Ηλιακό σύστημα. Πώς μοιάζει ένας νέος πλανήτης στο ηλιακό σύστημα και πότε θα ανακαλυφθεί;
Πνευματικά δικαιώματα εικονογράφησης ReutersΛεζάντα εικόνας Ο Michael Brown ειδικεύεται στην εύρεση μακρινών αντικειμένων
Οι επιστήμονες του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια Μάικλ Μπράουν και Κονσταντίν Μπατίγκιν παρείχαν στοιχεία για την ύπαρξη ενός γιγάντιου πλανήτη στο ηλιακό σύστημα που βρίσκεται ακόμη πιο μακριά από τον Ήλιο από τον Πλούτωνα.
Οι ερευνητές ανέφεραν ότι δεν κατάφεραν ακόμη να το δουν μέσω τηλεσκοπίου. Σύμφωνα με αυτούς, ο πλανήτης ανακαλύφθηκε κατά τη μελέτη της κίνησης μικρών ουράνιων σωμάτων στο βαθύ διάστημα.
Βάρος ουράνιο σώμαπερίπου 10 φορές τη μάζα της Γης, αλλά οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη επαληθεύσει την ύπαρξή της.
Οι αστρονόμοι του ινστιτούτου έχουν μόνο μια κατά προσέγγιση ιδέα για το πού μπορεί να βρίσκεται ο πλανήτης στον έναστρο ουρανό και, χωρίς αμφιβολία, η υπόθεσή τους θα ξεκινήσει μια εκστρατεία για να τον βρει.
«Υπάρχουν πολλά τηλεσκόπια στη Γη που είναι θεωρητικά ικανά να τον βρουν, ελπίζω πραγματικά ότι τώρα, μετά την ανακοίνωσή μας, οι άνθρωποι σε όλο τον κόσμο θα αρχίσουν να αναζητούν τον ένατο πλανήτη», είπε ο Μάικλ Μπράουν.
Ελλειπτική τροχιά
Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των επιστημόνων, το διαστημικό αντικείμενο βρίσκεται περίπου 20 φορές πιο μακριά από τον Ήλιο από τον Ποσειδώνα, ο οποίος απέχει 4,5 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα.
Σε αντίθεση με τις σχεδόν κυκλικές τροχιές άλλων πλανητών στο Ηλιακό Σύστημα, αυτό το αντικείμενο κινείται πιθανώς σε μια ελλειπτική τροχιά και μια πλήρης περιστροφή γύρω από τον Ήλιο διαρκεί από 10 χιλιάδες έως 20 χιλιάδες χρόνια.
Οι επιστήμονες έχουν μελετήσει την κίνηση των αντικειμένων που κυριαρχούν στον πάγο στη ζώνη του Κάιπερ. Σε αυτή τη ζώνη βρίσκεται ο Πλούτωνας.
Οι ερευνητές έχουν παρατηρήσει μια ορισμένη διάταξη ορισμένων σωμάτων στη Ζώνη, ιδιαίτερα μεγάλων αντικειμένων όπως η Sedna και το 2012 VP113. Κατά τη γνώμη τους, αυτό μπορεί να εξηγηθεί μόνο από την παρουσία ενός άγνωστου μεγάλου διαστημικού αντικειμένου.
Πνευματικά δικαιώματα εικονογράφησης AFPΛεζάντα εικόνας Η ιδέα της ύπαρξης του λεγόμενου Πλανήτη Χ, που βρίσκεται στην περιφέρεια του ηλιακού συστήματος, συζητείται στους επιστημονικούς κύκλους για περισσότερα από 100 χρόνια«Τα πιο μακρινά αντικείμενα κινούνται όλα προς την ίδια κατεύθυνση σε μια ανεξήγητη τροχιά και συνειδητοποιήσαμε ότι η μόνη εξήγηση για αυτό είναι η ύπαρξη ενός μεγάλου, απομακρυσμένου πλανήτη που τα κρατά μαζί καθώς περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο», είπε ο Μπράουν.
Πλανήτης Χ
Η ιδέα της ύπαρξης του λεγόμενου Πλανήτη Χ, που βρίσκεται στην περιφέρεια του ηλιακού συστήματος, συζητείται στους επιστημονικούς κύκλους για περισσότερα από 100 χρόνια. Την θυμούνται και μετά την ξεχνούν.
Η τρέχουσα πρόταση παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον λόγω του κύριου συγγραφέα της μελέτης.
Ο Μπράουν ειδικεύεται στην αναζήτηση μακρινών αντικειμένων και ήταν η ανακάλυψη του νάνου πλανήτη Έρις στη Ζώνη Κάιπερ το 2005 που είδε τον Πλούτωνα να χάνει την κατάσταση του πλανήτη ένα χρόνο αργότερα.
Τότε θεωρήθηκε ότι η Έρις ήταν ελαφρώς μεγαλύτερη από τον Πλούτωνα, αλλά τώρα έγινε σαφές ότι είναι ελαφρώς μικρότερη.
Οι ερευνητές που μελετούν τα απομακρυσμένα αντικείμενα του ηλιακού συστήματος έχουν προτείνει εδώ και αρκετό καιρό την πιθανότητα ενός πλανήτη στο μέγεθος του Άρη ή της Γης λόγω του μεγέθους και του σχήματος των πλανητών στη Ζώνη Κάιπερ. Αλλά μέχρι να φανεί ο πλανήτης μέσω τηλεσκοπίου, η ιδέα της ύπαρξής του θα αντιμετωπίζεται με σκεπτικισμό.
