Existuje alebo neexistuje planéta 9? Existuje na okraji našej slnečnej sústavy planéta s dostatočnou hmotnosťou na vysvetlenie pohybu vzdialených objektov? Alebo je za to zodpovedný ľadový materiál? Zatiaľ neexistuje žiadny priamy dôkaz o skutočnej planéte 9, ale niečo s dostatočnou hmotnosťou ovplyvňuje obežné dráhy vzdialených objektov slnečnej sústavy.
Nová štúdia naznačuje, že disk z ľadového materiálu spôsobuje podivné pohyby objektov vonkajšej slnečnej sústavy a že na vysvetlenie týchto pohybov nemusíme vymýšľať inú planétu. Štúdia pochádza
Profesor Džihád Touma z Americkej univerzity v Bejrúte a
Antranik Sefilian, doktorand na Katedre aplikovanej matematiky a teoretickej fyziky v Cambridge. Ich výsledky sú uverejnené v Astronomickom časopise.
Myšlienka inej planéty tam v najvzdialenejších oblastiach našej slnečnej sústavy je atraktívna. Napája dobrodruha v nás všetkých. A pre astronóma alebo astronómov, ktorí ho môžu konečne objaviť, by to bol vrcholný úspech. Kto by nechcel byť známy ako objaviteľ úplne novej planéty, tu v našej vlastnej slnečnej sústave? Je to omnoho viac vzrušujúce, ako byť človekom, ktorý nakoniec potvrdil hmotnosť disku z ľadového materiálu.
Akonáhle sa astronómovia lepšie učili a chápali vzdialenú slnečnú sústavu, našli viac a viac objektov. Približne za posledných 15 rokov astronómovia objavili okolo 30 transneptunálnych objektov (TNO), ktoré putujú vysoko eliptickými obežnými dráhami. Posledným z nich bol „Goblin“, telo s obežnou dráhou, ktoré ho berie až 2300 AU od Slnka.
Pretože tieto telá neinteragujú gravitačne s ostatnými planétami v slnečnej sústave, musí existovať nejaký iný agregát hmoty, ktorý formuje ich obežné dráhy. A zatiaľ čo vysvetlenie planéty 9 sa v priebehu rokov rozrástlo, neexistuje priamy dôkaz, že planéta je zodpovedná za formovanie týchto podivných dráh.
"Hypotéza Planet Nine je fascinujúca, ale ak existuje hypotetická deviata planéta, doteraz sa jej nepodarilo zistiť."
Spoluautor štúdie Antranik Sefilian, doktorand na Katedre aplikovanej matematiky a teoretickej fyziky v Cambridge.
Nová štúdia navrhuje, že za veľmi eliptické obežné dráhy vzdialených objektov je zodpovedný disk z ľadového materiálu. Nie je to prvá teória, ktorá by to navrhovala, ale je to prvá, ktorá dokáže vysvetliť pozorované obežné dráhy, zatiaľ čo súčasne zodpovedá za hmotnosť a gravitáciu ďalších ôsmich planét v našej slnečnej sústave.
30 TNO, ktoré cestujú týmito vysoko eliptickými obežnými dráhami, je súčasťou väčšej skupiny TNO a predmetov tvoriacich Kuiperov pás. Kuiperov pás sa skladá z materiálu, ktorý zostal po vytvorení slnečnej sústavy. Väčšina z týchto objektov putuje po Slnku takmer kruhovými cestami. 30 osôb, ktoré necestujú takmer kruhové obežné dráhy, však má inú priestorovú orientáciu, čo si vyžaduje vysvetlenie.
Najčastejšie hovoreným vysvetlením je Planet Nine. Planet Nine by musela byť asi desaťkrát hmotnejšia ako Zem. Táto planéta, skrytá tam v matnom dosahu Slnečnej sústavy, by pastier týchto 30 tiel na ich neobvyklé obežné dráhy.
Problém je v tom, že ho zatiaľ nikto nezistil Planet Nine, a je známy iba pozorovaným účinkom.
"Hypotéza Planet Nine je fascinujúca, ale ak existuje hypotetická deviata planéta, doteraz sa jej nepodarilo zistiť," uviedol spoluautor Antranik Sefilian, doktorand na Katedre aplikovanej matematiky a teoretickej fyziky v Cambridge. „Chceli sme zistiť, či by mohla existovať ďalšia, menej dramatická a možno prirodzenejšia príčina neobvyklých obežných dráh, ktoré vidíme v niektorých TNO. Mysleli sme, že namiesto toho, aby sme si dovolili deviatu planétu, a potom sme si robili starosti s jej tvorbou a neobvyklou obežnou dráhou, prečo jednoducho nezodpovedať za závažnosť malých predmetov tvoriacich disk za obežnou dráhou Neptúna a vidieť, čo pre nás znamená? “
Nová štúdia je založená na podrobnom modelovaní slnečnej sústavy a tiež na pozorovaniach iných slnečných sústav.
