Ali obstaja ali ni Planet 9? Ali na obrobju našega Osončja obstaja planet, ki ima dovolj mase, da razloži premike oddaljenih predmetov? Ali je odgovoren disk ledenega materiala? Zaenkrat še ni neposrednih dokazov o dejanskem planetu 9, vendar nekaj z zadostno maso vpliva na orbite oddaljenih objektov osončja.
Nova študija kaže, da disk ledenega materiala povzroča nenavadne premike zunanjih predmetov Osončja in da nam ni treba izumiti drugega planeta, da bi razložil ta gibanja. Študija izhaja
Profesor Jihad Touma z ameriške univerze v Bejrutu in
Antranik Sefilian, doktorski študent na oddelku za uporabno matematiko in teoretično fiziko v Cambridgeu. Njihovi rezultati so objavljeni v Astronomical Journal.
Ideja o drugem planetu tam v najbolj oddaljenih dosegih našega Osončja je privlačna. Navdušuje pustolovca v vseh nas. In za astronoma ali astronomje, ki ga bodo končno odkrili, bi bil kronalen dosežek. Kdo ne bi hotel biti znan kot odkritelj popolnoma novega planeta, prav tukaj v našem Osončju? Veliko bolj vznemirljivo je kot oseba, ki je končno potrdila množico diska ledenega materiala.
Ko so astronomi boljši pri učenju in razumevanju oddaljenega Osončja, so našli vse več predmetov. V zadnjih 15 letih ali več so astronomi odkrili približno 30 trans-neptunskih objektov (TNO), ki potujejo visoko eliptične orbite. Najnovejši je bil »Goblin«, telo z orbito, ki ga odpelje kar 2300 AU od Sonca.
Ker ta telesa gravitacijsko ne delujejo z drugimi planeti Osončja, mora tam biti še kakšen agregat mase, ki oblikuje njihove orbite. In čeprav je razlaga planeta 9 z leti pridobila na pare, ni neposrednih dokazov, da je planet odgovoren za oblikovanje te čudne orbite.
"Hipoteza o planetu Devet je fascinantna, vendar če obstaja hipotezirani deveti planet, se je doslej izognil odkrivanju."
Soavtor študije Antranik Sefilian, doktorski študent na oddelku za uporabno matematiko in teoretično fiziko v Cambridgeu.
Nova študija predlaga, da je disk ledenega materiala odgovoren za visoko eliptične orbite oddaljenih predmetov. To ne predlaga prva teorija, ampak je prva, ki lahko razloži opazovane orbite, hkrati pa izračuna maso in težo ostalih osmih planetov v našem osončju.
30 TNO-jev, ki potujejo po teh zelo eliptičnih orbitah, so del večje skupine TNO-jev in predmetov, ki sestavljajo Kuiperjev pas. Kuiperjev pas je sestavljen iz materiala, ki je ostal od nastanka osončja. Večina teh predmetov potuje po skoraj krožnih poteh okoli Sonca. Toda 30, ki ne potujejo skoraj krožne orbite, imajo drugačno prostorsko usmeritev in to zahteva razlago.
O razlagi, o kateri se največ govori, je Planet Nine. Planet Devet bi moral biti približno 10-krat bolj masiven od Zemlje. Ta planet, skrit tam v zasenčenih sončnih sistemih, bi pospravil teh 30 teles v svoje nenavadne orbite.
Težava je v tem, da ga še nihče ni zaznal Planet Nine, in to je znan le po opazovanem učinku.
"Hipoteza Planet Nine je fascinantna, vendar če obstaja hipotezirani deveti planet, se je do zdaj izognil odkrivanju," je dejala soavtorica Antranik Sefilian, doktorica študentov Cambridgeovega oddelka za uporabno matematiko in teoretično fiziko. "Želeli smo videti, ali lahko za nenavadne orbite, ki jih vidimo v nekaterih TNO-jih, obstaja še en, manj dramatičen in morda bolj naraven vzrok. Mislili smo, da ne bi, če bi omogočili deveti planet, potem skrbeli za njegovo tvorbo in nenavadno orbito, zakaj preprosto ne bi izračunali težnosti majhnih predmetov, ki sestavljajo disk zunaj orbite Neptuna, in videli, kaj nam dela? "
Nova študija temelji na podrobnem modeliranju Osončja in tudi na opazovanju drugih sončnih sistemov.
