Nowe informacje o Planecie 9?

Ilustracja przedstawia orbity odległych obiektów Pasa Kuipera oraz Planety 9. Orbity przedstawione kolorem fioletowym są kontrolowane grawitacją Planety 9 i charakteryzują się tą samą orientacją orbit. Zielone orbity są silnie związane z Neptunem i charakteryzują się szerszym rozproszeniem orbit. Zaktualizowane obliczenia orbit wskazują, że Planeta 9 ma około 5 ma Ziemi i porusza się po nieznacznie wydłużonej orbicie z okresem orbitalnym rzędu dziesięciu tysięcy lat. Źródło: James Tuttle Keane/Caltech

W trzecią rocznicę ogłoszenia hipotezy istnienia dziewiątej planety Układu Słonecznego, Mike Brown oraz Konstantin Batygin z Caltech opublikowali dwa artykuły analizujące dowody na istnienie Planety 9.

Artykuły zawierają nowe informacje o możliwej naturze i położeniu planety, która jest przedmiotem intensywnych międzynarodowych poszukiwań od 2016 roku kiedy to Batygin i Brown przedstawili swoje podejrzenia.

Pierwszy z nich, zatytułowany “Orbital Clustering in the Distant Solar System” został opublikowany 22 stycznia w periodyku The Astronomical Journal. Hipoteza Planety 9 opiera się na dowodach sugerujących, że zagęszczenie obiektów w Pasie Kuipera, obszarze lodowych ciał krążących wokół słońca, za orbitą Neptuna, spowodowane jest grawitacyjnym oddziaływaniem niewidzianej jeszcze planety. Otwartą kwestią pozostaje to czy takie zagęszczenie faktycznie istnieje czy też jest to artefakt wynikający z tego jak i gdzie obserwujemy obiekty pasa Kuipera.

Aby sprawdzić czy za obserwowanym zagęszczeniem orbit stoi błąd obserwacyjny, Brown i Batygin opracowali metodę kwantyfikowania ilości błędów w każdych pojedynczych obserwacjach, a następnie obliczyli prawdopodobieństwo tego, że zagęszczenie w rzeczywistości nie występuje. Prawdopodobieństwo wynosi 1 na 500.

“Choć ta analiza nie mówi nam nic o tym czy Planeta 9 istnieje, to potwierdza, że nasza hipoteza ma solidne podstawy” mówi Brown.

Drugi artykuł, zatytułowany “The Planet Nine Hypothesis” stanowi przegląd, który zostanie opublikowany w następnym wydaniu Physics Reports. W artykule znalazły się tysiące nowych modeli komputerowych dynamicznej ewolucji odległych rejonów Układu Słonecznego oraz zaktualizowane szacunkowe informacje o naturze Planety 9. Opierając się na nowych modelach Batygin i Brown – wraz z Fredem Adamsem i Juliette Becker (BS ’14) z University of Michigan – doszli do wniosku, że Planeta 9 ma masę około pięciu mas Ziemi, a półoś wielka jej orbity to 400 AU – co oznaczałoby, że jest mniejsza i bliżej niż wcześniej podejrzewaliśmy.

“Przy pięciu masach Ziemi, Planeta 9 może przypominać typową pozasłoneczną superziemię” mówi Batygin. Superziemie to planety o masie większej od masy Ziemi, ale znacząco mniejszej od gazowych olbrzymów. “To swego rodzaju brakujące ogniwo wśród planet Układu Słonecznego. Na przestrzeni ostatnich dziesięciu lat, przeglądy planet pozasłonecznych dowiodły, że tych rozmiarów planety powszechnie krążą wokół gwiazd podobnych do Słońca. Planeta 9 będzie naszym najlepszym oknem na właściwości typowej planety naszej galaktyki”.

Batygin i Brown zaprezentowali pierwsze dowody wskazujące na to, że w układzie słonecznym może istnieć gigantyczna planeta poruszająca się po osobliwej, bardzo wydłużonej orbicie 20 stycznia 2016 roku. W czerwcu tego roku Brown i Batygin podali więcej szczegółów, włącznie z obserwacyjnymi ograniczeniami położenia planety na jej orbicie.

W ciągu kolejnych dwóch lat, badacze opracowali teoretyczne modele planety tłumaczące inne znane zjawiska, takie jak o dlaczego niektóre obiekty Pasa Kuipera mają orbity prostopadłe do płaszczyzny Układu Słonecznego. Powstające w ten sposób modele zwiększały tylko ich przekonanie, że Planeta 9 faktycznie istnieje.

Po pierwszej konferencji, astronomowie na całym świecie wraz z Brownem i Batyginem, rozpoczęli poszukiwanie obserwacyjnych dowodów na istnienie nowej planety. Choć Brown i Batygin zawsze przyjmowali, że planeta może nie istnieć, to jednak twierdzą, że im dłużej badają dynamikę orbit w Układzie Słonecznym, tym silniej wskazuje ona na obecność brakującej planety.

Źródło: Caltech

Artykuł naukowy:

  1. http://dx.doi.org/10.1016/j.physrep.2019.01.009
  2. http://dx.doi.org/10.3847/1538-3881/aaf051