Weitere Beweise für ein hypothetisches Extra Planet lauert in den entlegensten Winkeln unserer Erde Sonnensystem ist ans Licht gekommen – und die Hinweise hängen mit eisigen Körpern zusammen, die die Umlaufbahn von kreuzen Neptun während Sie lange, sich schlängelnde Wege zurücklegen Die Sonne.
Planet Neunwie der vorhergesagte Planet genannt wird, wurde erstmals 2016 von Konstantin Batygin und Michael Brown vom Caltech postuliert, wobei letzterer ihn auch entdeckt hatte Zwergplanet Eris im Jahr 2005. Ihre ursprünglichen Beweise konzentrierten sich hauptsächlich auf die Anhäufung transneptunischer Objekte (TNOs), bei denen es sich um Objekte handelt, die den Großteil ihrer Umlaufbahnen weiter von der Sonne entfernt verbringen als Neptun. Das ist ganz weit. Genauer gesagt hatte das Duo auf TNOs mit hoher Neigung gezoomt, was bedeutete, dass die Objekte die Sonne in einem steilen Winkel zur Ekliptikebene umkreisten.
Da sich der Inhalt des Sonnensystems aus einer Scheibe um die Sonne gebildet hat, würden wir erwarten, dass die Umlaufbahnen aller Dinge, die die Sonne umkreisen, relativ nahe an der Ebene dieser Scheibe bleiben. Einige tun dies jedoch nicht – und das Team schließt dies als Beweis dafür, dass es sich um Planet Nine handelt Schwere könnte die Objekte aus der Ekliptik ziehen und sie in stark geneigten Umlaufbahnen zusammenballen, die ähnliche „Apsiden“ (nächste und am weitesten entfernte Punkte in ihren Umlaufbahnen um die Sonne) haben und mit einer ähnlichen Neigung von der Ekliptik weg ausgerichtet sind.
Verwandt: Beweise für „Planet 9“ könnten tatsächlich zeigen, dass unsere Theorie der Schwerkraft unvollständig ist
Einige Astronomen blieben jedoch skeptisch und argumentierten, dass das, was Batygin und Brown als Häufung ansahen, nur eine sei Illusion, die durch Beobachtungsvoreingenommenheit verursacht wird. Das Caltech-Duo bestreitet dies und hat jetzt tatsächlich einen Artikel veröffentlicht, der sich insbesondere auf Beobachtungen von TNOs mit geringer Neigung konzentriert, die sich nicht anhäufen, aber dennoch Besonderheiten aufweisen.
Diese eisigen TNOs sind seltsam, weil sie den größten Teil ihres Lebens hunderte Male weiter von der Sonne entfernt verbringen als Erde ist, aber ihre Umlaufbahnen sind so lang, dass sie herabstürzen und kurze Zeit näher an der Sonne bleiben als Neptun, der nur 30-mal weiter von der Sonne entfernt ist als die Erde. „Mit dieser Arbeit haben wir uns Objekte mit langperiodischen Umlaufbahnen angesehen, die aber auch stark mit Neptun interagieren, insbesondere solche, die Neptuns Umlaufbahn kreuzen“, sagte Batygin Space.com.
Um es klarzustellen: Dies schließt nicht jedes Objekt ein, das Neptuns Umlaufbahn kreuzt. Pluto ist ein gutes Gegenbeispiel. Wie Pluto haben die meisten TNOs keine so verlängerten Umlaufbahnen wie die, die in der neuen Forschung des Teams berücksichtigt werden. Vielmehr haben die meisten TNOs Flugbahnen, die sie über längere Zeiträume relativ nah genug an Neptun halten Zeit so dass sie durch die Schwerkraft des Eisriesen gesteuert werden können.
Das Team beschäftigte sich jedoch nur mit den TNOs, die Hunderte davon bekommen Astronomische Einheiten weg von Neptuns Gravitationsgezeiten, wo Planet Neun Einfluss auf sie ausüben kann – sofern er existiert, natürlich. Da diese untersuchten Objekte aus allen Richtungen in der Nähe der Ekliptikebene kommen und kein Clustering-Verhalten zeigen, gilt die gleiche Behauptung der Voreingenommenheit wie bei früheren Beweisen für Clustering-TNOs mit hoher Neigung nicht.
Die untersuchten TNOs und alle auf ähnlichen Bahnen verbringen nicht allzu viel Zeit in ihren Umlaufbahnen; Im Laufe von Millionen von Jahren werden sie von der Schwerkraft des azurblauen Eisriesen Neptun unweigerlich weggeschleudert und weit und breit verstreut, manchmal sogar ganz aus dem Sonnensystem. Das bedeutet, dass alles, was TNOs auf Umlaufbahnen schickt, die den Neptun kreuzen, dies kontinuierlich tut. Es muss ein fortlaufender Prozess vorhanden sein, um die TNO-Versorgung aufrechtzuerhalten. Das bedeutet, dass der Schuldige nicht etwas sein kann, das in der fernen Vergangenheit passiert ist, wie zum Beispiel ein besonders nahe vorbeiziehender Stern. Es muss etwas sein, das noch existiert.
