Zašto smo upravo sada pronašli takozvani 'Planet devet'?

Ovaj tjedan, dvojica astronoma iz Caltecha otkrili su dokaze o devetom planetu u Sunčevom sustavu. Iako 20 puta dalje od Sunca od Neptuna, ovaj takozvani "Planet devet" također je deset puta masivniji od Zemlje.

Kažemo dokaze, ali nije dokaz, jer zloglasni "ubojica Plutona", Mike Brown i njegov kolega, Konstantin Batygin, zapravo nisu izravno promatrali planet. Umjesto toga, kao dobra kriminalna istraga, imamo sve tragove koji upućuju na planetarnog osumnjičenika.

Sada je samo pitanje pronalaženja prokletih stijena.

Zašto je astronomima trebalo toliko vremena da se konačno pojave na tragu nečeg velikog kao što je Planet Nine? Kako je cijelo vrijeme letio pod našim nosovima? I zašto to uopće nismo pronađeno to?

Počnimo od početka i najprije se upoznajmo s Kuiperovim pojasom: područje Sunčevog sustava izvan orbite Neptuna. Kako je kazao Brown Inverzan u srijedu, različiti predmeti oko Kuiperovog pojasa raspoređeni su i rotiraju oko Sunca na svoje jedinstvene načine. Nema razloga misliti da bi oni imali slične obrasce pokreta bilo koje vrste.

Pa ipak, 2014. godine, jedan od Brownovih postdoktoranata koautor je rada koji je ilustrirao kako je 13 najudaljenijih objekata u Kuiperjevom pojasu koji su kružili oko Sunca bili neobično slični. Brown je primijetio i započeo s detaljnijim promatranjem tih objekata s Batyginom.

Par je primijetio da je šest najudaljenijih od 13 objekata imao eliptične orbite oko sunca. To je i sama čudna slučajnost, ali čak i čudnije je činjenica da su sve orbite također skretale u istom prostornom smjeru. Brown to uspoređuje s višestrukim rukama na istom satu koje upućuju na isti broj - iako se sve ruke kreću različitim brzinama.

Nadalje, orbite šest objekata sve se nagnu na oko 30 stupnjeva u istom smjeru. Postoji samo šansa da se to dogodi. Nešto uzrokovao je poremećaj dovoljno velik da bi utjecao na svih šest objekata na isti način. Unesite ideju devetog planeta.

Važno je napomenuti da ovdje da bi se identificirale ove vrste uzoraka i trendova među orbitalnim objektima u prostoru, morate ih promatrati jako dugo - barem nekoliko mjeseci. Brown i Batygin proveli su oko godinu dana samo promatrajući i prikupljajući dovoljno podataka kako bi potvrdili te obrasce koji bi ukazivali na postojanje devetog planeta.

Lako je shvatiti da preuzimanje takvog projekta znači blokiranje puno vremena za nešto što bi moglo ili ne mora potrajati. Nijedno vrijeme provedeno u znanstvenom istraživanju nije doista istrošeno ili uzalud, ali ako Brown i Batygin zapravo otkriju da takvi obrasci ne postoje, rezultati bi se raspravljali kao fusnota - a ne kao papir.

U svakom slučaju, ključ za razumijevanje onoga što se događa u ovoj situaciji je gravitacija. Potreban vam je objekt ili niz objekata koji mogu imati dovoljno gravitacije kako bi zadržali subpopulaciju objekata grupiranih zajedno. Brown i Batygin brzo su isključili mogućnost da su višestruki objekti uzrok, budući da bi to zahtijevalo da Kuiperjev pojas bude naseljen sa 100 puta većom masom nego što zapravo ima.

Sljedeće najbolje objašnjenje bilo je planet. Velika.

Ako je vaš prvi instinkt da zgrabite teleskop i potražite planetu, čestitke: bili biste strašan znanstvenik. Prostor je velik, Ako želite učinkovito iskoristiti svoje vrijeme, morate biti sigurniji u to kamo gledati, ako ne želite provesti ostatak svog života gledajući u tamu.

Astronomi su proveli niz simulacija koje bi postavile planetarni objekt u blizini pod različitim uvjetima i vidjele koji je povezan s orbitalnim podacima koje su prikupili. Nisu imali puno sreće sve dok, u suštini, nisu doživjeli simulaciju s planetom u anti-poravnatoj orbiti. To znači da bi, kada bi sumnjiv planet bio najbliži suncu - poziciji poznatoj kao "perihelij" - to je također 180 stupnjeva preko puta svih poznatih objekata. I u ovoj konfiguraciji, simulacija se slaže s podacima.

Brown i Batygin su mislili da su učinili nešto loše. "Vaš prirodni odgovor je" Ova orbitalna geometrija ne može biti ispravna ", rekao je Batygin u izjavi.

"To ne može biti dugoročno stabilno jer će, na kraju krajeva, to dovesti do toga da se planet i ti objekti nađu u sukobu", rekao je Batygin.

Ne u ovom slučaju, zahvaljujući nečemu što se zove otpornost na kretanje, gdje se objekti koji se međusobno približavaju razmjenjuju energiju kako se ne bi sudarili i održali stabilne orbite. Planet Devet nježno gura orbite drugih udaljenih objekata Kuiper Belta tako da je svaka stvar sigurna i nitko se ne povrijedi.

Ovo je vrlo čudna vrsta orbitalnog fenomena - i sigurno nitko ne bi pomislio na astronome kada pokuša objasniti kretanje planeta.Ali u ovom slučaju, ovo objašnjenje ne daje samo razumno objašnjenje kako i zašto se prethodno spomenuti šest objekata kreću na način na koji to čine. Također baca svjetlo na to zašto Sedna i 2012 VP113, dva druga objekta Kuiperovog pojasa, nisu gravitacijski pogođeni Neptunom kao što su to drugi predmeti Kuiperovog pojasa - jer ih Planet Nine vuče od osmog planeta.

Nadalje, ova simulacija također odgovara položajima četiriju drugih objekata s orbitama koje se kreću po jednoj okomitoj liniji od Neptuna i onoj drugog objekta - što sada znamo je Planet Nine.

Što nam daju svi ovi podaci? U osnovi, jedino što sigurno znamo je kako gruba orbita Planete Nine izgleda. A to je prilično duga orbita - potrebno je otprilike 10.000 do 20.000 godina da objekt završi punu orbitu oko sunca. Sve u svemu, pokušaj pronalaženja Planet Devet će biti nešto poput traženja igle u plastu sijena: Tražite nešto što je samo po sebi vrlo različito, ali samo sićušna mrlja u prostranstvu prostora.

Budući da su Batygin i Brown tek objavili svoja otkrića, rasa u suštini počinje sada. Ako se planet nalazi u vrlo udaljenim dijelovima svoje orbite, samo najveći svjetski teleskopi - poput W.M. Opservatorij Keck i Subaru Telescope, oba na Havajima - naći će ga. Ako je bliže, manje moćni instrumenti imaju priliku najprije uočiti.

Ako ga želite najprije pronaći, bolje se uputite do jednog od ovih teleskopa. I dok to radite, počnite se pridržavati pravila za imenovanje planeta!