20. januára 2016 vedci Konstantin Batygin a Michael Brown z Kalifornského technologického inštitútu oznámili, že našli dôkazy o masívnej planéte na okraji slnečnej sústavy. Na základe matematických a počítačových simulácií predpovedali, že planéta by mala byť super Zeme, dvakrát až štyrikrát väčšia ako Zem a 10-krát hmotnejšia. Vypočítali tiež, že vzhľadom na vzdialenosť a jej extrémne pretiahnutú obežnú dráhu planéta obieha okolo Slnka za 10 000 - 20 000 rokov.
Odvtedy mnoho vedcov odpovedalo vlastným výskumom o možnej existencii tejto záhadnej „deviatej planéty“, ako bola dočasne prezývaná. Jedna z najnovších štúdií sa uskutočnila na Arizonskej univerzite. Vedci preukázali, že extrémne výstrednosti vzdialených objektov Kuiperovho pásu môžu naznačovať, že sa v minulosti pretínali s masívnou planétou.
Už v tom čase sa vedelo, že v Kuiperovom páse je niekoľko objektov, ktorých dynamika sa líši od ostatných. Zatiaľ čo väčšina z nich podlieha gravitácii plynných gigantov na ich súčasnej obežnej dráhe (napríklad Neptún), niektorí členovia rozptýleného disku populácie Kuiperovho pásu majú neobvykle blízke obežné dráhy.
Keď Batygin a Brown v januári prvýkrát oznámili svoj nález, všimli si, že tieto objekty boli silne zoskupené vo vzťahu k pozíciám ich perihélií a obežných dráh. Okrem toho ich výpočty ukázali, že šance na vytvorenie takéhoto usporiadania náhodou sú extrémne malé (pravdepodobnosť sa odhadovala na 0,007%).
Namiesto toho navrhli, že za určenie obežných dráh týchto objektov bola zodpovedná vzdialená excentrická planéta. Z tohto dôvodu musí byť planéta desaťkrát hmotnejšia ako Zem a jej obežná dráha musí ležať v rovnakej rovine (avšak s perihéliom 180 ° vychýleným od perihélia objektov).
Takáto planéta ponúka nielen vysvetlenie prítomnosti vysoko periheliálnych objektov podobných Sedne, teda planét, s extrémne excentrickými obežnými dráhami okolo Slnka. Pomáha tiež vysvetliť, odkiaľ pochádzajú vzdialené a silne vychýlené objekty z vonkajšej slnečnej sústavy, pretože ich pôvod je dodnes nejasný.
Vedci z Arizonskej univerzity - vrátane profesorov Renu Malhotry, Dr. Katrin Volkovej a Jiang Wonga - zaujali vo svojej práci inú perspektívu. Ak sa deviata planéta pretne s určitými vysoko excentrickými objektmi Kuiperovho pásu, špekulovali, je veľká pravdepodobnosť, že jej obežná dráha rezonuje s týmito objektmi.
Propagačné video:
Takže malé telá boli neustále vyhadzované zo slnečnej sústavy kvôli stretom s veľkými objektmi, ktoré narušovali ich obežné dráhy. Aby sa zabránilo katapultovaniu, musia byť malé telá chránené orbitálnou rezonanciou. Aj keď tieto malé a veľké objekty môžu prechádzať po orbitálnych dráhach, nikdy sa nedostanú tak blízko, aby na seba silne pôsobili.
Takto Pluto zostalo súčasťou slnečnej sústavy napriek tomu, že malo excentrickú obežnú dráhu, ktorá pravidelne križovala cestu Neptúna. Aj keď sa obežné dráhy Neptúna a Pluta pretínajú, nikdy sa nedostanú dostatočne blízko na to, aby Neptúnov vplyv vytlačil Pluto zo slnečnej sústavy. Z rovnakého dôvodu vedci tvrdia, že objekty Kuiperovho pásu zaznamenané Batyginom a Brownom môžu byť v orbitálnej rezonancii s deviatou planétou.
V liste dnešnému vesmíru Malhotra, Wolf a Wong vyrozprávali toto:
"Objekty Kuiperovho pásu, ktoré sme v našej práci študovali, sa líšia od ostatných, pretože majú veľmi vzdialené a veľmi pretiahnuté obežné dráhy, ale ich najbližší prístup k Slnku nie je dosť blízko na to, aby ich mohol Neptún výrazne ovplyvniť." Máme teda šesť z týchto objektov, ktorých obežné dráhy sú mierne ovplyvnené známymi planétami našej slnečnej sústavy. Ale ak vo viacerých a. To znamená, že existovala ďalšia planéta od Slnka, ktorá ešte nebola objavená, a ovplyvnila by šesť z týchto objektov. “
Po preštudovaní orbitálnych období mnohých objektov - Sedna, 2010 GB174, 2004 VN112, 2012 VP113 a 2013 GP136 - dospeli k záveru, že hypotetická planéta s obežnou dobou 17 117 rokov (s poloosou 665 AU) s nimi nevyhnutne musí mať periodické vzťahy. predmety. To zodpovedá parametrom 10 000 - 20 000 rokov obežnej doby, o ktorých hovorili Batygin a Brown.
Ich analýza tiež predpokladá, akú rezonanciu má planéta s označenými objektmi. Obežné obdobie Sedny by malo byť v rezonancii s planétou v pomere 3: 2, 2010 GB174 - 5: 2, 2994 VN112 - 3: 1, 2004 VP113 - 4: 1, 2013 GP136 - 9: 1. Takáto rezonancia by sa jednoducho nemohla sformovať pri absencii veľkej planéty.
„Aby sa vo vonkajšej slnečnej sústave objavila hmatateľná rezonancia, jeden z objektov musí mať hmotnosť, ktorá by mohla mať na druhý silný gravitačný účinok,“píšu vedci. „Neobvyklé objekty Kuiperovho pásu nie sú dostatočne masívne na to, aby medzi sebou rezonovali, ale skutočnosť, že ich orbitálne obdobia spadajú do oblasti jednoduchých vzťahov, môže znamenať, že rezonujú s masívnym neviditeľným objektom.“
Obzvlášť povzbudivé je, že ich objavy môžu zúžiť rozsah možných polôh pre planétu deväť. Pretože každá orbitálna rezonancia poskytuje geometrické spojenie medzi zúčastnenými telesami, rezonančné konfigurácie týchto objektov môžu pomôcť astronómom nájsť správne body v našej slnečnej sústave, aby ich hľadali.
Ale samozrejme Malhotra a jej kolegovia otvorene pripúšťajú, že zostáva niekoľko neznámych premenných a na potvrdenie existencie deviatej planéty je potrebné ďalšie pozorovanie pomocou výskumu:
"Existuje pomerne veľa neistôt." Dráhy týchto extrémnych objektov Kuiperovho pásu nie sú dobre známe, pretože sa na oblohe pohybujú veľmi pomaly a my pozorujeme iba malý zlomok ich obežného pohybu. Takže ich obežné doby sa môžu líšiť od súčasných odhadov a niektoré z nich môžu ísť mimo rezonancie s hypotetickou planétou. Existuje tiež možnosť, že obežné doby týchto objektov súvisia; veľa takýchto objektov sme zatiaľ nepozorovali a máme obmedzené údaje. “
S astronómami si počkáme na ďalšie pozorovania a výpočty. Medzitým však musíme pripustiť, že možnosť existencie deviatej planéty je veľmi zaujímavá. Azda všetkých deväť bojovníkov bude opäť v radoch planét našej slnečnej sústavy (pardon Pluto).