I januari 2016 , publicerade astronomerna Mike Brown och Konstantin Batygin de första bevisen på att det kan finnas en annan planet i vårt solsystem. Denna hypotetiska kropp, känd som 'Planet 9', uppskattades vara ungefär 10 gånger så massiv som jorden och kretsar kring vår sol på ett genomsnittligt avstånd av 700 AU. Sedan dess har flera studier producerats som antingen stödjer eller tvivlar på existensen av Planet 9.
Medan vissa hävdar att banorna för vissa trans-neptuniska objekt (TNOs) är bevis på Planet 9, hävdar andra att dessa studier lider av en observationsbias. De senaste studien , som kommer från ett par astronomer från Complutense University of Madrid (UCM), erbjuder ett nytt perspektiv som kan lösa debatten. Genom att använda en ny teknik som fokuserar på extrema TNO:er (ETNOs), tror de att fallet för Planet 9 kan göras.
Extrema trans-neptuniska objekt är de som kretsar kring vår sol på genomsnittliga avstånd större än 150 AU, och därför aldrig korsar Neptunus bana. Som UMC-teamet indikerar i deras studie , som nyligen publicerades i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society , kan avstånden mellan ETNOs noder och solen peka mot planet 9.
Konstnärens intryck av hur den teoretiska Planet 9 skulle kunna se ut. Kredit: NASA
Dessa noder är de två punkter där en himlakropps bana korsar solsystemets plan. Det är vid dessa punkter som chanserna att interagera med andra kroppar i solsystemet är störst, och därför är det där ETNO är mest sannolikt att uppleva en drastisk förändring i sina banor (eller en kollision). Genom att mäta var dessa noder är, trodde teamet att de kunde se om ETNO:erna störs av ett annat objekt i området.
Som Carlos de la Fuente Marcos, en av författarna till studien, förklarade i en intervju med Informations- och vetenskaplig nyhetstjänst (SINC):
'Om det inte finns något som stör dem, bör noderna för dessa extrema trans-neptuniska objekt vara jämnt fördelade, eftersom det inte finns något för dem att undvika, men om det finns en eller flera störare kan två situationer uppstå. En möjlighet är att ETNO:erna är stabila, och i det här fallet skulle de tendera att ha sina noder borta från möjliga störningsvägar, tillägger han, men om de är instabila skulle de bete sig som kometerna som interagerar med Jupiter gör, dvs. tenderar att ha en av noderna nära den hypotetiska störarens omloppsbana”.
För sin forsknings skull genomförde läkarna Carlos och Raul de la Fuente Marcos beräkningar och datautvinning för att analysera noderna för 28 ETNO och 24 extrema kentaurer (som också kretsar runt solen på genomsnittliga avstånd på mer än 150 AU). Vad de märkte var att dessa två populationer blev klustrade på vissa avstånd från solen, och noterade också en korrelation mellan nodernas positioner och objektens lutning.
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
Detta senare fynd var särskilt oväntat och fick dem att dra slutsatsen att dessa populationers banor påverkades av närvaron av en annan kropp – ungefär på samma sätt som kometbanorna inom vårt solsystem har visat sig påverkas av hur de interagerar med Jupiter. Som De la Fuente Marcos betonade:
'Förutsatt att ETNO:erna är dynamiskt lika kometerna som interagerar med Jupiter, tolkar vi dessa resultat som tecken på närvaron av en planet som aktivt interagerar med dem på ett område av avstånd från 300 till 400 AU. Vi tror att det vi ser här inte kan tillskrivas förekomsten av observationsbias”.
Som redan nämnts citerade tidigare studier som har ifrågasatt existensen av Planet 9 hur studien av TNO har lidit av en observationsbias. I grund och botten har de hävdat att dessa studier gjorde systematiska fel i hur de beräknade orienteringarna i banorna för TNO:er, till stor del för att de alla hade varit riktade mot samma region på himlen.
Genom att titta på nodalavstånden för ETNO, som beror på storleken och formen på deras banor, ger denna senaste studie det första beviset på Planet 9:s existens som är relativt fri från denna fördom. För närvarande är endast 28 ETNO kända, men författarna är övertygade om att upptäckten av fler – och analysen av deras noder – kommer att bekräfta deras observationer och lägga ytterligare begränsningar på planet 9s omloppsbana.
Ett planetmassaobjekt av storleken på Mars skulle vara tillräckligt för att producera de observerade störningarna i det avlägsna Kuiperbältet. Kredit: Heather Roper/LPL
Dessutom erbjöd astronomparet några tankar om nyare arbeten som har föreslagit den möjliga existensen av en Planet 10 . Även om deras studie inte tar hänsyn till förekomsten av en Mars-storlek - som sägs vara ansvarig för en observerbar 'varp' i Kuiperbältet - erkänner de att det finns övertygande bevis för att en sådan planetstor kropp existerar. Som de la Fuente Marcos sa :
'Med tanke på den nuvarande definitionen av planet kanske detta andra mystiska objekt inte är en sann planet, även om den har en storlek som liknar jordens, eftersom den kan vara omgiven av enorma asteroider eller dvärgplaneter. I vilket fall som helst är vi övertygade om att Volk och Malhotras arbete har hittat solida bevis för närvaron av en massiv kropp bortom den så kallade Kuiperklippan, den längsta punkten i det trans-neptuniska bältet, cirka 50 AU från solen, och vi hoppas att snart kunna presentera ett nytt verk som också stödjer dess existens”.
Det verkar som att det yttre solsystemet blir mer trångt för varje år som går. Och dessa planeter, om och när de bekräftas, kommer sannolikt att utlösa en annan debatt om vilka solkroppar som med rätta betecknas som planeter och vilka som inte är det. Om du tidigare trodde att 'planetdebatten' var kontroversiell och splittrande rekommenderar jag att du håller dig borta från astronomiforum under de kommande åren!