Planeta Y? Astronomii găsesc noi indicii despre existența unei lumi ascunse în sistemul nostru solar

Planeta nu a fost detectată, ci doar dedusă din orbitele înclinate ale unor obiecte îndepărtate din Centura Kuiper, un inel mare de corpuri înghețate dincolo de orbita lui Neptun. Cercetătorii au afirmat că ceva trebuie să perturbe aceste orbite și să le încline.

„O explicație este prezența unei planete nevăzute, probabil mai mică decât Pământul și probabil mai mare decât Mercur, care orbitează în sistemul solar exterior profund”, a spus autorul principal Amir Siraj, astrofizician și doctorand la departamentul de științe astrofizice al Universității Princeton.

„Acest articol nu este o descoperire a unei planete, dar este cu siguranță descoperirea unui puzzle pentru care o planetă este o soluție probabilă”, Siraj și coautorii săi au raportat descoperirile lor în revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.

Planeta Y este cea mai recentă dintr-o serie de planete ipotetice din sistemul solar propuse de oamenii de știință în ultimii ani, toate cu caracteristici ușor diferite, dar despre care se crede că se ascund în Centura Kuiper, care găzduiește și Pluto, fosta a noua planetă care a fost retrogradată și reclasificată ca planetă pitică în 2006, potrivit CNN.

Motivul pentru care au apărut atât de mulți candidați la titlul de „a noua planetă” este că Centura Kuiper este o regiune întunecată și îndepărtată a sistemului solar, iar observațiile sunt dificile și incomplete. Dar aceste obstacole sunt susceptibile să se schimbe, deoarece un nou telescop numit Observatorul Vera C. Rubin se pregătește să înceapă studiul de 10 ani al cerului nocturn.

O dezbatere aprinsă

După descoperirea lui Neptun în 1846, astronomii au continuat să caute o altă planetă în sistemul solar, care la începutul secolului al XX-lea a devenit cunoscută sub numele de Planeta X, un nume popularizat de astronomul Percival Lowell. El bănuia că anomaliile din orbitele lui Neptun și Uranus se datorau unui corp îndepărtat, nedescoperit.

Când Pluto a fost descoperit în 1930, astronomii l-au proclamat a noua planetă, considerându-l inițial Planeta X. Dar în deceniile următoare, Pluto a fost considerat prea mic pentru a explica neregulile, iar la începutul anilor 1990, datele de la sonda Voyager 2 au revelat că Neptun avea o masă mai mică decât se credea anterior, ceea ce explica perturbările orbitale fără a fi nevoie de o Planetă X.

Această descoperire a dus în cele din urmă la retrogradarea mult criticată a lui Pluto de la planetă la planetă pitică, iar în 2016 Brown și colegul său Konstantin Batygin au publicat pentru prima dată cercetările despre propria lor ipoteză privind o planetă suplimentară a sistemului solar, pe care au numit-o Planeta Nouă.

Se crede că Planeta Nouă are o masă de cinci până la zece ori mai mare decât Pământul și că ar orbita în jurul Soarelui mult dincolo de Pluto, la o distanță de aproximativ 550 de ori mai mare decât distanța dintre Pământ și Soare. De-a lungul anilor, oamenii de știință au emis ipoteze despre planete ascunse de diferite dimensiuni, de la un corp de dimensiunea lui Marte până la un „super Pluto”.

Planeta Nouă și Planeta Y

Planeta Nouă și Planeta Y nu se exclud reciproc și ar putea exista amândouă, a spus el.

Căutarea Planetei Y de către Siraj a început în urmă cu aproximativ un an, când încerca să afle dacă forma Centurii Kuiper este plată. „Planetele sistemului solar au o ușoară înclinare în sus și în jos, dar, în general, ele parcă ar fi gravate pe un disc”, a spus el, referindu-se la orbitele planetelor sistemului solar, care se află aproape pe același plan.