Η μελέτη των Michael Brown και Konstantin Batygin δημοσιεύτηκε στο Astronomical Journal.
ΜΟΣΧΑ, 21 Ιανουαρίου - RIA Novosti. Ο Konstantin Batygin, ο οποίος ανακάλυψε στην άκρη του στυλό του τον ένατο πλανήτη, που βρίσκεται 274 φορές πιο μακριά από τον Ήλιο από τη Γη, πιστεύει ότι είναι ο τελευταίος πραγματικός πλανήτης στο ηλιακό σύστημα, αναφέρει η υπηρεσία Τύπου του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια.
Χθες το βράδυ, ο Ρώσος αστρονόμος Konstantin Batygin και ο Αμερικανός συνάδελφός του Michael Brown ανακοίνωσαν ότι κατάφεραν να υπολογίσουν τη θέση του μυστηριώδους "Πλανήτη X" - του ένατου ή δέκατου, αν μετρήσετε τον Πλούτωνα - πλανήτης του ηλιακού συστήματος, 41 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα. από τον Ήλιο και ζυγίζει 10 φορές περισσότερο από τη Γη.
"Αν και αρχικά ήμασταν αρκετά δύσπιστοι, όταν βρήκαμε ενδείξεις για την ύπαρξη άλλου πλανήτη στη ζώνη του Κάιπερ, συνεχίσαμε να μελετάμε την ύποπτη τροχιά του. Με τον καιρό, γίναμε όλο και πιο σίγουροι ότι υπάρχει πραγματικά. Για πρώτη φορά το τελευταίο 150 χρόνια, έχουμε πραγματικά στοιχεία ότι έχουμε ολοκληρώσει πλήρως την «απογραφή» των πλανητών του ηλιακού συστήματος», δήλωσε ο Batygin, τα λόγια του οποίου αναφέρονται από την υπηρεσία Τύπου του περιοδικού.
Αυτή η ανακάλυψη, όπως λένε οι Batygin και Brown, έγινε σε μεγάλο βαθμό χάρη στην ανακάλυψη δύο άλλων εξαιρετικά απομακρυσμένων «κατοίκων» του Ηλιακού Συστήματος - των νάνων πλανητών 2012 VP113 και V774104, συγκρίσιμων σε μέγεθος με τον Πλούτωνα και περίπου 12-15 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά από τον Ήλιο.
Και οι δύο αυτοί πλανήτες ανακαλύφθηκαν από τον Chad Trujillo του Παρατηρητηρίου Gemini στη Χαβάη (ΗΠΑ), μαθητή του Brown, ο οποίος μετά την ανακάλυψή τους μοιράστηκε με τον δάσκαλό του και τον Batygin τις παρατηρήσεις του που έδειχναν παραξενιές στην κίνηση του "Biden", όπως το 2012 Το VP113 ονομάστηκε , και μια σειρά από άλλα αντικείμενα Kuiper.
Οι αστρονόμοι ανακοίνωσαν την ανακάλυψη ενός άλλου διεκδικητή για τον τίτλο του πιο απομακρυσμένου κατοίκου του ηλιακού συστήματος - του πλανήτη νάνου V774104 με διάμετρο 500-1000 χιλιομέτρων, που βρίσκεται 15 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από τον Ήλιο.Μια ανάλυση των τροχιών αυτών των αντικειμένων έδειξε ότι όλα επηρεάζονται από κάποιο μεγάλο ουράνιο σώμα, αναγκάζοντας τις τροχιές αυτών των μικρών νάνων πλανητών και αστεροειδών να τεντωθούν προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, το ίδιο για τουλάχιστον έξι αντικείμενα από τη λίστα που παρουσίασε ο Τρουχίγιο . Επιπλέον, οι τροχιές αυτών των αντικειμένων είχαν κλίση προς το εκλειπτικό επίπεδο στην ίδια γωνία - περίπου 30%.
Μια τέτοια «σύμπτωση», όπως εξηγούν οι επιστήμονες, μοιάζει με αν οι δείκτες ενός ρολογιού, που κινούνται με διαφορετικές ταχύτητες, δείχνουν προς το ίδιο λεπτό ανά πάσα στιγμή όταν τους κοιτάτε. Η πιθανότητα μιας τέτοιας έκβασης γεγονότων είναι 0,007%, πράγμα που υποδηλώνει ότι οι τροχιές των «κατοίκων» της ζώνης Kuiper δεν επιμηκύνθηκαν τυχαία - «διεξήχθησαν» από έναν συγκεκριμένο μεγάλο πλανήτη που βρίσκεται πολύ πέρα από την τροχιά του Πλούτωνα.
Οι υπολογισμοί του Batygin δείχνουν ότι πρόκειται σαφώς για έναν «πραγματικό» πλανήτη - η μάζα του είναι 5 χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από αυτή του Πλούτωνα, που πιθανότατα σημαίνει ότι είναι ένας γίγαντας αερίων όπως ο Ποσειδώνας. Ένας χρόνος σε αυτό διαρκεί περίπου 15 χιλιάδες χρόνια.
Περιστρέφεται σε μια ασυνήθιστη τροχιά - το περιήλιό του, το σημείο της πλησιέστερης προσέγγισης στον Ήλιο, βρίσκεται στην «πλευρά» του Ηλιακού Συστήματος όπου βρίσκεται το αφήλιο - το σημείο μέγιστης απόστασης - για όλους τους άλλους πλανήτες.
