Daudzi astronomi tagad domā, ka devītās planētas tomēr varētu nebūt, lūk, kāpēc

(Caltech/R. Hurt/IPAC)

Devītā planēta ir teorētisks, neatklāts milzu planēta mūsu Saules sistēmas noslēpumainajos tālos.

Ir izvirzīta hipotēze, ka Planet Nine klātbūtne izskaidro visu, sākot no Saules griešanās ass slīpums uz šķietama klasterizācija mazu, ledainu asteroīdu orbītās aiz Neptūna.

Bet vai planēta deviņi patiešām pastāv?



Atklājumi mūsu Saules sistēmas malās

Kuipera josta ir mazu, ledainu ķermeņu kopums, kas riņķo ap Sauli aiz Neptūna attālumos, kas lielāki par 30 AU (viena astronomiskā vienība jeb AU ir attālums starp Zemi un Sauli).

Šo Koipera jostas objektu (KBO) izmēri ir no lieliem laukakmeņiem līdz 2000 km (1200 jūdzēm). KBO ir pāri palikuši mazi planētu materiāla gabaliņi, kas nekad netika iekļauti planētās, līdzīgi kā asteroīdu josla .

Atklājumi no līdz šim veiksmīgākā Kuipera jostas apsekojuma Ārējās saules sistēmas izcelsmes apsekojums (OSSOS) , iesakiet slēptāku skaidrojumu mūsu redzamajām orbītām. Ir atklāts, ka daudziem no šiem KBO ir ļoti eliptiskas un slīpas orbītas, kā Plutons .

Matemātiskie aprēķini un detalizētas datorsimulācijas ir parādījuši, ka orbītas, ko mēs redzam Kuipera joslā, var tikt izveidotas tikai tad, ja Neptūns sākotnēji veidoja dažus AU tuvāk Saulei, un migrēja uz savu pašreizējo orbītu .

Neptūna migrācija izskaidro ļoti eliptisku orbītu izplatību Kuipera joslā un var izskaidrot visas mūsu novērotās KBO orbītas, izņemot dažas KBO ekstrēmas orbītas kas vienmēr paliek vismaz 10 AU tālāk par Neptūnu.

Devītās planētas pierādījums?

Šīs ekstrēmās orbītas ir sniegušas visspēcīgākos pierādījumus par Planet Nine. Pirmie daži, kas tika atklāti, aprobežojās ar vienu Saules sistēmas kvadrantu. Astronomi cer novērot orbītas visās dažādās orientācijās, ja vien tos neierobežo kāds ārējs spēks.

Vairāku ekstrēmu KBO atrašana uz orbītām, kas vērstas vienā virzienā, bija mājiens, ka kaut kas notiek. Divas atsevišķi grupas pētnieki aprēķināja, ka tikai liela, ļoti attāla planēta spēj noturēt visas orbītas tikai Saules sistēmas daļā, un radās Devītās planētas teorija.

Devītā planēta ir teoretizēts būt piecas līdz desmit reizes masīvāka par Zemi, un orbīta ir no 300 līdz 700 AU. Ir bijuši vairāki publicētās prognozes priekš tās atrašanās vieta Saules sistēmā, taču neviena no meklēšanas komandām to vēl nav atklājusi. Pēc vairāk nekā četru gadu meklējumiem joprojām ir tikai netieši pierādījumi par labu Planet Nine .

KBO meklēšana

Lai meklētu KBO, ir nepieciešama rūpīga plānošana, precīzi aprēķini un rūpīga uzraudzība. Esmu daļa no OSSOS, kurā piedalās 40 astronomi no astoņām valstīm.

Mēs izmantojām Kanādas-Francijas-Havaju salu teleskops piecu gadu laikā, lai atklātu un izsekotu vairāk nekā 800 jauni KBO , gandrīz dubultojot zināmo KBO skaitu ar labi izmērītām orbītām.

OSSOS atklāto KBO lielums svārstās no dažiem kilometriem līdz vairāk nekā 100 km (60 jūdzēm), un atklāšanas attālums svārstās no dažiem AU līdz vairāk nekā 100 AU, un lielākā daļa ir 40–42 AU galvenajā Kuipera joslā.

KBO neizstaro savu gaismu: šie mazie, ledus ķermeņi atstaro tikai Saules gaismu. Tādējādi novirze pret noteikšanu lielākos attālumos ir ārkārtēja: ja pārvietojat KBO 10 reizes tālāk, tas kļūs 10 000 reižu vājāks.

Fizikas likumu dēļ KBO eliptiskās orbītās lielāko daļu laika pavadīs visattālākajās orbītu vietās. Tātad, lai gan ir viegli atrast KBO uz eliptiskām orbītām, kad tās atrodas tuvu Saulei un ir gaišas, šie KBO lielāko daļu laika pavada, būdami daudz vājāki un grūtāk pamanāmi.

Tas nozīmē, ka KBO uz eliptiskām orbītām ir īpaši grūti atklāt, jo īpaši ekstremālos, kas vienmēr atrodas salīdzinoši tālu no Saules.

