdopodobniej powinna powstać w pobliżu Słońca i nie powinna być przyciągana przez inny układ planetarny”- komentuje dr Parker.
Jeśli Dziewiąta Planeta nie została przyciągnięta do naszego układu, to jest tylko jedna możliwość: uformowała się wewnątrz układu, znajdując się bliżej Słońca, a następnie po pewnym czasie przesunięta poza orbitę Neptuna, znajdującą się tam, gdzie znajdują się niektóre z najbardziej odległych obiektów Pasa. Kuiper.
Polowanie na „niewidzialną” i tajemniczą planetę trwa nadal, każde badanie dodające nowe dane opisujące jej cechy i naturę będzie niezwykle pomocne w jej wykryciu. Wykluczając jeden po drugim scenariusze jego prawdopodobnego powstania, naukowcy stawiają również nowe pytania dotyczące historii i ewolucji naszego Układu Słonecznego, wymagając odpowiedzi. Jak pojawiły się wszystkie planety naszego układu? Czy pojawili się na tych samych orbitach, na których się znajdują, czy też się tam przenieśli? Im bliżej Planety Dziewiątej, tym częściej będą się pojawiać takie pytania.
Nikolay Khizhnyak