V začetku letošnjega leta so mediji poročali, da sta ameriška znanstvenika K. Batygin in M. Brown s kalifornijskega tehnološkega inštituta v Pasadeni odkrila nov planet znotraj sončnega sistema. Je zunaj Plutona in je po velikosti podoben Plutonu.
Ta planet se vrti okoli Sonca v podolgovati orbiti s frekvenco 15 tisoč let. Po svoji kemični sestavi je zelo podoben Uranu in Neptunu. Po mnenju znanstvenikov je bil ta objekt pred približno 4,5 milijardami let izbit s protoplanetarnega diska blizu Sonca.
Najbližja razdalja med tem planetom in Soncem je približno 200 astronomskih enot. Znanstveniki največjo razdaljo ocenjujejo na 600-1200 astronomskih enot. Tako lahko domnevamo, da orbita planeta presega Kuiperjev pas, kjer se nahaja Pluton.
Pet let traja, da potrdimo obstoj novega nebesnega telesa, v primeru pozitivnega rezultata pa lahko odkriti objekt postane deveti planet sončnega sistema. Treba je povedati, da so bili tudi prejšnji poskusi iskanja planeta X, kar je privedlo do odkritja planetov, kot sta Neptun (1864) in Pluton (1930).
Astronomi trenutno iščejo. Stvar je v tem, da natančne koordinate novega planeta niso bile določene, znanstveniki so navedli le tisti del neba, v katerem se lahko nahaja.
Potem ko so leta 2003 odkrili še en transneptunski objekt, Sedno, so znanstveniki prišli do zaključka, da na obrobju sončnega sistema obstaja še en objekt, ki vpliva na orbite planetov Kuiperjevega pasu. Sedno, ki je od Sonca oddaljena 76 astronomskih enot, je treba zaščititi pred vplivi obstoječih planetov. Toda ko so bili odkriti drugi transneptunski predmeti (2012 GB17, 2012 VP113), je postalo očitno, da nekaj vpliva na njihove poti.
Med astrofizičnimi študijami sta Batygin in Brown napovedala podobnost orbit vseh znanih predmetov, ki se nahajajo zunaj Neptunove orbite na razdalji več kot 230 astronomskih enot od Sonca. Hkrati so znanstveniki verjetnost naključnega naključja orbit ocenili na največ 0,007 odstotka. Poleg tega imajo orbite tistih predmetov, ki se nahajajo na večji razdalji od Sonca kot druga transneptunska telesa, tako podobne značilnosti, da je to po mnenju astrofizikov mogoče razložiti le s prisotnostjo drugega, devetega planeta Osončja.
Znanstveniki so prepričani, da mora biti novi planet dovolj daleč od zvezde in masiven, da bo vplival na orbite vseh transneptunskih predmetov in Sedne v tistem delu vesolja, kjer gravitacijsko polje znanih planetov ne sega. Znanstveniki so ustvarili matematični model, ki je znova dokazal obstoj majhnih predmetov, katerih orbite so pravokotne na ravnino preostalega osončja. Astrofiziki domnevajo, da so lahko ti predmeti asteroidi Kentavri, ki se nahajajo med orbiti Neptuna in Jupitra. Treba je opozoriti, da prejšnji astronomi niso mogli uganiti poti svojega gibanja.
Promocijski video:
Brown in Batygin sta pri svojem delu upoštevala več osnovnih parametrov transneptunskih teles. Prvi med njimi je argument pericentra, to je kot, ki povezuje orbitalno točko, najbližjo Soncu (perihelij) in samo zvezdo ter smer od Sonca do točke, kjer telo prečka nebesni ekvator. Drugi argument je kot med pomladanskim enakonočjem, kjer zvezda prečka nebesni ekvator, in smerjo do naraščajočega vozlišča. Tretji argument je kot med ekliptiko (naklon) in ravnino orbite. Ti parametri so bili transformirani, da pokažejo, kje je perihel orbite in kje bo projiciran pol orbite.
