Poszukiwania Planety X wciąż trwają

O hipotetycznej Planecie X zrobiło się głośno w 2016 r., kiedy to astronomowie Konstantin Batygin i Michael Brown z Caltech opublikowali pracę o tym obiekcie w "The Astronomical Journal". Przedstawili w niej swoje argumenty przemawiające za istnieniem nieodkrytej jeszcze planety na krańcach Układu Słonecznego. Dowody na to znajdują się w innych obiektach znajdujących się daleko poza orbitą Neptuna.Obiekty te nazywane są ekstremalnymi obiektami transneptunowymi (ETNO). Mają one ogromne eliptyczne orbity, nigdy nie zbliżają się do Słońca bardziej niż orbita Neptuna - na poziomie 30 au, ale wychylają się dalej niż na odległość 150 au. Batygin i Brown odkryli, że orbity te mają taki sam kąt w peryhelium, czyli w punkcie orbity, który jest najbliżej Słońca. Astronomowie przeprowadzili serię symulacji i stwierdzili, że grawitacyjne oddziaływanie dużej planety może skupiać orbity w ten sposób. Nowa praca Batygina i Browna rzuca świeże światło na poszukiwania Planety X.Początkowe wykrycie potencjalnej Planety X jeszcze w 2016 r. zostało dokonane na podstawie zaledwie sześciu ETNO - obiekty te są przecież bardzo małe i bardzo trudne do wykrycia. Z czasem odkryto więcej ETNO - dziś wiemy o co najmniej 19 obiektach - co oznacza, że mamy teraz więcej danych do przeanalizowania, aby obliczyć charakterystykę potencjalnej planety.W 2019 r. astronomowie zrewidowali dostępne informacje i doszli do wniosku, że kilka rzeczy było błędnych. Masa planety była tylko pięć, a nie dziesięć razy większa od masy Ziemi, a jej ekscentryczność (jak bardzo jest eliptyczna) była znacznie mniejsza. Teraz zaktualizowano obliczenia."Jednakże pytanie, które zadaliśmy sobie podczas pandemii COVID-19 jest inne: czy w naszych symulacjach brakuje istotnych elementów fizyki? Poprzez nasze ciągłe i nieustanne badanie modelu odkryliśmy, że odpowiedź na to pytanie brzmi: tak" - czytamy w poście na blogu Find Planet Nine.Ich symulacje zakładały, że każdy obiekt, który porusza się poza obszar 10 000 jednostek astronomicznych od Słońca jest tracony w przestrzeni. To, czego naukowcy nie wzięli pod uwagę to fakt, że Słońce nie narodziło się w izolacji, ale prawdopodobnie w dużym, silnie zagęszczonym obłoku formującym gwiazdy.W takich warunkach, dziecko Układu Słonecznego prawie na pewno uformowałoby wewnętrzną część Obłoku Oorta, skorupy lodowych ciał otaczających Układ Słoneczny w odległości od 2000 do 100 000 au od Słońca. Powstanie olbrzymich planet, takich jak Saturn czy Jowisz, spowodowało wyrzucenie odłamków w przestrzeń międzygwiezdną, ale perturbacje grawitacyjne mijanych gwiazd zepchnęły je z powrotem w obszar oddziaływania grawitacyjnego Słońca, tak że w końcu utworzyły wewnętrzny Obłok Oorta.Batygin i Brown przeprowadzili całą masę nowych symulacji, biorąc pod uwagę nowe dane i odkryli, że obiekty w wewnętrznym regionie Obłoku Oorta rzeczywiście mogą się trochę poruszać."Planeta X zmienia jednak ten obraz na poziomie jakościowym. Ze względu na długotrwałe przyciąganie grawitacyjne orbity Planety X, wewnętrzne obiekty Obłoku Oorta ewoluują w skali miliardów lat, powoli zostając ponownie wstrzyknięte do zewnętrznego Układu Słonecznego. Więc co się z nimi dzieje? Przeprowadziliśmy symulację tego procesu, uwzględniając perturbacje pochodzące od kanonicznych gazowych olbrzymów, Planety X, mijanych gwiazd, jak również pływu galaktycznego, i odkryliśmy, że te ponownie wstrzyknięte obiekty wewnętrznego Obłoku Oorta mogą z łatwością mieszać się z odległymi obiektami Pasa Kuipera, a nawet skupiać się na orbitach" - czytamy na blogu Find Planet Nine.

Oznacza to, że niektóre z ekstremalnych ETNO, które znaleźliśmy, mogły w rzeczywistości pochodzić z Obłoku Oorta. Jednak symulacje zespołu pokazały również, że grupowanie obiektów z Obłoku Oorta byłoby słabsze niż w przypadku obiektów, które pochodzą z Pasa Kuipera. Sugeruje to, że bardziej ekscentryczna orbita potencjalnej Planety X lepiej wyjaśniałaby dane niż orbita, którą badacze zaproponowali w 2019 roku.Nie dowiemy się dokładnie, jak ekscentryczna może być ta orbita, dopóki nie będzie można przeprowadzić więcej badań zgrupowanych obiektów, aby określić, które z nich pochodzą z wewnętrznego Obłoku Oorta. Istnieje jednak granica tego, jak ekscentryczna może stać się orbita, zanim nie będzie już zgodna z naszymi obserwacjami zewnętrznego Układu Słonecznego. Ponieważ hipotetyczna planeta znajduje się tak daleko i jest tak niewyraźna, nasze szanse na jej dostrzeżenie są naprawdę niewielkie, więc te informacje mogą być wykorzystane do udoskonalenia modeli i powstrzymania nas przed szukaniem jej w miejscach, w których mogłaby się nie znajdować - miejmy nadzieję, że doprowadzi to do wykrycia tej nieuchwytnej bestii.