Adânc în limitele exterioare ale sistem solar — atât de departe de planetele cunoscute încât soarele abia ar putea fi distins de o stea din apropiere — o lume masivă, înghețată, ar putea fi pândit în umbră, așteptând să fie descoperită de omenire.
Și ziua în care vom găsi în sfârșit această planetă evazivă ar putea veni în curând, datorită unui telescop de ultimă generație care va începe să scaneze cerul anul viitor.
Sistemul solar are opt planete oficiale: Mercur, Venus, Pământ, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun. Dar, în ultimii ani, astronomii au propus că o a noua lume, supranumită „Planeta Nouă”, s-ar putea ascunde în zonele îndepărtate ale cartierului nostru cosmic.
Și nu, nu vorbim despre Pluton, care a fost retrogradată de la statutul planetar complet la „plană pitică” în 2006. În schimb, oamenii de știință cred că Planeta Nouă este un gigant de gaz sau gheață cu miliarde de mile mai departe decât restul planetelor. Dacă există, ar putea rescrie și înțelegerea noastră despre originile și evoluția sistemului solar.
Legate de: Cât timp ar dura să ajungem la Planeta 9, dacă o găsim vreodată?
Astronomii au prezis cât de mare ar putea fi această lume ipotetică, cât de departe s-ar putea afla și chiar unde ar trebui să fie pe orbita ei în jurul Soarelui. Totuși, găsind de fapt Planeta Nouă, uneori numită Planeta Xa ocolit oamenii de știință timp de aproape un deceniu.
Dar vânătoarea pentru potențiala a noua planetă a sistemului solar s-ar putea să se apropie în curând de final. Odată cu deschiderea revoluționarului Observatorul Vera C. Rubin în 2025, este posibil să găsim în sfârșit Planeta Nouă în următorii câțiva ani – sau să excludem definitiv ideea, au spus experții pentru Live Science.
„Este foarte greu de explicat sistemul solar fără Planeta Nouă”, Mike Brown, un astronom de la Caltech care a propus ipoteza Planet Nine împreună cu un coleg, a declarat pentru Live Science. „Dar nu există nicio modalitate de a fi 100% sigur [it exists] până când o vezi.”
Ipoteza Planetei Nouă
Ideea unei a noua planete în sistemul solar a fost însămânțată pentru prima dată de descoperirile lui Uranus în 1781 şi Neptun în 1846, la mai bine de 3.000 de ani după ce celelalte planete au fost observate pentru prima dată de babilonieni. Aceste descoperiri au dovedit că sistemul solar era mult mai mare decât crezuse odată omenirea și au ridicat posibilitatea ca alte lumi să aștepte să fie descoperite.
Dar, în afară de Pluto, acum retrogradat, nicio planetă cu drepturi depline dincolo de Neptun sau Centura Kuiper – un inel masiv de asteroizi, comete și planete pitice care orbitează în jurul Soarelui dincolo de Neptun – nu au mai apărut de atunci. Și pe măsură ce astronomii au cartografiat mai mult din sistemul solar exterior, părea din ce în ce mai puțin probabil să le lipsească ceva la fel de mare ca o planetă.
Cu toate acestea, o descoperire din 2004 a schimbat asta. Oamenii de știință au descoperit că Sedna – o potențială planetă pitică situată dincolo de Centura Kuiper – avea o orbită ciudată în jurul Soarelui. Traiectoria sa neobișnuită a sugerat că o altă masă mare din sistemul solar exterior trăgea gravitațional minilume. Dar fără mai multe informații, această ipoteză a fost greu de demonstrat.
Apoi, într-o studiu 2014, astronomii au anunțat că au detectat un obiect mai mic în Centura Kuiper, numit 2012 VP113, cu o orbită excentrică similară cu cea a lui Sedna. Descoperirile au sugerat, de asemenea, că mai multe obiecte trans-neptuniene excentrice (TNO) așteptau să fie găsite.
