Der er sandsynligvis en anden planet i vores solsystem

Nasa

Når det kommer til at udforske solsystemet, har astronomerne en pinlig hemmelighed. På trods af 400 års stjernekiggeri har de kun opdaget to store genstande, som ville have været ukendte for de gamle: Uranus i 1781 og Neptun i 1846.

Det er ikke på grund af manglende forsøg. Muligheden for en ukendt planet lige uden for observationsrækkevidde har tiltrukket astronomer som møl til en flamme. Nogle få har haft succes. Adskillige astronomer opdagede sammen Neptun efter at have bemærket, at de andre planeter blev tyngdemæssigt stødt af en ukendt masse.

Neptun løste ikke helt disse uoverensstemmelser, og jagten fortsatte ind i det 20. århundrede og kulminerede med Plutos opdagelse i 1930. Men Pluto viste sig at være så lille, at den ikke kunne redegøre for nudging. Faktisk blev den senere ydmygende degraderet til en dværgplanet.

Men jagten på en såkaldt Planet X fortsatte, indtil røde astronomer indså, at uregelmæssighederne i Uranus og Neptuns baner var observationsfejl. Dette kom først frem efter Voyager 2 forbiflyvning af disse planeter i 1986 og '87.

Andre nysgerrige observationer har også udløst vilde gåsejagter. Opdagelsen af ​​unormale træk i Mercurys kredsløb fik astronomer til at søge efter en mystisk planet, som de troede måtte forårsage dem, som de kaldte Vulcan. Men eftersøgningen måtte opgives, da Einstein viste, at Merkurs kredsløbsegenskaber var forårsaget af solen og den måde, dens enorme masse fordrejer rumtiden på.

Uforstyrret har astronomerne igen opfanget duften. Denne gang er jagten på en fjern krop, de kalder Planet 9. Og i dag lægger Konstantin Batygin ved California Institute of Technology i Pasadena og et par kolleger beviserne for det, der er dukket op i løbet af de sidste to årtier. De fremsætter et overbevisende argument for, at en ransagning er berettiget. Og de siger, Det er sandsynligt, at hvis Planet Nine eksisterer, vil den blive opdaget inden for det kommende årti.

Så hvad er dette bevis? I løbet af de sidste 20 år eller deromkring har astronomer opdaget adskillige små kroppe, der kredser forbi Neptun, mange af dem med stærkt elliptiske baner, der fører dem til solsystemets ydre rækker, flere hundrede gange længere fra solen end Jorden.

Disse trans-neptunske objekter - hvoraf Pluto er en - sidder i en region kendt som Kuiperbæltet. Men de er på ingen måde en ensartet flok sten og is. I stedet falder trans-neptunske kroppe i flere klasser bestemt af deres orbitale mønstre.

Disse genstande er så små, at de let bliver ramt af tyngdefelterne hos deres større fætre – især Neptun. Faktisk behandler astronomer dem som punktlignende og dermed i stand til at spore gravitationsdynamikken.

Og det fører til en vigtig indsigt. Uanset deres kredsløb, må de stier, de sporer, være resultatet af kræfter udøvet af større planeter.

Neptuns effekt er let at se, fordi den konstant skubber og flokker mindre genstande. Faktisk kredser en betydelig del af trans-neptunske objekter i resonans med Neptun.

Men en meget mindre klasse, kendt som den fritliggende befolkning, har helt andre orbitale egenskaber. Nogle har retrograde baner; andre er meget excentriske eller på stier, der er dramatisk skrånende i forhold til solens plan.

Neptun kan ikke forklare denne form for adfærd. Så hypotesen, som Batygin og andre udforsker, er, at et andet massivt objekt - kalder det Planet 9 - må være ansvarligt.

Hvad mere er, synes disse løsrevne objekter at danne deres egne klynger. Deres elliptiske baner er for eksempel fristende på linje, hvilket tyder på en slags hyrdeeffekt. Det stemmer også overens med tilstedeværelsen af ​​en Planet 9.

Så hvilken slags planet kunne gøre dette? Batygin og co siger, at beviserne fører til en overraskende detaljeret beskrivelse af, hvordan Planet 9 skal være, og hvordan den ikke kan være.

En mulighed er, at disse tyngdekraftsnuds kommer fra en dværgstjerne-ledsager til solen, der kredser mange tusinde gange længere væk end Jorden.

Men dette er blevet udelukket af infrarøde undersøgelser på udkig efter et sådant objekt. Planet 9 kan heller ikke være på størrelse med Saturn eller større, fordi vi burde have set et så stort objekt nu.

Når alle begrænsningerne er taget i betragtning, kan Batygin og co være forbløffende præcise omkring den type planet, de leder efter, og hvor de skal finde den. Planet 9, siger de, skal have en masse mellem 5 og 10 gange Jordens. Den skal kredse omkring solen mellem 400 og 800 gange længere væk end Jorden. Og dens bane skal hælde mellem 15 og 25 grader i forhold til solsystemets plan.

I betragtning af det detaljeringsniveau er det let at forestille sig, at Batygin og co kan pege på et område af himlen og sige: Se der. Ikke så. At finde det vil sandsynligvis kræve en dedikeret undersøgelse ved hjælp af nogle af verdens største teleskoper.

Planet 9 vil sandsynligvis have en størrelsesorden på mellem 19 og 24. Et sådant objekt kan let observeres af den nuværende generation af teleskoper med bredfeltskameraer, såsom Dark Energy Camera på Blanco 4m-teleskopet i Chile og Hyper-Suprime-kameraet på Subaru-teleskopet på Hawaii, siger Batygin og co. Derfor vil Planet Nine - hvis den eksisterer som beskrevet her - sandsynligvis blive opdaget inden for et årti.

Der er en anden mulighed: at de mærkelige baner for disse løsrevne objekter og de klynger, de danner, blot er et lykketræf, en tilfældig justering på det præcise tidspunkt, hvor astronomer tilfældigvis kigger. Selvfølgelig er Batygin og co klar over denne mulighed, men de beregner dens sandsynlighed til kun 0,2%. Ikke desto mindre er der sket mærkeligere tilfældigheder.

Overordnet set opstillede Batygin og co en fascinerende udfordring for det astronomiske samfund i et yderst læsbart og velskrevet papir. Løbet er i gang, og astronomer, bevæbnet med en flaske te og nogle kraftige linseklude, er ved at gøre deres teleskoper klar.

På spil er et niveau af berømmelse og ære, som få astronomer i historien har nydt godt af. Planet 9 - den eksisterer - vil cementere sin opdagers navn i historien.

Lad os håbe, at han eller hun kan finde på et bedre navn til selve planeten.

Ref: arxiv.org/abs/1902.10103 : The Planet Nine Hypothesis

skjule