Kunne der være et andet Pluto-lignende objekt ude i solsystemets fjernvidde? Hvad med to eller flere?
Tidligere i denne uge drøftede vi et nyligt papir fra planetjægeren Mike Brown, der sagde, at selv om der sandsynligvis ikke er nogen lyse, let at finde genstande, kunne der være mørke "lurer langt væk." Nu opretholder en gruppe astronomer fra England og Spanien mindst to planeter, der skal eksistere ud over Neptune og Pluto for at forklare orbitaladfærden hos objekter, der er endnu længere ude, kaldet ekstreme trans-Neptuniske objekter (ETNO).
Vi ved godt, at Pluto deler sit regionale solsystem med mere end 1500 andre små, iskolde verdener sammen med sandsynligvis utallige mindre og mørkere, der endnu ikke er blevet opdaget.
I to nye artikler, der blev offentliggjort i denne uge, bemærkede forskere ved Complutense-universitetet i Madrid og University of Cambridge, at den mest accepterede teori om trans-Neptuniske genstande er, at de skal bane i en afstand af ca. 150 AU, være i et orbitalplan - eller hældning - svarende til planeterne i vores solsystem, og de skal fordeles tilfældigt.
Men det adskiller sig fra hvad der faktisk observeres. Hvad astronomer ser er grupper af objekter med vidt spredte afstande (mellem 150 AU og 525 AU) og banehældninger, der varierer mellem 0 til 20 grader.
”Dette overskud af objekter med uventede orbitalparametre får os til at tro, at nogle usynlige kræfter ændrer fordelingen af de orbitale elementer i ETNO,” sagde Carlos de la Fuente Marcos, videnskabsmand ved UCM og medforfatter til undersøgelsen, ”og vi overveje, at den mest sandsynlige forklaring er, at der findes andre ukendte planeter ud over Neptune og Pluto. ”
Han tilføjede, at det nøjagtige antal er usikkert, men i betragtning af de begrænsede data, der er tilgængelige, antyder deres beregninger "der er mindst to planeter og sandsynligvis flere inden for rammerne af vores solsystem."
I deres undersøgelser analyserede teamet virkningerne af det, der kaldes 'Kozai-mekanismen', som er relateret til den tyngdepunktforstyrrelse, som et stort legeme udøver på bane til en anden meget mindre og længere væk genstand. De kiggede på, hvordan den stærkt eksentriske komet 96P / Machholz1 er påvirket af Jupiter (den kommer nær Mercury-bane i 2017, men den rejser så meget som 6 AU ved aphelion), og den kan "give nøglen til at forklare den forvirrende klynge af baner omkring argumentet om perihelion tæt på 0 °, der for nylig blev fundet for befolkningen i ETNO'er, ”skrev teamet i et af deres papirer.
De kiggede også på dværgplaneten, der blev opdaget sidste år kaldet 2012 VP113 i Oort-skyen (dens nærmeste tilgang til Solen er omkring 80 astronomiske enheder), og hvordan nogle forskere siger, at det ser ud til, at dens bane muligvis er påvirket af den mulige tilstedeværelse af en mørk og iskaldt superjord, op til ti gange større end vores planet.
”Dette Sedna-lignende objekt har den fjerneste perihelion fra enhver kendt mindre planet, og værdien af dets argument om perihelion er tæt på 0 °,” skriver teamet i deres andet papir. ”Denne egenskab ser ud til at blive delt af næsten alle kendte asteroider med en halvakse større end 150 au og perihelion større end 30 au (de ekstreme trans-Neptuniske objekter eller ETNO'er), og denne kendsgerning er blevet fortolket som bevis for eksistensen af en super -Jorden på 250 au. I dette scenarie kan en population af stabile asteroider hyrdes af en fjern, uopdaget planet større end Jorden, som holder værdien af deres argument om perihelion, der librer omkring 0 ° som et resultat af Kozai-mekanismen. ”
Naturligvis går teorien, der er fremsat i to papirer, der er offentliggjort af teamet, imod forudsigelserne fra de nuværende modeller om dannelsen af solsystemet, som siger, at der ikke er andre planeter, der bevæger sig i cirkulære baner ud over Neptun.
Men holdet pegede på den nylige opdagelse af en planetdannende disk omkring stjernen HL Tauri, der ligger mere end 100 astronomiske enheder fra stjernen. HL Tauri er mere massiv og yngre end vores sol, og opdagelsen antyder, at planeter kan danne flere hundrede astronomiske enheder væk fra systemets centrum.
Holdet baserede deres analyse ved at studere 13 forskellige objekter, så hvad der er behov for er flere observationer af de ydre regioner i vores solsystem for at bestemme, hvad der muligvis gemmer sig derude.
Yderligere læsning:
Carlos de la Fuente Marcos, Raúl de la Fuente Marcos, Sverre J. Aarseth. ”Vende mindre kroppe: hvilken komet 96P / Machholz 1 kan fortælle os om orbitaludviklingen af ekstreme trans-Neptuniske genstande og produktionen af objekter i nærheden af Jorden på retrogradbaner”. Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society 446 (2): 1867-1873, 2015.
C. de la Fuente Marcos, R. de la Fuente Marcos. ”Ekstreme trans-neptuniske genstande og Kozai-mekanismen: signaliserer tilstedeværelsen af trans-Plutoniske planeter? Månedlige meddelelser om Royal Astronomical Society Letters 443 (1): L59-L63, 2014.
