Om Planet Nine finns där ute kanske det inte är där vi tror

Konstnärens intryck av Planet Nine. (naturaldesign/Tom Ruen/ESO/Wikimedia Commons)

Om Planet nio är där ute, en stor, mystisk planet som lurar vid solsystemets mörka kanter, kanske den inte var där vi trodde att den kunde vara.

Enligt astronomer som söker efter det hypotetiska objektet kan ny information som tas i beaktande innebära att dess bana är betydligt mer elliptisk än vad som senast förutspåtts.

Den hypotetiska Planet Nine gjorde en stor entré 2016, när astronomerna Konstantin Batygin och Michael Brown från Caltech publicerade en artikel i The Astronomical Journal . I den presenterade de sitt argument för en ännu oupptäckt planet i solsystemets yttre delar. Bevisen, sa de, låg i andra föremål från långt bortom Neptunus omloppsbana.

Dessa objekt kallas Extreme Trans-Neptunian Objects (ETNOs). De har enorma elliptiska banor, korsar aldrig närmare solen än Neptunus bana vid 30 astronomiska enheter och svänger ut längre än 150 astronomiska enheter.

Batygin och Brown fann att dessa banor har samma vinkel vid perihel, den punkt i deras omloppsbana som är närmast solen. Astronomerna körde en serie simuleringar och fann att gravitationsinflytandet från en stor planet kunde gruppera omloppsbanorna på detta sätt.

Sedan den tidningen lades ner har teorin blivit mycket kontroversiell, och många astronomer har hittatPlanet Nines existens osannolik, men än så länge har vi inga säkra bevis på det ena eller andra sättet. Det mest avgörande sättet att lösa debatten är om vi hittar det hala - och en ny uppdatering från Batygin och Brown kan hjälpa oss att försöka göra det.

Deras nya papper har antagits The Astrophysical Journal Letters , och är tillgänglig på preprint-servern arXiv .

Den första upptäckten av en möjlig Planet Nine redan 2016 gjordes baserat på bara sex ETNO:er - dessa objekt är trots allt väldigt små och mycket svåra att upptäcka. Med tiden har fler ETNO upptäckts - idag vet vi om 19 - vilket innebär att vi nu har mer data att analysera för att beräkna planetens egenskaper.

Under 2019, astronomerna reviderade den tillgängliga informationen och kom fram till att de hade fått några saker lite felaktiga. Planetens massa, enligt revideringen, var bara fem gånger jordens massa, snarare än de 10 som de ursprungligen hade beräknat, och dess excentricitet - hur elliptisk den är - var lägre.

Och nu har de uppdaterat de beräkningarna igen.

'I alla fall,' skrev de i ett inlägg på bloggen Find Planet Nine , 'frågan vi ställde oss själva under höjden av pandemisk är en annan: saknas väsentlig fysik i våra simuleringar? Genom vår fortsatta och oupphörliga sondering av modellen har vi upptäckt att svaret på denna fråga är 'ja'.

Deras simuleringar, sa de, antog att alla föremål som rör sig bortom 10 000 astronomiska enheter från solen går förlorat till rymden. Vad de inte tog hänsyn till var att solen inte föddes isolerat, utan förmodligen i ett stort, tätbefolkat stjärnbildande moln med andra babystjärnor.

Under dessa förhållanden skulle barnets solsystem nästan definitivt ha bildat en inre del av Oort moln , skalet av isiga kroppar som omger solsystemet mellan cirka 2 000 och 100 000 astronomiska enheter från solen. Bildandet av jätteplaneter som Saturnus och Jupiter skulle ha kastat skräp utåt mot det interstellära rymden; men gravitationsstörningarna från passerande stjärnor skulle ha tryckt tillbaka dem i solens gravitationsinflytande, så att de slutar bilda det inre Oortmolnet.

Vi tenderar att tänka på Oorts moln som att det bara hänger runt, inte gör så mycket av någonting, egentligen, men när Batygin och Brown körde en hel massa nya simuleringar, med hänsyn till denna fysik, fann de att objekt i den inre regionen av Oorts moln kan verkligen röra sig lite.

'Planet Nine förändrar dock denna bild på en kvalitativ nivå,' sa forskarna .

'På grund av den långsiktiga gravitationskraften från Planet Nines omloppsbana, utvecklas inre Oort Cloud-objekt på miljardåriga tidsskalor, och återinjiceras långsamt i det yttre solsystemet. Så vad händer med dem? Vi har simulerat denna process och tagit hänsyn till störningar från de kanoniska jätteplaneterna, planet nio, passerande stjärnor, såväl som det galaktiska tidvattnet, och har funnit att dessa återinjicerade inre Oort Cloud-objekt lätt kan blandas in i folkräkningen av avlägsna Kuiper bälte föremål och till och med uppvisar orbital klustring.'

Det betyder att några av de extrema trans-neptuniska objekt vi har hittat faktiskt kan ha sitt ursprung i Oortmolnet, vilket är riktigt coolt. Men lagets simuleringar visade också att klustringen av Oort Cloud-objekten skulle vara svagare än objekten som kom från Kuiperbältet, närmare in.

Detta tyder på att en mer excentrisk bana för Planet Nine bättre skulle förklara data än den bana som forskarnas 2019-uppsats fann.

Vi kommer inte att veta exakt hur excentrisk den omloppsbanan kan vara förrän mer studier kan genomföras av de klustrade objekten, för att avgöra vilka av dem som har sitt ursprung i Oorts inre moln; men det finns en gräns för hur excentrisk omloppsbanan kan bli innan den inte längre är förenlig med våra observationer av det yttre solsystemet.

Eftersom den hypotetiska planeten är så långt borta och så svag, är våra chanser att upptäcka den väldigt låga, så denna information kan användas för att förfina modeller och stoppa oss att leta efter den på platser där den kanske inte är - vilket förhoppningsvis leder till en upptäckt av detta svårfångade best.

Även om vi aldrig hittar det, har upptäckterna det har lett till varit fantastiska. Ett helt gängnya jovianska månaroch superavlägsen potentialdvärgplaneter är inget att fnysa åt.

Batygin och Browns nya tidning har antagits The Astrophysical Journal Letters , och är tillgänglig på arXiv .

Populära Kategorier: Tech , Plats , Människor , Förklarare , Fysik , Natur , Samhälle , Åsikt , Hälsa , Okategoriserad ,

Om Oss

Publicering Av Oberoende, Beprövade Fakta Om Rapporter Om Hälsa, Rymd, Natur, Teknik Och Miljö.