Kas Planet 9 on olemas või puudub? Kas meie päikesesüsteemi äärealadel on planeedi väljapääs, mille mass on piisavalt kaugete objektide liikumise selgitamiseks? Või vastutab jäise materjaliga ketas? Planeedi 9 kohta pole veel otseseid tõendeid, kuid midagi piisava massiga mõjutab Päikesesüsteemi kaugete objektide orbiite.
Uus uuring viitab sellele, et jäise materjali ketas põhjustab Päikesesüsteemi väliste objektide veidraid liikumisi ja et me ei pea nende liikumiste selgitamiseks leiutama teist planeeti. Uuring pärineb
- professor Jihad Touma Ameerika Beiruti ülikoolist ja
Antranik Sefilian, Cambridge'i rakendusmatemaatika ja teoreetilise füüsika osakonna doktorant. Nende tulemused avaldatakse ajakirjas Astronomical Journal.
Idee teisest planeedist, mis asub meie Päikesesüsteemi kõige kaugemal, on ahvatlev. See annab seiklejale energiat meis kõigis. Ja astronoomile või astronoomidele, kes võivad selle lõpuks avastada, oleks see krooniv saavutus. Kes ei tahaks, et teda tuntakse täiesti uue planeedi avastajana, siinsamas, meie endi Päikesesüsteemis? See on palju põnevam kui olla inimene, kes lõpuks kinnitas jäise materjaliga plaadi massi.
Kuna astronoomid on kauge Päikesesüsteemi uurinud ja mõistnud, on nad leidnud üha rohkem objekte. Umbes viimase 15 aasta jooksul on astronoomid avastanud umbes 30 trans-neptunalist objekti (TNO), mis liiguvad kõrge elliptilise ringiga orbiitidel. Viimane neist oli „Goblin“ - keha, mille orbiit viib päikese poole 2300 AU-ni.
Kuna need kehad ei suhelda gravitatsiooniliselt teiste Päikesesüsteemi planeetidega, peab seal olema mingi muu massimass, mis kujundab nende orbiidid. Ja kuigi Planeedi 9 seletus on aastatega tõusnud, pole otseseid tõendeid selle kohta, et planeet vastutaks nende kummaliste orbiitide kujundamise eest.
"Planeedi üheksa hüpotees on põnev, kuid kui hüpoteesiks olev üheksanda planeet on olemas, on see seni avastamist vältinud."
Uuringu kaasautor Antranik Sefilian, Cambridge'i matemaatika ja teoreetilise füüsika osakonna doktorant.
Uue uuringu kohaselt on jäiste materjalidega ketas vastutav kaugete objektide kõrge elliptilise orbiidi eest. See pole esimene teooria, mis seda soovitab, kuid see on esimene, mis selgitab täheldatud orbiite, võttes samal ajal arvesse meie päikesesüsteemi ülejäänud kaheksa planeedi massi ja gravitatsiooni.
30 TNO-d, mis neid kõrge elliptilise kujuga orbiite sõidavad, kuuluvad suuremasse TNO-de ja objektide rühma, mis moodustavad Kuiperi vööndi. Kuiperi vöö koosneb Päikesesüsteemi moodustamisest järele jäänud materjalist. Enamik neist objektidest läbib Päikese ümber peaaegu ringikujulisi teid. Kuid need 30, mis ei sõida peaaegu ümmargusi orbiite, on erineva ruumilise orientatsiooniga ja see nõuab selgitust.
Enim räägitud seletus on Planeet üheksa. Üheksa planeeti peaks olema umbes 10 korda massiivsem kui Maa. See Päikesesüsteemi hämaratesse ulatustesse varjatud planeet laseks need 30 keha oma ebaharilikesse orbiitidesse karjatada.
Probleem on selles, et keegi pole seda veel üheksast planeedist tuvastanud ja seda teatakse ainult täheldatud efekti järgi.
“Planeedi üheksa hüpotees on põnev, kuid kui hüpoteesiks olev üheksas planeet on olemas, on see seni avastamist vältinud,” ütles kaasautor Antranik Sefilian, Cambridge'i matemaatika ja teoreetilise füüsika osakonna doktorant. „Tahtsime teada, kas mõnele TNO-le nähtavate ebaharilike orbiitide jaoks võib olla mõni teine, vähem dramaatiline ja võib-olla loomulikum põhjus. Arvasime, et üheksanda planeedi lubamise asemel muretseme selle moodustumise ja ebahariliku orbiidi pärast, miks mitte võtta arvesse Neptuuni orbiidist kaugemal asuva plaadi moodustavate väikeste objektide raskust ja vaadata, mida see meie heaks teeb? ”
Uus uuring põhineb Päikesesüsteemi detailsel modelleerimisel ja ka teiste Päikesesüsteemide vaatlustel.
