Bortom Neptunus omloppsbana, den planeten som är längst bort från vår sol, ligger mysteriepopulationen känd som det trans-neptuniska objektet ( TNO s). I flera år har astronomer upptäckt kroppar och mindre planeter i denna region som påverkas av Neptunus gravitation och kretsar runt vår sol på ett genomsnittligt avstånd av 30 astronomiska enheter.
Under de senaste åren har flera nya TNO:er upptäckts som har fått oss att tänka om vad som utgör en planet, för att inte tala om solsystemets historia. Det senaste av dessa mystiska föremål kallas 'Niku', en liten isbit som tar sitt namn för det kinesiska ordet för 'upprorisk'. Och även om många sådana objekt existerar bortom Neptunus omloppsbana, är det denna kropps orbitala egenskaper som verkligen gör att den lever upp till namnet!
I ett dokument som nyligen lämnats in till arXiv , det internationella teamet av astronomer som gjorde upptäckten förklarar hur de hittade TNO med hjälp av Panoramic Survey Telescope och Rapid Response System 1 Survey (Pan-STARRS 1). Detta objekts omloppsbana är bara 200 km (124 miles) i diameter lutad 110° mot solsystemets plan och kretsar bakåt om solen.
En konstnärs koncept av ett trans-neptuniskt objekt (TNO). Den avlägsna solen reduceras till en klar stjärna på ett avstånd av över 3 miljarder miles. Kredit: NASA
Vanligtvis, när planetsystem bildas, tvingar vinkelmomentum allt att snurra i samma riktning. Det är därför, när de ses från den himmelska nordpolen, alla objekt i vårt solsystem verkar kretsa runt solen i en moturs riktning. Så när objekt kretsar runt solen i motsatt riktning, måste en yttre faktor vara på spel.
Dessutom jämförde teamet Nikus omloppsbana med andra höglutande TNO:er och Kentaurer , och märkte att de upptar ett gemensamt orbitalplan och upplever en klustringseffekt. Som Dr Matthew J. Holman – en professor vid Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics och en av forskarna i teamet – sa till Universe Today via e-post:
'Nikus bana är ovanlig eftersom den är nästan vinkelrät mot solsystemets plan. Mer än så kretsar den i motsatt riktning mot de flesta solsystemets kroppar. Dessutom finns det ett fåtal kroppar som delar samma eller orbitalplan, med en del kretsande prograd och vissa kretsande retrograd. Det var oväntat.'
En möjlighet, som teamet redan har övervägt, var att detta mystiska omloppsmönster kan vara bevis på det mycket eftertraktade Planet nio . Denna hypotetiska planet, som tros existera i den yttre kanten av vårt solsystem (20 gånger längre från vår sol än Neptunus), om den existerar, tros också vara 10 gånger så stor som jorden.
Konstnärens intryck av Planet Nine som en isjätte som förmörkar den centrala Vintergatan, med en stjärnliknande sol i fjärran. Neptunus bana visas som en liten ellips runt solen. Kredit: ESO/Tomruen/nagualdesign
'Planet nio verkar gravitationsmässigt påverka en annan närliggande population av kroppar som också kretsar nästan vinkelrätt mot solsystemets plan,' sa Holman, 'men de objekten har mycket större banor som också kommer närmare solen när de närmar sig det närmaste. Likheten (vinkelrät) i Nikus omloppsbana med den för den mer avlägsna befolkningen antyder ett samband.'
Att etablera ett sådant samband baserat på omloppsbanor för avlägsna objekt är verkligen frestande, särskilt eftersom inga direkta bevis för Planet Nine har erhållits ännu. Men efter ytterligare analys drog teamet slutsatsen att Niku är för nära resten av solsystemet för att dess bana ska kunna påverkas av planet nio.
Dessutom sågs banorna för de klustrade objekten som cirklar solen bakåt längs samma 110-graders planbana som en ytterligare indikation på att något annat troligtvis är på gång. Återigen, det kan mycket väl vara att det finns en gigantisk planet där ute, och att dess inflytande dämpas av andra faktorer som vi ännu inte är medvetna om.
'Befolkningen av objekt i Niku-liknande banor är inte långsiktigt stabil,' sa Holman. 'Vi hoppades att lägga till gravitationspåverkan från ett objekt som Planet Nine kunde stabilisera deras banor, men det visade sig inte vara fallet. Vi utesluter INTE Planet Nine, men vi hittar inga direkta bevis för det, åtminstone med den här utredningen.”
Animerat diagram som visar avståndet mellan solsystemets planeter, de ovanligt tätt placerade banorna för sex av de mest avlägsna KBO:erna och den möjliga 'Planet 9'. Kredit: Caltech/nagualdesign
Så för tillfället ser det ut som att Planet Nine-entusiaster kommer att behöva vänta på någon annan form av bekräftelse. Men som Konstantin Batyagin – Caltech-astronomen som tillkännagav fynd som antydde Planet Nine tidigare i år – citerades som sagt , denna upptäckt är ännu ett steg i riktning mot en mer fullständig förståelse av det yttre solsystemet:
'När du har någon egenskap som du inte kan förklara i det yttre solsystemet, är det oerhört spännande eftersom det i någon mening förebådar en ny utveckling. Som de säger i tidningen, vad de har just nu är en antydan. Om denna ledtråd utvecklas till en komplett berättelse skulle det vara fantastiskt.”
Oavsett orsaken till Nikus konstiga omloppsbana (eller de TNO:er som delar dess omloppsmönster) är det tydligt att det händer mer i det yttre solsystemet än vi trodde. Och med varje ny upptäckt, och varje nytt objekt som katalogiseras av astronomer, förbättrar vi vår förståelse för dynamiken som är igång där ute.
Under tiden kanske vi bara behöver skicka ut några ytterligare uppdrag på det sättet. Vi har inget att förlora än våra förutfattade meningar! Och se till att njuta av den här videon om detta senaste fynd, tack vare Ny vetenskapsman :
Vidare läsning: arXiv