به گزارش مجله نجم
شواهد بیشتری از افزودن مجازی سیاره در کمین دورترین مناطق ما منظومه شمسی فاش شده است – و سرنخ‌ها به اجرام یخی که از مدار آن عبور می‌کنند مرتبط است نپتون هنگام عبور از مسیرهای طولانی و پر پیچ و خم خورشید.
سیاره نهمهمانطور که به سیاره پیش بینی شده اشاره می شود، برای اولین بار در سال 2016 توسط کنستانتین باتیگین و مایکل براون از مؤسسه فناوری کالیفرنیا، که دومی نیز این سیاره را کشف کرد، فرضیه شد. سیاره کوتوله عنبیه در سال 2005. شواهد اولیه آنها بیشتر بر روی جمعیت اجرام فرا نپتونی (TNOs) متمرکز بود، اجرامی که بیشتر مدارهای خود را دورتر از مدارهای نپتون از خورشید می گذرانند. این به صورت کامل دور به طور خاص، این دو روی اجرام TNO با تمایل زیاد زوم می‌کنند، به این معنی که اجسام در زوایای تند نسبت به صفحه مسیر خورشید به دور خورشید می‌چرخند.
از آنجایی که محتویات منظومه شمسی یک قرص به دور خورشید تشکیل می دهد، انتظار داریم که مدار هر چیزی که به دور خورشید می چرخد نسبتا نزدیک به صفحه آن قرص باقی بماند. با این حال، دیگران این کار را نمی کنند، و تیم این را به عنوان مدرکی بر وجود سیاره نه نتیجه می گیرد جاذبه زمین این می تواند اجسام را از دایره البروج بیرون بکشد و آنها را با هم در مدارهای بسیار شیب دار گروه بندی کند که “اضلاع” مشابهی دارند (نزدیک ترین و دورترین نقاط در مدار خود به دور خورشید) و با شیب مشابهی دور از دایره البروج قرار گرفته اند.
مربوط: شواهد موجود در “سیاره 9” ممکن است نشان دهد که نظریه گرانش ما ناقص است
با این حال، برخی از ستاره شناسان با این استدلال که آنچه باتیگین و براون به عنوان خوشه می دیدند، شک داشتند. توهم ناشی از سوگیری مشاهده ای. این دو در Caltech مخالف هستند و قبلاً مقاله‌ای منتشر کرده‌اند که به طور خاص بر روی مشاهدات TNO با تمایل کم که خوشه‌بندی نمی‌شوند، اما هنوز دارای ویژگی‌های متمایز هستند، تمرکز کرده‌اند.
این TNOهای یخی عجیب هستند زیرا بیشتر عمر خود را صدها برابر دورتر از خورشید می گذرانند زمین اما مدار آنها به قدری طولانی است که می‌چرخند و مدت کوتاهی از نپتون به خورشید نزدیکتر می‌شوند که فقط 30 برابر از زمین دورتر از خورشید است. باتیگین گفت: “از طریق این کار، ما اجرامی را بررسی کردیم که دارای مدارهای طولانی مدت هستند، اما به شدت با نپتون تعامل دارند، به ویژه آنهایی که از مدار نپتون عبور می کنند.” وب سایت Space.com.
واضح است که این شامل هر جسمی نیست که از مدار نپتون عبور کند. پلوتون مثال خوبی است. مانند پلوتون، اکثر اجرام TNO مدارهای مستطیلی مانند مدارهای موجود در تحقیقات جدید این تیم ندارند. درعوض، بیشتر TNOها دارای مسیرهایی هستند که آنها را برای مدت طولانی به اندازه کافی به نپتون نزدیک می کند. زمان به طوری که می توان آنها را توسط گرانش غول یخی کنترل کرد.
با این حال، تیم فقط به آن دسته از TNO ها اهمیت می داد که صدها مورد از آنها وجود دارد واحدهای نجومی به دور از جزر و مدهای گرانشی نپتون، سیاره نه می تواند بر آن تأثیر بگذارد – البته اگر وجود داشته باشد. از آنجایی که این اجرام مورد مطالعه از همه جهات نزدیک به صفحه دایره البروج می آیند، بدون اینکه رفتار خوشه ای از خود نشان دهند، همان ادعای سوگیری که در شواهد قبلی در مورد تمایل زیاد مطرح شده بود، خوشه بندی TNO ها قابل قبول نیست.
TNOهای مورد مطالعه و هر جسم دیگری در مسیرهای مشابه، زمان زیادی را در مدار خود نمی گذرانند. در طول میلیون‌ها سال، گرانش غول یخی آبی آسمانی نپتون، آنها را از هم جدا می‌کند و آنها را به دور و بر و گاهی به طور کامل از منظومه شمسی پراکنده می‌کند. این بدان معناست که هر چیزی که اجسام TNO را به مدارهای فرا نپتونی می فرستد این کار را به طور مداوم انجام می دهد. باید یک فرآیند مداوم وجود داشته باشد تا عرضه TNO دوباره پر شود. این بدان معنی است که دنباله دار نمی تواند چیزی باشد که در گذشته های دور اتفاق افتاده است، مانند عبور ستاره. باید چیزی باشد که هنوز وجود دارد.