Μια τέτοια τροχιά σταθεροποιεί παραδόξως τη ζώνη Kuiper, αποτρέποντας τα αντικείμενά της από τη σύγκρουση μεταξύ τους. Μέχρι στιγμής, οι αστρονόμοι δεν κατάφεραν να δουν αυτόν τον πλανήτη λόγω της απόστασής του από τον Ήλιο, αλλά οι Batygin και Brown πιστεύουν ότι αυτό θα είναι δυνατό τα επόμενα 5 χρόνια, όταν η τροχιά του θα υπολογιστεί με μεγαλύτερη ακρίβεια.
Η ανακάλυψη ανακοινώθηκε από επιστήμονες του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια. Κανείς δεν έχει δει ακόμη το νέο αντικείμενο μέσω τηλεσκοπίου. Όπως διαβεβαιώνουν οι Michael Brown και Konstantin Batygin, ο πλανήτης ανακαλύφθηκε αναλύοντας δεδομένα σχετικά με τη βαρυτική διαταραχή που ασκεί σε άλλα ουράνια σώματα. Δεν του έχει δοθεί ακόμη όνομα, αλλά οι επιστήμονες κατάφεραν να προσδιορίσουν διάφορες παραμέτρους. Ζυγίζει 10 φορές περισσότερο από τη Γη. Με χημική σύνθεση νέος πλανήτηςμοιάζει με δύο γίγαντες αερίου - τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα. Παρεμπιπτόντως, είναι παρόμοιο με τον Ποσειδώνα σε μέγεθος και βρίσκεται ακόμη πιο μακριά από τον ήλιο από τον Πλούτωνα, ο οποίος, λόγω των μέτριων διαστάσεων του, έχασε την πλανητική του κατάσταση. Η επιβεβαίωση της ύπαρξης ενός ουράνιου σώματος θα διαρκέσει πέντε χρόνια. Οι επιστήμονες έκλεισαν χρόνο σε ένα ιαπωνικό αστεροσκοπείο στη Χαβάη. Η πιθανότητα ότι η ανακάλυψή τους είναι λάθος είναι 0,007 τοις εκατό. Ο νέος πλανήτης, εάν αναγνωριστεί η ανακάλυψη, θα γίνει ο ένατος στο ηλιακό σύστημα.
Ο ηλιακό σύστημαφαίνεται να έχει έναν νέο ένατο πλανήτη. Σήμερα, δύο επιστήμονες ανακοίνωσαν αποδεικτικά στοιχεία ότι ένα σώμα σχεδόν στο μέγεθος του Ποσειδώνα -αλλά αόρατο ακόμα- περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο κάθε 15.000 χρόνια. Κατά τη βρεφική ηλικία του ηλιακού συστήματος πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, λένε, ο γιγάντιος πλανήτης εκτινάχθηκε από την περιοχή σχηματισμού πλανητών κοντά στον ήλιο. Επιβραδύνθηκε από αέριο, ο πλανήτης εγκαταστάθηκε σε μια μακρινή ελλειπτική τροχιά, όπου παραμονεύει ακόμα και σήμερα.
Ο ισχυρισμός είναι ο ισχυρότερος μέχρι σήμερα στην μακραίωνη αναζήτηση ενός «Πλανήτη Χ» πέρα από τον Ποσειδώνα. Η αποστολή έχει μαστιστεί από τραβηγμένες αξιώσεις και ακόμη και απροκάλυπτα κραιπάλη. Αλλά τα νέα στοιχεία προέρχονται από ένα ζευγάρι αξιοσέβαστων πλανητικών επιστημόνων, τον Konstantin Batygin και τον Mike Brown του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech) στην Πασαντίνα, οι οποίοι προετοιμάστηκαν για τον αναπόφευκτο σκεπτικισμό με λεπτομερείς αναλύσεις των τροχιών άλλων μακρινών αντικειμένων και μήνες υπολογιστή. προσομοιώσεις. «Αν πείτε, ‘Έχουμε στοιχεία για τον Πλανήτη Χ’, σχεδόν κάθε αστρονόμος θα πει, ‘Αυτό πάλι; Αυτοί οι τύποι είναι ξεκάθαρα τρελοί.» Θα το έκανα επίσης», λέει ο Μπράουν. «Γιατί είναι αυτό διαφορετικό; Αυτό είναι διαφορετικό γιατί αυτή τη φορά έχουμε δίκιο».
LANCE HAYASHIDA/CALTECH
Εξωτερικοί επιστήμονες λένε ότι οι υπολογισμοί τους συσσωρεύονται και εκφράζουν ένα μείγμα προσοχής και ενθουσιασμού για το αποτέλεσμα. «Δεν θα μπορούσα να φανταστώ μεγαλύτερη υπόθεση εάν —και φυσικά αυτό είναι ένα τολμηρό «αν»—αν αποδειχτεί σωστό», λέει ο Gregory Laughlin, πλανητολόγος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια (UC), Santa Cruz. «Αυτό που είναι συναρπαστικό σε αυτό είναι ανιχνεύσιμο».
Οι Batygin και Brown συμπέραναν την παρουσία του από την περίεργη συστάδα έξι προηγουμένως γνωστών αντικειμένων που περιφέρονται πέρα από τον Ποσειδώνα. Λένε ότι υπάρχει μόνο 0,007% πιθανότητα, ή περίπου μία στις 15.000, ότι η ομαδοποίηση θα μπορούσε να είναι σύμπτωση. Αντίθετα, λένε, ένας πλανήτης με μάζα 10 Γη έχει βάλει τα έξι αντικείμενα στις παράξενες ελλειπτικές τροχιές τους, με κλίση έξω από το επίπεδο του ηλιακού συστήματος.
