Τι συμβαίνει στα μακρινά σημεία του Ηλιακού μας Συστήματος; Υπάρχει πλανήτης 9 εκεί έξω;
Στην ψυχρή έκταση του συστήματός μας, υπάρχουν σώματα σε τροχιακά μονοπάτια που δεν έχουν νόημα όσον αφορά το ηλιακό μας σύστημα οκτώ πλανητών. Φαίνεται να υπάρχει ένα αδιευκρίνιστο σώμα εκεί έξω, αρκετές φορές πιο ογκώδες από τη Γη, διαμορφώνοντας τις τροχιές ορισμένων αντικειμένων ζώνης Kuiper (KBOs), και οδηγώντας τους αστρονόμους να κοιτάξουν βαθύτερα και πιο προσεκτικά στις ακραίες περιοχές του συστήματός μας.
Αυτό που ψάχνουν είναι ο μυστηριώδης και μέχρι στιγμής αναπόδεικτος, ένατος πλανήτης.
Η προσπάθεια κατανόησης του Ηλιακού μας Συστήματος είναι μια από τις αρχαιότερες αναζητήσεις μας, και παρόλο που ο κατάλογος αντικειμένων μας στο εσωτερικό Ηλιακό Σύστημα είναι αρκετά ολοκληρωμένος, η γνώση μας για το εξωτερικό Σύστημα δεν είναι παρά πλήρης. Για τους αστρονόμους, η παρατήρηση των λεπτομερειών του εξωτερικού συστήματος είναι ακόμα τρομακτική. Αλλά συνεχίζουν να εργάζονται σε αυτό. Και όσο περισσότερο παρακολουθούν τη συμπεριφορά των απομακρυσμένων αντικειμένων στη ζώνη Kuiper, τόσο περισσότερες ενδείξεις συνεχίζουν να ανακαλύπτουν για το Planet 9.
«Η κατανόηση της μεγάλης κλίμακας αρχιτεκτονικής του ηλιακού συστήματος αποτελεί μια από τις παλαιότερες αναζητήσεις της ανθρωπότητας και συγκαταλέγεται στις μεγάλες προκλήσεις της φυσικής επιστήμης».
από το άρθρο «The Planet Nine Hypothesis» από τους Batygin et. αλ. 2019
Το Backstory του Planet 9
Η ιστορία του Πλανήτη 9 ξεκίνησε με σοβαρότητα στις αρχές του 2016, όταν οι αστρονόμοι Mike Brown και Konstantin Batygin δημοσίευσαν ένα άρθρο με τίτλο «Αποδεικτικά στοιχεία για έναν απομακρυσμένο γιγαντιαίο πλανήτη στο Ηλιακό Σύστημα». (Υπήρξε συζήτηση για άλλους μη ανακαλυφθέντες πλανήτες πριν από αυτό, αλλά ήταν κυρίως απλώς φλυαρία από την ταξιαρχία φύλλων κασσίτερου, σχετικά με το «Nibiru» ή το «Planet X». Αλλά όσο λιγότερο ειπώθηκαν γι 'αυτό, τόσο το καλύτερο.)
Στην εφημερίδα του 2016, οι Batygin και Brown έδειξαν ότι υπάρχουν ομάδες KBOs των οποίων οι τροχιές είναι διαμορφωμένες με τέτοιο τρόπο ώστε μόνο η παρουσία ενός άλλου πλανήτη να τους εξηγεί: Planet 9. Ενώ η τροχιά των περισσότερων KBOs δείχνει σαφείς ενδείξεις ότι είναι βοσκοί από Ο Ποσειδώνας, ένας σημαντικός αριθμός απόμακρων KBO δεν το κάνουν. Οι τροχιές τους φαίνεται να ευθυγραμμίζονται σε μακρινό σημείο.
Σε αυτό το έγγραφο οι συγγραφείς αντιμετωπίζουν αυτήν την ασυμφωνία, λέγοντας: «Βρίσκουμε ότι η παρατηρούμενη τροχιακή ευθυγράμμιση μπορεί να διατηρηθεί από έναν μακρινό εκκεντρικό πλανήτη με μάζα μεγαλύτερη από ~ 10 μάζες της Γης, της οποίας η τροχιά βρίσκεται περίπου στο ίδιο επίπεδο με εκείνο του απομακρυσμένου Kuiper αντικείμενα ζώνης… "
Η εφημερίδα τους βασίστηκε εν μέρει στην παρουσία του Sedna, ενός μικρού πλανήτη που εντοπίστηκε για πρώτη φορά το 2003. Είναι το aphelion, ή η πιο απομακρυσμένη απόσταση από τον Ήλιο, ήταν πάνω από 900 Astronomical Units (AU.) Εκείνη την εποχή, το Sedna ήταν το πιο κρύο, πιο μακρινό αντικείμενο που γνωρίζαμε στο Ηλιακό Σύστημα. Η εξαιρετικά επιμήκης τροχιά του Σέντνα εξηγήθηκε για πρώτη φορά ως αποτέλεσμα της βαρυτικής επιρροής του Ποσειδώνα. Το πρόβλημα είναι ότι δεν έρχεται ποτέ αρκετά κοντά στον Ποσειδώνα.
