Co się dzieje w odległych zakątkach naszego Układu Słonecznego? Czy jest tam planeta 9?
W mroźnej przestrzeni naszego Układu znajdują się ciała na orbitalnych ścieżkach, które nie mają sensu w odniesieniu do naszego ośmio-planetowego Układu Słonecznego. Wydaje się, że istnieje tam nieodkryte ciało, kilkakrotnie masywniejsze niż Ziemia, kształtujące orbity niektórych obiektów Pasa Kuipera (KBO) i napędza astronomów do głębszego i dokładniejszego spojrzenia w najdalsze zakątki naszego Układu.
To, czego szukają, to tajemnicza i jak dotąd niesprawdzona dziewiąta planeta.
Próba zrozumienia naszego Układu Słonecznego jest jednym z naszych najstarszych zadań i chociaż nasz katalog obiektów w wewnętrznym Układzie Słonecznym jest dość obszerny, nasza wiedza na temat Układu zewnętrznego jest kompletna. Dla astronomów obserwowanie szczegółów Układu zewnętrznego jest nadal zniechęcające. Ale oni wciąż nad tym pracują. Im bardziej obserwują zachowanie odległych obiektów w Pasie Kuipera, tym więcej dowodów odkrywają dla Planety 9.
„Zrozumienie wielkoskalowej architektury Układu Słonecznego ucieleśnia jedno z najstarszych dążeń ludzkości i zalicza się do wielkich wyzwań nauk przyrodniczych”.
z pracy „The Planet Nine Hypotheis” Batygin i in. glin. 2019.
Historia Planety 9
Historia Planet 9 rozpoczęła się na dobre na początku 2016 r., Kiedy astronomowie Mike Brown i Konstantin Batygin opublikowali artykuł zatytułowany „Dowody na istnienie odległej olbrzymiej planety w Układzie Słonecznym”. (Wcześniej mówiono o innych nieodkrytych planetach, ale głównie rozmawiano z brygadą z folii aluminiowej, dotyczącą „Nibiru” lub „Planety X”. Ale im mniej o tym mówiono, tym lepiej.)
W swoim artykule z 2016 r. Batygin i Brown pokazali, że istnieją grupy KBO, których orbity są ukształtowane w taki sposób, że może je wyjaśnić tylko obecność innej planety: Planeta 9. Podczas gdy orbita większości KBO wykazuje wyraźne dowody bycia pasterzem przez Neptun, znaczna liczba bardzo odległych KBO nie. Ich orbity wydają się być wyrównane w odległym punkcie.
W tym artykule autorzy zwracają uwagę na tę rozbieżność, mówiąc: „Stwierdzamy, że obserwowane wyrównanie orbity może być utrzymane przez odległą mimośrodową planetę o masie większej niż ~ 10 mas Ziemi, której orbita leży w przybliżeniu na tej samej płaszczyźnie, co odległy Kuiper przedmioty z pasków… ”
Ich praca była częściowo oparta na obecności Sedny, małej planety, którą po raz pierwszy zauważono w 2003 roku. Jej aphelium, czyli najdalsza odległość od Słońca, wynosiło ponad 900 jednostek astronomicznych (AU). W tym czasie Sedna była najzimniejszym, najodleglejszym obiektem o których wiedzieliśmy w Układzie Słonecznym. Wysoce wydłużona orbita Sedny została po raz pierwszy wyjaśniona w wyniku grawitacyjnego wpływu Neptuna. Problem polega na tym, że nigdy nie jest wystarczająco blisko Neptuna.
Ale Sedna to dopiero początek. Jest to jedna z grupy obiektów zwanych ekstremalnymi obiektami trans-neptunowymi (eTNO). W końcu odkryto więcej tych odległych obiektów.
„Biden” lub 2012 VP 113, został odkryty w 2012 roku. „Goblin”, czyli 2015 TG 387, został odkryty w 2015 roku. Następnie w 2018 roku astronomowie odkryli „FarOut” lub 2018 VG18. Każdy z tych obiektów jest coraz dalej.