Aceste descoperiri au atras atenția lui Brown și a colegului astronom de la Caltech Constantin Batygin, care a observat că atât Sedna, cât și VP113 din 2012 au avut aceeași „înclinare” în orbite. Această neregularitate comună, care face ca obiectele să coboare pentru scurt timp sub planul de orbită al planetelor cunoscute, a sugerat că ceva – cum ar fi un aglomerat de asteroizi, o planetă pitică sau chiar o lume cu drepturi depline – trage de aceste obiecte.
Legate de: 8 obiecte ciudate care ar putea fi ascunse în sistemul solar exterior
„La început, nu am spus că există o planetă pentru că am crezut că era un lucru ridicol să existe”, a declarat Brown, care a descoperit împreună Sedna și a jucat un rol esențial în retrogradarea planetară a lui Pluto, pentru Live Science. „Dar am încercat o mulțime de lucruri diferite pentru a explica ceea ce vedeam și nimic altceva nu a funcționat.”
Chiar și după ce perechea și-a dat seama că o a noua planetă este posibilă, au decis să se ocupe de descoperirile lor până când vor putea găsi o altă explicație, mai puțin controversată. Cu toate acestea, au găsit apoi încă patru TNO-uri cu orbite potrivite, deformate, ceea ce a făcut dintr-o dată o planetă dispărută să arate ca cea mai logică explicație.
La acea vreme, duoul a calculat că existau doar 2% șanse ca toți cei șase TNO pe care i-au studiat să-și împărtășească ciudateniile orbitale datorită șanselor aleatorii. „Și de îndată ce vezi asta, îți spui „Oh, naiba, există o planetă acolo”, a spus Brown.
Deci, în 2016, Brown și Batygin și-au publicat „Ipoteza Planetei Nouă”, care de atunci a captat imaginația publicului.
Completarea golurilor
Din 2016, Brown, Batygin și alții au continuat vânătoarea pentru Planet Nine. Deși nu l-au găsit încă, au descoperit și mai multe TNO excentrice – ducând numărul total la 13 și întărind și mai mult cazul pentru Planet Nine.
Aceste descoperiri constrâng, de asemenea, dimensiunea potențială a planetei Nouă, distanța sa de la Soare și traiectoria sa orbitală prin sistemul solar.
„Cele mai bune estimări ale noastre sunt că este de aproximativ șapte ori mai masiv decât Pământul”, sau oriunde între cinci și 10 ori masa planetei noastre, a spus Brown. Aceasta ar face-o a cincea cea mai masivă planetă din sistemul solar, în urmă Jupiter, SaturnNeptun și Uranus, a adăugat el.
Compoziția Planetei Nouă este probabil „cel mai asemănătoare cu Neptun”, datorită distanței sale de la soare, a spus Brown. „Aceasta i-ar pune diametrul la ceva de două ori lățimea Pământului”, a adăugat el. Unii oameni de știință au sugerat și Planeta Nouă ar putea fi înconjurat de lunila fel cum sunt giganții gazoși.
Este foarte greu de explicat sistemul solar fără Planeta Nouă.
Mike Brown, CalTech
Legate de: Unde se termină sistemul solar?
Dacă există, Planeta Nouă este probabil la aproximativ 500 de unități astronomice distanță de Soare, în medie, ceea ce înseamnă că este de 500 de ori mai departe de Soare decât este Pământul. Acest lucru poate suna îndepărtat, dar de dimensiuni similare exoplanete au fost descoperite care orbitează stelele extraterestre la distanțe la fel de masivearătând că acest lucru este posibil.
Atât de departe, ar putea dura între 5.000 și 10.000 de ani pentru ca Planeta Nouă să finalizeze o singură călătorie în jurul Soarelui. Orbita sa este probabil foarte eliptică, așa că distanța sa de la Soare ar varia mult în timp. De asemenea, probabil că nu orbitează pe același plan ca și restul planetelorceea ce face și mai dificil de găsit.