Touma ja Sefilian modelleerisid TNO-de täieliku ruumilise dünaamika koos hiiglaslike välimiste planeetide ja massiivse laiendatud materjalikettaga Neptuunist kaugemale. Nad arvutasid mudeli, mis selgitab 30 TNO kõrge elliptilist, ruumiliselt rühmitatud orbiiti. Samuti tuvastasid nad materjali jäise ketta massvahemiku ja kuju. Lisaks suutsid nad sundida järkjärgulisi muutusi selle orientatsioonides (või pretsessioonimääras), mis tõeselt reprodutseerisid TNO välised orbiidid.
"Kui eemaldate mudelilt üheksa planeeti ja lubate selle asemel kasutada palju väikeseid objekte, mis on laiali laiali laiali, siis nende objektide vahelised kollektiivsed vaatamisväärsused võivad sama hõlpsalt kajastada ekstsentrilisi orbiite, mida näeme mõnes TNO-s," ütles Sefilian, kes on Gates Cambridge'i õpetlane ja Darwini kolledži liige.
Niisiis, juhtum suletud? Mitte päris.
"Kuigi meil pole plaadi kohta otseseid vaatluslikke tõendeid, ei ole meil ka Plaani üheksat, seepärast uurime muid võimalusi."
Antranik Sefilian
Neid vaadeldud orbiite saab seletada lihtsalt mõne teise, veel õige massiga avastamata planeediga. Kuid siiani on selline planeet vältinud avastamist. Kuid teatud mõttes kannatab jäise materjali teooria ketas sama asja. Selle pakkumine on piisavalt lihtne ja eduka matemaatilise mudeli ehitamine, mis toetab jäise ketta teooriat, vähemalt tõestab, et see on võimalik, kuid seda pole veel tuvastatud.
Tegelikult on varasemad katsed Neptuunist kaugemate jäiste objektide massi hindamiseks lisada vaid umbes ühe kümnendiku Maa massist, mis pole peaaegu selle kummalise orbiidide klastri seletamiseks piisavalt suur. Kahe teadlase poolt selle uue uuringu põhjal loodud mudel nõuab kümme korda rohkem massi.
Siin tuleb mängu teiste päikesesüsteemide vaatlus.
"Probleem on selles, kui jälgite ketast süsteemi seestpoolt, on peaaegu võimatu kogu asja korraga näha."
Antranik Sefilian.
"Teiste süsteemide vaatlemisel uurime sageli hosttähte ümbritsevat ketast, et järeldada selle ümber olevate orbiidil olevate planeetide omadusi," ütles Sefilian. „Probleem on selles, kui jälgite ketast süsteemi seestpoolt, on peaaegu võimatu kogu asja korraga näha. Kuigi meil pole plaadi kohta otseseid vaatluslikke tõendeid, ei ole meil ka Planeetide üheksat, mistõttu uurime muid võimalusi. Sellegipoolest on huvitav tõdeda, et Kuiperi vöö analoogide vaatlused teiste tähtede ümber, aga ka planeetide moodustamise mudelid, näitavad tohutult jäänuseid prahist. ”
Teistes päikesesüsteemides on moodustumisest järele jäänud jäise materjali ketas, mille mass on piisav, et arvestada süsteemide servas olevate objektide kõrge elliptilise orbiidiga. Kas sama võib olla ka meie päikesesüsteemis? Kas võib olla nii jäisest materjalist plaat kui ka Planeet 9?
Sefilian arvab nii. “Võimalik on ka see, et mõlemad asjad võivad tõesed olla - seal võib olla massiline ketas ja üheksanda planeet. Iga uue TNO avastamisega kogume rohkem tõendeid, mis võiksid aidata nende käitumist selgitada. ”
Selles numbris on eksponeeritud teadlaste seljatagused, kes üritavad tõendusmaterjale paljastada, mõnikord nõustudes ja mõnikord lahkarvamusega.
Uuringus, eriti sissejuhatuses ja järelduses, on esitatud ja tsiteeritud muid uuringuid, mis seda toetavad ega nõustu. Oleme alles esimestel päevadel mõistnud kauget Päikesesüsteemi suurepäraselt. Järgmise paari aasta jooksul võrgus olevate võimsamate teleskoopide ning võimsamate arvutite ja täiustatud vaatlusmeetoditega on vaid aja küsimus, enne kui nende kaugete kehade kummalised orbiidid lõplikult lahti seletatakse.
Allikad:
- Uurimistöö: VARUSTAMINE ÜLEMNEPTUNUNI OBJEKTIDE ISESEISVÕTMISEL KETAS
- Pressiteade: Teadlaste sõnul on müstilised orbiidid Päikesesüsteemi äärepoolseimates osades, mida ei põhjusta "Planeet üheksa"
- Kosmoseajakirja artikkel: Päikesesüsteemi äärest leiti uus kääbusplaneet, mis annab astronoomidele rohkem laskemoona planeedi 9 tõendite otsimiseks
- Caltechi pressiteade: Caltechi teadlased leiavad tõendid üheksanda planeedi kohta
- Uurimistöö: KAUGSELT HÕÕGASTAVA PLAANTI TÕENDID SOLARSÜSTEEMIS
