20. januar 2016 kunngjorde forskerne Konstantin Batygin og Michael Brown fra California Institute of Technology at de hadde funnet bevis på en massiv planet i utkanten av solsystemet. Basert på matematiske og datasimuleringer spådde de at planeten skulle være superjord, to til fire ganger størrelsen på jorden og 10 ganger mer massiv. De beregnet også at gitt planetens avstand og dens ekstremt langstrakte bane, kretser planeten rundt solen på 10.000–20.000 år.
Siden den gang har mange forskere svart med sin egen forskning om den mulige eksistensen av denne mystiske "niende planeten", som den midlertidig ble kalt. En av de nyeste studiene ble utført ved University of Arizona. Forskere har vist at de ekstreme eksentrisitetene til fjerne Kuiper-belteobjekter kan indikere at de har krysset en massiv planet tidligere.
På den tiden var det allerede kjent at det er flere gjenstander i Kuiper-beltet, hvis dynamikk er forskjellig fra andre. Mens de fleste av dem er underlagt tyngdekraften til gasskjempene i deres nåværende bane (for eksempel Neptun), har noen medlemmer av den spredte diskpopulasjonen i Kuiper-beltet uvanlig tette baner.
Da Batygin og Brown først kunngjorde funnet i januar, bemerket de at disse gjenstandene var sterkt gruppert i forhold til posisjonene til periheliene og orbitalplanene. Videre viste beregningene at sjansene for at et slikt arrangement dannes ved et uhell er ekstremt små (sannsynligheten ble anslått til 0,007%).
I stedet foreslo de at en fjern eksentrisk planet var ansvarlig for å bestemme banene til disse objektene. For dette må planeten være ti ganger mer massiv enn jorden, og dens bane må ligge i samme plan (men med en perihel 180 grader avbøyd fra perihelion av objekter).
En slik planet gir ikke bare en forklaring på tilstedeværelsen av svært perihelionelle Sedna-lignende objekter, det vil si planetoider med ekstremt eksentriske baner rundt solen. Det hjelper også med å forklare hvor fjerne og sterkt avbøyde gjenstander fra det ytre solsystemet kommer fra, da deres opprinnelse fortsatt er uklar til i dag.
I sitt arbeid tok forskere fra University of Arizona - inkludert professorene Renu Malhotra, Dr. Katrin Volk og Jiang Wong - et annet perspektiv. Hvis den niende planeten krysset seg med visse svært eksentriske gjenstander fra Kuiper-beltet, spekulerte de, sjansene er store for at bane er i resonans med disse gjenstandene.
Kampanjevideo:
Så små kropper ble stadig kastet ut av solsystemet på grunn av møter med store gjenstander som brøt deres baner. For å unngå utkasting, må små kropper beskyttes av orbital resonans. Selv om disse små og store gjenstandene kan krysse baner, kommer de aldri nær nok til å ha en kraftig effekt på hverandre.
Slik forble Pluto en del av solsystemet, til tross for at han hadde en eksentrisk bane som med jevne mellomrom krysser banen til Neptun. Selv om banene til Neptun og Pluto krysser hverandre, kommer de aldri nær nok til at Neptuns innflytelse kan presse Pluto ut av solsystemet. Av samme grunn har forskere antydet at gjenstandene fra Kuiper Belt som er notert av Batygin og Brown, kan være i orbital resonans med den niende planeten.
I et brev til Universe Today forteller Malhotra, Wolf og Wong følgende:
“Kuiperbelteobjektene som vi har studert i vårt arbeid, skiller seg fra andre fordi de har veldig fjerne og veldig langstrakte baner, men deres nærmeste tilnærming til solen er ikke nær nok til å bli betydelig påvirket av Neptun. Dermed har vi seks av disse gjenstandene, hvis baner er litt påvirket av de kjente planetene i vårt solsystem. Men hvis i flere a. Det vil si at det var en annen planet fra solen, ennå ikke oppdaget, den ville påvirke seks av disse objektene."
Etter å ha studert omløpstidene til en rekke objekter - Sedna, 2010 GB174, 2004 VN112, 2012 VP113 og 2013 GP136 - konkluderte de med at en hypotetisk planet med en omløpstid på 17 117 år (med en semiaxis på 665 AU) nødvendigvis må ha periodiske forhold til disse gjenstander. Dette passer til parametrene for 10.000–20.000 år av omløpsperioden som Batygin og Brown snakket om.
Analysen deres gir også antakelser om hva slags resonans planeten har med de utpekte gjenstandene. Omkringstiden til Sedna bør være i resonans med planeten klokka 3: 2, 2010 GB174 - 5: 2, 2994 VN112 - 3: 1, 2004 VP113 - 4: 1, 2013 GP136 - 9: 1. En slik resonans kunne rett og slett ikke ha dannet seg i fravær av en stor planet.
"For at en håndgripelig resonans skal vises i det ytre solsystemet, må et av objektene ha en masse som kan ha en sterk gravitasjonseffekt på den andre," skriver forskerne. "Uvanlige Kuiper-belteobjekter er ikke massive nok til å gi gjenklang med hverandre, men det faktum at omløpstidene deres faller i regionen med enkle forhold, kan bety at de er i resonans med et massivt usynlig objekt."
Det som er spesielt oppmuntrende er at funnene deres kan begrense rekkevidden av mulige steder for planet ni. Siden hver omløpsresonans gir en geometrisk forbindelse mellom kroppene som er involvert, kan resonanskonfigurasjonene til disse objektene hjelpe astronomer med å finne de rette punktene i vårt solsystem å søke etter.
Men selvfølgelig innrømmer Malhotra og hennes kolleger åpent at flere ukjente variabler gjenstår, og ytterligere observasjon med forskning er nødvendig for å bekrefte eksistensen av den niende planeten:
”Det er mange usikkerheter. Banene til disse ekstreme Kuiper-belteobjektene er ikke kjent, fordi de beveger seg veldig sakte på himmelen, og vi observerer bare en liten brøkdel av deres banebevegelse. Så omløpstidene deres kan avvike fra gjeldende estimater, og noen av dem kan gå ut av resonans med en hypotetisk planet. Det er også muligheten for at omløpstidene til disse objektene er relatert; vi har ennå ikke observert mange slike objekter og har begrensede data."
Astronomer og vi vil avvente ytterligere observasjoner og beregninger. Men i mellomtiden må vi innrømme at muligheten for eksistensen av den niende planeten er veldig spennende. Kanskje, i rekkene av planetene i vårt solsystem, vil det igjen være alle de ni krigerne (beklager Pluto).