Αλλά η Σέντνα ήταν μόνο η αρχή. Είναι ένα από τα αντικείμενα που ονομάζονται ακραία Υπερ-Ποσειδώνα Αντικείμενα (eTNO). Τελικά, περισσότερα από αυτά τα μακρινά αντικείμενα ανακαλύφθηκαν.
Το "Biden" ή 2012 VP 113, ανακαλύφθηκε το 2012. Το "Goblin", ή το 2015 TG 387, ανακαλύφθηκε το 2015. Στη συνέχεια, το 2018, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν το "FarOut" ή το 2018 VG18. Κάθε ένα από αυτά τα αντικείμενα είναι όλο και πιο μακριά.
Πιο πρόσφατα, στην πραγματικότητα, πριν από λίγες μόνο ημέρες, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν αυτό που αναφέρονται αστεία ως FarFarOut. Δεν είναι ακόμη γνωστά πολλά για αυτόν τον πλανήτη, αλλά είναι το πιο μακρινό αντικείμενο που έχει ακόμη εντοπιστεί στο Ηλιακό μας Σύστημα.
Πώς βρίσκουν στοιχεία για τον πλανήτη 9
Πολλά από τα μακρινά σώματα που δείχνουν την ύπαρξη του Πλανήτη 9 βρέθηκαν, ενώ μια ομάδα αστρονόμων με επικεφαλής τον Δρ. Scott Sheppard του Ινστιτούτου Επιστήμης Carnegie έψαχναν πραγματικά τον Πλανήτη 9. Φυσικά, δεν έχουν βρει τον υποθετικό πλανήτη ακόμα, αλλά συνεχίζουν να βρίσκουν περισσότερα στοιχεία.
Αυτά τα αντικείμενα είναι εξαιρετικά αχνά και δύσκολο να εντοπιστούν. Το έργο της εύρεσης τους γίνεται σε μεγάλο βαθμό από υπολογιστές. Τα ισχυρά τηλεσκόπια στοχεύουν σε τμήματα του ουρανού για χρονικές περιόδους και οι εκθέσεις λαμβάνονται σε διαστήματα λίγων λεπτών. Αυτό όμως δημιουργεί τεράστιο όγκο δεδομένων. πάρα πολύ για να ασχοληθούν οι αστρονόμοι.
Αντ 'αυτού, οι υπολογιστές του κάνουν μεγάλο μέρος της ρουτίνας. Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν αλγόριθμους για να αφήσουν τον υπολογιστή να αναζητά κινούμενα αντικείμενα με φόντο αστέρια και όταν ο υπολογιστής βρίσκει ένα, τον επισημαίνει. Στη συνέχεια, οι αστρονόμοι ρίχνουν μια ματιά και δουν αν ο υπολογιστής είχε δίκιο. Στη συνέχεια, κάνουν παρατηρήσεις παρακολούθησης για να επιβεβαιώσουν τα ευρήματα.
Νέα στοιχεία για τον πλανήτη 9
«Η αναζήτηση για τον Πλανήτη Εννέα είναι ήδη σε πλήρη εξέλιξη και είναι πιθανό ότι εάν υπάρχει ο Πλανήτης Εννέα - όπως οραματίζεται εδώ - θα ανακαλυφθεί μέσα στην επόμενη δεκαετία."
από το "The Planet 9 Hypothesis", Batygin, Brown, Adams και Becker, 2019.
Τώρα δύο νέες μελέτες μας δίνουν νέα στοιχεία για την υποστήριξη του Planet 9.
Το πρώτο ονομάζεται "Orbital Clustering in the Distant Solar System" από τους Konstantin Batygin και Michael Brown, το ζευγάρι των αστρονόμων που πρότειναν αρχικά την ύπαρξη του Πλανήτη 9. Το δεύτερο είναι το "The Planet 9 Hypothesis" επίσης από τους Batygin και Brown, με Ο Fred Adams και η Juliette Becker, και οι δύο από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν.