Η τροχιά του συμπεραινόμενου πλανήτη έχει παρόμοια κλίση, καθώς και τεντωμένη σε αποστάσεις που θα εκραγούν προηγούμενες αντιλήψεις για το ηλιακό σύστημα. Η πιο κοντινή του προσέγγιση στον ήλιο είναι επτά φορές πιο μακριά από τον Ποσειδώνα, ή 200 αστρονομικές μονάδες (AUs). (Μια AU είναι η απόσταση μεταξύ της Γης και του Ήλιου, περίπου 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα.) Και ο πλανήτης Χ θα μπορούσε να περιπλανηθεί έως και 600 έως 1200 AU, πολύ πέρα από τη ζώνη Kuiper, την περιοχή των μικρών παγωμένων κόσμων που ξεκινά από την άκρη του Ποσειδώνα περίπου 30 AU.
Αν ο Πλανήτης Χ είναι εκεί έξω, λένε οι Μπράουν και Μπατίγκιν, οι αστρονόμοι θα πρέπει να βρουν περισσότερα αντικείμενα σε τροχιές που διαμορφώνονται από την έλξη του κρυμμένου γίγαντα. Αλλά ο Μπράουν γνωρίζει ότι κανείς δεν θα πιστέψει πραγματικά στην ανακάλυψη έως ότου εμφανιστεί ο ίδιος ο Πλανήτης Χ μέσα σε ένα τηλεσκοπικό σκόπευτρο. "Μέχρι να υπάρξει μια άμεση ανίχνευση, είναι μια υπόθεση - ακόμη και μια δυνητικά πολύ καλή υπόθεση", λέει. Η ομάδα έχει χρόνο στο ένα μεγάλο τηλεσκόπιο στη Χαβάη που είναι κατάλληλο για έρευνα και ελπίζει ότι και άλλοι αστρονόμοι θα συμμετάσχουν στο κυνήγι.
Οι Batygin και Brown δημοσίευσαν το αποτέλεσμα σήμερα στο The Astronomical Journal. Ο Alessandro Morbidelli, ένας πλανητικός δυναμικός στο Αστεροσκοπείο της Νίκαιας στη Γαλλία, πραγματοποίησε την αξιολόγηση από ομοτίμους για την εργασία. Σε μια δήλωση, λέει ότι ο Batygin και ο Brown έκαναν ένα «πολύ ακλόνητο επιχείρημα» και ότι είναι «αρκετά πεπεισμένος για την ύπαρξη ενός μακρινού πλανήτη».
Ο πρωταθλητής ενός νέου ένατου πλανήτη είναι ένας ειρωνικός ρόλος για τον Μπράουν. είναι περισσότερο γνωστός ως πλανητοκτόνος. Η ανακάλυψή του το 2005 της Έρις, ενός απομακρυσμένου παγωμένου κόσμου σχεδόν στο ίδιο μέγεθος με τον Πλούτωνα, αποκάλυψε ότι αυτό που θεωρείτο ο πιο απόμακρος πλανήτης ήταν μόνο ένας από τους πολλούς κόσμους στη ζώνη Kuiper. Οι αστρονόμοι ανακατέταξαν αμέσως τον Πλούτωνα ως πλανήτη νάνο - ένα έπος που αφηγείται ο Μπράουν στο βιβλίο του Πώς σκότωσα τον Πλούτωνα.
Τώρα, έχει ενταχθεί στην αιωνόβια αναζήτηση νέων πλανητών. Η μέθοδός του - που συνάγει την ύπαρξη του Πλανήτη Χ από τα φανταστικά βαρυτικά του αποτελέσματα - έχει ένα αξιοσέβαστο ιστορικό. Το 1846, για παράδειγμα, ο Γάλλος μαθηματικός Urbain Le Verrier προέβλεψε την ύπαρξη ενός γιγάντιου πλανήτη από ανωμαλίες στην τροχιά του Ουρανού. Οι αστρονόμοι στο Αστεροσκοπείο του Βερολίνου βρήκαν τον νέο πλανήτη, τον Ποσειδώνα, όπου υποτίθεται ότι βρισκόταν, προκαλώντας αίσθηση των μέσων ενημέρωσης.
Ο λόξυγκας που απομένει στην τροχιά του Ουρανού οδήγησε τους επιστήμονες να σκεφτούν ότι μπορεί να υπάρχει ακόμη ένας πλανήτης και το 1906 ο Πέρσιβαλ Λόουελ, ένας πλούσιος μεγιστάνας, ξεκίνησε την αναζήτηση αυτού που ονόμασε «Πλανήτης Χ» στο νέο του παρατηρητήριο στο Φλάγκσταφ της Αριζόνα. Το 1930, ο Πλούτωνας εμφανίστηκε - αλλά ήταν πολύ μικρός για να τραβήξει με νόημα τον Ουρανό. Περισσότερο από μισό αιώνα αργότερα, νέοι υπολογισμοί που βασίστηκαν σε μετρήσεις από το διαστημόπλοιο Voyager αποκάλυψαν ότι οι τροχιές του Ουρανού και του Ποσειδώνα ήταν πολύ καλές από μόνες τους: Δεν χρειαζόταν κανένας πλανήτης Χ.
