Za moguće postojanje devetog planeta Sunčevog sustava postalo je poznato u siječnju 2016. godine. Planet X povezan je s nagibom osi rotacije Sunca, uništavanjem planetarnog sustava i pojavom kataklizmi na Zemlji. Istodobno, znanstvenici su napredovali u razumijevanju uloge ovog nebeskog tijela u Sunčevom sustavu, modelirali njegovu unutarnju strukturu i predložili hipoteze koje objašnjavaju podrijetlo planeta X. "Lenta.ru" govori o najnovijim istraživanjima.
O mogućem otkriću planete X izvan orbite Plutona izvijestili su astronomi Mike Brown i Konstantin Batygin s Kalifornijskog tehnološkog instituta u Pasadeni (SAD). Vjerojatni deveti planet Sunčevog sustava otprilike je deset puta teži od Zemlje i vrti se oko zvijezde u izduženoj orbiti (i u ravnini nagnutoj u odnosu na Zemljinu orbitu) s razdobljem od 15 tisuća godina. Po svojim fizikalnim i kemijskim svojstvima podsjeća na ledene divove Uran i Neptun. Kao što Brown i Batygin vjeruju, ovaj svemirski objekt prije 4,5 milijarde godina izbačen je s protoplanetarnog diska u blizini Sunca.
Najbliža udaljenost od njega do Sunca je 200 astronomskih jedinica (to je sedam puta više nego od Sunca do Neptuna). Maksimalna udaljenost planete X procjenjuje se na 600-1200 astronomskih jedinica, što svoju orbitu stavlja izvan Kuiperovog pojasa, u kojem se nalazi Pluton. Brown i Batygin procjenjuju vjerojatnost pogreške na 0,007 posto. Znanstvenici su otkrili novi planet analizirajući gravitacijski poremećaj koji on vrši na drugim nebeskim tijelima.
Fizika i kemija
Astronomi Esther Linder i Christoph Mordasini sa Sveučilišta u Bernu (Švicarska) došli su do sljedećih zaključaka o fizikalno-kemijskim svojstvima ovog nebeskog tijela. Polumjer je 3,7 puta veći od Zemljine. Temperatura atmosfere, koja se sastoji od vodika i helija, je minus 226 Celzijevih stupnjeva. Ispod plinske ovojnice nalazi se sloj vodenog leda s temperaturom od minus 63 Celzijeva stupnja. Još dublje - tanak sloj silikatnog plašta, ispod kojeg je skrivena željezna jezgra. Njegova se temperatura procjenjuje na 3,4 tisuće Celzijevih stupnjeva. Prema astronomima, Planet X emitira oko tisuću puta više energije nego što apsorbira i postupno se hladi. Znanstvenici vjeruju da je Planet X manja kopija plinskih divova Urana i Neptuna.
Moguća struktura planeta X
Promotivni video:
Slika: Esther Linder, Christoph Mordasini, Universität Bern
Američki astronomi vjeruju da je boja Planeta X tamnoplava, tamnija od Neptuna koji ima tamnoplavu nijansu u optičkom rasponu i Urana sa svojom svijetloplavom plinovitom ovojnicom. Budući da su temperature na planeti X izuzetno niske, u atmosferi praktički nema metana, za razliku od plinske ovojnice Neptuna. Prema riječima znanstvenika, ovaj se spoj kondenzira i nalazi se u podnožju atmosfere planeta ili njegovih oblaka.
Gost u posjeti
Ako Brown i Batygin vjeruju da je planeta X izbačena s protoplanetarnog diska u blizini Sunca, tada njihovi kolege iz Švedske i Francuske misle drugačije: nebesko tijelo moglo bi biti egzoplanet koji je Sunce uhvatilo od obližnje zvijezde. U svom su radu znanstvenici razmotrili scenarij prema kojem je Planetu X Sunce uhvatilo od druge zvijezde u svom rodnom jatu. Sunce se nalazilo u grupi od nekoliko tisuća mladih zvijezda, a planeti su se kretali između njih malim brzinama (oko kilometar u sekundi).
Orbita planeta X (označena žutom bojom)
Slika: Caltech / R. Hurt (IPAC)
To zahtijeva istodobno ispunjavanje tri uvjeta. Prvo, do zauzimanja Sunca planete X trebalo je doći na udaljenosti od oko 150 astronomskih jedinica od njega (kako bi se izbjegli poremećaji iz Kuiperovog pojasa). Kao drugo, egzoplanet se morao okretati oko druge zvijezde u skupu na velikoj udaljenosti od nje (od stotinu astronomskih jedinica). To bi omogućilo Suncu da prevlada utjecaj svoje prve zvijezde na planet X. Treći je uvjet da je nakon zauzimanja egzoplaneta od strane Sunca moguće reproducirati trenutnu dinamičku konfiguraciju Sunčevog sustava. U modeliranju provedenom u okviru problema s N-tijelom, astronomi su pokazali da sva tri uvjeta mogu biti zadovoljena.