Touma a Sefilian modelovali úplnú priestorovú dynamiku TNO s kombinovaným pôsobením obrovských vonkajších planét a veľkého, rozšíreného disku materiálu za Neptúnom. Vypočítali model, ktorý dokáže vysvetliť vysoko eliptické, priestorovo zoskupené obežné dráhy 30 TNO. Taktiež identifikovali rozsahy a tvary hmoty pre ľadový kotúč materiálu. Ďalej boli schopní vynútiť postupné posuny vo svojich orientáciách (alebo miere precesie), ktoré verne reprodukovali odľahlé obežné dráhy TNO.
„Ak z modelu odstránite planétu deväť a namiesto toho poviete veľa malých objektov roztrúsených po širokej oblasti, kolektívne príťažlivosť medzi týmito objektmi by rovnako ľahko mohla zodpovedať excentrickým obehom, ktoré vidíme v niektorých TNO,“ povedal Sefilian, ktorý je Gates Cambridge Scholar a člen Darwin College.
Takže prípad bol uzavretý? Nie úplne.
„Aj keď nemáme pre disk priamy pozorovací dôkaz, nemáme ho ani pre Planet Nine, a preto skúmame ďalšie možnosti.“
Antranik Sefilian
Je ľahké navrhnúť inú neobjavenú planétu s tou správnou hmotnosťou, ktorá by vysvetlila tieto pozorované obežné dráhy. Doteraz sa však takáto planéta vyhla detekcii. V istom zmysle však disk z teórie ľadového materiálu trpí rovnakou vecou. Je to ľahké navrhnúť a vytvorenie úspešného matematického modelu, ktorý podporuje teóriu ľadových diskov, aspoň dokazuje, že je to možné, ale zatiaľ sa nezistilo.
V skutočnosti predchádzajúce pokusy odhadnúť množstvo ľadových predmetov za Neptúnom len zvýšili asi jednu desatinu hmotnosti Zeme, čo nestačí na vysvetlenie tejto podivnej skupiny obehov. Model vytvorený dvoma vedcami, ktorí stoja za touto novou štúdiou, vyžaduje desaťkrát väčšiu hmotnosť.
Tu prichádza do úvahy pozorovanie iných solárnych systémov.
"Problém je, keď sledujete disk zvnútra systému, je takmer nemožné vidieť celú vec naraz."
Antranik Sefilian.
"Pri pozorovaní iných systémov často študujeme disk obklopujúci hviezdu hostiteľa, aby sme odvodili vlastnosti ktorejkoľvek planéty na obežnej dráhe," uviedol Sefilian. „Problém je, keď sledujete disk zvnútra systému, je takmer nemožné naraz vidieť celú vec. Aj keď pre disk nemáme priame pozorovacie dôkazy, nemáme ho ani pre Planet Nine, a preto skúmame ďalšie možnosti. Je však zaujímavé poznamenať, že pozorovania analógov pásov Kuiper okolo iných hviezd, ako aj modelov tvorby planét odhaľujú obrovské zvyškové populácie úlomkov. ““
Iné solárne systémy majú po vytvorení zostatok disku s ľadovým materiálom, ktorý má dostatočnú hmotnosť na to, aby zodpovedal vysoko eliptickým obehom predmetov na okraji systémov. Môže to platiť aj v našej slnečnej sústave? Mohol by to byť disk z ľadového materiálu a planéta 9?
Sefilian si to myslí. „Je tiež možné, že obidve veci môžu byť pravdivé - môže existovať obrovský disk a deviata planéta. S objavom každého nového TNO zhromažďujeme ďalšie dôkazy, ktoré by mohli pomôcť vysvetliť ich správanie. “
V tomto čísle sú vystavení vedci, ktorí sa snažia odhaliť dôkazy, ktoré sa niekedy zhodujú a niekedy nesúhlasne nesúhlasia.
Štúdia, najmä úvod a záver, predstavuje a cituje ďalšie štúdie, ktoré s touto štúdiou podporujú aj nesúhlasia. Stále sme v počiatočných dňoch pochopenia vzdialenej slnečnej sústavy vo veľmi podrobných detailoch. S výkonnejšími ďalekohľadmi prichádzajúcimi do styku online v najbližších rokoch a so silnejšími počítačmi a vylepšenými metódami pozorovania je len otázkou času, ako budú konečne vysvetlené podivné dráhy týchto vzdialených tiel.
Zdroj:
- Výskumná práca: SHEPHERDING IN SELF-GRAVITATING DISK OF TRANS-NEPTUNIAN OBJECTS
- Tlačová správa: Podľa vedcov sú záhady obežných dráh v najvzdialenejších oblastiach slnečnej sústavy spôsobené „Planet Nine“.
- Článok časopisu Space: Nová trpasličia planéta nájdená na okraji slnečnej sústavy a dáva astronómom viac munície na hľadanie dôkazov planéty 9
- Tlačová správa spoločnosti Caltech: Výskumníci spoločnosti Caltech nachádzajú dôkazy o skutočnej deviatej planéte
- Výskumná práca: DÔKAZ NA DISTANTNÝ DOVOLENÝ PLÁN V SOLÁRNOM SYSTÉME