Ωστόσο, η γοητεία του Planet X παρέμεινε. Στη δεκαετία του 1980, για παράδειγμα, οι ερευνητές πρότειναν ότι ένα αόρατο άστρο καφέ νάνος θα μπορούσε να προκαλέσει περιοδικές εξαφανίσεις στη Γη πυροδοτώντας ατράκτους κομητών. Στη δεκαετία του 1990, οι επιστήμονες επικαλέστηκαν έναν πλανήτη στο μέγεθος του Δία στην άκρη του ηλιακού συστήματος για να εξηγήσουν την προέλευση ορισμένων περίεργων κομητών. Μόλις τον περασμένο μήνα, οι ερευνητές ισχυρίστηκαν ότι εντόπισαν την αχνή λάμψη μικροκυμάτων ενός μεγάλου βραχώδους πλανήτη σε απόσταση περίπου 300 AU, χρησιμοποιώντας μια σειρά από τηλεσκοπικά πιάτα στη Χιλή που ονομάζεται Atacama Large Millimeter Array (ALMA). (Ο Μπράουν ήταν ένας από τους πολλούς σκεπτικιστές, σημειώνοντας ότι το στενό οπτικό πεδίο του ALMA έκανε τις πιθανότητες να βρεθεί ένα τέτοιο αντικείμενο εξαιρετικά μικρές.)
Ο Μπράουν πήρε την πρώτη του ιδέα για το σημερινό του λατομείο το 2003, όταν ηγήθηκε μιας ομάδας που βρήκε τη Σέντνα, ένα αντικείμενο λίγο μικρότερο από την Έρις και τον Πλούτωνα. Η περίεργη, μακρινή τροχιά του Σέντνα τον έκανε το πιο μακρινό γνωστό αντικείμενο στο ηλιακό σύστημα εκείνη την εποχή. Το περιήλιό του, ή το πλησιέστερο σημείο στον ήλιο, βρισκόταν στις 76 AU, πέρα από τη ζώνη Kuiper και πολύ έξω από την επίδραση της βαρύτητας του Ποσειδώνα. Το συμπέρασμα ήταν σαφές: Κάτι τεράστιο, πολύ πέρα από τον Ποσειδώνα, πρέπει να τράβηξε τη Σέντνα στη μακρινή τροχιά της.
(ΔΕΔΟΜΕΝΑ)JPL; BATYGIN AND BROWN/CALTECH; (ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ) A. CUADRA/ SCIENCE
Ότι κάτι δεν έπρεπε να είναι πλανήτης. Η βαρυτική ώθηση της Σέντνα θα μπορούσε να προέρχεται από ένα διερχόμενο αστέρι ή από μια από τις πολλές άλλες αστρικές νοσοκόμες που περιέβαλλαν τον αναδυόμενο ήλιο τη στιγμή του σχηματισμού του ηλιακού συστήματος.
Από τότε, μια χούφτα άλλα παγωμένα αντικείμενα έχουν βρεθεί σε παρόμοιες τροχιές. Συνδυάζοντας τη Σέντνα με πέντε άλλους παράξενους, ο Μπράουν λέει ότι έχει αποκλείσει τα αστέρια ως αόρατη επιρροή: Μόνο ένας πλανήτης θα μπορούσε να εξηγήσει τέτοιες παράξενες τροχιές. Από τις τρεις μεγάλες ανακαλύψεις του - η Έρις, η Σέντνα και τώρα, ενδεχομένως, ο Πλανήτης Χ-Μπράουν λέει ότι η τελευταία είναι η πιο εντυπωσιακή. «Η δολοφονία του Πλούτωνα ήταν διασκεδαστική. Η εύρεση της Sedna ήταν επιστημονικά ενδιαφέρουσα», λέει. «Αλλά αυτό, αυτό είναι το κεφάλι και οι ώμοι πάνω από οτιδήποτε άλλο».
Ο Μπράουν και ο Μπατίγκιν παραλίγο να χτυπηθούν. Για χρόνια, η Σέντνα ήταν μια μοναχική ένδειξη για μια διαταραχή πέρα από τον Ποσειδώνα. Στη συνέχεια, το 2014, ο Scott Sheppard και ο Chad Trujillo (πρώην μεταπτυχιακός φοιτητής του Brown) δημοσίευσαν μια εργασία που περιγράφει την ανακάλυψη του VP113, ενός άλλου αντικειμένου που δεν πλησιάζει ποτέ τον ήλιο. Ο Sheppard, του Ινστιτούτου Επιστήμης Carnegie στην Ουάσιγκτον, DC, και ο Trujillo, του Παρατηρητηρίου Gemini στη Χαβάη, γνώριζαν καλά τις συνέπειες. Άρχισαν να εξετάζουν τις τροχιές των δύο αντικειμένων μαζί με άλλες 10 περίεργες μπάλες. Παρατήρησαν ότι, στο περιήλιο, όλα ήρθαν πολύ κοντά στο επίπεδο του ηλιακού συστήματος στο οποίο περιφέρεται η Γη, που ονομάζεται εκλειπτική. Σε μια εργασία, ο Sheppard και ο Trujillo επεσήμαναν την περίεργη συσσώρευση και έθεσαν την πιθανότητα ότι ένας μακρινός μεγάλος πλανήτης είχε συλλάβει τα αντικείμενα κοντά στην εκλειπτική. Αλλά δεν πίεσαν περισσότερο το αποτέλεσμα.
Αργότερα το ίδιο έτος, στο Caltech, ο Batygin και ο Brown άρχισαν να συζητούν τα αποτελέσματα. Σχεδιάζοντας τις τροχιές των μακρινών αντικειμένων, λέει ο Batygin, συνειδητοποίησαν ότι το σχέδιο που είχαν παρατηρήσει ο Sheppard και ο Trujillo «ήταν μόνο η μισή ιστορία». Όχι μόνο ήταν τα αντικείμενα κοντά στην εκλειπτική στην περιήλια, αλλά και τα περιήλια τους ήταν φυσικά συγκεντρωμένα στο χώρο (βλ. διάγραμμα, παραπάνω).
