W styczniu 2016 r. Astronomowie Mike Brown i Konstantin Batygin opublikowali pierwsze dowody na istnienie innej planety w naszym Układzie Słonecznym. Znany jako „Planeta 9” (lub „Planeta X”, dla tych, którzy kwestionują kontrowersyjną rezolucję IAU z 2006 r.), Uważano, że to hipotetyczne ciało krąży w bardzo dużej odległości od naszego Słońca, o czym świadczy fakt, że niektóre Wszystkie obiekty Neptuna (TNO) wydają się wskazywać w tym samym kierunku.
Od tego czasu pojawiły się inne dowody, które wzmocniły istnienie Planet 9 / Planet X. Jednak zespół naukowców z CU Boulder zaproponował ostatnio alternatywne wyjaśnienie. Według ich badań mogą to być interakcje między samymi obiektami Pasa Kuipera (KBO), które mogą wyjaśniać dziwną dynamikę „odłączonych obiektów” na obrzeżach Układu Słonecznego.
Naukowcy zaprezentowali swoje odkrycia na 232. spotkaniu American Astronomical Society, które odbyło się w dniach 3-7 czerwca w Denver w Kolorado. Prezentacja odbyła się 4 czerwca podczas konferencji prasowej zatytułowanej „Drobne planety, planety karłowate i egzoplanety”. Badania prowadzone były przez Jacoba Fleisiga, studenta studiującego astrofizykę w CU Boulder, obejmującego odpowiednio Ann-Marie Madigan i Alexander Zderic - adiunkt i doktorant w CU Boulder.
Ze względu na swoje badania zespół skoncentrował się na lodowych ciałach, takich jak Sedna, niewielka planeta krążąca wokół Słońca w odległości od 76 AU w peryhelium do 936 AU w aphelium. Wraz z garstką innych obiektów w tej odległości, takich jak Eris, Sedna wydaje się być oddzielona od reszty Układu Słonecznego - coś, co astronomowie usiłowali wyjaśnić, odkąd zostało odkryte.
Sedna została również odkryta przez Michaela Browna, który wraz z Chadem Trujillo z Gemini Observatory i Davidem Rabinowitzem z Yale University zauważył go 14 listopada 2003 r., Podczas badania pasa Kuipera. Oprócz orbitowania wokół Słońca przez ponad 11 000 lat, ta niewielka planeta i inne odłączone obiekty mają ogromną, eliptyczną orbitę.
Co więcej, ta orbita nie zabiera ich do Sedny ani innych obiektów w pobliżu Neptuna lub jakiegokolwiek innego gazowego giganta. W przeciwieństwie do Plutona i innych Trans-Neptunian Objects (TNO), tajemnicą jest, w jaki sposób osiągnęli swoje obecne orbity. Możliwe istnienie jeszcze nieodkrytej planety (Planeta 9 / Planeta X), która byłaby około 10 razy większa od Ziemi, jest jednym z hipotetycznych wyjaśnień.
Po latach poszukiwań tej planety i próbach ustalenia, dokąd miałaby podążać jej orbita, astronomowie muszą jeszcze znaleźć Planetę 9 / Planetę X. Jednak, jak wyjaśnił prof. Madigan w niedawnej informacji prasowej CU Boulder, istnieje inne możliwe wytłumaczenie dzieje się tam dziwactwo grawitacyjne:
„Jest tak wiele takich ciał. Co robi ich zbiorowa grawitacja? Możemy rozwiązać wiele z tych problemów, po prostu biorąc pod uwagę to pytanie… Gdy odejdziesz od Neptuna, sprawy nie mają sensu, co jest naprawdę ekscytujące ”.
Podczas gdy Madigan i jej zespół początkowo nie zamierzali znaleźć innego wyjaśnienia dla orbit „odłączonych obiektów”, ostatecznie skorzystali z tej możliwości dzięki komputerowemu modelowaniu Jacoba Fleisiga. Podczas opracowywania symulacji w celu zbadania dynamiki odłączonych obiektów zauważył coś bardzo interesującego w zajmowanym przez nich regionie przestrzeni.
Po obliczeniu orbit lodowych obiektów poza Neptunem Fleisig i reszta zespołu zauważyli, że różne obiekty zachowują się bardzo podobnie do różnych wskazówek zegara. Podczas gdy planetoidy poruszają się jak wskazówka minutowa (stosunkowo szybko i w tandemie), większe obiekty, takie jak Sedna, poruszają się wolniej jak wskazówka godzinowa. W końcu ręce przecinają się. Jak wyjaśnił Fleisig:
„Po jednej stronie Słońca widać kupkę orbit mniejszych obiektów. Orbity te uderzają w większe ciało, a interakcje zmieniają jego orbitę z owalnego na bardziej okrągły. ”
Model komputerowy Fleisiga pokazał, że orbita Sedny zmienia się z normalnej na odłączoną w wyniku interakcji na małą skalę. Pokazał także, że im większy odłączony obiekt, tym dalej oddala się on od Słońca - co jest zgodne z wcześniejszymi badaniami i obserwacjami. Oprócz wyjaśnienia, dlaczego Sedna i podobne ciała zachowują się tak, jak one, odkrycia te mogą dostarczyć wskazówek do innego ważnego wydarzenia w historii Ziemi.
To właśnie spowodowało wyginięcie dinozaurów. Astronomowie od dawna rozumieli, że dynamika zewnętrznego Układu Słonecznego często kończy się wysyłaniem komet do wewnętrznego Układu Słonecznego w przewidywalnej skali czasowej. Jest to wynikiem interakcji lodowych obiektów ze sobą, co powoduje, że ich orbity zwężają się i rozszerzają w powtarzającym się cyklu.
I chociaż zespół nie jest w stanie powiedzieć, że ten wzór był odpowiedzialny za wpływ, który spowodował wyginięcie kredy i paleogenu (co spowodowało wyginięcie dinozaurów 66 milionów lat temu), jest to fascynująca możliwość. Tymczasem badania wykazały, jak fascynujący jest zewnętrzny Układ Słoneczny i ile jeszcze trzeba się o nim dowiedzieć.
„Narysowany przez nas obraz zewnętrznego Układu Słonecznego w podręcznikach może się zmienić” - powiedziała Madigan. „Jest o wiele więcej rzeczy, niż kiedyś myśleliśmy, co jest naprawdę świetne”.
Badania były możliwe dzięki wsparciu NASA Solar System Workings i Rocky Mountain Advanced Computing Consortium Summit Superkomputer.