Orbită neobișnuită a planetei Nine și distanța extremă față de Soare cresc, de asemenea, posibilitatea ca acesta ar putea fi o planetă necinstită — o lume interstelară care a fost capturată de soare după ce a fost ejectată din sistemul său stelar. Cu toate acestea, Brown și Batygin cred că Planeta Nouă s-a format probabil alături de celelalte planete din sistemul solar.
Este cu adevărat acolo?
Mulți astronomi sunt optimiști cu prudență în ceea ce privește existența Planetei Nouă.
Este „destul de probabil” ca Planeta Nouă să existe, Alessandro Morbidelli, un astronom de la Observatorul Côte d’Azur din Franța, a spus Live Science într-un e-mail. „Există mai multe linii indirecte de dovezi în favoarea existenței sale”, a adăugat Morbidelli, care a revizuit lucrarea lui Brown și Batygin din 2016 înainte de publicare.
David Rabinowitz, un astrofizician la Universitatea Yale, a fost de acord că există probabil ceva acolo, iar Planet Nine este „cea mai bună explicație de până acum”, a spus el pentru Live Science. Descoperirile de TNO excentrici suplimentare de când a fost propusă pentru prima dată Planeta Nouă au menținut încrederea în această teorie, a spus el.
Dar nu toată lumea este convinsă că Planeta Nouă este reală.
“A fost un roller-coaster! Am trecut de la a crede că era 90% acolo la 10% și peste tot,” Sean Raymond, un cercetător la Laboratorul de Astrofizică Bordeaux din Franța, a declarat Live Science într-un e-mail. „Sunt înrădăcinată să fie acolo, dar sunt încă agnostic dacă cred că este acolo”.
Legate de: Care este numărul maxim de planete care ar putea orbita Soarele?
Îndoielile cu privire la Planeta Nouă sunt înrădăcinate în potențiale explicații alternative pentru comportamentul ciudat observat în rândul operatorilor de televiziune. De exemplu, anomaliile gravitaționale semnalate de Brown și Batygin ar putea fi cauzată de o gaură neagră pentru copiian disc gigant invizibil de praf sau a întâlnire strânsă istorică cu o planetă necinstită. Alternativ, TNO-urile pot fi dovezi că modelul nostru de gravitație trebuie modificat.
Alții cred că îndoielile aparente ale TNO sunt pur și simplu o „prejudecată de observație”, deoarece este mai ușor de observat TNO-urile care sunt mai aproape de Pământ decât cele mai îndepărtate. Samantha Lawlerastronom la Universitatea din Regina din Canada și a critic proeminent al ipotezei Planet Ninea spus Live Science într-un e-mail.
„Cred că au rămas o mulțime de corpuri cu adevărat interesante de descoperit în sistemul solar exterior”, a spus Lawler. Dar Planet Nine nu este una dintre ele, a adăugat ea.
Cu toate acestea, Brown și Batygin ignoră ideea că părtinirea observațională creează iluzia unei a noua planete.
„Sunt cât se poate de încrezător [that Planet Nine exists] până când îl găsești cu adevărat”, a spus Brown.
De ce nu l-am găsit?
Deci, dacă Planeta Nouă există, de ce nu am observat-o încă?
Răspunsul scurt este că planeta ascunsă este „foarte, foarte departe”, a spus Brown. Lumina reflectată de planetă ar fi foarte slabă în momentul în care a călătorit prin cea mai mare parte a sistemului solar (de două ori), ceea ce o face aproape imposibil de văzut.
Inițial, cercetătorii nu aveau nicio idee unde se afla planeta pe traseul orbital prezis. Asta înseamnă că au fost nevoiți să studieze o regiune uriașă a cerului pentru a căuta acest corp slab – asemănător cu încercarea „să găsească o singură balenă albă într-un ocean”, a spus Brown.
Legate de: De câte ori a orbit Pământul (și celelalte planete) în jurul Soarelui?
