Najbardziej ekscytującą rzeczą w astronomii jest spojrzenie w nieznane i odkrycie czegoś nowego w głębokiej kosmicznej otchłani. Ale kiedy podpowiedzi „czegoś nowego” pojawiają się na naszym kosmicznym progu, globalne podniecenie staje się zauważalne.
Oczywiście, odnoszę się do „dziewiątej planety Układu Słonecznego” - hipotetycznego świata, który wydaje się powodować rezonans grawitacyjny w zamarzniętych jałowych ziemiach naszej zewnętrznej części Układu Słonecznego poza orbitą Plutona.
W styczniu astronomowie z Kalifornijskiego Instytutu Technologii Mike Brown i Konstantin Batygin ogłosili otwarcie grupy obiektów w pasie Kuipera. Okazało się, że poza orbitą Plutona znajduje się dziwna orbita. Pas Kuipera i osobliwości często idą w parze, ale w tym przypadku ruch tych małych obiektów wskazywał na inny tajemniczy obiekt, znajdujący się dalej, który może mieć wpływ grawitacyjny na te MIC (obiekty pasa Kuipera) twoja dziwna synchroniczność.
Poszukiwanie planet w zewnętrznym układzie słonecznym jest trudne. Chociaż mamy potężne obserwatoria, które mogą zobaczyć najmniejsze szczegóły w galaktykach odległych o miliony lat świetlnych od Ziemi i teleskopy badawcze, które mogą dokładnie wykrywać małe asteroidy, gdy pędzą przez wewnętrzną część Układu Słonecznego, zewnętrzny układ słoneczny pozostaje jednym z najciekawszych, ale w dużej mierze niezbadane obszary w przestrzeni lokalnej. Jeśli planeta średniej wielkości znajduje się na orbicie wystarczająco daleko od Słońca, może nadal być zbyt mała i zbyt zimna, aby można ją było zobaczyć podczas badań. Jeśli nie można go wykryć za pomocą recenzji, mocniejsze teleskopy nie będą wiedziały, gdzie szukać. Ale nawet wtedy te odległe planety byłyby nieco większe niż punkt w oceanie gwiazd. Przestrzeń jest przecież wspaniałym odkryciem planetarnym, które wymaga połączenia umiejętności, precyzyjnego tworzenia instrumentów i powodzenia. W przypadku dziewiątej planety jej obecność wciąż próbuje udowodnić podczas poszukiwań. Oprócz odkrycia Neptuna w 1846 r. Ten ruch innych obiektów w Układzie Słonecznym może wskazywać na jego grawitacyjną dominację w regionie. Teraz astronomowie stają się jeszcze bardziej kreatywni i badają trajektorię misji NASA Nowe Horyzonty w nadziei, że zobaczą jakikolwiek niezgłoszony dryf (przesunięcie) z planowanej trasy przez pasy Kuipera, który może również zasygnalizować grawitację dziewiątej planety.
W tym samym czasie naukowcy z Uniwersytetu w Bernie w Szwajcarii przesunęli się o krok przed tymi ekscytującymi wczesnymi wskazówkami na nową planetę i wprowadzili pewne ograniczenia co do tego, jak duże są i jak „ciepły” może być obiekt. Ich badanie zostało zaakceptowane do publikacji w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics.
Spośród modeli Browna i Batygina dziewiąta planeta powinna mieć wysoką orbitę eliptyczną, a nie zbliżać się bliżej niż 200 a. e. (jest to 200 razy większa odległość od Ziemi do Słońca i 4 razy większa odległość między Plutonem a Słońcem) i zwiększa się do 1200 a. e. Krótko mówiąc, byłby to ekstremalny świat daleko poza granicami naszego „klasycznego” Układu Słonecznego, a nawet poza najdalszym obiektem Układu Słonecznego, znanym dziś jako planeta karłowata Eris (prawie 100 A. e.). Eris odkrył również Brown w 2005 roku. To odkrycie, które ostatecznie doprowadziło do zmiany klasyfikacji Plutona.