Așteptarea, a adăugat el, este ca corpurile înghețate dincolo de Neptun să prezinte o orientare similară – „blatul mesei ar trebui să fie paralel cu discul”, după cum spune Siraj – dar nu este așa.

„A fost o surpriză să descoperim că, dincolo de aproximativ 80 de ori distanța Pământ-Soare, sistemul solar pare să fie înclinat brusc cu aproximativ 15 grade, iar acest lucru a dat naștere ipotezei Planetei Y”, a spus Siraj.

Siraj și coautorii săi au rulat simulări pe computer, care includeau toate planetele cunoscute plus una ipotetică. Au continuat să modifice parametrii pentru aceasta din urmă și au descoperit că ipotezele anterioare, cum ar fi Planeta Nouă, nu funcționau pentru modelul lor și aveau nevoie de una nouă.

„Planeta Y este cel mai probabil un corp cu masa cuprinsă între cea a lui Mercur și cea a Pământului, situat la o distanță de aproximativ 100 până la 200 de ori mai mare decât distanța dintre Pământ și Soare, înclinat cu cel puțin 10 grade față de celelalte planete”, a spus el.

Claritate în vedere

Deoarece centura Kuiper este dificil de observat, astronomii se bazează pe studierea orbitelor unui număr limitat de obiecte pentru a deduce prezența unei planete. În cazul studiului lui Siraj, acest număr este de aproximativ 50, ceea ce face ca existența Planetei Y să fie incertă.

„Cu aceste aproximativ 50 de obiecte, semnificația statistică se situează între 96% și 98%”, a spus el. „Este puternică, dar nu este încă definitivă”.

Multe alte obiecte de acest fel vor fi descoperite odată ce Vera Rubin își va începe misiunea principală în această toamnă. Aflat pe vârful unui munte de 2.682 de metri înălțime din Chile, telescopul găzduiește cea mai mare cameră digitală din lume și va fotografia întregul cer la fiecare trei zile.

„Este cu adevărat o realizare inginerescă remarcabilă”, a spus Siraj.

Studiul reprezintă o abordare interesantă pentru a cerceta deformarea subtilă a sistemului solar exterior, a spus Batygin, profesor de științe planetare la Caltech, care a scris numeroase studii despre Planeta Nouă, dar nu a participat la cercetarea Planetei Y.

„În următorii ani, Observatorul Vera Rubin va dezvălui structura dinamică a sistemului solar exterior cu o claritate fără precedent”, a spus el într-un e-mail. Odată ce datele lui Rubin vor fi disponibile, astronomii ar trebui să obțină o imagine mult mai clară asupra faptului dacă înclinarea Centurii Kuiper indică existența unor planete suplimentare ascunse mult dincolo de Neptun.

Lucrarea lui Siraj este o analiză atentă a orbitelor cunoscute ale obiectelor din Centura Kuiper, căutând modele într-un mod ușor diferit față de studiile anterioare, a spus Samantha Lawler, profesor asociat de astronomie la Universitatea din Regina, Saskatchewan. Nici ea nu a fost implicată în recentul articol.

Rezultatele nu sunt definitive

Rezultatele sunt interesante, dar cu siguranță nu definitive, a spus Lawler. „Nu cred că există dovezi solide pentru existența unei planete destul de mari și îndepărtate care ar provoca aglomerarea orbitelor îndepărtate ale Centurii Kuiper”, a spus ea într-un e-mail, referindu-se la teoria Planetei Nouă”.

Dar cred că există dovezi promițătoare că există un corp mai mic acolo care deformează subtil orbitele unor obiecte foarte îndepărtate”. Ea este de acord că telescopul Rubin va descoperi în curând mii de obiecte noi din centura Kuiper și va testa unele dintre aceste predicții.

Noul studiu oferă o perspectivă fascinantă asupra îndepărtatei centuri Kuiper, o regiune care rămâne în mare parte neexplorată, a declarat Patryk Sofia Lykawka, profesor asociat de științe planetare la Universitatea Kindai din Japonia. Nici el nu a contribuit la articolul despre Planeta Y.