Daleko za ośmioma planetami Układu Słonecznego, za Plutonem i planetami karłowatymi, może być ukryty gigantyczny nowy świat, który do tej pory nazywano „dziewiątą planetą”. Nie ma prawie żadnego innego odkrycia, które mogłoby być bardziej sensacyjne niż odkrycie innej planety krążącej wokół naszej gwiazdy. Ta planeta stała się świętym Graalem dla astronomów, ponieważ takie odkrycia w dobie ludzkości nie zdarzały się tak często. Nikt jeszcze nie wie dokładnie, gdzie może być ten upiorny świat i czy w ogóle istnieje. Jednak w poszukiwaniu dziewiątej planety naukowcy ograniczyli swoje poszukiwania o połowę w ciągu zaledwie kilku miesięcy. Kronika trwa.
W styczniu astrofizycy Konstantin Batygin i Michael Brown z California Institute of Technology przedstawili dane wskazujące na dużą, nieodkrytą planetę 9. Ich modele komputerowe sugerowały, że przyciąganie grawitacyjne takiego świata może wyjaśniać dziwne, nierówne orbity kilku ciał w pasie Kuipera obiektów lodowych. Naukowcy próbują teraz znaleźć planetę za pomocą jednych z największych teleskopów na Ziemi, takich jak teleskop Subaru na Hawajach.
Prace Batygina i Browna zawęziły możliwą masę planety i jej orbitę do poziomów, na których poprzednie obserwacje mogły to przegapić. Z ich obliczeń wynika, że planeta jest 5-20 razy cięższa od Ziemi - jest to kluczowy wskaźnik wskazujący przybliżoną wielkość pożądanego obiektu. Sugerują również, że orbita planety jest nachylona o 30 stopni w stosunku do płaszczyzny Układu Słonecznego - stosunkowo cienkiej płaskiej strefy, w której znajdują się orbity ośmiu głównych planet. Co więcej, planeta znajduje się obecnie najwyraźniej w najdalszym punkcie od Słońca, na północnej półkuli nocnego nieba, a jej orbita rozciąga się na 380-980 jednostek astronomicznych (AU) od Słońca. Jeden a. Oznacza to, że jest równa średniej odległości od Ziemi do Słońca.
Jednak te szacunki nadal pozostawiają pas nieba o powierzchni 1500 stopni kwadratowych - mówi astronom Scott Sheppard z Carnegie Institute of Science, który wraz z astronomem Chadwickiem Trujillo po raz pierwszy zasugerował istnienie dziewiątej planety w 2014 roku. (Dla porównania widok księżyca w pełni z Ziemi obejmuje około 0,5 stopnia nieba.) Ten pasek, opisany przez Shepparda, odpowiada około 20 nocom obserwacji Subaru. „A jeśli w tym roku będziemy mieć siedem nocy, będą trzy lata - nie licząc nocy deszczowych” - mówi Sheppard.
Tak więc obecnie strategia w tym wyścigu polega na ograniczeniu obszaru poszukiwań poprzez wyeliminowanie teoretycznych możliwości. Batygin mówi, że w jeszcze niepublikowanym zestawie setek nowych modeli komputerów o wysokiej rozdzielczości, on i Brown zawęzili planety 9 do 600-800 stopni kwadratowych nieba. Najpierw stworzyli model Układu Słonecznego sprzed 4 miliardów lat, skupiając się na tym, jak przyciąganie grawitacyjne największych planet w układzie - Jowisza, Saturna, Urana, Neptuna i dziewiątej planety - mogło ukształtować orbity tysięcy przypadkowo rozrzuconych obiektów z pasa Kuipera.
„Szukamy wszystkich skutków, jakie planeta dziewiąta ma na Układ Słoneczny” - mówi Brown.
Próbując udoskonalić prawdopodobną orbitę dziewiątej planety, naukowcy porównali swoje wyniki z obecnym wyglądem pasa Kuipera. „Nasza praca stworzyła syntetyczny układ słoneczny, który jest bardzo podobny do prawdziwego” - mówi Batygin. „Moje zaufanie co do istnienia dziewiątej planety jest prawie maksymalne, biorąc pod uwagę, jak bardzo nasze wyniki są zbliżone do tego, co faktycznie widzimy w Układzie Słonecznym”.
