Nejzajímavější věcí v astronomii je samozřejmě nahlédnout do neznáma a objevit něco nového v hluboké propasti vesmíru. A když se na našem kosmickém prahu objeví náznaky „něčeho nového“, globální vzrušení již nelze skrýt, třese se po celém světě a dívá se do všech trhlin. Mluvíme o notoricky známé „deváté planetě“: o hypotetickém světě, o kterém se předpokládá, že má gravitační účinek na vnější sluneční soustavu, nebo spíše na zmrzlá pole asteroidů daleko za oběžnou dráhou Pluta.
V lednu oznámili astronomové z Caltechu Mike Brown a Konstantin Batygin objev, že skupina objektů v Kuiperově pásu - za Plutem - měla zvláštní dráhu. Kuiperův pás a podivnost obecně často jdou vedle sebe, ale v tomto případě pohyb malých předmětů naznačil jiný záhadný objekt, který by tyto objekty mohl gravitačně přitáhnout, což vedlo k podivné synchronicitě.
Nalezení planet ve vnější sluneční soustavě není snadné. I když máme velmi výkonné observatoře, které dokážou vidět nepatrné detaily v galaxiích miliony světelných let od Země, a dalekohledy, které dokážou přesně detekovat pohyb drobných asteroidů praskajících vnitřní sluneční soustavou, vnější sluneční soustava zůstává do značné míry záhadnou a neprozkoumanou oblastí. místní prostor. Pokud skromná planeta obíhá dostatečně daleko od Slunce, bude příliš malá a příliš studená na to, aby si ji pozorovatelé všimli. A pokud to nebude možné detekovat jako součást průzkumu oblohy, mocné dalekohledy nebudou vědět, kam mířit. Tyto vzdálené planety nebudou víc než body v oceánu hvězd. Koneckonců, vesmír je velmi velký a objevy planet vyžadují kombinaci dovedností,přesné nástroje a dokonce hodně štěstí.
Složení deváté planety, podle Mordasiniho a Lindera, shora dolů: atmosféra - H / He; plynová vrstva - H / He; led - H20; silikátový plášť - MgSiO3; železné jádro - Fe
V případě deváté planety ještě nebyla přímo pozorována; stejně jako objev Neptunu v roce 1846, je to pohyb dalších objektů ve sluneční soustavě, které mohou naznačovat přítomnost něčeho velkého v této oblasti. Astronomové nyní důmyslně studují trajektorii kosmické lodi New Horizons a doufají, že uvidí jakékoli neočekávané odchylky od plánované cesty přes Kuiperův pás, což by také mohlo naznačovat gravitaci deváté planety.
Současně se vědci z Bernské univerzity ve Švýcarsku rozhodli jít ještě dále a pokusit se definovat rámec pro to, jak velká a „teplá“může být planeta. Jejich výzkum byl publikován v časopise Astronomy & Astrophysics.
Podle Brownových a Batyginových modelů by devátá planeta měla mít vysokou eliptickou dráhu a neměla by se přibližovat blíže než 200 AU. e. (200 vzdáleností od Země ke Slunci, 4krát dále než vzdálenost od Slunce k Plutu) a ne dále než 1200 AU. e. Stručně řečeno, tento svět je daleko za hranicí naší „klasické“sluneční soustavy a dokonce i za nejvzdálenějším objektem sluneční soustavy, který je dnes znám, trpasličí planetou Eris (nachází se ve vzdálenosti 100 AU). Eris objevil také Brown v roce 2005 a tento objev následně vedl k degradaci Pluta.
Propagační video:
Poté, co planeta nebyla nalezena v infračervených průzkumech, mají astronomové z Berny Christoph Mordasini a postgraduální studentka Esther Linderová v úmyslu dešifrovat další charakteristiky deváté planety pomocí známých modelů planetární evoluce, které se aplikují na planety obíhající kolem jiných hvězd - exoplanet.