Στην πρώτη εργασία «Συγκεντρωτική τροχιά στο απομακρυσμένο ηλιακό σύστημα» οι συγγραφείς ρίχνουν το γάντι. Υποστηρίζουν ότι είτε υπάρχει ένας Πλανήτης 9 εκεί έξω που διαμορφώνει τις τροχιές μακρινών αντικειμένων, είτε υπάρχει παρατηρητική προκατάληψη στην εργασία. Ξεκίνησαν να καταλαβαίνουν ποιες προκαταλήψεις παρατηρούνται στο παιχνίδι και στη συνέχεια ξεκίνησαν να τις ποσοτικοποιήσουν αυστηρά.
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, τα απομακρυσμένα αντικείμενα που υπαινίσσονται στον Πλανήτη 9 έχουν κοινά τροχιακά χαρακτηριστικά. Αυτό είναι το όλο θέμα του Planet 9. Για να είμαστε πιο ακριβείς, οι διαμήκεις περιελίξεις τους είναι συγκεντρωμένες και αυτό που ονομάζεται τροχιακές θέσεις πόλων είναι επίσης συγκεντρωμένες. Στην εφημερίδα, οι συγγραφείς καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι είναι μόνο 0,2% πιθανότητα ότι αυτό είναι τυχαίο. Όπως λένε στην εφημερίδα τους, «… η στατιστική σημασία αυτής της ομαδοποίησης είναι πλέον δύσκολη.
Το δεύτερο έγγραφο που παρέχει νέα στοιχεία για τον Πλανήτη 9 ονομάζεται απλά «Η υπόθεση του Πλανήτη 9».
Σε αυτό το άρθρο, οι συγγραφείς κάνουν ξανά την υπόθεση ότι αν και μεγάλο μέρος της τροχιακής συμπεριφοράς των απομακρυσμένων αντικειμένων ζώνης Kuiper εξηγείται εύκολα και είναι προβλέψιμο από την άποψη του ηλιακού μας συστήματος οκτώ πλανητών, μερικά απλά δεν είναι. Συγκεκριμένα, επισημαίνουν ότι «παρατηρήθηκε φυσική συσσώρευση τροχιών με ημι-μείζοντες άξονες άνω των; 250AU, η απόσπαση των περιχελιών επιλεγμένων αντικειμένων ιμάντα Kuiper από τον Ποσειδώνα, καθώς και η δυναμική προέλευση των πολύ κεκλιμένων / οπισθοδρομικών τροχιών μακράς περιόδου. " Με λίγα λόγια, τα πράγματα δεν έχουν νόημα εκεί έξω εάν περιοριζόμαστε στο ηλιακό μας σύστημα οκτώ πλανητών για να τα εξηγήσουμε.
Στην εισαγωγή, μας υπενθυμίζουν ότι μόνο τις τελευταίες δύο δεκαετίες ξεκινήσαμε να βρίσκουμε όλα τα μικρότερα σώματα στα περίχωρα του Ηλιακού Συστήματος. Όπως λένε στην εφημερίδα, «… τον περασμένο τέταρτο αιώνα είδαμε την ανακάλυψη και τον χαρακτηρισμό μιας διαφορετικής συλλογής μικρών παγωμένων αντικειμένων που βρίσκονται στα εξωτερικά άκρα του ηλιακού μας συστήματος…» Και ενώ τα περισσότερα σώματα συμμορφώνονται με την επιρροή του Ποσειδώνα και άλλοι πλανήτες, μερικοί δεν το κάνουν.
«Τα πιο ακραία μέλη αυτού του πληθυσμού, ωστόσο, εντοπίζουν πολύ επιμήκεις τροχιές με περιόδους μετρημένες σε χιλιετίες και εμφανίζουν μια σειρά από περίεργα τροχιακά μοτίβα», λένε οι συγγραφείς. Και πάλι, αυτό που οι συγγραφείς αποκαλούν «εντυπωσιακή ευθυγράμμιση» των εκκεντρικών τροχιών τους, την κοινή κλίση των τροχιακών επιπέδων και «αποστάσεις περιήλιο που εκτείνονται πολύ πέρα από τη βαρυτική προσέγγιση του Ποσειδώνα», που απαιτεί εξήγηση.