دو سناریو وجود دارد که می تواند به طور منظم TNO ها را در مدارهای طولانی و پیچ در پیچی که از مسیر نپتون عبور می کند، قرار دهد. یکی از سناریوها جزر و مد کهکشانی است که یک نیروی جزر و مدی گرانشی است راه شیری همه اطراف ما روی چیزهای درون کار می کنند ابر اورتکه دور از نپتون قرار دارد. این اجرام به دلیل فاصله آنها از ستاره میزبان ما، گرانش خورشید را ضعیف احساس می کنند، اما جزر و مد کهکشانی می تواند آنها را به سمت نپتون نزدیکتر کند.
سناریوی دیگر – و شاید جالب‌تر – این است که گرانش سیاره نه این اجرام را در ابر اورت به قدری آشفته می‌کند که به مرور زمان به نپتون نزدیکتر می‌شوند.
باتیگین و تیمش – مایکل براون و الساندرو موربیدلی از رصدخانه کوت دازور در نیس، فرانسه و دیوید نسورنی از موسسه تحقیقاتی جنوب غربی در بولدر، کلرادو – دو مجموعه شبیه‌سازی را با استفاده از داده‌های رصدی واقعی، TNO با تمایل کم و نپتون گذر می کند تا ببیند کدام سناریو دقیق تر است.
یکی از شبیه‌سازی‌ها شامل سیاره‌ای پنج برابر جرم زمین در برخورد TNO بود (ویژگی‌های شبیه‌سازی شده‌ای که برای سیاره نه استفاده کردند از ویژگی‌هایی مشتق شده‌اند که به بهترین وجه شواهد قبلی مانند خوشه‌ای از TNOs با تمایل بالا را توضیح می‌دهند)، در حالی که شبیه‌سازی دیگر سیاره نه نداشت. اصلاً، این فقط یک مدل از جزر و مد کهکشانی بود. چه کسی در عبور TNO ها از نزدیکی نپتون ماهرتر خواهد بود؟
شبیه‌سازی‌ها نشان داد که TNOهای کم شیب نمی‌توانند به طور منظم به مدار نپتون نفوذ کنند، مگر اینکه سیاره نه از قبل برای بیرون راندن آنها وجود داشته باشد. به خودی خود، گرداب های جزر و مدی کهکشانی برای دور زدن نپتون بسیار ضعیف محاسبه شده است. بنابراین، در شبیه‌سازی جزر و مد کهکشانی، TNOها به جای نزدیکتر به فاصله‌ای معین از خورشید می‌رسند – اما در سناریوی سیاره نه، TNOها در طیفی از مدارهای متقابل نپتون پخش می‌شوند که با آنچه در واقعیت می‌بینیم مطابقت دارد.
باتیگین گفت: «ما نشان داده‌ایم که شما می‌توانید سناریویی را که در آن همه اینها ناشی از جزر و مد کهکشانی با درجه‌ای از اهمیت آماری شگفت‌انگیز است، رد کنید. برعکس، سناریوی سیاره نه کاملاً با داده ها سازگار است.
باتیگین آن را به یک مسابقه فوتبال تشبیه می کند که در آن نپتون دروازه بان است. جزر و مد مجارستانی می تواند TNO ها را به سمت دروازه پرتاب کند، اما نه با نیروی کافی برای عبور از دروازه بان. از سوی دیگر، سیاره نه مانند هری کین است که مرتباً به شکلی درخشان از TNO در مقابل نپتون شلیک می کند.
باتیگین گفت: «آنچه در داده‌ها می‌بینیم، تعداد زیادی توپ در دروازه است.
با این حال، جستجو برای یافتن مهاجم فوتبال ادامه دارد.
در اواخر این دهه، رصدخانه ورا روبین در شیلی، این تلسکوپ باز خواهد شد و با استفاده از آینه 8.4 متری این تلسکوپ، بررسی های شبانه از کل آسمان را آغاز خواهد کرد. این سیاره قادر خواهد بود شواهد موجود تا کنون در سیاره نه را آزمایش کند – مجموعه مدارهای آن، هم ترازی صفحات مداری آن، شیب تند مداری آن، و انتشار رتروگراد (مدار به عقب). قنطورس. اینها به اجرام یخی اشاره دارند که از ابر اورت آمده اند و در حال حاضر در میان سیارات بیرونی منظومه شمسی در حال چرخش هستند. اگر هر یک از این توهمات ناشی از سوگیری های مشاهده ای باشد، پس… ورا روبین مشاهدات آنها را آشکار خواهد کرد. اگرچه برعکس، می‌تواند شواهد را تقویت کند و چندین جرم TNO را پیدا کند که تأثیرات احتمالی مشابه سیاره نه را نشان می‌دهد.
باتیگین گفت: «این همه خطوط شواهد گرانش را با یک بررسی جدید و مستقل آزمایش می‌کند که مشمول سوگیری‌های مشابه مطالعات قبلی نیست.»
حتی ممکن است رصدخانه ورا روبین تمام راه را طی کند و در واقع تامال بزرگ را پیدا کند.
باتیگین گفت: “با کارایی خود، شاید – فقط شاید – سیاره نه را پیدا کند.” “این عالی خواهد بود.”
نتایج جدید برای انتشار در The Astrophysical Journal Letters پذیرفته شده است و اکنون به عنوان یک آرشیو در دسترس است. از قبل فشار دهید.
