science >> Wetenschap >  >> Astronomie

De superaarde die thuiskwam voor het avondeten

Een artistieke illustratie van een mogelijke negende planeet in ons zonnestelsel, aan de rand van ons zonnestelsel zweven. De baan van Neptunus wordt weergegeven als een heldere ring rond de zon. Krediet:ESO/Tom Ruen/nagualdesign

Het kan verlegen blijven hangen aan de ijzige buitenranden van ons zonnestelsel, verstopt in het donker, maar subtiel aan touwtjes trekken achter de schermen:de banen van verre lichamen uitrekken, misschien zelfs het hele zonnestelsel opzij kantelen.

Als er een planeet is, het is extreem ver weg en zal zo blijven (zonder kans - voor het geval je het je afvraagt ​​- om ooit in botsing te komen met de aarde, of het brengen van "dagen van duisternis"). Het is een mogelijke "Planeet Negen" - een wereld misschien 10 keer de massa van de aarde en 20 keer verder van de zon dan Neptunus. De tekenen tot nu toe zijn indirect, voornamelijk zijn zwaartekrachtvoetafdrukken, maar dat levert desalniettemin een overtuigende zaak op.

Een van de meest toegewijde trackers, in feite, zegt dat het nu moeilijker is om ons zonnestelsel voor te stellen zonder een planeet negen dan met een.

"Er zijn nu vijf verschillende lijnen van waarnemingsbewijs die wijzen op het bestaan ​​van Planeet Negen, " zei Konstantin Batygin, een planetaire astrofysicus bij Caltech in Pasadena, Californië, wiens team misschien dichterbij komt. "Als je deze verklaring zou verwijderen en je zou voorstellen dat Planeet Negen niet bestaat, dan genereer je meer problemen dan je oplost. Plotseling, je hebt vijf verschillende puzzels, en je moet met vijf verschillende theorieën komen om ze te verklaren."

Batygin en zijn co-auteur, Caltech-astronoom Mike Brown, beschreef de eerste drie broodkruimels op het spoor van Planet Nine in een paper van januari 2016, gepubliceerd in de Astronomisch tijdschrift . Zes bekende objecten in de verre Kuipergordel, een gebied van ijzige lichamen dat zich uitstrekt van Neptunus naar buiten in de richting van de interstellaire ruimte, ze hebben allemaal elliptische banen die in dezelfde richting wijzen. Dat zou onwaarschijnlijk - en verdacht - genoeg zijn. Maar deze banen zijn ook op dezelfde manier gekanteld, ongeveer 30 graden "naar beneden" vergeleken met het pannenkoekachtige vlak waarbinnen de planeten om de zon draaien.

Broodkruimel nummer drie:Computersimulaties van het zonnestelsel met Planeet Negen laten zien dat er meer objecten gekanteld zouden moeten zijn ten opzichte van het zonnevlak. In feite, de kanteling zou in de orde van 90 graden zijn, alsof het vlak van het zonnestelsel en deze objecten een "X" vormen wanneer ze van opzij worden bekeken. Zowaar, Brown realiseerde zich dat vijf van dergelijke objecten die al bekend zijn bij astronomen de rekening vullen.

Er kwamen nog twee aanwijzingen naar voren na het originele artikel. Een tweede artikel van het team, deze keer onder leiding van Batygins afgestudeerde student, Elizabeth Bailey, toonde aan dat planeet negen de planeten van ons zonnestelsel de afgelopen 4,5 miljard jaar zou kunnen hebben gekanteld. Dit zou een al lang bestaand mysterie kunnen verklaren:waarom is het vlak waarin de planeten draaien ongeveer 6 graden gekanteld in vergelijking met de evenaar van de zon?

"Gedurende lange tijd, Planeet Negen zal het hele vlak van het zonnestelsel laten bewegen of wiebelen, net als een blad op een tafel, ' zei Batygin.

Het laatste veelbetekenende teken van de aanwezigheid van Planeet Negen betreft de tegenstanders van het zonnestelsel:objecten uit de Kuipergordel die in de tegenovergestelde richting draaien van al het andere in het zonnestelsel. De orbitale invloed van planeet Negen zou verklaren waarom deze lichamen uit de verre Kuipergordel uiteindelijk de binnenste Kuipergordel "vervuilen".

"Geen ander model kan de vreemdheid van deze banen met hoge hellingshoeken verklaren, ' zei Batygin. 'Het blijkt dat Planeet Negen een natuurlijke weg voor hun generatie biedt. Deze dingen zijn met hulp van Planeet Negen uit het zonnestelsel gedraaid en vervolgens door Neptunus naar binnen verstrooid."

De resterende stap is om Planet Nine zelf te vinden. Batygin en Brown gebruiken de Subaru-telescoop van het Mauna Kea-observatorium op Hawaï om precies dat te doen. Het instrument is het "beste hulpmiddel" om schemerige, extreem verre objecten verloren in enorme delen van de lucht, zei Batygin.

Maar waar kwam Planeet Negen vandaan? Batygin zegt dat hij weinig tijd besteedt aan het nadenken over de oorsprong ervan - of het een voortvluchtige is uit ons eigen zonnestelsel of, heel misschien, een zwervende schurkenplaneet gevangen door de zwaartekracht van de zon.

"Ik denk dat de detectie van Planet Nine ons iets zal vertellen over zijn oorsprong, " hij zei.

Andere wetenschappers bieden een andere mogelijke verklaring voor het door Batygin aangehaalde bewijs van Planet Nine. Een recente analyse op basis van een hemelkarteringsproject genaamd de Outer Solar System Origins Survey, die meer dan 800 nieuwe 'trans-Neptuniaanse objecten' ontdekte, " suggereert dat het bewijs ook consistent zou kunnen zijn met een willekeurige verdeling van dergelijke objecten. Toch, de analyse, van een team onder leiding van Cory Shankman van de Universiteit van Victoria, kon Planeet Negen niet uitsluiten.

Als planeet negen wordt gevonden, het zal een soort thuiskomst zijn, of in ieder geval een familiereünie. In de afgelopen 20 jaar, uit onderzoek van planeten rond andere sterren in onze melkweg is gebleken dat de meest voorkomende typen 'superaarde' en hun iets grotere neven zijn - groter dan de aarde maar kleiner dan Neptunus.

Toch zijn deze gewone, planeten van tuinvariëteiten zijn opvallend afwezig in ons zonnestelsel. Met een gewicht van ongeveer 10 keer de massa van de aarde, de voorgestelde Planet Nine zou goed passen.

Planeet Negen zou onze ontbrekende superaarde kunnen blijken te zijn.