20. januarja 2016 sta znanstvenika Konstantin Batygin in Michael Brown s Kalifornijskega inštituta za tehnologijo objavila, da sta našla dokaze o velikem planetu na robu sončnega sistema. Na podlagi matematičnih in računalniških simulacij so napovedovali, da bi moral biti planet superzemelj, dvakrat do štirikrat večji od Zemlje in desetkrat večji. Izračunali so tudi, da glede na razdaljo planeta in njegovo izjemno podaljšano orbito planet kroži okoli Sonca v 10.000–20.000 letih.
Od takrat se je veliko znanstvenikov odzvalo z lastno raziskavo o morebitnem obstoju tega skrivnostnega "devetega planeta", kot je bil začasno poimenovan. Ena najnovejših študij je bila izvedena na Univerzi v Arizoni. Znanstveniki so pokazali, da skrajne ekscentričnosti oddaljenih predmetov Kuiperjevega pasu lahko kažejo, da so se v preteklosti križali z masivnim planetom.
Takrat je bilo že znano, da je v Kuiperjevem pasu več predmetov, katerih dinamika se razlikuje od drugih. Medtem ko je večina od njih podvržena gravitaciji plinskih velikanov v njihovi trenutni orbiti (kot je Neptun), imajo nekateri člani razpršene populacije diskov v Kuiperjevem pasu nenavadno tesne orbite.
Ko sta Batygin in Brown januarja prvič objavila najdbo, sta ugotovila, da so bili ti predmeti močno združeni glede na položaj njihovih perihelij in orbitalnih ravnin. Poleg tega so njihovi izračuni pokazali, da je možnost, da se tak dogovor naredi po naključju, izjemno majhna (verjetnost je bila ocenjena na 0,007%).
Namesto tega so predlagali, da je oddaljeni ekscentrični planet odgovoren za določanje orbit teh predmetov. Za to mora biti planet desetkrat masivnejši od Zemlje, njegova orbita pa mora ležati v isti ravnini (vendar s perihelijem 180 stopinj, odklonjenim od perihelija predmetov).
Tak planet ne ponuja samo razlage za prisotnost zelo perihelijskih predmetov, podobnih Sedni, to je planetoidov z izjemno ekscentričnimi orbiti okoli Sonca. Pomaga tudi razložiti, od kod prihajajo oddaljeni in močno odklonjeni predmeti iz zunanjega sončnega sistema, saj njihov izvor še danes ni jasen.
Pri svojem delu so znanstveniki z Univerze v Arizoni - vključno s profesorji Renu Malhotra, dr. Katrin Volk in Jiangom Wongom - zavzeli drugačno perspektivo. Če se je deveti planet sekal z nekaterimi zelo ekscentričnimi objekti Kuiperjevega pasu, so domnevali, da je velika verjetnost, da je njegova orbita v resonanci s temi predmeti.
Promocijski video:
Tako so bila majhna telesa nenehno izpuščena iz sončnega sistema zaradi srečanj z velikimi predmeti, ki so kršili njihove orbite. Da bi se izognili izmetavanju, je treba majhna telesa zaščititi z orbitalno resonanco. Čeprav lahko ti majhni in veliki predmeti prečkajo orbitalne poti, se nikoli ne približajo dovolj, da bi močno vplivali drug na drugega.
Tako je Pluton ostal del sončnega sistema, čeprav ima ekscentrično orbito, ki občasno prečka pot Neptuna. Čeprav se orbiti Neptuna in Plutona sekata, se nikoli ne približajo dovolj, da bi vpliv Neptuna izrinil Pluton iz sončnega sistema. Iz istega razloga znanstveniki domnevajo, da so predmeti Kuiperjevega pasu, ki sta jih opazila Batygin in Brown, morda v orbitalni resonanci z devetim planetom.
V pismu Universe Today so Malhotra, Wolf in Wong pripovedovali naslednje:
»Predmeti Kuiperjevega pasu, ki smo jih preučevali pri svojem delu, se razlikujejo od drugih, ker imajo zelo oddaljene in zelo podolgovate orbite, vendar njihov najbližji pristop do Sonca ni dovolj blizu, da bi Neptun nanj bistveno vplival. Tako imamo šest teh objektov, na orbite katerih nekoliko vplivajo znani planeti našega sončnega sistema. Če pa v več a. Se pravi, obstajal je še en planet od Sonca, ki še ni bil odkrit, vplival bi na šest teh objektov."
Po preučevanju obhodnih obdobij številnih objektov - Sedna, 2010 GB174, 2004 VN112, 2012 VP113 in 2013 GP136 - so ugotovili, da mora imeti hipotetični planet z obhodnim obdobjem 17.117 let (s polosjo 665 AU) s temi periodičnimi odnosi. predmetov. To ustreza parametrom 10.000–20.000 let orbitalnega obdobja, o katerem sta govorila Batygin in Brown.
Njihova analiza tudi predvideva, kakšno resonanco ima planet z določenimi predmeti. Orbitalno obdobje Sedne bi moralo biti v resonanci s planetom ob 3: 2, 2010 GB174 - 5: 2, 2994 VN112 - 3: 1, 2004 VP113 - 4: 1, 2013 GP136 - 9: 1. Takšne resonance v odsotnosti velikega planeta preprosto ne bi moglo nastati.
"Da bi se v zunanjem sončnem sistemu pojavila oprijemljiva resonanca, mora imeti eden od predmetov maso, ki bi lahko močno vplivala na drugo," pišejo znanstveniki. "Nenavadni predmeti Kuiperjevega pasu niso dovolj masivni, da bi lahko med seboj odmevali, vendar dejstvo, da njihova orbitalna obdobja spadajo v območje preprostih odnosov, lahko pomeni, da so v resonanci z masivnim nevidnim predmetom."
Še posebej spodbudno je, da lahko njihove ugotovitve zožijo obseg možnih lokacij za planet devet. Ker vsaka orbitalna resonanca zagotavlja geometrijsko povezavo med vpletenimi telesi, lahko resonančne konfiguracije teh predmetov astronomom pomagajo najti prave točke v našem sončnem sistemu, ki jih lahko iščejo.
Seveda pa Malhotra in njeni sodelavci odkrito priznavajo, da ostaja več neznanih spremenljivk in da je treba potrditi obstoj devetega planeta z raziskavami:
»Negotovosti je veliko. Orbite teh ekstremnih predmetov Kuiperjevega pasu niso dobro znane, ker se po nebu premikajo zelo počasi in opazimo le majhen del njihovega orbitalnega gibanja. Njihova orbitalna obdobja se torej lahko razlikujejo od sedanjih ocen in nekatera med njimi lahko uidejo v resonanco s hipotetičnim planetom. Obstaja tudi možnost, da so orbitalna obdobja teh predmetov povezana; še nismo opazili veliko takih predmetov in imamo omejene podatke."
Astronomi in počakali bomo na nadaljnja opazovanja in izračune. A medtem moramo priznati, da je možnost obstoja devetega planeta zelo zanimiva. Morda bo vseh devet borcev spet v vrstah planetov našega sončnega sistema (žal Pluton).