Νέα δεδομένα καθιστούν τον «Πλανήτη Εννέα» στο ηλιακό σύστημα όλο και πιο πιθανό

Από τότε που η Διεθνής Αστρονομική Ένωση (IAU) εισήγαγε έναν νέο ορισμό των πλανητών το 2006, βάσει του οποίου ο Πλούτωνας υποβιβάστηκε σε πλανήτη νάνο, το ηλιακό μας σύστημα έχει μόνο οκτώ πλανήτες.

Μπορεί όμως να υπάρχουν περισσότεροι, διότι εδώ και αρκετά χρόνια οι ειδικοί εικάζουν την ύπαρξη ενός άλλου, ενδεχομένως αρκετά μεγάλου ουράνιου σώματος, πολύ πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνα. Μέχρι στιγμής δεν υπάρχουν πειστικές αποδείξεις γι' αυτό, αλλά νέα ερευνητικά αποτελέσματα υποστηρίζουν τώρα αυτή την υπόθεση.

Η ζώνη Kuiper είναι μια περιοχή πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνα που φιλοξενεί πάνω από 70.000 αντικείμενα με διάμετρο μεγαλύτερη από 100 χιλιόμετρα, καθώς και αμέτρητα μικρότερα κομμάτια. Αυτά τα λεγόμενα δια-Ποσειδώνια αντικείμενα (TNOs) περιφέρονται κανονικά γύρω από τον Ήλιο σε σχεδόν κυκλικές τροχιές. Αλλά από το 2003, οι αστρονόμοι έχουν ανακαλύψει περίπου 30 TNOs που ταξιδεύουν σε εξαιρετικά ελλειπτικές τροχιές και έχουν εντυπωσιακά παρόμοιο χωρικό προσανατολισμό.

Ύποπτες τροχιακές ανωμαλίες

Αυτή η εντυπωσιακή ομαδοποίηση δεν θα μπορούσε να εξηγηθεί από τους γνωστούς πλανήτες του ηλιακού συστήματος. Ως εκ τούτου, η υπόθεση ενός άλλου μεγάλου πλανήτη που προκαλεί αυτές τις τροχιακές ανωμαλίες μέσω της βαρυτικής του επίδρασης ήρθε όλο και περισσότερο στο επίκεντρο του ενδιαφέροντος των ειδικών. Η ιδέα ενός «Πλανήτη Εννέα» κυκλοφορεί εδώ και δεκαετίες, αλλά μόλις το 2014 οι δύο Αμερικανοί αστρονόμοι Chad Trujillo και Scott Sheppard εξέτασαν σοβαρά αυτή την πιθανότητα. Η ιδέα του «Πλανήτη Εννέα» έγινε τελικά πραγματικά δημοφιλής χάρη στο έργο των Mike Brown και Konstantin Batygin από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας (Caltech).

Τι έδειχναν οι υπολογισμοί εκείνης της εποχής; Οι αρχικές μελέτες των Brown και Batygin υπέθεσαν ότι ο Πλανήτης Εννέα θα είχε περίπου δέκα γήινες μάζες και θα μπορούσε να περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο σε απόσταση περίπου 700 αστρονομικών μονάδων (AU) - δηλαδή είκοσι φορές την απόσταση μεταξύ Ποσειδώνα και Ήλιου.

Ωστόσο, μεταγενέστερες προσομοιώσεις των δύο ερευνητών υπέδειξαν ότι ο πλανήτης θα μπορούσε να είναι σημαντικά μικρότερος και πιο κοντά: τα μοντέλα πρότειναν μια μάζα περίπου πέντε γήινων μαζών και μια ημιάξονα μόλις 400 AU. Αυτό θα ήταν ευτύχημα για την αναζήτηση του μυστηριώδους ουράνιου σώματος, καθώς θα καθιστούσε ευκολότερο τον εντοπισμό του.

Υπερ-Γη ή μίνι Ποσειδώνας;

Φυσικά, λίγα μπορούν να ειπωθούν για την ακριβή φύση αυτού του πλανήτη, αλλά οι ερευνητές υποψιάζονται ότι πρόκειται για τη λεγόμενη υπερ-Γη ή για έναν μίνι Ποσειδώνα. Και οι δύο τύποι πλανητών μπορούν να βρεθούν σε πολλά άλλα αστρικά συστήματα, αλλά λείπουν από το δικό μας. Ο πλανήτης Εννέα θα μπορούσε επομένως να καλύψει ένα κρίσιμο κενό στην αρχιτεκτονική του ηλιακού μας συστήματος.

Μια μελέτη που παρουσιάζεται τώρα εκ των προτέρων στον διακομιστή προεκτυπώσεων ArXiv.org , η οποία πρόκειται να δημοσιευθεί σε προσεχές τεύχος του Astrophysical Journal , έχει αυξήσει σημαντικά την πιθανότητα ύπαρξης του πλανήτη Εννέα: Μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο Princeton με επικεφαλής τον Amir Siraj χρησιμοποίησε νέα υπολογιστικά μοντέλα για να αναλύσει τις τροχιές 51 αντικειμένων που επηρεάζονται από τη βαρύτητα στη ζώνη Kuiper, των οποίων οι τροχιές δεν μπορούν να εξηγηθούν από τους γνωστούς πλανήτες.