Orbitalni polovi vseh šestih transneptunskih predmetov in perihelijskih točk, kot kaže model, so razvrščeni tako, da je verjetnost, da bo novi planet nanje vplival, več kot 99-odstotna. Hkrati ima podobnih značilnosti tudi še trinajst teles, ki so od Sonca oddaljena 100-300 astronomskih enot, vendar verjetnost naključja v tem primeru ne presega pet odstotkov. Pridobljeni podatki kažejo maso novega planeta in konfiguracijo njegove orbite. Za določitev teh značilnosti so morali znanstveniki simulirati evolucijski proces sončnega sistema v zgodnjem obdobju razvoja. Model je vključeval 40 zarodkov nebesnih predmetov (planetezimal), ki so oblikovani iz prahu protoplanetarnega diska.
V ustvarjenem modelu so bili ti predmeti na največji razdalji od Sonca odstranjeni za 150-550 astronomskih enot, njihov perihel pa na razdalji 30-50 astronomskih enot. Za razmislek so znanstveniki vzeli časovni interval 4 milijarde let. Med raziskavami so opazovali, kako se bodo ti nebesni predmeti obnašali pod vplivom gravitacijskih polj znanih planetov in planeta X.
V modelu so znanstveniki poskušali izbrati različne parametre orbite novega planeta in ga postaviti na različne oddaljenosti od Sonca. Upoštevane so bile tri možnosti za maso predmeta: 0,1, 1 in 10 zemeljskih mas. Na koncu so znanstveniki prejeli več kot 190 različnih modelov.
Raziskave so pokazale veliko zanimivih stvari, povezanih z gibanjem planetizimelov po orbitah. Premikajo se po nestabilnih kaotičnih orbitah in lahko trčijo med seboj ali odletijo s protoplanetarnega diska. Čez nekaj časa se poti teh nebesnih objektov stabilizirajo. Astronomi so izbrali parametre orbit, katerih perihel je bil približno 80 astronomskih enot, saj so taka nebesna telesa v resnici na voljo za opazovanje. Znanstveniki so se odločili, da ne bodo preverjali posameznih predmetov, ampak so takoj preverili celotna območja orbitalnih vrednosti.
Po tem je bilo naključno izbranih 13 predmetov, ki so bili odstranjeni s Sonca na največji razdalji. Ta naključni izbor je bil izveden že večkrat. Ugotovljeno je bilo, da je zelo malo simulacij, ki dajejo nič verjetnost. In le v primeru, ko je bila masa Planeta X enaka ali desetkrat večja od mase Zemlje, je nabor simulacij ustrezal opazovanim procesom.
Znanstveniki so predlagali, da bi moral biti skrivnostni planet, če ima enako maso kot Zemlja, oddaljen 200 astronomskih enot od Sonca, perihelij pa 60 astronomskih enot. Preprosto povedano, novi planet se mora gibati po močno podolgovati poti. Vendar pa so znanstveniki to možnost zavrnili, saj Kuiperjev pas ni bil vključen vanj.
Če predpostavimo, da je novi planet desetkrat večji in masivnejši od Zemlje, potem lahko dobite več povsem sprejemljivih možnosti. Hkrati znanstveniki niso upoštevali možnosti, pri katerih masa novega planeta za več kot 10-krat presega maso Zemlje, zato so potrebne dodatne raziskave.
3D simulacija je bila uporabljena za določitev drugih orbitalnih parametrov, vključno z naklonom orbite in argumentom perihelija. Posledično je bilo mogoče ugotoviti, da se lahko naklon orbite novega nebesnega predmeta giblje med 20 in 40 stopinjami.
Po mnenju astronomov je tako kot mnogi orjaški eksoplaneti tudi novi planet plinski velikan. Pred tem so znanstveniki lahko ugotovili, da je možno izračunati polmer takšnih nebesnih predmetov po njihovi masi zaradi statističnega razmerja med temi lastnostmi, ki je približno 0,34. Tako lahko izračunate približni polmer devetega planeta v sončnem sistemu - od dveh do devetih polmerov Zemlje. Najverjetneje je ta planet ledeni velikan, kot sta Uran ali Neptun.
Omeniti je treba tudi, da so znanstveniki poskušali napovedati, katere astronomske službe bi lahko odkrile nov planet. Orodja, ki to lahko storijo, so zemeljski teleskopi programa CRTS, pa tudi hitri odziv in panoramski teleskopi Survey in Pan-STARRS. Eden najmočnejših je japonski teleskop Subaru, ki od leta 2015 opazuje del neba, v katerem naj bi se nahajala večina orbite devetega planeta. Povsem mogoče je, da bodo znanstveniki čez nekaj časa lahko razveselili nove informacije o planetu X.