Hvad foregår der langt væk i vores solsystem? Er der en Planet 9 derude?
Ude i vores frimodige vidde af vores system er der kroppe på orbitalstier, der ikke giver mening med hensyn til vores otte-planeters solsystem. Der ser ud til at være en uopdaget krop derude, flere gange mere massiv end Jorden, og forme bane for nogle Kuiper Belt Objects (KBO'er) og få astronomer til at se dybere og mere grundigt ind i det ekstreme rækkevidde af vores system.
Det, de leder efter, er den mystiske og hidtil upræcise, niende planet.
Forsøget på at forstå vores solsystem er en af vores mest antikke opgaver, og selvom vores katalog over objekter i det indre solsystem er temmelig omfattende, er vores viden om det ydre system alt andet end komplet. For astronomer er det stadig skræmmende at observere detaljerne i det ydre system. Men de arbejder fortsat på det. Og jo mere de ser opførsel af fjerne objekter i Kuiper Belt, jo mere bevis for at de holder på at finde noget for Planet 9.
”At forstå solsystemets store arkitektur er en af menneskehedens ældste sysler og rangerer blandt naturvidenskabens store udfordringer.”
fra papiret “The Planet Nine Hypothesis” af Batygin et. al. 2019.
The Planet 9 Backstory
Historien om Planet 9 begyndte for alvor i begyndelsen af 2016, da astronomerne Mike Brown og Konstantin Batygin udgav et papir kaldet ”Evidence for a Distant Giant Planet in the Solar System.” (Der var tale om andre uopdagede planeter før da, men det var hovedsageligt bare skrav fra tinfoliebrigaden, angående “Nibiru” eller “Planet X.” Men jo mindre der er sagt om det, jo bedre.)
I deres papir fra 2016 viste Batygin og Brown, at der er grupper af KBO'er, hvis baner er formet på en sådan måde, at kun tilstedeværelsen af en anden planet kan forklare dem: Planet 9. Mens kredsløbet for de fleste KBO'er viser tydelige bevis for at blive hyrdet af Neptune, et betydeligt antal ekstremt fjerne KBO'er gør det ikke. Deres baner ser ud til at være på et fjernt punkt.
I denne artikel adresserer forfatterne denne uoverensstemmelse og siger: ”Vi finder ud af, at den observerede orbitaljustering kan opretholdes af en fjern excentrisk planet med masse større end ~ 10 jordmasser, hvis bane ligger i omtrent det samme plan som dem fra den fjerne Kuiper bælteobjekter… ”
Deres papir var delvis baseret på tilstedeværelsen af Sedna, en mindre planet, der først blev opdaget i 2003. Det er aphelion, eller den fjerneste afstand fra solen, var over 900 astronomiske enheder (AU.) På det tidspunkt var Sedna det koldeste, fjerneste objekt som vi kendte til i solsystemet. Sednas stærkt aflange bane blev først forklaret som et resultat af Neptuns tyngdekraftpåvirkning. Problemet er, at det aldrig kommer tæt nok på Neptune.
Men Sedna var bare begyndelsen. Det er en af en gruppe objekter, der kaldes ekstreme trans-neptuniske objekter (eTNO'er). Til sidst blev flere af disse fjerne objekter opdaget.
“Biden” eller VP 113 af 2012 blev opdaget i 2012. “Goblin”, eller 2015 TG 387, blev opdaget i 2015. Derefter opdagede astronomer i 2018 “FarOut” eller 2018 VG18. Hver af disse objekter er længere og længere væk.
Senest for faktisk kun få dage siden opdagede astronomer, hvad de spøgtigt omtaler FarFarOut. Der vides ikke meget om denne planet endnu, men det er den længste genstand, der endnu er fundet i vores solsystem.
Hvordan de finder bevis for Planet 9
Mange af de fjerne kroppe, der peger på eksistensen af Planet 9, blev fundet, mens et team af astronomer ledet af Dr. Scott Sheppard fra Carnegie Institute for Science faktisk ledte efter Planet 9. Selvfølgelig har de ikke fundet den hypotetiske planet endnu, men de finder stadig flere beviser.
Disse genstande er ekstremt svage og vanskelige at opdage. Arbejdet med at finde dem udføres stort set af computere. Kraftige teleskoper er rettet mod dele af himlen i perioder, og eksponeringer tages med intervaller på få minutter. Men at gøre dette genererer en enorm mængde data; alt for meget til, at astronomer kan sile igennem.
I stedet for dets computere, der udfører meget af det rutinemæssige arbejde. Astronomerne bruger algoritmer for at lade computeren kigge efter bevægelige objekter på baggrund af stjerner, og når computeren finder en, flagges den. Derefter kaster astronomerne et kig og ser, om computeren havde ret. De foretager derefter opfølgningsobservationer for at bekræfte resultaterne.
Nyt bevis for Planet 9
”Søgningen efter Planet Nine er allerede i fuld gang, og det er sandsynligt, at hvis Planet Nine - som det er forestillet her - vil blive opdaget inden for det kommende årti.”
fra “Planet 9-hypotesen”, Batygin, Brown, Adams og Becker, 2019.
Nu giver to nye undersøgelser os nye beviser til støtte for Planet 9.
Den første kaldes "Orbital Clustering in the Distant Solar System" fra Konstantin Batygin og Michael Brown, paret astronomer, der oprindeligt foreslog eksistensen af Planet 9. Den anden er "The Planet 9 Hypotese" også af Batygin og Brown, med Fred Adams og Juliette Becker, begge fra University of Michigan.