Brown a Batygin odhadli hmotnost deváté planety na základě gravitačního vlivu, který teoreticky má. Planeta by měla být 10krát hmotnější než Země, což z ní činí jakýsi „mini-Uran“- místo s pevným jádrem a studenou hustou vrstvou plynu.
Navzdory skutečnosti, že devátá planeta dosud nebyla zobrazena v infračervených průzkumech (jako WISE NASA), vědci již určili horní hranici fyzické velikosti deváté planety a zjistili její přibližnou hmotnost, vzdálenost od Slunce a možný model formování planety. Na základě těchto údajů si Mordasini a Linder vytvořili představu o teplotě a velikosti planety.
Podle jejich výpočtů by devátá planeta měla mít poloměr 3,7 Země a teplotu horní atmosféry -226 stupňů Celsia. Tyto údaje byly odvozeny z odhadované oběžné dráhy deváté planety kolem našeho Slunce a věku sluneční soustavy; hypotetický svět se měl vytvořit na protoplanetárním disku našeho Slunce, který začal kondenzovat na planety asi před 4,6 miliardami let.
V takové velké vzdálenosti od Slunce nás může překvapit, že devátá planeta je samozřejmě chladná, ale stále teplejší, než předpovídalo samotné zahřívání slunečního světla. Jak se planeta formuje, energie jejich jader může udržet střeva roztavená po miliardy let. Toto teplo se rozptyluje pomalu a lze ho pozorovat pomocí vysoce citlivých infračervených dalekohledů.
Teplota deváté planety na 47 kelvinech (-226 stupňů Celsia) znamená, že „záření planety převládá nad chlazením jádra, jinak by teplota byla pouze 10 kelvinů,“píše Linder. „Její vnitřní síla je asi o 1000 víc, než dokáže absorbovat.“To znamená, že odražené sluneční světlo bude zanedbatelné ve srovnání s vnitřním ohřevem, který tento svět produkuje, takže jeho infračervený signál bude mnohem silnější, než kdybychom hledali odražené sluneční světlo v rozsahu optických vlnových délek. To je zřejmé pro astronomy, kteří hledají ledové objekty daleko od Slunce, ale v případě planety Devět, která může být nejžhavějším objektem na okraji sluneční soustavy, je těžké nazvat něco „teplého“s teplotou 47 stupňů nad absolutní nulou. „Teplo“je relativní pojem.
Na základě několika vodítek o povaze Planet Nine je zajímavé sledovat, jak se tento hypotetický svět utváří. "S naším výzkumem údajná planeta 9 již není jen bodovou hmotou, má tvar, fyzikální vlastnosti," říká Mordasini.
Astronomové v současné době používají pozorování a modely Browna a Batygina ke sledování možné polohy planety Nine, ale s infračervenými daty, která máme k dispozici, bude velmi obtížné izolovat svět.
Jak vypadá devátá planeta? Možná budeme muset počkat, až bude poblíž Chile v Cerro Tololo postaven Velký synoptický pozorovací dalekohled. Teprve potom dokážeme dokázat, že tento svět určitě existuje, a pochopíme, zda je to opravdu malá plynná planeta nebo něco úplně jiného. Teoretické studie, jako je tato, nám mezitím pomáhají nejen sledovat polohu Planet Nine, ale také nám poskytují lákavou příležitost vidět, jak Planet Nine vypadá a z čeho je vyrobena.
Přesto je tato studie založena na hypotetické planetě, která se vytvořila z protoplanetárního disku našeho Slunce, stejně jako naše ostatní planety. Zůstává však možnost, že devátá planeta byla zachycena z jiného hvězdného systému (takový scénář by mohl vysvětlit vysokou výstřednost předpovídané dráhy). Dokud tuto planetu skutečně neuvidíme, nebudeme schopni přesně pochopit, zda se zrodila v naší sluneční soustavě, či nikoli.