20. jaanuaril 2016 teatasid California tehnikainstituudi teadlased Konstantin Batygin ja Michael Brown, et nad leidsid tõendeid päikesesüsteemi serval asuva tohutu planeedi kohta. Matemaatiliste ja arvutisimulatsioonide põhjal ennustasid nad, et planeet peaks olema super-Maa, kaks kuni neli korda suurem kui Maa ja kümme korda suurem. Samuti arvutasid nad välja, et arvestades planeedi kaugust ja selle äärmiselt piklikku orbiiti, tiirleb planeet ümber Päikese 10 000–20 000 aasta jooksul.
Sellest ajast alates on paljud teadlased vastanud oma uurimistööga selle salapärase "üheksanda planeedi" võimaliku olemasolu kohta, kuna see ajutiselt dubleeriti. Üks viimastest uuringutest viidi läbi Arizona ülikoolis. Teadlased on näidanud, et kaugete Kuiperi vööobjektide äärmuslikud ekstsentrilisused võivad viidata nende minevikus ristumisele massiivse planeediga.
Selleks ajaks oli juba teada, et Kuiperi vöös on mitu objekti, mille dünaamika erineb teistest. Kui enamik neist sõltub nende praegusel orbiidil olevate gaasigigantide (näiteks Neptuun) raskusastmest, siis mõnedel Kuiperi vööpopulatsiooni hajutatud ketta liikmetel on orbiidid ebatavaliselt lähedased.
Kui Batygin ja Brown jaanuaris esmakordselt oma leiust teatasid, märkisid nad, et need objektid olid tugevalt rühmitatud nende perihelioonide ja orbiiditasandite asendite suhtes. Pealegi näitasid nende arvutused, et sellise kokkuleppe kogemata tekkimise tõenäosus on äärmiselt väike (tõenäosus oli hinnanguliselt 0,007%).
Selle asemel soovitasid nad, et nende objektide orbiitide määramise eest vastutab kauge ekstsentriline planeet. Selleks peab planeet olema Maast kümme korda massiivsem ja tema orbiit peab asuma samas tasapinnas (kuid objektide periheelist kõrvale kaldunud periheeliga 180 kraadi).
Selline planeet ei paku mitte ainult selgitust kõrge periheeliga Sedna-laadsete objektide, st äärmiselt ekstsentriliste orbiitidega planeetide olemasolu kohta ümber Päikese. Samuti aitab see selgitada, kust pärinevad välisest päikesesüsteemist kauged ja tugevalt kõrvalepõikunud esemed, kuna nende päritolu on tänaseni ebaselge.
Arizona ülikooli teadlased - sealhulgas professorid Renu Malhotra, dr Katrin Volk ja Jiang Wong - võtsid oma töös teistsuguse vaatenurga. Kui üheksas planeet ristub teatud äärmiselt ekstsentriliste Kuiperi vööobjektidega, spekuleerisid nad, on suur tõenäosus, et tema orbiit on nende objektidega resonantsis.
Reklaamvideo:
Niisiis, väikesed kehad väljutati pidevalt päikesesüsteemist nende orbiiti rikkuvate suurte objektidega kohtumise tõttu. Väljutamise vältimiseks peavad väikesed kehad olema kaitstud orbiidi resonantsiga. Ja kuigi need väikesed ja suured objektid võivad orbiidiradu ületada, ei jõua nad kunagi piisavalt lähedale, et üksteisele võimsalt mõjuda.
Nii jäi Pluuto päikesesüsteemi osaks, hoolimata sellest, et tal on ekstsentriline orbiit, mis ristub perioodiliselt Neptuuni teed. Ehkki Neptuuni ja Pluuto orbiidid ristuvad, ei jõua nad kunagi piisavalt lähedale, et Neptuuni mõju saaks Pluuto päikesesüsteemist välja tõrjuda. Samal põhjusel on teadlased oletanud, et Batygini ja Browni poolt tähistatud Kuiperi vöö objektid võivad olla orbiidi resonantsis üheksanda planeediga.
Kirjas Universe Today rääkisid Malhotra, Wolf ja Wong järgmist:
“Kuiperi vööobjektid, mida oleme oma töös uurinud, erinevad teistest, kuna neil on väga kauged ja väga piklikud orbiidid, kuid nende lähim lähenemine Päikesele pole piisavalt lähedal, et Neptuun neid oluliselt mõjutada saaks. Seega on meil kuus sellist objekti, mille orbiite mõjutavad veidi meie päikesesüsteemi teadaolevad planeedid. Aga kui mitmes a. See tähendab, et Päikesest oli veel üks planeet, mida pole veel avastatud, see mõjutaks kuut neist objektidest."
Olles uurinud paljude objektide - Sedna, 2010 GB174, 2004 VN112, 2012 VP113 ja 2013 GP136 - orbitaalperioode, jõudsid nad järeldusele, et hüpoteetilisel planeedil, mille orbitaalperiood on 17 117 aastat (semiaksiga 665 AU), peavad tingimata olema perioodilised suhted nendega objektid. See sobib 10 000–20 000 aasta pikkuse orbiidiperioodi parameetritega, millest Batygin ja Brown rääkisid.
Nende analüüs teeb ka oletusi selle kohta, milline resonants planeedil on määratud objektidega. Sedna orbiidiperiood peaks olema planeediga resonantsis kell 3: 2, 2010 GB174 - 5: 2, 2994 VN112 - 3: 1, 2004 VP113 - 4: 1, 2013 GP136 - 9: 1. Selline resonants ei oleks suure planeedi puudumisel lihtsalt tekkinud.
"Selleks, et käegakatsutav resonants ilmneks välises päikesesüsteemis, peab ühe objekti mass olema selline, millel võib olla teisele tugev gravitatsiooniline mõju," kirjutavad teadlased. "Ebatavalised Kuiperi vööobjektid ei ole piisavalt massiivsed, et üksteisele vastu kõlada, kuid see, et nende orbiidiperioodid langevad lihtsate suhete piirkonda, võib tähendada, et nad on massiivse nähtamatu objektiga resonantsis."
Eriti julgustav on see, et nende leiud võivad planeedi üheksa võimalike asukohtade ulatust kitsendada. Kuna iga orbiidi resonants loob geomeetrilise ühenduse osalevate kehade vahel, võivad nende objektide resonantskonfiguratsioonid aidata astronoomidel leida meie päikesesüsteemis otsimiseks õiged punktid.
Kuid loomulikult tunnistavad Malhotra ja tema kolleegid avalikult, et mitmed tundmatud muutujad on alles ja üheksanda planeedi olemasolu kinnitamiseks on vaja täiendavaid uuringuid:
“Ebakindlust on üsna palju. Nende äärmuslike Kuiperi vööobjektide orbiidid pole hästi teada, sest nad liiguvad taevas väga aeglaselt ja me jälgime nende orbiidi liikumisest ainult väikest osa. Nii et nende orbiidiperioodid võivad praegustest hinnangutest erineda ja mõned neist võivad hüpoteetilise planeediga resonantsist väljuda. Samuti on võimalus, et nende objektide orbiidiperioodid on omavahel seotud; me pole veel palju selliseid objekte jälginud ja meil on andmeid piiratud."
Astronoomid ja ootame täiendavaid vaatlusi ja arvutusi. Kuid seniks peame tunnistama, et üheksanda planeedi olemasolu võimalus on väga intrigeeriv. Võib-olla on kõik üheksa võitlejat taas meie päikesesüsteemi planeetide ridades (vabandust Pluutost).
