Powered By Blogger

wtorek, 18 lipca 2017

Planeta numer 9: nowe hipotezy „za” (2)

Dziewiąta Planeta w wizji artysty


*

W 2016 roku astronomowie ogłosili istnienie nieznanej planety w naszym układzie planetarnym. Jednakże ta hipoteza została poddana w wątpliwość ze względu na błędy w danych obserwacyjnych, które wykryto. Teraz hiszpańscy astronomowie użyli najnowszej techniki do analizy orbit tzw. ETNO i w końcu oznajmili, że jest tam coś, co je zakłóca – a mianowicie planeta znajdująca się na dystansie 300-400 AU, czyli od 4,5 x 10^10 do 6 x 10^10 km.

Na początku 2016 roku, badacze z Caltech obwieścili, że mają dowód na istnienie tego obiektu zlokalizowanego w odległości 700 AU czyli 1,05 x 10^11 km i o masie 10 x większej od masy Ziemi – czyli wynoszącej 6 x 10^24 ton. Ich obliczenia były motywowane przez badanie orbit ETNO w Pasie Kuipera, które sugerują istnienie Planety 9 w Systemie Słonecznym.

Jednakże uczeni z kanadyjsko-francusko-hawajskiego Projektu OSSOS wykryli błędy w swych własnych obserwacjach orbit tych ETNO, które systematycznie zmierzają w kierunku tego samego regionu nieba i uważają, że inne grupy badawcze, w tym ta z Caltech, może doświadczyć tego samego wrażenia. Zgodnie z tamtymi uczonymi, nie będzie konieczności proponowania istnienia masywnego ciała perturbującego ich ruch w celu wyjaśnienia tych obserwacji.

Jednakże teraz, dwaj astronomowie z Complutense Universidad w Madrycie wprowadzili nową technikę badania tzw. ETNO, znajdujących się na dystansie 150< AU i które nigdy nie przecinają orbity Neptuna. Najpierw te wszystkie wnioski zostały opublikowane w magazynie MNRAS, wskazując na istnienie planety poza Plutonem.

Punkty węzłowe orbity to są punkty, w których orbita danego ciała niebieskiego przecina się z płaszczyzną Układu Słonecznego. Są to dwa punkty, w których interakcja pomiędzy ciałami a resztą planet Układu Słonecznego jest najbardziej możliwa i właśnie dlatego w tych właśnie punktach obiekty ETNO mogą doświadczać drastycznych zmian swych orbit, a nawet kolizji.


Tak jak komety wchodzą w interakcję z Jowiszem


- Jeżeli nie ma tam czegoś, co zakłócałby ich ruch, to węzły ETNO powinny być nienaruszone i stałe, bo nie ma czegoś dla nich do uniknięcia, ale jeżeli jest tam jeden lub więcej obiektów zakłócających ich ruch, to dwie sytuacje mogą powstać – wyjaśnia Carlos de la Fuente Marcos, jeden z autorów do SINC. – Jedna możliwość jest taka, że ETNO są stabilne, i w tym przypadku, węzły będą miały tendencję trzymania się z daleka od orbity możliwego ciała perturbującego. Ale jeżeli one są niestabilne, to one będą jak komety w interakcji grawitacyjnej z Jowiszem, z tendencją do zbliżenia się jednego z węzłów do orbity możliwego ciała perturbującego.

Używając obliczeń i banku danych, hiszpańscy astronomowie odkryli, że węzły 28 analizowanych ETNO (i 24 ekstremalnych Centaurów[1], których średnie odległości od Słońca wynoszą <150 AU) znajdujących się w dużej odległości od Słońca, poza tym znaleźli oni korelację, w której nie ma miejsca miedzy położeniami węzłów a nachyleniem orbit, jednym z parametrów, który definiuje orientację tych lodowych obiektów w kosmosie.

- Zakładając, że ETNO są w swej dynamice podobne do komet, które wchodzą w interakcję z Jowiszem, interpretowaliśmy te rezultaty jako sygnały istnienia planety, która aktywnie wpływa na ich orbity na dystansie rzędu od 300 do 400 AU – mówi de la Fuente Marcos. – Wierzymy, że to co widzieliśmy nie może być przypisane błędom obserwacyjnym.

Do tej pory badania, które zostały wywołane możliwością istnienia Dziewiątej Planety, przy użyciu danych dostępnych dla tych ETNO, argumentując iż były i są systematyczne błędy dotyczące orientacji ich orbit (opisanych przez trzy kąty) ze względu na sposób obserwacji. Niemniej jednak, odległość od węzłów zależy głównie od wielkości i kształtu orbity, parametrów, które są względnie wolne od obserwacyjnych błędów.