Es gibt zwei Szenarien, die TNOs regelmäßig auf lange, schleifenförmige Umlaufbahnen bringen könnten, die Neptuns Bahn kreuzen. Ein Szenario ist das der galaktischen Gezeiten, also der gravitativen Gezeitenkraft des Planeten Milchstraße überall um uns herum wirkt es auf Objekte innerhalb des Oort Cloud, der weit jenseits von Neptun liegt. Diese Objekte spüren die Schwerkraft der Sonne aufgrund ihrer Entfernung von unserem Heimatstern nur schwach, aber die galaktische Flut kann sie näher an Neptun heranführen.
Das andere Szenario – vielleicht das interessantere – ist, dass die Schwerkraft von Planet Neun diese Oortschen Wolkenobjekte so stark stört, dass sie sich mit der Zeit Neptun nähern.
Batygin und sein Team – Michael Brown, Alessandro Morbidelli vom Observatoire de la Côte d’Azur in Nizza, Frankreich, und David Nesvorny vom South-west Research Institute in Boulder, Colorado – führten zwei Simulationsreihen unter Verwendung von Beobachtungsdaten realer, TNOs mit geringer Neigung, die den Neptun überqueren, um herauszufinden, welches Szenario genauer ist.
Eine Simulation umfasste einen Planeten mit einer fünffachen Masse der Erde, der die TNOs beeinflusste (die simulierten Eigenschaften, die sie für Planet Neun verwendeten, wurden von den Eigenschaften abgeleitet, die frühere Beweise am besten erklärten, wie z. B. die Häufung der TNOs mit hoher Neigung). Die Simulation hatte überhaupt keinen Planeten Neun und modellierte nur die galaktische Flut. Wer wäre am geschicktesten, wenn es darum geht, TNOs am Neptun vorbeifliegen zu lassen?
Die Simulationen zeigten, dass TNOs mit geringer Neigung nur dann regelmäßig in die Umlaufbahn von Neptun eindringen können, wenn Planet Neun tatsächlich da ist, um sie abzuschleudern. Allein die Wirbel der galaktischen Gezeiten wurden als zu schwach erachtet, um TNOs an Neptun vorbei zu bringen. Daher erreichen die TNOs in der Simulation der galaktischen Gezeiten eine bestimmte Entfernung zur Sonne und nicht näher – aber im Planet Nine-Szenario sind die TNOs über eine Reihe von Umlaufbahnen verteilt, die den Neptun kreuzen, was mit dem übereinstimmt, was wir in der Realität sehen .
„Wir zeigen, dass man das Szenario, in dem dies alles aufgrund der galaktischen Gezeiten geschieht, mit erstaunlicher statistischer Signifikanz ablehnen kann“, sagte Batygin. „Umgekehrt ist das Planet Nine-Szenario perfekt mit den Daten kompatibel.“
Batygin vergleicht es mit einem Fußballspiel (Fußball, für Sie als Amerikaner), bei dem Neptun der Torwart ist. Die galaktischen Gezeiten können die TNOs in Richtung Tor schießen, aber nicht mit genug Schwung, um sie am Torwart vorbei zu bringen. Planet Neun hingegen ist wie ein planetarischer Harry Kane, der die TNOs regelmäßig mit Finesse an Neptun vorbeischießt.
„Was wir in den Daten sehen, ist ein Haufen Fußbälle im Tor“, sagte Batygin.
Dennoch geht die Jagd nach dem Fußballstürmer weiter.
Später in diesem Jahrzehnt wurde die Vera-Rubin-Observatorium in Chile wird eröffnet und beginnt mit der Durchführung einer nächtlichen Himmelsdurchmusterung mit seinem 8,4-Meter-Teleskopspiegel. Es wird in der Lage sein, die bisher verfügbaren Beweise für Planet Neun zu testen – die Häufung der Umlaufbahnen, die Ausrichtung ihrer Umlaufbahnebenen, ihre steilen Umlaufbahnneigungen und die Verbreitung retrograder Umlaufbahnen (Rückwärtsumlauf). Zentauren. Dabei handelt es sich um eisige Körper, die aus der Oortschen Wolke eingedrungen sind und derzeit zwischen den äußeren Planeten des Sonnensystems kreisen. Wenn es sich dabei um Illusionen handelt, die durch Beobachtungsfehler verursacht werden, dann Vera Rubin Beobachtungen werden es offenbaren. Allerdings könnte es umgekehrt die Beweise stärken und viel mehr TNOs finden, die die gleichen potenziellen Einflüsse wie Planet Neun aufweisen.
„Alle diese gravitativen Beweislinien werden mit einer unabhängigen neuen Umfrage überprüft, die nicht den gleichen Vorurteilen unterliegt wie die vorherigen“, sagte Batygin.
Es ist sogar möglich, dass das Vera-Rubin-Observatorium den ganzen Weg zurücklegt und tatsächlich die große Tamale findet.
„Aufgrund seiner Effizienz wird es vielleicht – nur vielleicht – Planet Neun finden“, sagte Batygin. „Das wäre ziemlich cool.“
Die neuen Ergebnisse wurden zur Veröffentlichung in The Astrophysical Journal Letters angenommen und sind derzeit als verfügbar Vordruck.