Για τον επόμενο χρόνο, το δίδυμο συζήτησε κρυφά το μοτίβο και τι σήμαινε. Ήταν μια εύκολη σχέση και οι δεξιότητές τους αλληλοσυμπλήρωναν. Ο Batygin, ένας 29χρονος μοντελιστής υπολογιστών, πήγε στο κολέγιο στο UC Santa Cruz για την παραλία και την ευκαιρία να παίξει σε ένα ροκ συγκρότημα. Αλλά άφησε το σημάδι του εκεί διαμορφώνοντας τη μοίρα του ηλιακού συστήματος για δισεκατομμύρια χρόνια, δείχνοντας ότι, σε σπάνιες περιπτώσεις, ήταν ασταθές: ο Ερμής μπορεί να βυθιστεί στον ήλιο ή να συγκρουστεί με την Αφροδίτη. «Ήταν ένα εκπληκτικό επίτευγμα για έναν προπτυχιακό», λέει ο Laughlin, ο οποίος δούλευε μαζί του εκείνη την εποχή.
Ο Μπράουν, 50, είναι ο αστρονόμος της παρατήρησης, με ταλέντο για δραματικές ανακαλύψεις και την αυτοπεποίθηση να ταιριάζει. Φοράει σορτς και σανδάλια στη δουλειά, βάζει τα πόδια του στο γραφείο του και έχει ένα αεράκι που καλύπτει την ένταση και τη φιλοδοξία. Έχει ένα πρόγραμμα που είναι έτοιμο να κοσκινίσει για τον Πλανήτη Χ σε δεδομένα από ένα μεγάλο τηλεσκόπιο τη στιγμή που θα γίνουν διαθέσιμα στο κοινό αργότερα αυτό το έτος.
Τα γραφεία τους είναι λίγες πόρτες το ένα από το άλλο. «Ο καναπές μου είναι πιο ωραίος, επομένως συνηθίζουμε να μιλάμε περισσότερο στο γραφείο μου», λέει ο Batygin. «Τείνουμε να εξετάζουμε περισσότερο τα δεδομένα στο Mike's». Έγιναν ακόμη και φίλοι στην άσκηση και συζήτησαν τις ιδέες τους περιμένοντας να μπουν στο νερό σε ένα τρίαθλο στο Λος Άντζελες της Καλιφόρνια την άνοιξη του 2015.
Πρώτον, κέρδισαν τα δώδεκα αντικείμενα που μελέτησαν οι Sheppard και Trujillo στα έξι πιο μακρινά που ανακαλύφθηκαν από έξι διαφορετικές έρευνες σε έξι διαφορετικά τηλεσκόπια. Αυτό έκανε λιγότερο πιθανό ότι η συσσώρευση μπορεί να οφείλεται σε μια μεροληψία παρατήρησης, όπως η κατάδειξη ενός τηλεσκοπίου σε ένα συγκεκριμένο μέρος του ουρανού.
Ο Batygin άρχισε να σπαράζει τα μοντέλα του ηλιακού του συστήματος με Planet X διαφόρων μεγεθών και τροχιών, για να δει ποια έκδοση εξηγούσε καλύτερα τις διαδρομές των αντικειμένων. Ορισμένες από τις εκτελέσεις του υπολογιστή χρειάστηκαν μήνες. Προέκυψε ένα προτιμώμενο μέγεθος για τον Πλανήτη X - μεταξύ πέντε και 15 μαζών της Γης - καθώς και μια προτιμώμενη τροχιά: αντιευθυγραμμισμένο στο διάστημα από τα έξι μικρά αντικείμενα, έτσι ώστε το περιήλιό του να βρίσκεται στην ίδια κατεύθυνση με το αφήλιο των έξι αντικειμένων ή το πιο απομακρυσμένο σημείο από τον ήλιο. Οι τροχιές των έξι διασχίζουν αυτή του Πλανήτη Χ, αλλά όχι όταν ο μεγάλος νταής είναι κοντά και μπορεί να τις διαταράξει. Η τελική θεοφάνεια ήρθε πριν από 2 μήνες, όταν οι προσομοιώσεις του Batygin έδειξαν ότι ο Πλανήτης Χ θα έπρεπε επίσης να σμιλεύει τις τροχιές των αντικειμένων που πέφτουν στο ηλιακό σύστημα από πάνω και κάτω, σχεδόν ορθογώνιες ως προς την εκλειπτική. «Προνοδότησε αυτή τη μνήμη», λέει ο Μπράουν. «Είχα ξαναδεί αυτά τα αντικείμενα». Αποδεικνύεται ότι, από το 2002, έχουν ανακαλυφθεί πέντε από αυτά τα αντικείμενα της ζώνης Kuiper με μεγάλη κλίση και η προέλευσή τους είναι σε μεγάλο βαθμό ανεξήγητη. «Όχι μόνο είναι εκεί, αλλά είναι ακριβώς στα σημεία που είχαμε προβλέψει», λέει ο Μπράουν. «Εκείνη τη στιγμή συνειδητοποίησα ότι αυτή δεν είναι απλώς μια ενδιαφέρουσα και καλή ιδέα - αυτή είναι στην πραγματικότητα αληθινή».