Līdz šim ir atrasti tikai daži no tiem, un ar pašreizējiem teleskopiem mēs tos varam atklāt tikai tad, kad tie atrodas pericentra tuvumā - tuvākajam Saulei punktam to orbītā.

Tas izraisa vēl vienu novērojumu novirzi, kas vēsturiski ir ignorēta daudzos KBO aptaujās: KBO katrā Saules sistēmas daļā var atklāt tikai noteiktos gada laikos. Uz zemes izvietotos teleskopus papildus ierobežo sezonālie laikapstākļi, un mazāk ticams, ka atklājumi notiek laikā, kad mākoņains, lietains vai vējains laiks ir biežāks.

Arī KBO atklājumi ir daudz mazāk ticami Piena Ceļa galaktikas plaknes tuvumā, kur neskaitāmas zvaigznes apgrūtina vājo, ledaino klejotāju atrašanu teleskopiskajos attēlos.

OSSOS unikālu padara tas, ka mēs esam ļoti publiski par šiem atklājumiem. Un tā kā mēs tik labi saprotam savus aizspriedumus, varam izmantot datorsimulācijas lai pēc šo aizspriedumu novēršanas rekonstruētu Koipera jostas patieso formu.

OSSOS un DES atklātie KBO riņķo daudzos virzienos. (Samantha Lawler/Minor Planet Center datu bāze)

Pielāgošana aizspriedumiem

OSSOS atklāja dažus jaunus ekstrēmus KBO, no kuriem puse atrodas ārpus ierobežotā reģiona un ir statistiski konsekventi ar vienmērīgu sadalījumu. Jauns pētījums (pašlaik tiek pārskatīts) apstiprina OSSOS negrupētos atklājumus . Astronomu komanda, kas izmanto datus no Tumšā enerģija Aptauja (DES) atrasts vairāk nekā 300 jaunu KBO bez orbītu klasterizācijas .

Tātad tagad divas neatkarīgas aptaujas, kuras abas rūpīgi izsekoja un ziņoja par novērojumu novirzēm, atklājot neatkarīgas ekstrēmu KBO kopas, nav atradušas pierādījumus kopu orbītām.

Visi ārkārtējie KBO, kas tika atklāti pirms OSSOS un DES, bija no aptaujām, kas pilnībā neziņoja par to novirzēm. Tāpēc mēs nezinām, vai visi šie KBO tika atklāti tajā pašā Saules sistēmas kvadrantā tāpēc, ka tie faktiski ir ierobežoti, vai arī tāpēc, ka citos kvadrantos neviena apsekojuma nav veikta pietiekami dziļi.

Mēs uzstājāmies papildu simulācijas kas parādīja, ka, ja novērojumi tiek veikti tikai vienā sezonā no viena teleskopa, ekstrēmi KBO, protams, tiks atklāti tikai vienā Saules sistēmas kvadrantā.

Tālāk pārbaudot Planet Nine teoriju, mēs detalizēti apskatījām visu zināmo “ekstrēmo” KBO orbītas un atklājām, ka visi, izņemot divus augstākos pericentru KBO, var būt izskaidrots ar zināmiem fizikāliem efektiem .

Šie divi KBO ir izņēmumi, bet mūsu iepriekšējie detalizētas datorsimulācijas Koipera josta, kas ietvēra planētas devītās gravitācijas efektus, radīja “ekstrēmu” KBO komplektu ar pericentriem vienmērīgi no 40 līdz vairāk nekā 100 AU.

Šīs simulācijas paredz, ka vajadzētu būt daudziem KBO ar pericentriem, kas ir tikpat lieli kā divi izņēmumi, bet arī daudzi KBO ar mazākiem pericentriem, kurus vajadzētu būt daudz vieglāk noteikt. Kāpēc orbītas atklājumi neatbilst prognozēm? Atbilde var būt tāda, ka Planet Nine teorija neiztur detalizētus novērojumus.

Mūsu novērojumi ar rūpīgu aptauju ir atklājuši KBO, kas kuras neierobežo Planet Nine , un mūsu simulācijas to parāda Koipera joslā ir jāietver dažādas orbītas, nekā mēs novērojam, ja eksistē planēta Devītā .

Ir jāizmanto citas teorijas, lai izskaidrotu augsta pericentra ekstrēmos KBO, taču zinātniskajā literatūrā piedāvāto teoriju netrūkst.

Šeit joprojām ir jāatklāj daudzi skaisti un pārsteidzoši objekti noslēpumainā ārējā Saules sistēma , bet es neticu, ka Planet Nine ir viena no tām.

Samanta Lolere , astronomijas docents, Regīnas Universitāte .

Šis raksts ir pārpublicēts no Saruna saskaņā ar Creative Commons licenci. Lasīt oriģināls raksts .

Populārākas Kategorijas: Veselība , Skaidrotājs , Neklasificēts , Vidi , Viedoklis , Fizika , Daba , Dabu , Telpa , Tech ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.