Touma in Sefilian sta modelirala celotno prostorsko dinamiko TNO-jev s kombiniranim delovanjem velikanskih zunanjih planetov in masivnim, razširjenim diskom materiala onkraj Neptuna. Izračunali so model, ki lahko razloži visoko eliptične, prostorsko gručaste orbite 30 TNO-jev. Za ledeni disk materiala so opredelili tudi masne razpone in oblike. Nadalje so bili sposobni prisiliti v postopne premike v svojih usmeritvah (ali precesijski stopnji), ki so zvesto reproducirali zunanje orbite TNO.
"Če iz modela odstranite planet devet in namesto tega omogočite veliko majhnih predmetov, razpršenih po širokem območju, bi lahko skupne privlačnosti med temi predmeti prav tako enostavno predstavljale ekscentrične orbite, ki jih vidimo v nekaterih TNO," je dejal Sefilian, ki je Gates Cambridge Scholar in član Darwin Collegea.
Torej, primer zaključen? Ne čisto.
"Čeprav za ploščo nimamo neposrednih opazovalnih dokazov, jih tudi nimamo za Planet Nine, zato preiskujemo druge možnosti."
Antranik Sefilian
Nekakšen neodkrit planet s pravo maso je preprosto predlagati, da bi razložili te opažene orbite. Toda do zdaj se je takšen planet izogibal odkrivanju. Toda na nek način disk teorije ledenega materiala trpi za isto stvar. Predlagati ga je dovolj enostavno in izdelava uspešnega matematičnega modela, ki podpira teorijo ledenih diskov, vsaj dokazuje, da je to mogoče, vendar še ni bila zaznana.
Dejansko so prejšnji poskusi ocenjevanja mase ledenih predmetov izven Neptuna sešteli le približno desetino mase Zemlje, kar ni skoraj dovolj, da bi razložili to nenavadno gručo orbitov. Model, ki sta ga ustvarila dva znanstvenika za to novo raziskavo, zahteva desetkrat večjo maso od tega.
Tu se začnejo opazovati drugi sončni sistemi.
"Težava je, ko opazujete disk znotraj sistema, skoraj vse stvari ni mogoče videti naenkrat."
Antranik Sefilian.
"Ko opazujemo druge sisteme, pogosto preučujemo disk, ki obdaja gostiteljsko zvezdo, da bi ugotovili lastnosti vseh planetov v orbiti okoli njega," je dejal Sefilian. "Težava je, ko opazujete disk znotraj sistema, skoraj vse stvari ni mogoče videti naenkrat. Medtem ko nimamo neposrednih opazovalnih dokazov za disk, ga tudi nimamo za Planet Nine, zato preiskujemo druge možnosti. Kljub temu je zanimivo ugotoviti, da opažanja analogov Kuiperjevega pasu okoli drugih zvezd, pa tudi modeli oblikovanja planetov, razkrivajo ogromno ostankov naplavin. "
V drugih sončnih sistemih je od njihovega nastanka preostala plošča iz ledenega materiala, z zadostno maso, ki lahko upošteva zelo eliptične orbite predmetov na robu sistemov. Ali bi lahko bilo enako tudi v našem Osončju? Bi lahko obstajali tako disk ledenega materiala kot Planet 9?
Sefilian misli tako. "Možno je tudi, da bi lahko bili obe resnični - lahko bi obstajali ogromen disk in deveti planet. Z odkritjem vsakega novega TNO zberemo več dokazov, ki bi lahko pomagali razložiti njihovo vedenje. "
V tej številki so na ogled znanstveniki, ki si prizadevajo za odkrivanje dokazov, ki se včasih strinjajo in se včasih ne strinjajo.
Študija, še posebej uvod in zaključek, predstavlja in navaja druge študije, ki se s tem podpirajo in ne strinjajo. Še vedno smo zelo natančno razumeli oddaljeni Osončje. Z močnejšimi teleskopi, ki bodo v naslednjih nekaj letih prišli na splet, z zmogljivejšimi računalniki in izboljšanimi metodami opazovanja, je le še nekaj časa, preden se bodo nenavadne orbite teh oddaljenih teles dokončno razložile.
Viri:
- Raziskovalni članek: SHEPHERDING OF SAMO-GRAVITATING DISK TRANS-NEPTUNIJSKIH OBJEKTOV
- Sporočilo za javnost: Skrivnostne orbite v najbolj oddaljenih dosegih sončnega sistema, ki jih ne povzroča Planet Devet, pravijo raziskovalci
- Članek iz vesoljske revije: Nov planet pritlikavec, ki ga najdemo na obrobju osončja, je astronomom dal več streliva za iskanje dokazov o planetu 9
- Caltech Press Release: Caltech raziskovalci najdejo dokaze o pravem devetem planetu
- Raziskovalni članek: DOKAZI ZA RAZLIČNI GIANTNI PLANET V SOLARNEM SISTEMU