Ο Sheppard, ο οποίος με τον Trujillo είχε επίσης υποψιαστεί έναν αόρατο πλανήτη, λέει ο Batygin και ο Brown «πήραν το αποτέλεσμά μας στο επόμενο επίπεδο. …Μπήκαν βαθιά στη δυναμική, κάτι με το οποίο ο Τσαντ και εγώ δεν είμαστε πολύ καλοί. Γι' αυτό νομίζω ότι αυτό είναι συναρπαστικό».
Άλλοι, όπως ο πλανητολόγος Dave Jewitt, που ανακάλυψε τη ζώνη Kuiper, είναι πιο προσεκτικοί. Η πιθανότητα 0,007% ότι η ομαδοποίηση των έξι αντικειμένων είναι συμπτωματική δίνει στον πλανήτη ισχυρισμό μια στατιστική σημασία 3,8 σίγμα-πέρα από το όριο των 3 σίγμα που συνήθως απαιτείται να ληφθεί σοβαρά υπόψη, αλλά μικρότερη από το 5 σίγμα που χρησιμοποιείται μερικές φορές σε πεδία όπως σωματιδιακή φυσική Αυτό ανησυχεί τον Jewitt, ο οποίος έχει δει πολλά αποτελέσματα 3-sigma να εξαφανίζονται στο παρελθόν. Μειώνοντας τα δώδεκα αντικείμενα που εξέτασαν οι Sheppard και Trujillo σε έξι για την ανάλυσή τους, ο Batygin και ο Brown αποδυνάμωσαν τον ισχυρισμό τους, λέει. «Ανησυχώ ότι η εύρεση ενός καινούργιου αντικειμένου που δεν είναι στην ομάδα θα καταστρέψει ολόκληρο το οικοδόμημα», λέει ο Jewitt, ο οποίος βρίσκεται στο UC Los Angeles. «Είναι ένα παιχνίδι με ξύλα με μόνο έξι ξύλα».
(ΕΙΚΟΝΕΣ) WIKIMEDIA COMMONS; NASA/JPL-CALTECH; A. CUADRA/ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ; NASA/JHUAPL/SWRI; (ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ) A. CUADRA/ SCIENCE
Στην αρχή, ένα άλλο πιθανό πρόβλημα προέρχεται από τον Widefield Infrared Survey Explorer (WISE) της NASA, έναν δορυφόρο που ολοκλήρωσε μια έρευνα παντού στον ουρανό αναζητώντας τη θερμότητα καφέ νάνων-ή γιγάντων πλανητών. Απέκλεισε την ύπαρξη ενός πλανήτη του Κρόνου ή ενός μεγαλύτερου πλανήτη έως και 10.000 AU, σύμφωνα με μια μελέτη του 2013 από τον Kevin Luhman, έναν αστρονόμο στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια, στο University Park. Αλλά ο Luhman σημειώνει ότι αν ο Πλανήτης Χ είναι στο μέγεθος του Ποσειδώνα ή μικρότερος, όπως λένε οι Batygin και Brown, η WISE θα το είχε χάσει. Λέει ότι υπάρχει μια μικρή πιθανότητα ανίχνευσης σε ένα άλλο σύνολο δεδομένων WISE σε μεγαλύτερα μήκη κύματος - ευαίσθητο σε ψυχρότερη ακτινοβολία - το οποίο συλλέχτηκε για το 20% του ουρανού. Ο Luhman αναλύει τώρα αυτά τα δεδομένα.
Ακόμα κι αν ο Batygin και ο Brown μπορούν να πείσουν άλλους αστρονόμους ότι ο πλανήτης X υπάρχει, αντιμετωπίζουν μια άλλη πρόκληση: να εξηγήσουν πώς κατέληξε τόσο μακριά από τον ήλιο. Σε τέτοιες αποστάσεις, ο πρωτοπλανητικός δίσκος σκόνης και αερίου ήταν πιθανό να ήταν πολύ λεπτός για να τροφοδοτήσει την ανάπτυξη του πλανήτη. Και ακόμη κι αν ο Πλανήτης Χ είχε όντως μια βάση ως πλανηταίος, θα είχε κινηθεί πολύ αργά στην τεράστια, νωχελική τροχιά του για να συγκεντρώσει αρκετό υλικό για να γίνει γίγαντας.
Αντίθετα, ο Batygin και ο Brown προτείνουν ότι ο πλανήτης Χ σχηματίστηκε πολύ πιο κοντά στον ήλιο, μαζί με τον Δία, τον Κρόνο, τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα. Τα μοντέλα υπολογιστών έχουν δείξει ότι το πρώιμο ηλιακό σύστημα ήταν ένα ταραχώδες τραπέζι μπιλιάρδου, με δεκάδες ή και εκατοντάδες πλανητικά δομικά στοιχεία στο μέγεθος της Γης να αναπηδούν γύρω. Ένας άλλος εμβρυϊκός γιγάντιος πλανήτης θα μπορούσε εύκολα να σχηματιστεί εκεί, μόνο για να εκτοξευθεί προς τα έξω από ένα βαρυτικό λάκτισμα από έναν άλλο γίγαντα αερίου.
Είναι πιο δύσκολο να εξηγήσουμε γιατί ο Πλανήτης Χ δεν επέστρεψε στο σημείο όπου ξεκίνησε ή δεν έφυγε εντελώς από το ηλιακό σύστημα. Αλλά ο Batygin λέει ότι το υπολειμματικό αέριο στον πρωτοπλανητικό δίσκο μπορεί να έχει ασκήσει αρκετή έλξη για να επιβραδύνει τον πλανήτη τόσο ώστε να εγκατασταθεί σε μια μακρινή τροχιά και να παραμείνει στο ηλιακό σύστημα. Αυτό θα μπορούσε να είχε συμβεί εάν η εκτίναξη γινόταν όταν το ηλιακό σύστημα ήταν ηλικίας μεταξύ 3 και 10 εκατομμυρίων ετών, λέει, προτού χαθεί όλο το αέριο του δίσκου στο διάστημα.