Astronomi vjeruju da faza nakupine traje oko stotinu milijuna godina, a to je sasvim dovoljno za raspodjelu masivnih i udaljenih planeta (poput Neptuna) između najtežih zvijezda. Slično tome, možete objasniti prirodu mnogih transneptunskih objekata u Kuiperovom pojasu - onih koji se nalaze na udaljenosti od 30 do 55 astronomskih jedinica od Sunca.
Počistiti
Prema španjolskim i britanskim astronomima, planet X sposoban je poremetiti orbite nebeskih tijela u Sunčevom sustavu i izbaciti ih iz njega. Znanstvenici su analizirali utjecaj planete X na kretanje šest ekstremnih objekata izvan orbite Neptuna čija polu-glavna os premašuje 150 astronomskih jedinica, a perihel je 30 astronomskih jedinica.
Simulacije su pokazale da će orbite patuljastog planeta Sedne i kandidata 2012 VP113 ostati stabilne sljedećih nekoliko stotina milijuna godina. S druge strane, putanje transneptunskih objekata 2004. VN112, 2007. TG422 i 2013. RF98 (ta nebeska tijela dosežu promjer od 100 do 300 kilometara) su nestabilne i, nakon nekoliko desetaka milijuna godina, planeta X može ih izbaciti iz Sunčevog sustava.
Također, utjecaj planete X, francuski i brazilski astronomi objasnili su nagib Laplaceove ravnine Sunčevog sustava. Znanstvenici su ispitivali dinamiku četiri divovska planeta - Jupitera, Saturna, Urana i Neptuna. Svako od ovih nebeskih tijela utječe na vektor ukupnog kutnog gibanja Sunčevog sustava, okomito na Laplaceovu ravninu. Astronomi su proučavali utjecaj planete X na Sunce i divovske planete. Pokazalo se da taj efekt objašnjava nagib od šest stupnjeva između Laplaceove ravnine i ravnine solarnog ekvatora.
Analitički model opisuje količinu nagiba ovisno o masi, ekscentričnosti (parametar izduženja orbite), polovičnoj osi orbite planeta X i karakteristikama divova. Nekoliko dana prije objavljivanja ovog otkrića, astronom Elizabeth Bailey iznijela je slične zaključke u suradnji s otkrivačima planeta X.
Model kretanja sunca
Slika: arXiv.org
Neki su se znanstvenici odvažili i na odvažnije hipoteze. Astrofizičari Daniel Whitmeier i John Mats iz Sjedinjenih Država optužili su Planet X za masovno izumiranje životinja na Zemlji svakih 27 milijuna godina. Teorija se temelji na činjenici da se orbita rotacije planete X oko Sunca polako naginje i svakih 27 milijuna godina prelazi Kuiperov pojas (smješten 30 do 55 AU od Sunca). To dovodi do gravitacijskih poremećaja, a Planet X gura komete iz Kuiperovog pojasa u unutrašnjost Sunčevog sustava. Oni bombardiraju planete (uključujući Zemlju). Kako se približavaju Suncu, rastavljaju se na fragmente, što sunčevoj svjetlosti otežava dolazak do nebeskih tijela (uključujući Zemlju).
Prema znanstvenicima, ovaj je scenarij najprihvatljiviji za kozmičko objašnjenje masovnog izumiranja životinja. Druga dva scenarija - prisutnost druge zvijezde pored Sunca i vertikalne oscilacije zvijezde dok se okreće oko središta galaksije, kako napominju autori, ne dobivaju paleontološku potvrdu. Whitmeier i Mats po prvi puta su svoju hipotezu predložili 1985. godine. Njihovu je studiju objavio Nature and Time (sa slikom na naslovnici). Prema početnoj hipotezi znanstvenika, planet X je jedan do pet puta teži od Zemlje i nalazi se stotinu puta dalje od Sunca.
Što je sljedeće
Astronomi Carlos i Raul de la Fuente Marcos vjeruju da ne postoji jedna, već dvije super-Zemlje izvan Plutonove orbite. Dostupni podaci o perihelijskoj precesiji Sedne, 148209, 2004 VN112, 2007 TG422, 2010 GB174, 2012 VP113 i 2013 RF98, prema djelima autora, dobro su objašnjenje ako pretpostavimo prisutnost najmanje dva divovska nebeska tijela, od kojih jedno može biti Planet X. Od 2014. Carlos i Raul de la Fuente Marcos razgovaraju o mogućnosti postojanja dvije super-Zemlje izvan Plutona.
Svi zaključci o Planeti X ne temelje se na izravnim promatranjima, već na analizi njezinog utjecaja na druga nebeska tijela i podacima računalne simulacije. Prema astronomima, 20 dana promatranja na japanskoj zvjezdarnici Subaru na Havajima (SAD) dovoljno je za izravno otkriće planeta X. Znanstvenici se nadaju da će za to rezervirati vrijeme u zvjezdarnici. Tada će, prema Brownu i Batyginu, konačno biti dokazano postojanje Planeta X.
Andrey Borisov
