Planeta 9: Nowe odkrycie mocno komplikuje poszukiwania
Wizja ogromnej, nieodkrytej planety czającej się na rubieżach Układu Słonecznego od dekad rozpala wyobraźnię astronomów i miłośników kosmosu. Od czasów przed Plutonem, aż po współczesne obserwacje, koncepcja „Planet X” ewoluowała, prowadząc nas do teorii Planety 9. Ale im więcej dowiadujemy się o naszym kosmicznym podwórku, tym bardziej ta zagadka wydaje się… skomplikowana.
Pomysł istnienia niedostrzeżonego jak dotąd olbrzyma zrodził się już przed odkryciem Plutona w latach 30. ubiegłego wieku. Wówczas nazywany Planetą X, miał wyjaśniać dziwne odchylenia w orbicie Urana. Grawitacja nieodkrytego globu, kilkukrotnie większego od Ziemi, wydawała się jedynym sensownym wytłumaczeniem obserwowanych parametrów orbitalnych. Ostatecznie, w latach 90., tajemnicę tę rozwiązało ponowne przeliczenie masy Neptuna. Pomysł jednak pozostał.
Nowa hipoteza, dotycząca potencjalnej Planety 9, pojawiła się w 2016 roku, a jej autorami byli astronomowie Konstantin Batygin i Mike Brown z Caltech (California Institute of Technology).
Anomalie w Pasie Kuipera: grawitacyjny ślad nieznanego obiektu?
Teoria Batygina i Browna koncentruje się na Pasie Kuipera – olbrzymim zbiorowisku planet karłowatych, planetoid i innej materii, rozciągającym się poza orbitą Neptuna (i obejmującym Plutona). Wiele z tych obiektów, nazywanych także obiektami transneptunowymi (TNO), krąży wokół Słońca, ale – podobnie jak kiedyś Uran – nie robi tego w przewidywalny i jednorodny sposób. Batygin i Brown zasugerowali, że coś o potężnej grawitacji musi wpływać na ich orbity, a tym czymś może być nieodkryta jeszcze Planeta 9.
Mechanizm jest fascynująco prosty, jeśli spojrzymy na nasz własny Księżyc. Choć okrąża Słońce co 365,25 dnia, to potężna grawitacja Ziemi sprawia, że jednocześnie obiega naszą planetę co 27 dni. Dla zewnętrznego obserwatora ruch Księżyca jest spiralny. Podobnie, wiele obiektów w Pasie Kuipera wykazuje oznaki, że na ich orbity wpływa coś więcej niż tylko grawitacja Słońca.
Choć początkowo sceptycyzm był silny, rosnąca liczba coraz rozleglejszych obserwacji dostarcza coraz więcej dowodów na to, że orbity obiektów transneptunowych są faktycznie intrygujące. Jak stwierdził Mike Brown w 2024 roku:
„Uważam, że jest bardzo mało prawdopodobne, że Planeta 9 nie istnieje. Obecnie nie ma innych wyjaśnień dla efektów, które obserwujemy, ani dla niezliczonych innych skutków wywołanych przez Planetę 9, które dostrzegamy w Układzie Słonecznym.”
W 2018 roku ogłoszono na przykład odkrycie planetoidy 2017 OF201, nowego kandydata na planetę karłowatą. Obiekt ten mierzy około 700 km średnicy i posiada wysoce eliptyczną orbitę. Brak niemal kołowej orbity wokół Słońca sugerował albo uderzenie we wczesnym etapie jego istnienia, albo – co intrygujące – wpływ grawitacyjny Planety 9.
Mroczna strona teorii: dlaczego jeszcze jej nie odkryliśmy?
Jednakże, jeśli Planeta 9 faktycznie istnieje, dlaczego nikt jeszcze jej nie znalazł? Niektórzy astronomowie kwestionują, czy posiadamy wystarczające dane orbitalne obiektów Pasa Kuipera, by wysnuwać tak dalekosiężne wnioski. Pojawiają się także alternatywne wyjaśnienia ich ruchu – od wpływu pierścienia kosmicznych szczątków po bardziej fantastyczny pomysł małej czarnej dziury.
Największym problemem pozostaje fakt, że zewnętrzne rejony Układu Słonecznego nie są obserwowane wystarczająco długo. Przykładowo, planetoida 2017 OF201 ma okres orbitalny wynoszący około 24 000 lat. Choć ścieżkę orbitalną obiektu wokół Słońca można określić w ciągu kilku lat, do zauważenia subtelnych zmian grawitacyjnych prawdopodobnie potrzeba czterech do pięciu pełnych obiegów.
Nowe odkrycia mieszają w Układzie Słonecznym
Co więcej, nowe odkrycia obiektów w Pasie Kuipera stawiają przed teorią Planety 9 nowe wyzwania. Najnowszym jest planetoida 2023 KQ14, obiekt odkryty przez teleskop Subaru na Hawajach.
Klasyfikowany jest jako „sednoid” – co oznacza, że spędza większość czasu z dala od Słońca, choć wciąż w obrębie rozległego obszaru, na który Słońce wywiera wpływ grawitacyjny (obszar ten rozciąga się na około 5000 jednostek astronomicznych – AU, gdzie 1 AU to odległość Ziemi od Słońca). Klasyfikacja jako sednoid oznacza również, że wpływ grawitacyjny Neptuna ma na niego niewielki lub żaden wpływ.
2023 KQ14 zbliża się do Słońca na około 71 AU, natomiast jego najdalszy punkt wynosi około 433 AU. Dla porównania, Neptun znajduje się około 30 AU od Słońca. Ten nowy obiekt ma bardzo eliptyczną orbitę, ale jest ona bardziej stabilna niż orbita 2017 OF201. To sugeruje, że żadna duża planeta, w tym hipotetyczna Planeta 9, nie wpływa znacząco na jego ścieżkę. Jeśli Planeta 9 istnieje, musiałaby znajdować się zatem dalej niż 500 AU od Słońca.
Co gorsza dla teorii Planety 9, 2023 KQ14 jest już czwartym odkrytym sednoidem. Pozostałe trzy również wykazują stabilne orbity, co analogicznie sugeruje, że jakakolwiek Planeta 9 musiałaby znajdować się naprawdę daleko.
Przyszłość poszukiwań
Mimo tych nowych wyzwań, możliwość istnienia masywnej planety wpływające na orbity ciał w Pasie Kuipera wciąż pozostaje otwarta. Zdolność astronomów do jej odnalezienia jest jednak ograniczona przez trudności związane nawet z bezzałogowymi podróżami kosmicznymi. Szacuje się, że statek kosmiczny, poruszający się z prędkością sondy New Horizons, potrzebowałby aż 118 lat, aby dotrzeć wystarczająco daleko, by ją odnaleźć.
Oznacza to, że nadal musimy polegać na teleskopach naziemnych i kosmicznych, aby wykryć cokolwiek. Nowe planetoidy i odległe obiekty są odkrywane cały czas, w miarę jak nasze możliwości obserwacyjne stają się coraz bardziej precyzyjne. Stopniowo powinno to rzucić więcej światła na to, co może kryć się w kosmicznej otchłani. Pytanie tylko: czy to wystarczy?
