Výzkumníci z Caltechu našli důkazy o skutečné deváté planetě

Objekt, kterému vědci říkají Planeta Devět, má hmotnost asi 10krát větší než Země a obíhá v průměru asi 20krát dále od Slunce než Neptun (který obíhá kolem Slunce v průměrné vzdálenosti 2,8 miliardy mil). Ve skutečnosti by této nové planetě trvalo 10 000 až 20 000 let, než by uskutečnila pouze jeden úplný oběh kolem Slunce.

Výzkumníci, Konstantin Batygin a Mike Brown, objevili existenci planety pomocí matematického modelování a počítačových simulací, ale objekt ještě přímo nepozorovali.

„To by byla skutečná devátá planeta,“ říká Brown, profesor planetární astronomie Richard a Barbara Rosenbergovi. „Od pradávna byly objeveny pouze dvě skutečné planety, a tohle by byla třetí. Je to docela podstatná část naší sluneční soustavy, která je stále k nalezení, což je docela vzrušující.“

Brown poznamenává, že domnělá devátá planeta, s hmotností 5 000krát větší než Pluto, je dostatečně velká, že by se nemělo diskutovat o tom, zda se jedná o skutečnou planetu. Na rozdíl od třídy menších objektů nyní známých jako trpasličí planety planeta Devět gravitačně dominuje svému okolí sluneční soustavy. Ve skutečnosti dominuje oblasti větší než kterákoli jiná známá planeta, skutečnost, kterou Brown říká, z ní dělá „nejvíce planetární z planet v celé sluneční soustavě“.

Batygin a Brown popisují svou práci v aktuálním vydání Astronomical Journal a ukazují, jak Planeta Devět pomáhá vysvětlit řadu záhadných rysů pole ledových objektů a trosek za Neptunem známé jako Kuiperův pás.

„Ačkoli jsme byli zpočátku docela skeptičtí, že by tato planeta mohla existovat, jak jsme pokračovali ve zkoumání její oběžné dráhy a toho, co by to znamenalo pro vnější sluneční soustavu, jsme stále více přesvědčeni, že tam venku je,“ říká Batygin, odborný asistent planetárního systému Věda. „Poprvé za více než 150 let existují spolehlivé důkazy, že sčítání planet sluneční soustavy je neúplné.“

Batygin a Brown si poměrně rychle uvědomili, že všech šest nejvzdálenějších objektů z původní sbírky Trujilla a Shepparda, sleduje eliptické dráhy, které ve fyzickém prostoru ukazují stejným směrem. To je zvláště překvapivé, protože nejvzdálenější body jejich drah se pohybují kolem sluneční soustavy a pohybují se různou rychlostí.

„Je to skoro jako mít šest ručiček na hodinách, které se všechny pohybují různou rychlostí, a když náhodou vzhlédnete, všechny jsou přesně na stejném místě,“ říká Brown. Pravděpodobnost, že se to stane, je něco jako 1 ku 100, říká. Ale kromě toho jsou oběžné dráhy šesti objektů také všechny nakloněny stejným způsobem, směřují asi o 30 stupňů dolů ve stejném směru vzhledem k rovině osmi známých planet. Pravděpodobnost, že se tak stane, je asi 0,007 procenta. „V zásadě by se to nemělo stávat náhodně,“ říká Brown. „Takže jsme si mysleli, že tyto oběžné dráhy musí utvářet něco jiného.“

Pak si Batygin a Brown fakticky náhodou všimli, že pokud provedli své simulace s masivní planetou na protisměrné oběžné dráze, na oběžné dráze, na které je nejbližší přiblížení planety ke Slunci neboli perihéliu 180 stupňů napříč od perihelia, všechny ostatní objekty a známé planety, vzdálené objekty Kuiperova pásu v simulaci převzaly zarovnání, které je skutečně pozorováno.

„Přesto jsem byl velmi skeptický,“ říká Batygin. „Nikdy jsem nic takového v nebeské mechanice neviděl.“

A skutečná existence deváté planety pomáhá vysvětlit více než jen zarovnání vzdálených objektů Kuiperova pásu. Poskytuje také vysvětlení záhadných drah, které dva z nich sledují. První z těchto objektů, nazvaný Sedna, objevil Brown v roce 2003. Na rozdíl od standardních objektů Kuiperova pásu, které Neptun gravitačně „vykopne“ a poté se k němu vrátí, Sedna se k Neptunu nikdy nepřiblíží.

Odkud se vzala devátá planeta a jak se ocitla ve vnější sluneční soustavě? Vědci dlouho věřili, že raná sluneční soustava začala se čtyřmi planetárními jádry, která pokračovala v uchopení veškerého plynu kolem sebe a vytvořila čtyři plynné planety – Jupiter, Saturn, Uran a Neptun. V průběhu času je srážky a vymrštění zformovaly a přesunuly na jejich současná místa. „Není však žádný důvod, proč by tam nemohlo být pět jader, spíše než čtyři,“ říká Brown. Planeta Devět by mohla představovat páté jádro, a pokud by se dostala příliš blízko k Jupiteru nebo Saturnu, mohla být vyvržena na svou vzdálenou, excentrickou dráhu.

Pokud jde o pochopení více o kontextu sluneční soustavy ve zbytku vesmíru, Batygin říká, že několika způsoby by tato devátá planeta, která nám připadá jako taková podivná, ve skutečnosti udělala naši sluneční soustavu podobnější ostatním planetárním soustavám. které astronomové nacházejí kolem jiných hvězd. Za prvé, většina planet kolem jiných hvězd podobných Slunci nemá jediný oběžný rozsah – to znamená, že některé obíhají extrémně blízko svých hostitelských hvězd, zatímco jiné sledují výjimečně vzdálené dráhy. Za druhé, nejběžnější planety kolem jiných hvězd se pohybují mezi 1 a 10 hmotnostmi Země.

„Jedním z nejpřekvapivějších objevů o jiných planetárních systémech bylo, že nejběžnější typ planety má hmotnost mezi Zemí a Neptunem,“ říká Batygin. „Až doteď jsme si mysleli, že Sluneční soustava na tomto nejběžnějším typu planet chybí. Možná jsme přece jen normálnější.“

Brown, dobře známý pro významnou roli, kterou sehrál při degradaci Pluta z planety na trpasličí planetu, dodává: „Všichni lidé, kteří jsou šílení, že Pluto již není planetou, mohou být nadšeni, když vědí, že venku existuje skutečná planeta, která se ještě dá najít,“ říká. „Nyní můžeme jít a najít tuto planetu a přimět sluneční soustavu, aby měla znovu devět planet.“

Příspěvek se jmenuje „Důkaz pro vzdálenou obří planetu ve sluneční soustavě“