Početkom ove godine mediji su izvijestili da su američki znanstvenici K. Batygin i M. Brown s Kalifornijskog tehnološkog instituta u Pasadeni otkrili novi planet unutar Sunčevog sustava. Nalazi se izvan Plutona i slične je veličine kao Pluton.
Ovaj se planet okreće oko Sunca u izduženoj orbiti s frekvencijom od 15 tisuća godina. Po svom kemijskom sastavu vrlo je sličan Uranu i Neptunu. Prema znanstvenicima, ovaj je objekt izbačen s protoplanetarnog diska u blizini Sunca prije oko 4,5 milijardi godina.
Najbliža udaljenost između ovog planeta i Sunca je oko 200 astronomskih jedinica. Znanstvenici procjenjuju maksimalnu udaljenost na 600-1200 astronomskih jedinica. Dakle, može se pretpostaviti da orbita planeta prelazi Kuiperov pojas, gdje se nalazi Pluton.
Potrebno je pet godina da se potvrdi postojanje novog nebeskog tijela, a u slučaju pozitivnog rezultata, otkriveni objekt može postati deveti planet Sunčevog sustava. Mora se reći da su i ranije pokušani tragati za planetom X, što je dovelo do otkrića takvih planeta kao što su Neptun (1864) i Pluton (1930).
Astronomi trenutno pretražuju. Stvar je u tome što točne koordinate novog planeta nisu utvrđene, znanstvenici su naznačili samo onaj dio neba u kojem se može nalaziti.
Nakon što je 2003. otkriven još jedan transneptunski objekt, Sedna, znanstvenici su došli do zaključka da na rubu Sunčevog sustava postoji još jedan objekt koji utječe na orbite planeta Kuiperovog pojasa. Sedna, koja je 76 astronomskih jedinica od Sunca, mora biti zaštićena od utjecaja postojećih planeta. No kad su otkriveni drugi transneptunski objekti (2012 GB17, 2012 VP113), postalo je očito da nešto utječe na njihove putanje.
Tijekom astrofizičkih studija Batygin i Brown najavili su sličnost orbita svih poznatih objekata koji se nalaze izvan orbite Neptuna na udaljenosti većoj od 230 astronomskih jedinica od Sunca. Istodobno, znanstvenici su vjerojatnost slučajnog podudaranja orbita procijenili na najviše 0,007 posto. Štoviše, orbite onih objekata koji se nalaze na većoj udaljenosti od Sunca od ostalih transneptunskih tijela imaju tako slična obilježja da se, prema astrofizičarima, to može objasniti samo prisutnošću još jednog, devetog, planeta Sunčevog sustava.
Znanstvenici su sigurni da novi planet mora biti dovoljno daleko od zvijezde i masivan da utječe na orbite svih transneptunskih objekata i Sedne u onom dijelu svemira gdje se gravitacijsko polje poznatih planeta ne proteže. Znanstvenici su stvorili matematički model koji je još jednom dokazao postojanje malih objekata čije su putanje okomite na ravninu ostatka Sunčevog sustava. Astrofizičari su sugerirali da bi ti objekti mogli biti asteroidi Kentauri, smješteni između orbitu Neptuna i Jupitera. Vrijedno je napomenuti da raniji astronomi nisu mogli pogoditi putanju svog kretanja.
Promotivni video:
Brown i Batygin u svom su radu razmotrili nekoliko glavnih parametara transneptunskih tijela. Prvi od njih je argument pericentra, odnosno kut koji povezuje orbitalnu točku najbližu Suncu (perihel) i samu zvijezdu i smjer od Sunca do točke presijecanja nebeskog ekvatora u tijelu. Drugi argument je kut između proljetne ravnodnevnice, gdje zvijezda prelazi nebeski ekvator, i smjer prema uzlaznom čvoru. Treći argument je kut između ekliptike (nagiba) i ravnine orbite. Ti su parametri transformirani da pokažu gdje je perihel orbite i gdje će se pol orbite projicirati.
Orbitalni polovi svih šest transneptunijskih objekata i perihelijskih točaka, kako pokazuje model, grupirani su na takav način da je vjerojatnost da će novi planet utjecati na njih više od 99 posto. Istodobno, još trinaest tijela koja se nalaze na udaljenosti od 100-300 astronomskih jedinica od Sunca također imaju slična obilježja, ali vjerojatnost slučajnosti u ovom slučaju ne prelazi pet posto. Dobiveni podaci ukazuju na masu novog planeta i konfiguraciju njegove orbite. Da bi utvrdili ove karakteristike, znanstvenici su morali simulirati evolucijski proces Sunčevog sustava u ranom razdoblju razvoja. Model je obuhvaćao 40 zametaka nebeskih objekata (planetesimala), koji su nastali od prašine protoplanetarnog diska.