Ο Hal Levison, ένας πλανητικός δυναμικός στο Southwest Research Institute στο Boulder του Κολοράντο, συμφωνεί ότι κάτι πρέπει να δημιουργήσει την τροχιακή ευθυγράμμιση που ανίχνευσαν οι Batygin και Brown. Αλλά λέει ότι η ιστορία προέλευσης που έχουν αναπτύξει για τον Πλανήτη X και η ειδική έκκλησή τους για μια επιβράδυνση της εκτόξευσης αερίου αποτελούν «ένα συμβάν χαμηλής πιθανότητας». Άλλοι ερευνητές είναι πιο θετικοί. Το προτεινόμενο σενάριο είναι εύλογο, λέει ο Laughlin. «Συνήθως πράγματα όπως αυτό είναι λάθος, αλλά είμαι πραγματικά ενθουσιασμένος με αυτό», λέει. «Είναι καλύτερο από ένα χτύπημα νομίσματος».
Όλα αυτά σημαίνουν ότι ο πλανήτης Χ θα παραμείνει σε κενό μέχρι να βρεθεί πραγματικά.
Οι αστρονόμοι έχουν μερικές καλές ιδέες σχετικά με το πού να κοιτάξουν, αλλά ο εντοπισμός του νέου πλανήτη δεν θα είναι εύκολος. Επειδή τα αντικείμενα σε άκρως ελλειπτικές τροχιές κινούνται πιο γρήγορα όταν βρίσκονται κοντά στον ήλιο, ο Πλανήτης Χ ξοδεύει πολύ λίγο χρόνο στις 200 AU. Και αν ήταν εκεί αυτή τη στιγμή, λέει ο Μπράουν, θα ήταν τόσο φωτεινό που οι αστρονόμοι πιθανότατα θα το είχαν ήδη εντοπίσει.
Αντίθετα, ο Πλανήτης Χ είναι πιθανό να περνά τον περισσότερο χρόνο του κοντά στο αφήλιο, σιγά-σιγά περπατώντας σε αποστάσεις μεταξύ 600 και 1200 AU. Τα περισσότερα τηλεσκόπια είναι ικανά να δουν ένα αμυδρό αντικείμενο σε τέτοιες αποστάσεις, όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble ή τα τηλεσκόπια Keck 10 μέτρων στη Χαβάη, έχουν εξαιρετικά μικροσκοπικά οπτικά πεδία. Θα ήταν σαν να ψάχνεις για μια βελόνα σε μια θημωνιά χόρτου κοιτάζοντας μέσα από ένα καλαμάκι.
Ένα τηλεσκόπιο μπορεί να βοηθήσει: το Subaru, ένα τηλεσκόπιο 8 μέτρων στη Χαβάη που ανήκει στην Ιαπωνία. Έχει αρκετή περιοχή συλλογής φωτός για να ανιχνεύσει ένα τόσο αχνό αντικείμενο, σε συνδυασμό με ένα τεράστιο οπτικό πεδίο-75 φορές μεγαλύτερο από αυτό ενός τηλεσκοπίου Keck. Αυτό επιτρέπει στους αστρονόμους να σαρώνουν μεγάλες περιοχές του ουρανού κάθε βράδυ. Ο Batygin και ο Brown χρησιμοποιούν τη Subaru για να αναζητήσουν τον Πλανήτη X-και συντονίζουν τις προσπάθειές τους με τους πρώτους ανταγωνιστές τους, τον Sheppard και τον Trujillo, οι οποίοι έχουν επίσης ενταχθεί στο κυνήγι με τη Subaru. Ο Μπράουν λέει ότι θα χρειαστούν περίπου 5 χρόνια για να ψάξουν οι δύο ομάδες στο μεγαλύτερο μέρος της περιοχής όπου θα μπορούσε να κρύβεται ο Πλανήτης Χ.
Τηλεσκόπιο Subaru, NAOJ
Εάν η αναζήτηση ολοκληρωθεί, πώς θα πρέπει να ονομάζεται το νέο μέλος της οικογένειας του ήλιου; Ο Μπράουν λέει ότι είναι πολύ νωρίς για να ανησυχείς γι' αυτό και αποφεύγει σχολαστικά να προσφέρει προτάσεις. Προς το παρόν, αυτός και ο Batygin τον αποκαλούν Planet Nine (και, τον περασμένο χρόνο, ανεπίσημα, ο Planet Phattie-1990 στην αργκό για το "cool"). Ο Μπράουν σημειώνει ότι ούτε ο Ουρανός ούτε ο Ποσειδώνας -οι δύο πλανήτες που ανακαλύφθηκαν στη σύγχρονη εποχή- κατέληξαν να ονομαστούν από τους ανακαλυπτές τους και πιστεύει ότι αυτό είναι μάλλον καλό. Είναι μεγαλύτερο από οποιοδήποτε άτομο, λέει: «Είναι σαν να βρίσκεις μια νέα ήπειρο στη Γη».
Είναι σίγουρος, ωστόσο, ότι ο πλανήτης Χ-σε αντίθεση με τον Πλούτωνα- αξίζει να ονομάζεται πλανήτης. Κάτι στο μέγεθος του Ποσειδώνα στο ηλιακό σύστημα; Μη ρωτάς καν. «Κανείς δεν θα το μάλωνε αυτό, ούτε εγώ».