Τροχιές των αντικειμένων της ζώνης Kuiper

Προηγούμενες αναλύσεις έχουν δείξει ότι ένας υποθετικός πλανήτης Εννέα (η τροχιά του φαίνεται εδώ με κίτρινο χρώμα) επηρεάζει τις τροχιές των μακρινών αντικειμένων της ζώνης Kuiper. Η ευθυγράμμισή τους, γνωστή ως ομαδοποίηση, παρουσιάζει κατά μέσο όρο παρόμοιο χωρικό προσανατολισμό.

Σε σύγκριση με προηγούμενες μελέτες, οι οποίες εξέταζαν μόνο εννέα έως έντεκα τέτοια αντικείμενα, η διευρυμένη βάση δεδομένων επέτρεψε μια πολύ πιο ισχυρή στατιστική ανάλυση. Το αποτέλεσμα: Η πιθανότητα η παρατηρούμενη ευθυγράμμιση των τροχιών να είναι καθαρά συμπτωματική είναι μόνο μία στις χίλιες. Αν και αυτό δεν αποτελεί άμεση απόδειξη της ύπαρξης ενός μεγάλου, άγνωστου ακόμη πλανήτη, είναι ωστόσο μια ισχυρή ένδειξη.

Επιπλέον, τα μοντέλα έδειξαν ότι ορισμένοι από τους TNOs που αναλύθηκαν έχουν τροχιές που δεν αποσταθεροποιούνται από τη βαρύτητα του Ποσειδώνα ακόμη και για δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτό υποδηλώνει επίσης την πιθανή επίδραση ενός ένατου πλανήτη στις τροχιές τους.

Για τη μελέτη τους, η ομάδα του Siraj προσομοίωσε περισσότερους από 300 συνδυασμούς μάζας και τροχιακών παραμέτρων για να αποκτήσει μια πιο ακριβή εικόνα του υποθετικού πλανήτη. Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν μια πιο στενή, πιο ελλειπτική τροχιά από ό,τι θεωρούνταν προηγουμένως, η οποία συνολικά ανταποκρίνεται περισσότερο στις τροχιές των γνωστών πλανητών του ηλιακού συστήματος. Με βάση τα δεδομένα που ελήφθησαν, ο υποθετικός πλανήτης θα πρέπει να έχει περίπου 4,4 γήινες μάζες. Όλα αυτά θα μπορούσαν να μας φέρουν πιο κοντά στην πραγματική ανακάλυψη του Πλανήτη Εννέα, επειδή επιτρέπουν μια πιο λεπτομερή αναζήτηση για το δυσοίωνο αντικείμενο.

Αστεροσκοπείο Vera C. Rubin στη Χιλή

Το Παρατηρητήριο Vera C. Rubin στην κορυφή El Peñón, ύψους 2.682 μέτρων, στη βόρεια Χιλή πρόκειται να τεθεί σε πλήρη λειτουργία το επόμενο έτος. Ίσως αυτό το κατοπτρικό τηλεσκόπιο και οι 189 αισθητήρες CCD του, ο καθένας με 16 megapixel, να μπορέσουν να ανακαλύψουν τον Πλανήτη Εννέα.

Προς το παρόν, δεν υπάρχει συγκεκριμένη αναζήτηση, αλλά αυτό θα αλλάξει σύντομα με την έναρξη λειτουργίας του αστεροσκοπείου Vera C. Rubin στη Χιλή το επόμενο έτος. Το αστεροσκοπείο, το οποίο είναι εξοπλισμένο με τη μεγαλύτερη ψηφιακή κάμερα στον κόσμο , θα παρακολουθεί ολόκληρο τον ορατό ουρανό και θα λαμβάνει φωτογραφίες σε τακτά χρονικά διαστήματα. Ίσως ο Πλανήτης Εννέα να κάνει όντως την εμφάνισή του σε μια από αυτές τις εικόνες.

Ο Mike Brown είναι αισιόδοξος: «Είμαι αρκετά σίγουρος ότι μέσα στους πρώτους 18 μήνες είτε θα βρούμε τον Πλανήτη Εννέα είτε θα καταστήσουμε τα στοιχεία τόσο αδιάσειστα που δεν θα υπάρχουν άλλες επιλογές». Ο Amir Siraj συμφωνεί: «Οι πιθανότητες να ανακαλύψουμε τον πλανήτη μέσα στα πρώτα ένα με δύο χρόνια είναι καλές». Μέχρι τότε, ωστόσο, ο μυστηριώδης γίγαντας στην άκρη του ηλιακού μας συστήματος παραμένει μια θεωρία, αν και ακαταμάχητη. (Thomas Bergmayr, 12 Δεκεμβρίου 2024)