Până acum, cercetătorii au analizat mii de imagini din sondaje multiple ale cerului de-a lungul căii orbitale propuse de Planeta Nouă, căutând obiecte care se mișcă în timp, a spus Brown.
Din păcate, cerul nopții este plin de obiecte strălucitoare, în mișcare, cum ar fi cometele, așa că cercetătorii trebuie să trimită „o mulțime de gunoi” pentru a găsi planeta, a adăugat Brown.
În cea mai recentă lucrare, Brown și Batygin au analizat datele de la Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS) de la Observatorul Haleakala din Hawaii și a exclus cu încredere aproximativ 78% din calea orbitală suspectată ca posibile ascunzători pentru planetă.
Acest lucru a restrâns locația Planetei Nouă undeva în cele mai îndepărtate 22% din calea sa orbitală. Din păcate, telescoapele precum Pan-STARRS nu sunt suficient de puternice pentru a căuta în mod corespunzător acest spațiu.
Când îl vom găsi?
Dacă Planeta Nouă se ascunde în cele mai îndepărtate zone ale orbitei sale, vom avea nevoie de un telescop suficient de puternic pentru a o descoperi.
Brown și Batygin au început deja să analizeze datele de la telescopul japonez Subaru din Hawaii, care are șanse mai mari de a găsi planeta decât o face Pan-STARRS. Dar dacă acest sondaj nu reușește să ducă la bun sfârșit munca, ei vor apela la viitorul Observator Vera C. Rubin, care este în prezent în construcție în Chile.
Acest telescop de la sol, care va fi echipat cu cea mai mare cameră digitală din lumeva permite cercetătorilor să cerceteze sistemul solar mai mult decât au permis oricare dintre predecesorii săi, similar cu modul în care Telescopul spațial James Webb a permis cercetătorilor să privească mai departe în universul observabil decât oricând.
În prezent, observatorul este programat să se deschidă la sfârșitul anului 2025.
Legate de: 5 descoperiri spațiale pe care oamenii de știință se chinuie să le explice
Cu ajutorul telescopului de ultimă generație, Planeta Nouă ar putea fi găsită în următorii doi ani, a spus Brown. Totuși, a glumit și că spune același lucru în fiecare an din 2016.
Raymond și Rabinowitz au fost de acord că Planeta Nouă ar putea fi găsită în termen de un an de la intrarea în funcțiune a Observatorului Rubin. Totuși, dacă telescopul nu poate găsi planeta în primii câțiva ani, „atunci ipoteza este aproape moartă”, a spus Raymond.
Dar Morbidelli și Rabinowitz au subliniat că, chiar dacă telescopul nu găsește planeta imediat, ar putea identifica mai multe TNO, ceea ce ar ajuta să arate dacă teoria este viabilă.
De ce contează Planeta Nouă?
Deși oamenii de știință rămân împărțiți cu privire la existența Planetei Nouă, un lucru asupra căruia toți sunt de acord este că găsirea unei lumi evazive ar fi probabil cea mai mare descoperire a sistemului solar din secol.
Ar fi o descoperire „remarcabilă”, a spus Raymond. De asemenea, ar fi „uriaș” pentru înțelegerea noastră a originilor și evoluției sistemului solar, a adăugat el.
Observarea planetei ne-ar putea învăța, de asemenea, mai multe despre formarea și evoluția planetelor gigantice, a spus Morbidelli. Acest lucru nu numai că ne-ar ajuta să învățăm mai multe despre planetele din sistemul solar, ci și să arunce lumină asupra a mii de exoplanete gigantice din jurul stelelor îndepărtate.
Dacă agențiile spațiale precum NASA trimit sonde pentru a zbura aproape de planetă, ar putea dezvălui și mai multe indicii despre trecutul sistemului solar.
„Va avea multe secrete care vor fi dezvăluite studiind-o în detaliu”, a spus Brown.