Dziewiąta Planeta Układu Słonecznego - pięć najważniejszych pytań

Kilka dni temu Konstantin Batygin i Mike Brown z Caltech ujawnili wyniki badań, które sugerują, że gigantyczna planeta może czaić się daleko poza orbitą Plutona i jego krewnych w Pasie Kuipera. Do tej pory uważano, że w Pasie Kuipera mogą znajdować się niewielkie obiekty, a nawet planety karłowate, ale nie masywne obiekty pokroju planet.

Hipotezę istnienia tajemniczej Dziewiątej Planety astronomowie wywnioskowali na podstawie orbit odległych obiektów, m.in. Sedny i obiektu 2012 VP113. Orbity tych ciał są inne od większości obiektów z Pasa Kuipera i do tej pory nie zaproponowano żadnej teorii tłumaczącej tę ekscentryczność. Batygin i Brown wysunęli tezę, że to tajemnicza Dziewiąta Planeta może wpływać na charakterystykę orbit Sedny i 2012 VP113. Na skalno-lodowe ciała z Pasa Kuipera niewątpliwie wpływa Neptun, ale jego grawitacja nie jest na tyle silna, by tak bardzo zmieniać orbity wspomnianych obiektów.

Grawitacyjne perturbacje obiektów tworzących Pas Kuipera można wytłumaczyć występowaniem planety o co najmniej 10 masach Ziemi, poruszającej się po orbicie ok. 700 j.a. i eliptyczności 0,6 (dzięki której w peryhelium obiekt znalazłby się zaledwie 280 j.a. od Słońca). Analizy badaczy z Caltech są oparte na dość mocnych danych, istnienie Dziewiątej Planety należy zatem uznać za mocno prawdopodobne.

Ale istnienie gigantycznej planety na obrzeżach Układu Słonecznego rodzi wiele pytań, na które dziś może nie być satysfakcjonujących odpowiedzi. Spróbujmy jednak podjąć te najważniejsze.

Dziewiąta Planeta to prawdopodobnie Minineptun. Terminu tego po raz pierwszy użyto w 2009 r. do określenia planet o 10 masach Ziemi. Z tego, co wiemy o powstawaniu planet, świat taki jak Minineptum byłby otoczony gęstą atmosferą zdominowaną przez pierwotny wodór i hel. Ponieważ Neptun jest 17 razy większy od Ziemi, nowo odkryta planeta byłaby podobna do lodowych gigantów, a nie skalistych planet, takich jak Ziemia.

Do tej pory Układ Słoneczny wydawał się być niezwykły pod względem swojej planetarnej architektury w porównaniu z innymi odkrywanymi układami planetarnymi. W szczególności, większość systemów planetarnych wokół chłodnych gwiazd zdaje się zawierać co najmniej jeden świat o masie pomiędzy Ziemią a Neptunem (być może aż 60 proc. systemów we wszechświecie). Potwierdzenie istnienia Minineptuna umieszcza Układ Słoneczny w znacznie bardziej typowej kategorii - co jest dobre lub złe, w zależności od punktu widzenia.

Dziewiąta Planeta jest na tyle daleko od Słońca, że dociera na nią niewiele promieniowania słonecznego. Ale gruba warstwa atmosfery wodorowej jest nieprzepuszczalna dla promieniowania podczerwonego. Oznacza to, że Dziewiąta Planeta może przypominać szklarnię. Jest możliwe, że na rozważanej planecie panują odpowiednie warunki do istnienia wody. Mogą one być zbliżone do głębin Ziemi, w których przecież istnieją organizmy żywe. Dziewiąta Planeta może być w istocie jednak sterylna - nawet jeżeli pod warstwami lodu istnieje magazyn wody, to mało prawdopodobne jest, że są w nim obecne związki chemiczne odpowiednie do wykształcenia życia. Chyba, że skaliste jądro miało na jakimś etapie kontakt z oceanem.

Zgodnie z obowiązującą wiedzą astronomiczną, tak duże planety jak rozważany Minineptun nie powinny istnieć tak daleko od swoich gwiazd. Na rubieżach Układu Słonecznego nie ma po prostu wystarczającej ilości materiałów i wystarczająco silnej grawitacji, która utworzyłaby gigantyczną planetę. Dziewiąta Planeta może być zatem zaginionym piątym lodowym olbrzymem, który prawdopodobnie kiedyś istniał w Układzie Słonecznym, ale został z niego wyrzucony. Hipotetyczna planeta w Pasie Kuipera pasuje do tego scenariusza.

Cały proces klasyfikacji planet ma na celu zwiększenie naszej wiedzy naukowej. Istnienie Dziewiątej Planety w Pasie Kuipera rozwiązuje kilka poważnych problemów współczesnej astronomii, ale generuje dodatkowe. Jeżeli w międzyczasie naukowcy nie odkryją, jakie inne ciało może oddziaływać grawitacyjnie na inne obiekty w Pasie Kuipera, prawdopodobieństwo istnienia Dziewiątej Planety należy uznać za wysokie.