Bez dokładnych danych w badaniach w podczerwieni astronomowie z Berna Christophe Mordasini i kandydat na doktoranta Esther Linder zamierzali rozszyfrować więcej cech dziewiątej planety za pomocą dobrze znanych modeli ewolucji planetarnej, które stosują do tworzenia planet krążących wokół innych gwiazd. Te światy są również znane jako egzoplanety. Te procesy modelowania mogą być wykorzystane do przeglądania danych ankietowych. Być może pomoże to otworzyć obiekt, który pozostał niezauważony na nocnym niebie. Brown i Batygin byli w stanie oszacować masę dziewiątej planety w oparciu o wpływ grawitacyjny, jaki wydaje się mieć. Jest to najprawdopodobniej planeta o znacznej wielkości, około 10 razy większa od masy Ziemi. I to może sprawia, że jej „mini-Uran”. Jako świat jest to miejsce z solidnym rdzeniem i zimną, gęstą warstwą gazu.
Wiedząc, że dziewiąta planeta nie została jeszcze zaobserwowana za pomocą badań w podczerwieni (takich jak badanie szerokokątne w podczerwieni lub badanie WISE), naukowcy już przyjmują górną granicę fizycznego rozmiaru dziewiątego planitu i znają jego przybliżoną masę, odległość od Słońca oraz zastosowanie modelu formacji planetarnej. Dzięki temu Mordasini i Linder byli w stanie określić, jaka jest temperatura i wielkość planety.
Zgodnie z ich obliczeniami, dziewiąta planeta powinna mieć promień 3, 7 razy większą od Ziemi i wyższą temperaturę atmosfery -226 stopni Celsjusza (lub 47 stopni Kelvina). Doszli do tych liczb, biorąc pod uwagę przewidywaną orbitę dziewiątej planety wokół Słońca i wiek naszego Układu Słonecznego. Hipotetyczny świat zostałby utworzony z dysku protoplanetarnego naszego Słońca, który zaczął się kondensować na planecie około 4, 6 miliardów lat temu.
W tak oszałamiających odległościach od Słońca nie jest niespodzianką, że przewidywana temperatura na dziewiątej planecie byłaby bardzo zimna. Ale jest jeszcze cieplej niż można by oczekiwać od samotnego osobnika ogrzewanego światłem słonecznym. Po utworzeniu planet energia grawitacyjna w ich rdzeniach może utrzymywać stopione, gorące „wnętrzności” przez miliardy lat. Ta wysoka temperatura jest jednak powoli rozpraszana i może być obserwowana za pomocą wysoce czułych teleskopów na podczerwień. Tak więc temperatura na 47 stopni Kelvina dziewiątej planety oznacza, że promieniowanie planetarne dominuje chłodzenie rdzenia, w przeciwnym razie temperatura wyniesie tylko 10 stopni Kelvina - powiedział Linder w komunikacie prasowym. „Jego wewnętrzna siła jest około 1000 razy większa niż jego pochłonięta moc”. Oznacza to, że odbite światło słoneczne będzie pomijalne w porównaniu z wewnętrznym ciepłem w obecnie generowanym świecie, co sprawia, że sygnał podczerwony planety jest znacznie silniejszy niż poszukiwanie odbijanego światła słonecznego w zakresie długości fali optycznej. Może to wydawać się oczywistym wnioskiem dla astronomów szukających obiektów lodowych z dala od słońca. Ale wciąż jest niesamowitym pomysłem, że dziewiąta planeta jest najgorętszym obiektem w głębi kraju Układu Słonecznego, mimo że ma tylko 47 stopni powyżej zera absolutnego. W astronomii „ciepło” jest pojęciem względnym.
Znając tylko kilka wskazówek dotyczących natury dziewiątej planety, bardzo interesujące jest spojrzenie na to, jak ten hipotetyczny świat się tworzy. „Dzięki naszym badaniom kandydat na dziewiątą planetę jest teraz czymś więcej niż zwykłą masą punktową. Ma kształt i właściwości fizyczne ”- powiedział Mordasini.
Obecnie astronomowie wykorzystują modele obserwacji Browna i Batygina do śledzenia możliwej lokalizacji dziewiątej planety, ale trudno będzie zobaczyć świat za pomocą danych w podczerwieni, które są teraz dostępne dla nas.
Jak będzie wyglądać dziewiąta planeta? Najwyraźniej będziemy musieli poczekać, aż Wielki Synoptyczny Teleskop zostanie ukończony w pobliżu Cerro Tololo w Chile, zanim złapiemy słaby sygnał planety. Tylko wtedy będziemy w stanie zdecydowanie udowodnić, że istnieje tam świat i zrozumiemy, co to jest: mała gazowa planeta lub coś innego. Jednocześnie badania teoretyczne pomogą w założeniu, na czym składa się planeta.