Inne strategie obejmują badanie wpływu grawitacji Planety Dziewiątej na inne ciała. Astronomowie Jurij Miedwiediew i Dmitrij Wawiłow z Instytutu Astronomii Stosowanej Rosyjskiej Akademii Nauk zbadali 768 komet, które po raz pierwszy weszły do Układu Słonecznego i zauważyli pięć z nich, które mogły kiedyś przejść blisko nowej planety - tak, że jej grawitacja zmieniłaby ich tory - kiedyś w przeszłości. Ich analiza wykazała, że „dziewiąta planeta mogła spowodować przedostanie się tych komet do Układu Słonecznego” - powiedział Wawiłow. „Uważamy, że komety mogą zawęzić położenie planety dziewięć”. Jednak Sheppard ostrzega nas przed wykorzystywaniem komet do poszukiwania dziewiątej planety, ponieważ poza tą planetą może istnieć wiele innych sił, które wpływają na orbity komet."
Film promocyjny:
Analiza Plutona przeprowadzona przez astrofizyków Matthew Holmana i Matthew Payne'a z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics nie znalazła żadnych przekonujących znaków za lub przeciw Planecie Dziewiątej. Może to częściowo wynikać z niskiej jakości zarchiwizowanych zdjęć Plutona, z których trudno jest zrozumieć, czy na orbitę Plutona może wpłynąć obecność dziewiątej planety, czy też jej brak, mówi Holman. Jednak zauważa, że wysokiej jakości dane na temat Saturna z naziemnej sieci radioteleskopów, które śledzą pozycję sondy Cassini, są bardzo obiecujące i są zgodne z tym, co podali Batygin i Brown.
Analiza zmian orbitalnych Marsa może również pomóc w znalezieniu dziewiątej planety, mówi Holman. Chociaż będzie to miało znacznie mniejszy wpływ na Marsa niż Saturn - ponieważ Mars jest bliżej i bardziej powiązany z grawitacją Słońca - istnieje wiele orbit między Marsem a Saturnem i obserwowali Czerwoną Planetę dłużej, więc ich obserwacje będą po prostu dokładniejsze. Ponadto dane Cassini pozwalają oszacować odległość z dokładnością do dziesięciu metrów, a dane między Ziemią a Marsem są dobre w ocenie dokładności z dokładnością do metra.
Więcej potencjalnych informacji o wpływie dziewiątej planety można znaleźć na temat tego, ile czasu zajmuje zewnętrznym ciałom Układu Słonecznego ukończenie orbity wokół Słońca. Na przykład obrót czterech obiektów z pasa Kuipera o najdłuższych znanych orbitach najłatwiej można wytłumaczyć obecnością dziewiątej planety, powiedział astronom Renu Malhotra, kierownik wydziału astrofizyki teoretycznej na Arizona State University w Tucson. Praca Malhotry i jej współpracowników sugeruje również dwa możliwe nachylenia orbity dziewiątej planety, jedną bliżej płaszczyzny Układu Słonecznego pod kątem 18 stopni, a drugą bardziej stromą pod kątem 48 stopni - ta informacja może również pomóc zawęzić obszar eksploracji.
Jednak niektóre badania ograniczają możliwe lokalizacje tak bardzo, że całkowicie wykluczają istnienie dziewiątej planety. Na przykład, podczas gdy poprzednie badania wykazały, że planeta dziewiąta może istnieć, ponieważ niektóre orbity obiektów Pasa Kuipera łączą się, innym wyjaśnieniem może być fakt, że nie mamy wielu obserwacji obiektów tej klasy. Taka jest opinia astrofizyków Coreya Shankmana z University of Victoria i Samanthy Lawler z National Council for Resources of Canada.
Brown argumentuje, że on i Batygin wzięli pod uwagę możliwość błędu w obserwacjach, a także dodaje inne linie dowodów do rzeczywistości planety dziewiątej. Na przykład odkryli, że wpływ tego tajemniczego świata może rozwiązać starą zagadkę dotyczącą tego, dlaczego płaszczyzna Układu Słonecznego jest nachylona w stosunku do Słońca.
Jak dotąd wszystko sprowadza się do faktu, że orbity odległych obiektów w pasie Kuipera są trudne do wyjaśnienia czymś innym, jeśli nie istnieniem dziewiątej planety. Liczba splotów jest szalona, mówi Malhotra. „Zaskakujące jest dla mnie, że dziewiąta planeta nie została jeszcze znaleziona”.
ILYA KHEL