Proč právě nacházíme tuto takzvanou „planetu devět“?

Tento týden, pár astronomů Caltech odhalil důkaz deváté planety ve sluneční soustavě. Ačkoliv 20krát dál od Slunce než Neptun, je tato takzvaná „Planeta Devět“ také asi desetkrát hmotnější než Země.

Říkáme důkazy, ale není důkaz, protože neslavný „Pluto Killer“, Mike Brown a jeho kolega Konstantin Batygin, vlastně planetu přímo nepozorovali. Místo toho, jako dobré vyšetřování trestného činu, máme všechny stopy, které poukazují na planetárního podezřelého.

Teď je to jen otázka nalezení té zatracené skály.

Tak proč to trvalo tak dlouho, než se astronomové konečně zvedli na stopu něčeho tak velkého jako Planeta devět? Jak to celé létalo pod našimi nosy? A proč to vlastně ještě nemáme nalezeno to?

Začněme od začátku a nejprve se seznámíme s Kuiperovým pásem: region sluneční soustavy za oběžnou dráhou Neptunu. Jak řekl Brown Inverzní ve středu jsou různé předměty, které se zipují kolem Kuiperova pásu, distribuovány a otáčejí kolem slunce svým vlastním jedinečným způsobem. Není důvod myslet si, že by vykazovali podobné vzorce pohybu jakéhokoli druhu.

A přesto, v roce 2014, jeden z Brownových postdoktorů spoluautoval dokument, který ilustroval, jak 13 z nejvzdálenějších objektů v Kuiperově pásu, které obíhají kolem Slunce, je podivně podobné. Brown si všiml a začal s Batyginem hlouběji sledovat tyto objekty.

Pár si všiml šesti nejvzdálenějších 13 objektů, které měly kolem Slunce eliptické dráhy. Je to velmi zvláštní náhoda, ale i divnější je skutečnost, že všechny oběžné dráhy se také otáčely ve stejném prostorovém směru. Brown to přirovnává k tomu, aby viděl více rukou na stejné hodiny, které směřují ke stejnému číslu - i když se všechny ruce pohybují různými rychlostmi.

Dále, oběžné dráhy šesti objektů se naklánějí přibližně o 30 stupňů ve stejném směru. Existuje jen 0,007% šance, že se to stane. Něco způsoboval dostatečně velké rušení, které by stejně ovlivnilo všech šest objektů. Vstupte do myšlenky deváté planety.

Zde je důležité poznamenat, že k identifikaci těchto druhů vzorů a trendů mezi orbitálními objekty ve vesmíru je musíte pozorovat opravdu dlouho - alespoň několik měsíců. Brown a Batygin strávili asi rok jen pozorováním a shromažďováním dostatečných dat k ověření těchto vzorů, které by naznačovaly existenci deváté planety.

Je snadné pochopit, že převzetí takového projektu znamená blokovat spoustu času na něco, co může nebo nemusí vypadat. Žádný čas strávený ve vědeckém studiu není nikdy skutečně zbytečný nebo marný, ale pokud Brown a Batygin skutečně zjistili, že takovéto vzory neexistují, výsledky by byly diskutovány jako poznámka pod čarou - ne papír.

Klíčem k pochopení toho, co se v této situaci děje, je gravitace. Potřebujete objekt nebo sérii objektů, které mohou vyvinout dostatečnou gravitaci, aby udržely subpopulaci objektů seskupených dohromady. Brown a Batygin rychle vyloučili, že více objektů bylo příčinou, protože by to vyžadovalo, aby byl Kuiperův pás obýván 100krát více hmoty, než ve skutečnosti vlastní.

Další nejlepší vysvětlení byla planeta. Velký.

Pokud je vaším prvním instinktem chytit dalekohled a hledat planetu, blahopřeji: budete strašným vědcem. Prostor je velký. Pokud chcete svůj čas efektivně využít, musíte si být mnohem jistější, kam se chcete podívat, pokud nechcete strávit zbytek svého života a dívat se do tmy.

Astronomové provedli sérii simulací, které umístily planetární objekt do okolí za různých podmínek a zjistily, který z nich koreloval s údaji o oběhu, které shromáždil. Neměli moc štěstí, dokud v podstatě nehoda neprovedli simulaci s planetou na protisměrné dráze. To znamená, že když je podezřelá planeta na svém nejbližším přístupu ke slunci - pozice známá jako „perihelion“ - je to také 180 stupňů oproti perihelionu všech ostatních známých objektů. A v této konfiguraci se simulace nacházela s daty.

Brown a Batygin si mysleli, že udělali něco špatného. „Vaše přirozená odezva je„ Tato orbitální geometrie nemůže být správná, “řekl Batygin ve svém prohlášení.

"To nemůže být dlouhodobě stabilní, protože to by nakonec způsobilo, že se planeta a tyto objekty setkají a nakonec se srazí," řekl Batygin.

Není to tak v tomto případě, díky něčemu, co se nazývá střední odolnost proti pohybu, kde se objekty, které se navzájem přibližují, vyměňují energii, aby se zabránilo srážce, a udržují stabilní oběžné dráhy. Planeta Devět jemně tlačí oběžné dráhy jiných vzdálených objektů Kuiper Belt, takže každá věc je bezpečná a nikdo se neublíží.

Je to velmi zvláštní druh orbitálního fenoménu - a určitě ne jeden astronom by okamžitě přemýšlel, když se snaží vysvětlit pohyb planet.V tomto případě však toto vysvětlení neposkytuje pouze zvukové vysvětlení, jak a proč se výše zmíněných šest objektů pohybuje způsobem, jakým dělají. To také vrhá světlo na to, proč Sedna a 2012 VP113, dva další Kuiper Belt objekty, nejsou gravitačně ovlivněny Neptunem způsobem, jakým jsou jiné objekty Kuiper Belt - protože Planeta Nine je táhne pryč od osmé planety.

Tato simulace také odpovídá pozici čtyř dalších objektů s drahami pohybujícími se podél jedné kolmé linie od Neptunu a dalších objektů - které nyní známe jako Planeta devět.

Co nám tedy všechny tyto údaje poskytují? Jediná věc, kterou určitě víme, je, jak vypadá hrubá dráha planety Planet Nine. Je to docela dlouhá dráha - trvá přibližně 10 000 až 20 000 let, než objekt dokončí oběžnou dráhu kolem slunce. Celkově bude snaha najít Planetu devět něco jako hledat jehlu v kupce sena: Hledáte něco, co je samo o sobě velmi odlišné, ale jen nepatrná skvrna v rozlehlém prostoru.

Vzhledem k tomu, že Batygin a Brown právě zveřejnili svá zjištění, závod v podstatě začíná hned. Je-li planeta ve velmi vzdálených částech své oběžné dráhy, jsou to pouze největší teleskopy světa - jako W.M. Observatoř Keck a dalekohled Subaru, oba na Havaji - to najdou. Pokud je to blíže, méně výkonné nástroje mají šanci na první místo.

Pokud chcete najít první, raději si udělejte cestu k jednomu z těchto dalekohledů pronto. A když už jste na tom, vyčistěte pravidla pro pojmenování planet!