Zostań w domu, zamów taniej!
Nie wychodź z domu i zamów online swoje ulubione pisma 20% taniej. Skorzystaj z kodu rabatowego: czytajwdomu

Wyczuwamy kolejną planetę nosem

Wyczuwamy kolejną planetę nosem
I w ten sposób docieramy do wspominanej wcześniej hipotezy "dziewiątej planety", o której całkiem niedawno zrobiło się głośniej niż zwykle. W naszym toku rozumowania byłaby ową piątą dużą planetą (8), której brakuje, aby model szybkiej migracji olbrzymów się zgadzał.

Liczba planet Układu Słonecznego może wkrótce wzrosnąć. Potwierdzić się muszą tylko hipotezy Konstantina Batygina oraz Michaela E. Browna z Caltech w Pasadenie, dotyczące istnienia dużego obiektu okrążającego Słońce raz na 10-20 tys. lat, z masą dziesięciokrotnie większą niż masa Ziemi.

Hipotetyczna dziewiąta planeta Układu Słonecznego - wizja
8. Hipotetyczna dziewiąta planeta Układu Słonecznego - wizja

Według pracy dwójki uczonych, opublikowanej na początku 2016 r. w czasopiśmie naukowym "The Astronomical Journal", istnieje tylko 0,007% szansy, że obserwowane cechy orbit ciał znanych z Pasa Kuipera są przypadkową zbieżnością. "Uważamy, iż obserwowany układ orbitalny może być wywołany poprzez oddziaływanie ekscentrycznej, odległej planety o masie dziesięciu mas Ziemi, której orbita leży w przybliżeniu w tej samej płaszczyźnie, jak te z dalekich obiektów Pasa Kuipera", piszą Brown i Batygin. Wyniki przeprowadzonych symulacji skłaniają ich do postulowania istnienia nowej, dziewiątej planety w Układzie Słonecznym, gazowego olbrzyma o rozmiarach porównywalnych z Neptunem, który jednak krąży po orbicie tak odległej, że okrążenie Słońca zajmuje mu być może 15 tys. lat.

Ekipa Browna już kilka lat wcześniej podnosiła kwestię trudów w wyjaśnianiu istnienia tzw. klifu Kuipera, swego rodzaju wyrwy w transneptunowym pasie planetoid. Wyrwy, którą mogłaby z łatwością tłumaczyć grawitacja nieznanego masywnego obiektu. Zwracali również uwagę na zwykłą statystykę, wedle której na tysiące okruchów skał Obłoku Oorta i Pasa Kuipera powinny przypadać setki kilkukilometrowych planetoid i być może jedna lub więcej duża planeta.

Wydaje się, że taka planeta nie mogła powstać w tak wielkiej odległości od Słońca, bo nie było tam dostatecznie dużo materiału budulcowego. Prawdopodobnie po uformowaniu w okolicach, w których narodziła się reszta planet, została wystrzelona z wewnętrznej części Układu Słonecznego w wyniku skomplikowanych i chaotycznych oddziaływań grawitacyjnych. Wędrując ku zewnętrzu, zwalniała, hamowana przez gęsty gaz tworzący dysk protoplanetarny wokół młodego Słońca, aż w końcu usadowiła się na odległej orbicie. Jednak dopiero, gdy istnienie tak wielkiej planety zostanie dostrzeżone obserwacyjnie, będzie można zmienić hipotetyczny status Planety X. Naukowcy będą poszukiwali tego obiektu za pomocą dziesięciometrowego teleskopu Keck na Hawajach.

Od kilku lat szybko rosła liczba dowodów na to, że na odległych krańcach Układu Słonecznego, znajduje się spore ciało kosmiczne. Jeden z pierwszych silnych sygnałów, że w naszym Układzie jest jeszcze coś wielkiego do odkrycia przyszedł w roku 2003 wraz z odnalezieniem Sedny, której obecność pomiędzy Pasem Kuipera i Chmurą Oorta wydaje się z pozoru niemożliwa. Trudno było wyjaśnić, w jaki sposób ten mały świat zagubił się na tym pustkowiu. Najbardziej prawdopodobny scenariusz zakładał, że narodził się gdzieś indziej, zanim został wyrzucony na obecną orbitę.

Astronomowie zaczęli więc obserwować te rejony, szukając podobnych do Sedny obiektów. Przez prawie dekadę intensywne poszukiwania okazywały się bezowocne. Karta odwróciła się dopiero w marcu 2014 r., w momencie odkrycia podobnego do Sedny ciała w tym samych obszarze przestrzeni. Obecnie nazywa się ono 2012 VP113, chociaż nieoficjalnie określa się je również jako Biden, na cześć wiceprezydenta USA Joe Bidena. Znalezienie tego obiektu pokazuje, że Sedna nie jest odosobnionym przypadkiem. Jakikolwiek mechanizm tu zadziałał, także VP113 była jego ofiarą. Co mogło się wydarzyć?

Układ nasz we wczesnej fazie swojego istnienia był miejscem zatłoczonym, z dużo większą liczbą obiektów o rozmiarach planetarnych niż osiem znanych obecnie. Część z nich została wyrzucona z Układu na dobre. Astronomom udało się już znaleźć nieco "zbiegłych" planet, wędrujących po kosmosie "bez przydziału" do żadnej gwiazdy. Dawałoby to wytłumaczenie, jak Sedna i Biden znalazły się w tak trudnym do wyjaśnienia miejscu. Wyrzucony obiekt zabiera ze sobą inne, mniejsze, wyciągając i pozostawiając je za sobą po drodze. Istnieją jednak poszlaki, że wyrzucona planeta w rzeczywistości nie opuściła Układu Słonecznego, tylko zajęła odległą orbitę, wciąż wpływając na Sednę i Bidena.

Ogromna odległość czyni potencjalną "Planetę X" niewidzialną dla naszych najczulszych teleskopów. Sporo czasu zajęło nam wypatrzenie Bidena. Z 4 tys. lat, które zajmuje mu pełne okrążenie Słońce, jedynie czterdzieści spędza on na tyle blisko, abyśmy mogli wykryć go naszym najlepszym sprzętem. Hipotetyczna planeta byłaby oddalona znacznie bardziej. Na początku 2015 r. NASA opublikowała wyniki obserwacji kosmicznego teleskopu Wide-Field Infrared Survey Explorer - WISE, któremu na razie nie udało się znaleźć "Planety X' w przestrzeni do odległości 10 tys. większej niż Słońca do Ziemi. Co istotne, sonda z WISE jest w stanie wykryć obiekty o rozmiarach co najmniej Saturna, a zatem obiekt wielkości Neptuna mógł ujść jej uwadze.

Kilka tygodni po publikacji Amerykanów francuski zespół naukowców ogłosił, że zawęził obszar poszukiwań. Analizując dane z sondy Cassini krążącej wokół Saturna, szóstej planety od Słońca, uznali oni, że mogą wykluczyć dwie strefy. Wyniki swoich badań opisali w periodyku "Astronomy and Astrophysics". Jacques Laskar z Paryskiego Obserwatorium mówił o obszarze poszukiwań zmniejszonym o 50% poprzez wyeliminowanie dwóch stref, w których - wg Francuzów - model nie oddaje rzeczywistości. Laskar zaznacza, że obszar poszukiwań da się jeszcze bardziej zawęzić, jeżeli misja sondy Cassini, której koniec planowany jest na przyszły rok, zostanie wydłużona do 2020 r.