Ostatnio, zaledwie kilka dni temu, astronomowie odkryli to, co żartobliwie nazywają FarFarOut. Niewiele wiadomo o tej planecie, ale jest to najdalszy obiekt, jaki dotąd wykryto w naszym Układzie Słonecznym.
Jak znajdują dowody na planetę 9
Znaleziono wiele odległych ciał, które wskazują na istnienie Planety 9, podczas gdy zespół astronomów pod przewodnictwem dr. Scotta Shepparda z Carnegie Institute for Science faktycznie szukał Planety 9. Oczywiście nie znaleźli hipotetycznej planety ale wciąż znajdują więcej dowodów.
Obiekty te są bardzo słabe i trudne do wykrycia. Znalezienie ich w dużej mierze odbywa się za pomocą komputerów. Potężne teleskopy są celowane w części nieba przez określony czas, a ekspozycje są rejestrowane w odstępach kilku minut. Ale zrobienie tego generuje ogromną ilość danych; zdecydowanie za dużo, aby astronomowie mogli je przesiać.
Zamiast tego jego komputery wykonują większość rutynowej pracy. Astronomowie używają algorytmów, aby pozwolić komputerowi szukać ruchomych obiektów na tle gwiazd, a gdy komputer je znajdzie, oznacza to flagą. Następnie astronomowie sprawdzają, czy komputer ma rację. Następnie robią obserwacje uzupełniające, aby potwierdzić ustalenia.
Nowe dowody na planetę 9
„Poszukiwania Planety Dziewiątej są już w pełnym rozkwicie i jest prawdopodobne, że jeśli Planeta Dziewięć - jak tu przewidziano - będzie istnieć, zostanie odkryta w nadchodzącej dekadzie.”
z „Hipoteza planety 9”, Batygin, Brown, Adams i Becker, 2019.
Teraz dwa nowe badania dostarczają nam nowych dowodów na poparcie Planet 9.
Pierwszy nazywa się „Gromada orbitalna w odległym układzie słonecznym” od Konstantina Batygina i Michaela Browna, pary astronomów, którzy początkowo zaproponowali istnienie Planety 9. Drugi to „Hipoteza Planety 9” również przez Batygina i Browna, z Fred Adams i Juliette Becker, obaj z University of Michigan.
W pierwszym artykule „Gromada orbitalna w odległym układzie słonecznym” autorzy rzucili rękawicę. Twierdzą, że albo planeta 9 kształtuje orbity odległych obiektów, albo działa obserwacyjna stronniczość. Postanowili zrozumieć, jakie mogą być obserwowane uprzedzenia obserwacyjne, a następnie przystąpili do ich dokładnego oszacowania.
Jak wspomniano wcześniej, odległe obiekty wskazujące na Planetę 9 mają wspólne cechy orbitalne. Właśnie o to chodzi w tej całej planecie 9. Mówiąc ściślej, ich podłużne peryhele są skupione, a to, co nazywa się ich pozycjami biegunowymi na orbicie, jest również skupione. W artykule autorzy stwierdzają, że ich prawdopodobieństwo jest losowe tylko o 0,2%. Jak mówią w swoim artykule, „… znaczenie statystyczne tego grupowania jest obecnie trudne do zdyskontowania”.
Drugi artykuł dostarczający nowych dowodów na planetę 9 nazywa się po prostu „hipotezą planety 9”.
W tym artykule autorzy ponownie przedstawiają argument, że chociaż wiele zachowań orbitalnych odległych Obiektów Pasa Kuipera jest łatwo wyjaśnionych i przewidywalnych w odniesieniu do naszego ośmioplanetowego Układu Słonecznego, niektóre po prostu nie są. W szczególności wskazują one na „zaobserwowane fizyczne skupienie orbit o pół-głównych osiach przekraczających? 250AU, oderwanie się peryheli od wybranych obiektów pasa Kuipera od Neptuna, a także dynamiczne pochodzenie długookresowych orbit o dużym nachyleniu / wstecz. ” Krótko mówiąc, rzeczy po prostu nie mają sensu, jeśli ograniczymy się do wyjaśnienia ich na temat naszego 8-planetowego Układu Słonecznego.