Αυτή η μέθοδος συμπεράσματος της ύπαρξης ενός πλανήτη από τη βαρυτική του επίδραση σε άλλα σώματα, πριν από την παρατήρηση του ίδιου του πλανήτη, έχει δοκιμαστεί στο παρελθόν. Ήταν επιτυχής στην ανακάλυψη του Ποσειδώνα, αλλά απέτυχε όταν προέβλεπε την ύπαρξη ενός άλλου προτεινόμενου αστεριού που ονομάζεται Νέμεσις.
Τι είναι λοιπόν εκεί που τεντώνει αυτά τα αντικείμενα σε τόσο μακρινά περιήλια; Λένε ότι μόνο ένας εξαιρετικά μακρινός και αρκετά ογκώδης πλανήτης μπορεί να το εξηγήσει όλα αυτά: Πλανήτης 9. Μεγάλο μέρος της εργασίας εξηγεί πώς ανακαλύφθηκε ο Ποσειδώνας παρατηρώντας τις κινήσεις άλλων σωμάτων, σχεδιάζοντας έναν παράλληλο με την υπόθεση του Πλανήτη 9. Διαπίστωσαν επίσης κάποιες προηγούμενες προτάσεις άλλων αστρονόμων ότι ένας άλλος πλανήτης μπορεί να κρύβεται χωρίς να ανακαλυφθεί στο Ηλιακό Σύστημα, σχηματίζοντας τις τροχιές των KBOs.
Με κάθε χαρτί και με κάθε νέα ανακάλυψη ενός απομακρυσμένου KBO με περίεργα τροχιακά χαρακτηριστικά, η υπόθεση για τον Πλανήτη 9 ενισχύεται. Αλλά η άμεση παρατήρηση εξακολουθεί να είναι το χρυσό πρότυπο, και μέχρι στιγμής, αυτό μας διαφεύγει. Αλλά ίσως όχι για πολύ περισσότερο.
Στο συμπέρασμα της «Υπόθεσης του Πλανήτη 9» οι συγγραφείς λένε, «Η αναζήτηση για τον Πλανήτη Εννέα είναι ήδη σε πλήρη εξέλιξη, και είναι πιθανό ότι εάν υπάρχει ο Πλανήτης Εννέα - όπως οραματίζεται εδώ -, θα ανακαλυφθεί μέσα στην επόμενη δεκαετία. "
Μπορεί να υπάρχει μια άλλη εξήγηση για τις τροχιές αυτών των απομακρυσμένων σωμάτων που δεν απαιτούν έναν Πλανήτη 9. Ένα έγγραφο που δημοσιεύθηκε τον Ιανουάριο του 2019 με τίτλο "Shepherding in a Self-Gravating Disk of Trans-Neptunian Objects" πρότεινε ότι μια ομάδα παγωμένων σωμάτων μαζί θα μπορούσε να προκαλέσει τις περίεργες τροχιές αυτών των μακρινών κόσμων, και ότι ο ένατος πλανήτης δεν χρειάζεται να τους εξηγήσει.
Η εύρεση του πλανήτη 9 θα ήταν ένας μεγάλος θρίαμβος για τους αστρονόμους. Ο ρυθμός ανακάλυψης νέων αντικειμένων στο Kuiper Belt επιταχύνεται. Με τα νεότερα, καλύτερα τηλεσκόπια να είναι συνδεδεμένα στο διαδίκτυο και με την ανάπτυξη βελτιωμένων υπολογιστών και αλγορίθμων, θα αποκτά όλο και πιο δύσκολο για οποιονδήποτε πλανήτη, ειδικά έναν που μπορεί να είναι 10 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα της Γης, να κρύψει.
Πηγές:
- Ερευνητικό έγγραφο: Συγκεντρωτική τροχιά στο απομακρυσμένο ηλιακό σύστημα
- Ερευνητικό έγγραφο: Η υπόθεση του πλανήτη εννέα
- Ερευνητικό έγγραφο: ΑΠΟΔΕΙΞΕΙΣ ΓΙΑ ΜΙΑ ΑΠΟΣΤΑΣΗ ΠΛΑΝΗΤΗ ΓΙΑ ΤΟ ΗΛΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ
- Δελτίο Τύπου: Περισσότερη υποστήριξη για το Planet Nine
- Ερευνητικό Έγγραφο: ΝΑΥΤΙΛΙΑ ΣΕ ΑΥΤΟΔΙΑΚΟΠΤΙΚΟ ΔΙΣΚΟ ΜΕΤΑΦΟΡΩΝ-ΝΕΠΤΟΥΝΙΑΚΩΝ ΣΤΟΧΩΝ
- Δελτίο Τύπου: Οι ερευνητές του Caltech βρίσκουν στοιχεία για έναν πραγματικό ένατο πλανήτη