I det første papir "Orbital Clustering in the Distant Solar System" kaster forfatterne bøjlen. De gør sagen om, at der enten er en Planet 9 derude, der former baner fra fjerne objekter, eller at der er en observationsforskydning på arbejde. De tog sigte på at forstå, hvilke observationsfordrejninger der måtte være på spil, og forsøgte derefter at kvantificere dem grundigt.
Som tidligere nævnt deler de fjerne objekter, der antyder Planet 9, orbitalegenskaber til fælles. Det er, hvad hele denne Planet 9 ting handler om. For at være mere præcise er deres langsgående perihelioner klynget sammen, og hvad der kaldes deres orbitale polspositioner er også grupperet. I papiret konkluderer forfatterne, at det kun er en 0,2% sandsynlighed for, at dette er tilfældigt. Som de siger i deres papir, ”... er den statistiske betydning af denne klynge nu vanskelig at neddiskontere.”
Den anden artikel, der leverer nyt bevis for Planet 9, kaldes simpelthen "Planet 9-hypotesen."
I dette papir gør forfatterne igen sagen om, at selv om meget af den orbitale opførsel af fjerne Kuiper Belt Objekter let kan forklares og forudsigelig med hensyn til vores otte-planeters solsystem, er nogle ganske enkelt ikke det. Konkret peger de på ”observeret fysisk klynge af bane med halv-større akser ud over? 250AU, frigørelse af perihelia af udvalgte Kuiper-bælteobjekter fra Neptune, samt den dynamiske oprindelse af stærkt tilbøjelige / retrograd i lang tids kredsløb. ” Kort sagt giver tingene ikke mening derude, hvis vi begrænser os til vores otte-planeters solsystem for at forklare dem.
I introduktionen minder de os om, at det kun var i de sidste par årtier, at vi er begyndt at finde alle de mindre kroppe i udkanten af solsystemet. Som de siger i papiret, ”… i det forløbne kvart århundrede var vidne til opdagelsen og karakteriseringen af en mangfoldig samling af små iskolde genstande, der er bosiddende i det ydre rækkevidde af vores solsystem…” Og mens de fleste kroppe stemmer overens med Neptuns og andre planeter, nogle gør det ikke.
”De mest ekstreme medlemmer af denne befolkning sporer imidlertid meget langstrakte baner med perioder målt i årtusinder og viser et antal nysgerrige orbitalmønstre,” siger forfatterne. Igen er det, hvad forfatterne kalder ”slående tilpasning” af deres excentriske baner, den fælles hældning af orbitalplanerne og ”perihelion-afstande, der strækker sig langt ud over Neptuns tyngdepunkt,” som kræver forklaring.
Denne metode til at udlede en planetes eksistens ved dens gravitationseffekt på andre kroppe, før den iagttager planeten selv, er blevet prøvet før. Det lykkedes med at opdage Neptune, men mislykkedes, da det forudsagede eksistensen af en anden foreslået stjerne kaldet Nemesis.
Så hvad er derude der strækker disse genstande til så fjerne perihelioner? De siger, at kun en ekstremt fjern og tilstrækkelig massiv planet kan forklare alt dette: Planet 9. Meget af papiret forklarer, hvordan Neptun blev opdaget ved at observere bevægelser fra andre kroppe, og tegne en parallel med Planet 9-hypotesen. De løber også igennem nogle tidligere forslag fra andre astronomer om, at en anden planet muligvis lurer uopdaget i solsystemet, og former bane for KBO'er.
Med hvert papir og med hver nye opdagelse af en fjern KBO med underlige orbitalkarakteristika bliver saken for Planet 9 stærkere. Men direkte observation er stadig guldstandarden, og indtil videre har det undgået os. Men måske ikke så meget længere.
I konklusionen af ”Planet 9-hypotesen” siger forfatterne, ”Søgningen efter Planet Nine er allerede i fuld gang, og det er sandsynligt, at hvis Planet Nine - som det er forestillet her - vil blive opdaget inden for det kommende årti. ”
Der kan være en anden forklaring på banerne fra disse fjerne kroppe, der ikke kræver en planet 9. Et papir, der blev offentliggjort i januar 2019 kaldet "Hyrde i en selvgraviterende disk med trans-neptuniske objekter", antydede, at en samling af iskolde kroppe sammen kunne forårsage ulige baner fra disse fjerne verdener, og at en niende planet ikke er nødvendig for at forklare dem.
At finde Planet 9 ville være en stor triumf for astronomer. Tempoet for opdagelse af nye objekter i Kuiper Belt er ved at blive hurtigere. Med nyere, bedre teleskoper, der kommer online, og med forbedrede computere og algoritmer, der udvikles, vil det blive mere og mere vanskeligt for enhver planet, især en, der måske er 10 gange Jordens masse, at skjule.
Kilder:
- Forskningsartikel: Orbital Clustering in the fjern solsystem
- Forskningsartikel: The Planet Nine Hypothesis
- Forskningsartikel: BEVIS FOR ET DISTANT GIANTPLANET I SOLSYSTEMET
- Pressemeddelelse: Mere støtte til Planet Nine
- Forskningsdokument: SHEPHERDING IN A SELF-GRAVITATING DISK OF TRANS-NEPTUNIAN OBJECTS
- Pressemeddelelse: Caltech-forskere finder bevis på en rigtig niende planet