We wstępie przypominają nam, że dopiero w ciągu ostatnich kilku dekad zaczęliśmy znajdować wszystkie mniejsze ciała na obrzeżach Układu Słonecznego. Jak mówią w artykule: „… w ostatnim ćwierćwieczu odkryto i scharakteryzowano różnorodną kolekcję małych lodowych obiektów znajdujących się w zewnętrznych obszarach naszego Układu Słonecznego…” I podczas gdy większość ciał dostosowuje się do wpływu Neptuna i inne planety, niektóre nie.
„Jednak najbardziej skrajni członkowie tej populacji wyszukują bardzo wydłużone orbity o okresach mierzonych w tysiącleciach i wykazują szereg ciekawych wzorców orbitalnych” - twierdzą autorzy. Znów to, co autorzy nazywają „uderzającym ułożeniem” ich ekscentrycznych orbit, wspólnym pochyleniem płaszczyzn orbit i „odległościami peryhelium, które rozciągają się daleko poza zasięg grawitacyjny Neptuna”, co wymaga wyjaśnienia.
Ta metoda wnioskowania o istnieniu planety poprzez jej działanie grawitacyjne na inne ciała, przed obserwowaniem samej planety, została wypróbowana wcześniej. Udało mu się odkryć Neptuna, ale zawiodło, gdy przewidywało istnienie innej proponowanej gwiazdy o nazwie Nemezis.
Co jest takiego, co rozciąga te obiekty na tak odległe peryhele? Mówią, że tylko wyjątkowo odległa i wystarczająco masywna planeta może to wszystko wyjaśnić: Planeta 9. Znaczna część artykułu wyjaśnia, w jaki sposób odkryto Neptuna, obserwując ruchy innych ciał, zbliżając się do hipotezy Planety 9. Przeszukują również wcześniejsze sugestie innych astronomów, że inna planeta czai się w Układzie Słonecznym nieodkryta, kształtując orbity KBO.
Z każdym artykułem i każdym nowym odkryciem odległego KBO o dziwnych cechach orbitalnych, sprawa Planet 9 staje się coraz silniejsza. Ale bezpośrednia obserwacja wciąż jest złotym standardem i jak dotąd nam się to udało. Ale może nie na długo.
Na zakończenie hipotezy „Planety 9” autorzy mówią: „Poszukiwanie planety dziewiątej jest już w pełnym rozkwicie i jest prawdopodobne, że jeśli planeta dziewiąta - jak tu przewidziano - zostanie odkryta w nadchodzącej dekadzie. ”
Może istnieć inne wyjaśnienie orbit tych odległych ciał, które nie wymagają Planety 9. W artykule opublikowanym w styczniu 2019 r. Zatytułowanym „Pasterz w samo-grawitacyjnym dysku obiektów transneptunowych” zasugerowano, że kępa lodowych ciał razem może powodować dziwne orbity tych odległych światów i że dziewiąta planeta nie jest potrzebna do ich wyjaśnienia.
Znalezienie planety 9 byłoby wielkim triumfem dla astronomów. Tempo odkrywania nowych obiektów w Pasie Kuipera przyspiesza. Wraz z pojawieniem się nowych, lepszych teleskopów w Internecie oraz opracowywaniem ulepszonych komputerów i algorytmów, coraz trudniej będzie ukryć się każdej planecie, zwłaszcza takiej, która może być 10 razy większa od masy Ziemi.
Źródła:
- Artykuł badawczy: Gromada orbitalna w odległym układzie słonecznym
- Artykuł badawczy: Dziewięć hipotez planety
- Artykuł badawczy: DOWODY DLA ODLEGŁEJ PLANETY GIANT W SYSTEMIE SŁONECZNYM
- Informacja prasowa: Więcej wsparcia dla Planet Nine
- Artykuł badawczy: ZWIEDZANIE W SAMO-GRAWITACYJNEJ DYSKU OBIEKTÓW TRANSNEPTUNIJSKICH
- Informacja prasowa: Badacze Caltech znajdują dowody prawdziwej dziewiątej planety
