Devintoji planeta už Neptūno (Planeta X): istorija ir paieškos

Sužinokite apie Devintąją planetą (Planeta X): nuo Lowello hipotezių iki šiuolaikinių paieškų, atradimų, orbitų anomalijų ir naujausių mokslinių hipotezių.

Neptūno planeta buvo atrasta 1846 m. Po šio atradimo daugelis žmonių manė, kad gali būti ir daugiau planetų, esančių toliau nuo Saulės nei Neptūnas. XX a. pradžioje Percivalis Lowellas teigė, kad turi būti dar vienas į planetą panašus kūnas, esantis toliau už Neptūną. Lowellas teigė, kad toks į planetą panašus objektas galėtų paaiškinti kai kuriuos dujinių milžinų, ypač Urano ir Neptūno, orbitų netolygumus. Didelės nematomos devintosios planetos gravitacija galėjo sutrikdyti Uraną tiek, kad būtų galima paaiškinti šiuos netolygumus. Jis pavadino ją "Planeta X".

Istorinis kontekstas ir Plutono atradimas

Lowello paskatino sistemingas stebėjimas ir paieškos, kurios galiausiai lėmė Klaudo Tombaugo (Clyde Tombaugh) Plutono atradimą 1930 m. Iš pradžių manyta, kad Plutonas galėtų būti ta „Planeta X“, tačiau vėlesni masės ir orbitos matavimai parodė, jog Plutonas yra per mažas, kad reikšmingai veiktų Urano ir Neptūno orbitas. Vėlesnės tikslinės planetų masės ir orbitų analizės, taip pat kosminių zondų (pvz., Voyager 2) duomenys, leido tiksliau apskaičiuoti sistemą ir sumažino pradinį poreikį manyti, jog yra didelė neatlikta planeta toliau už Neptūno.

XX ir XXI a. tyrimų pokyčiai

Per XX a. vidurį ir vėliau paaiškėjo, kad dalis ankstesnių netolygumų buvo dėl netikslių Urano ir Neptūno masių ar stebėjimų klaidų. Tačiau idėja apie tolimesnę, iki šiol neatrastą planetą niekada visiškai neišnyko ir evoliavo kartu su naujais atradimais Trans-Neptūno regione — Kuiperio juostoje ir už jos ribų rastais objektais.

„Planeta Devintoji“ (Planet Nine) — nauja hipotezė

2016 m. Saulės sistemos dinamikos tyrinėtojai pasiūlė atnaujintą hipotezę apie masyvų, tolimą kūną, dažniau vadinamą „Planet Nine“ arba „Devintąja planeta“. Šios hipotezės pagrindas — stebėtas kai kurių labai tolimų transneptūninių objektų (TNO) orbitų išsidėstymas ir koncentracija, kuri gali būti paaiškinta didelio masyvaus objekto gravitaciniu poveikiu. Siūloma, kad toks objektas galėtų turėti kelis Žemės masių (šimtų procentų Žemės masės; dažnai minima 5–10 Žemės masių), labai ekscentrišką ir plačią orbitą, kurios pusiau didžioji ašis galėtų būti šimtai ar net keli šimtai astronominių vienetų (AU).

Tyrimų ir apribojimai

• Apribojimai iš kosminių misijų ir palydovų: infraraudonųjų duomenų visuotinis aptikimas (pvz., misija WISE) leido atmesti egzistavimą didelio (Jupiterio ar Saturno tipo) kūno netoliese už Neptūno. Tačiau smulkesnės, kelis Žemės masių turinčios planetos WISE duomenyse gali būti nepastebėtos, jei jos yra pakankamai toli ir šaltos.
• Orbitų modelių neapibrėžtumas: dalis orbitų sutelkimo paaiškinimų gali kilti iš stebėjimo atrankos poveikio (observational bias) arba iš tolimos Kuiperio juostos savarankiškos gravitacijos. Kai kurie mokslininkai siūlo alternatyvas, pavyzdžiui, praeities žvaigždžių praskridimus ar kolektyvinį Kuiperio juostos poveikį.
• Stebėjimo sudėtingumas: tolimos planetos aptikimą apsunkina jos didelis atstumas ir dėl to labai silpnas švytėjimas, lėtas judėjimas žvaigždžių fone bei galimas buvimas už žvaigždžių tankių — visa tai padidina reikalingą stebėjimų apimtį ir jautrumą.

Kaip ieškoma ir kas laukia ateityje

Paieškos apima:

• giliojo lauko optinius ir infraraudonuosius tyrimus, kurie ieško silpnų, lėtai judančių objektų;
• analizę ir modeliavimą — ar pastebėti TNO išsidėstymai ir kitokie netolygumai tikrai rodo masyvų uždarą kūną;
• dideli sky survey projektai (pvz., Pan-STARRS, Dark Energy Survey) ir netrukus veikiančios observatorijos (Vera C. Rubin Observatory / LSST), kurios žada žymiai padidinti jautrumą ir dangos stebėjimų apimtį;
• tolimesni duomenys iš astrometrijos misijų (pvz., Gaia) ir naujų infraraudonųjų viso dangaus tyrimų.

Išvada

„Planeta X“ — idėja, kad už Neptūno egzistuoja dar viena didelė planeta — turi ilgą istoriją ir įvairias variacijas. Plutonas, nors ir atrastas su tokiu lūkesčiu, paaiškėjo per mažas, kad būtų tasai trūkstamas masyvus kūnas. Šiuolaikinės dinaminių modelių analizės ir naujausių stebėjimų interpretacijos vėl atgaivino panašią mintį kaip „Planet Nine“, tačiau jos įrodymas nėra galutinis ir ginčai tęsiasi. Dabartiniai ir artimiausi stebėjimo projektai padidins galimybes rasti tokį objektą arba galutinai atmesti jo egzistavimą pagal pateikiamus parametrus.

Paieška pagal raidę