U stvorenom modelu ti su objekti na najvećoj udaljenosti od Sunca uklonjeni za 150-550 astronomskih jedinica, a perihel im je bio na udaljenosti od 30-50 astronomskih jedinica. Znanstvenici su za razmatranje uzeli vremenski interval jednak 4 milijarde godina. Tijekom istraživanja promatrali su kako će se ti nebeski objekti ponašati pod utjecajem gravitacijskih polja poznatih planeta i planeta X.
U tom su modelu znanstvenici pokušali odabrati različite parametre orbite nove planete, smještajući je na različitu udaljenost od Sunca. Razmatrane su tri opcije za masu predmeta: 0,1, 1 i 10 zemaljskih masa. U konačnici, znanstvenici su dobili preko 190 različitih modela.
Istraživanja su pokazala puno zanimljivih stvari povezanih s kretanjem planetisimela u orbitama. Oni se kreću nestabilnim kaotičnim putanjama i mogu se sudariti jedni s drugima ili izletjeti s protoplanetarnog diska. Nakon nekog vremena putanje ovih nebeskih objekata se stabiliziraju. Astronomi su odabrali parametre putanja čiji je perihel bio oko 80 astronomskih jedinica, budući da su takva nebeska tijela dostupna za promatranje u stvarnosti. Znanstvenici su odlučili da neće provjeravati pojedinačne objekte, već su odmah provjerili čitav raspon orbitalnih vrijednosti.
Nakon toga nasumce je odabrano 13 objekata koji su uklonjeni sa Sunca na najvećoj udaljenosti. Ovaj slučajni odabir proveden je nekoliko puta. Pronađeno je vrlo malo simulacija koje daju nultu vjerojatnost. I samo u slučaju kada je masa planeta X bila jednaka masi Zemlje ili deset puta većoj, skup simulacija odgovarao je promatranim procesima.
Znanstvenici su sugerirali da bi tajanstveni planet, ako ima istu masu kao i Zemlja, trebao biti udaljen od Sunca 200 astronomskih jedinica, a perihel bi trebao doseći 60 astronomskih jedinica. Jednostavno rečeno, novi bi se planet trebao kretati vrlo izduženom putanjom. Međutim, znanstvenici su ovu mogućnost odbili, budući da Kuiperov pojas nije bio uključen u nju.
Ako pretpostavimo da je novi planet deset puta veći i masivniji od Zemlje, tada možete dobiti nekoliko sasvim prihvatljivih opcija. Istodobno, znanstvenici nisu razmatrali opcije u kojima masa novog planeta premašuje masu Zemlje za više od 10 puta, zbog čega su potrebna dodatna istraživanja.
3D simulacija korištena je za određivanje ostalih orbitalnih parametara, uključujući nagib orbite i argument perihelija. Kao rezultat toga, bilo je moguće ustanoviti da se nagib orbite novog nebeskog objekta može kretati od 20 do 40 stupnjeva.
Prema astronomima, poput mnogih divovskih egzoplaneta, novi je planet plinski div. Prije toga, znanstvenici su uspjeli utvrditi da je moguće izračunati polumjer takvih nebeskih objekata prema njihovoj masi zbog postojanja statističkog odnosa između ovih karakteristika, koji je jednak oko 0,34. Dakle, možete izračunati približni radijus devetog planeta u Sunčevom sustavu - od dva do devet polumjera Zemlje. Najvjerojatnije je ovaj planet ledeni div, poput Urana ili Neptuna.
Također treba napomenuti da su znanstvenici pokušali predvidjeti koje bi astronomske službe mogle otkriti novi planet. Alati koji to mogu učiniti su zemaljski teleskopi programa CRTS, kao i brzi odziv i panoramski teleskopi Survey i Pan-STARRS. Jedan od najmoćnijih je japanski teleskop Subaru teleskop koji promatra dio neba u kojem se navodno nalazi većina orbite devetog planeta od 2015. godine. Sasvim je moguće da će nakon nekog vremena znanstvenici moći obradovati novim informacijama o planeti X.