- Jest to pierwszy raz, kiedy użyto punktów węzłowych w celu spróbowania zrozumienia dynamiki ruchów ETNO – mówi de la Fuente Marcos dodając, że odkrycie więcej ETNO (w tym momencie znano ich tylko 28) pozwoli na potwierdzenie scenariusza i co za tym idzie, wymusi znalezienie orbity nieznanej planety poprzez analizy położenia węzłów.

Autorzy odnotowują, że ich badania popierają istnienie planetarnego obiektu położonego w odległości z hipotezy o 9. Planecie Mike’a Browna i Konstantina Batygina z Caltech’u, a także początkowo zaproponowana w 2014 roku przez Scotta Shepharda z Instytutu Carnegiego i Chadwicka Trujillo z Uniwersytetu Pn. Arizony; co także koresponduje z jego wcześniejszymi badaniami, które sugerują to, że jest więcej niż jedna nieznana planeta w Układzie Słonecznym.

ETNO na peryferiach Układu Słonecznego - wizja artysty

Czy istnieje także Dziesiąta Planeta?


De la Fuente Marcos wyjaśnia, że hipotetyczna 9. Planeta zasugerowana w jego studium nie ma niczego do czynienia z inną możliwą planetą czy planetoidą znajdującą się o wiele bliżej od nas i wskazywana przez inne wcześniejsze odkrycia. Również wykorzystanie danych orbit ETNO z Pasa Kuipera, astronomki Kathryn Volk i Renu Malhotra z Uniwersytetu  Arizona odkryły, że płaszczyzna, na której obiekty te poruszają się wokół Słońca są lekko zwichrowane - fakt, który może być wyjaśniony, tym że istnieje jakiś zakłócający ich bieg obiekt o wielkości Marsa, w odległości 60 AU czyli 9 x 10^9 km od Słońca. 

- Według aktualnej definicji planety, ten inny obiekt może nie być prawdziwą planetą, nawet jeżeli jest on rozmiarów Ziemi, bo może być otoczony przez duże asteroidy albo planety karłowate – wyjaśnia hiszpański astronom – w każdym razie jesteśmy przekonani, że prace Volka i Malhotry mają solidne umocowanie w dowodach na istnienie masywnego ciała niebieskiego poza Pasem Kuipera – i tzw. Kuiper Cliff – najdalszym punktem Pasa Transneptunowego, w odległości 50 AU od Słońca, i mamy nadzieję, że wkrótce przedstawimy nową pracę popierającą jej istnienie.


Moje 3 grosze


Kwestia istnienia 9. i 10. Planety jest dla mnie o tyle ciekawa, że byłyby to dwa doskonałe przyczółki do ekspansji Ludzkości w Kosmos. I co ciekawe – jeszcze w XX wieku pisał o nich w swych mrocznych opowiadaniach grozy H.P. Lovecraft, który nadał im nawet nazwy: Yuggoth i Shaggai. Wprawdzie Yuggothem był Pluton, ale że ten ostatni przestał być pełnoprawną planetą, więc nazwa może być przeniesiona na Planetę 9.

Czy na tych planetach mogą istnieć jakieś formy życia? Białkowego na pewno nie. Jeżeli już, to jakieś kriobakterie ekstremofile, albo istoty, które – podobnie jak na dnie ziemskiego Wszechoceanu u wylotów kominów hydrotermalnych – czerpią energię nie ze światła słonecznego, ale z przemian chemicznych. Tak czy inaczej, odkrycie tych dwóch planet byłoby tryumfem astronomii obliczeniowej porównywalnym z odkryciem planet poza orbitą Saturna.


Więcej informacji zob.: C. de la Fuente Marcos, R. de la Fuente Marcos -  “Evidence for a possible bimodal distribution of the nodal distances of the extreme trans-Neptunian objects: avoiding a trans-Plutonian planet or just plain bias?”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Listy, lipiec 2017. DOI: 10.1093/mnrasl/slx106, Preprint http://adsabs.harvard.edu/abs/2017arXiv170606981D


Opracował - ©R.K.F. Leśniakiewicz



[1] Rodzaj ciał niebieskich obiegających Słońce pomiędzy orbitami Jowisza i Neptuna a nawet dalej, stanowiących stadium pośrednie pomiędzy planetoidami a kometami. Niektóre z Centaurów mają nawet słabą komę.