20. ledna 2016 vědci Konstantin Batygin a Michael Brown z Kalifornského technologického institutu oznámili, že našli důkazy o obrovské planetě na okraji sluneční soustavy. Na základě matematických a počítačových simulací předpovídali, že planeta by měla být superzemě, dvakrát až čtyřikrát větší než Země a 10krát hmotnější. Rovněž vypočítali, že vzhledem k vzdálenosti planety a její extrémně protáhlé oběžné dráze obíhá planeta kolem Slunce za 10 000–20 000 let.
Od té doby mnoho vědců reagovalo vlastním výzkumem o možné existenci této záhadné „deváté planety“, jak byla dočasně přezdívána. Jedna z nejnovějších studií byla provedena na University of Arizona. Vědci prokázali, že extrémní výstřednosti vzdálených objektů Kuiperova pásu mohou naznačovat, že se v minulosti protínaly s masivní planetou.
V té době už bylo známo, že v Kuiperově pásu je několik objektů, jejichž dynamika se liší od ostatních. Zatímco většina z nich podléhá gravitaci plynných obrů na jejich současné oběžné dráze (například Neptun), někteří členové rozptýleného disku populace Kuiperova pásu mají neobvykle blízké oběžné dráhy.
Když Batygin a Brown poprvé oznámili svůj nález v lednu, všimli si, že tyto objekty byly silně seskupeny ve vztahu k pozicím jejich perihelionů a orbitálních letadel. Jejich výpočty navíc ukázaly, že šance, že takové uspořádání vznikne náhodou, jsou extrémně malé (pravděpodobnost byla odhadnuta na 0,007%).
Místo toho navrhli, že vzdálená excentrická planeta byla zodpovědná za určení oběžných drah těchto objektů. Za tímto účelem musí být planeta desetkrát hmotnější než Země a její oběžná dráha musí ležet ve stejné rovině (avšak s perihéliem o 180 stupňů vychýleným od perihélia objektů).
Taková planeta nabízí nejen vysvětlení přítomnosti vysoce periheliálních objektů podobných Sedně, tedy planetoidů s extrémně excentrickými oběžnými dráhami kolem Slunce. Pomáhá také vysvětlit, odkud pocházejí vzdálené a silně vychýlené objekty z vnější sluneční soustavy, protože jejich původ je dodnes nejasný.
Vědci z University of Arizona - včetně profesorů Renu Malhotry, Dr. Katrin Volk a Jiang Wong - zaujali ve své práci jinou perspektivu. Pokud se devátá planeta protnula s určitými vysoce excentrickými objekty Kuiperova pásu, spekulovali, je velká šance, že její oběžná dráha rezonuje s těmito objekty.
Propagační video:
Takže malá tělesa byla neustále vyhozována ze sluneční soustavy kvůli střetům s velkými objekty, které narušovaly jejich oběžné dráhy. Aby se zabránilo vyhození, musí být malá těla chráněna orbitální rezonancí. A i když tyto malé a velké objekty mohou protínat oběžné dráhy, nikdy se nedostanou dost blízko na to, aby na sebe navzájem silně působily.
Takto zůstalo Pluto součástí sluneční soustavy, přestože mělo excentrickou dráhu, která pravidelně protíná cestu Neptunu. I když se dráhy Neptunu a Pluta protínají, nikdy se nedostanou dost blízko na to, aby Neptunův vliv vytlačil Pluto ze sluneční soustavy. Ze stejného důvodu vědci navrhli, že objekty Kuiperova pásu zaznamenané Batyginem a Brownem mohou být v orbitální rezonanci s devátou planetou.
V dopise Universe Today Malhotra, Wolf a Wong vyprávěli následující:
"Objekty Kuiperova pásu, které jsme studovali v naší práci, se liší od ostatních, protože mají velmi vzdálené a velmi protáhlé oběžné dráhy, ale jejich nejbližší přístup ke Slunci není dostatečně blízko, aby byl Neptunem významně ovlivněn." Máme tedy šest z těchto objektů, jejichž oběžné dráhy jsou mírně ovlivněny známými planetami naší sluneční soustavy. Ale pokud v několika a. To znamená, že existovala další planeta ze Slunce, která dosud nebyla objevena, ovlivnila by šest z těchto objektů. “
Po prostudování orbitálních období řady objektů - Sedna, 2010 GB174, 2004 VN112, 2012 VP113 a 2013 GP136 - dospěli k závěru, že hypotetická planeta s orbitální periodou 17 117 let (s poloosou 665 AU) s nimi musí nutně mít periodické vztahy předměty. To odpovídá parametrům 10 000–20 000 let orbitálního období, o kterých Batygin a Brown mluvili.
Jejich analýza také předpokládá, jakou rezonanci má planeta s určenými objekty. Oběžná doba Sedny by měla rezonovat s planetou v poměru 3: 2, 2010 GB174 - 5: 2, 2994 VN112 - 3: 1, 2004 VP113 - 4: 1, 2013 GP136 - 9: 1. Taková rezonance by prostě nemohla vzniknout při absenci velké planety.
"Aby se ve vnější sluneční soustavě objevila hmatatelná rezonance, musí mít jeden z objektů hmotu, která by mohla mít na druhý silný gravitační účinek," píší vědci. „Neobvyklé objekty Kuiperova pásu nejsou dostatečně masivní, aby spolu rezonovaly, ale skutečnost, že jejich orbitální období spadají do oblasti jednoduchých vztahů, může znamenat, že jsou v rezonanci s masivním neviditelným objektem.“
Obzvláště povzbudivé je, že jejich nálezy mohou zúžit rozsah možných umístění planety devět. Jelikož každá orbitální rezonance poskytuje geometrické spojení mezi zúčastněnými tělesy, mohou rezonanční konfigurace těchto objektů pomoci astronomům najít správné body v naší sluneční soustavě k hledání.
Malhotra a její kolegové však samozřejmě otevřeně připouštějí, že několik neznámých proměnných zůstává a pro potvrzení existence deváté planety je zapotřebí dalšího pozorování pomocí výzkumu:
"Existuje mnoho nejistot." Oběžné dráhy těchto extrémních objektů Kuiperova pásu nejsou dobře známé, protože se na obloze pohybují velmi pomalu a my pozorujeme jen malou část jejich orbitálního pohybu. Jejich oběžná období se tedy mohou lišit od současných odhadů a některá z nich mohou být mimo rezonanci hypotetické planety. Existuje také možnost, že orbitální období těchto objektů spolu souvisejí; dosud jsme mnoho takových objektů nepozorovali a máme omezená data. “
Astronomové a budeme čekat na další pozorování a výpočty. Mezitím však musíme připustit, že možnost existence deváté planety je velmi zajímavá. Snad všech devět bojovníků bude opět v řadách planet naší sluneční soustavy (promiň, Pluto).