تازه ترین شواهد از وجود سیاره X در لبه تاریک منظومه شمسی

گروهی از دانشمندان سیاره شناس از کالتک (موسسه فناوری کالیفرنیا)، دانشگاه کوت د-ازور و موسسه تحقیقات ساوت وست شواهد جدیدی را مبنی بر وجود سیاره نهم گزارش کرده اند. آن ها مقاله خود را روی سرور preprint arXiv منتشر کرده اند و این مقاله برای انتشار در «آستروفیزیکال ژورنال لترز» پذیرفته شده است.

به گزارش تیتروز، سال 2015 (1394) بود که دو اخترشناس کلتک، چندین جرم کمربند کایپر (کویی پر) را در خارج از مدار نپتون، در نزدیکی لبه منظومه شمسی پیدا کردند که به نظر می رسید در جهت گیری تقریبا نزدیکی نسبت به خورشید واقع شده اند. دانشمندان دلیل این انباشتگی را کشش گرانشی سیاره ای ناشناخته پیشنهاد دادند؛ سیاره ای که بعداً سیاره نهم نام گرفت. این سیاره پیشنهادی حدود 6 برابر زمین سنگینی دارد و فاصله اش از خورشید می تواند بین 350 تا 600 برابر دورتر از فاصله زمین تا خورشید باشد.

البته داستان سیاره نهم هم داستان جالبی است. از زمان کشف سیاره کوتوله پلوتو در اوایل قرن بیستم تا سال 2006 (1385) که پلوتو هنوز جزء سیارات منظومه شمسی دسته بندی می شد، اخترشناسان به دنبال سیاره دهم بودند و آن را سیاره X می نامیدند.

طی سه دهه اخیر و با یافتن تعداد بیشتری از اجرام کمربند کایپر و فرانپتونی ها (TNOها)، شواهد آماری ضدونقیضی از وجود سیاره نهم ارایه شده است. برخی تحلیل ها، توزیع اجرام یافت شده را به نفع وجود سیاره نهم تفسیر می کنند و برخی دیگر، کفه ترازو را به نفع نبود این سیاره تغییر می دهند. مقاله جدید به نفع وجود سیاره نهم است.

پژوهشگران در تحقیق خود به ردیابی حرکت های اجرام بلنددوره ای پرداختند که از مدار نپتون می گذرند و در طول سفر خود، حرکت های نامنظمی نشان می دهند. آن ها از این مشاهدات برای ایجاد چند شبیه سازی کامپیوتری استفاده کردند که هرکدام، سناریوهای متفاوتی را به تصویر می کشند.

دانشمندان علاوه بر تصحیح اثر کشش گرانشی سیارات بزرگ منظومه شمسی بخصوص نپتون، داده های جزرومد کهکشانی را نیز به شبیه سازی اضافه کردند. جزرومد کهکشانی عبارت است از ترکیب نیروهای گرانشی اجرام راه شیری که در ورای مرزهای منظومه شمسی واقع شده اند.

شبیه سازی ها نشان داد که قابل قبول ترین توضیح برای رفتار اجرام فرانپتونی، تداخل جاذبه گرانشی از سیاره بزرگ دوردست است. متاسفانه شبیه سازی ها از آن نوع نبود که به تیم تحقیقاتی اجازه دهد مکان سیاره را نیز تعیین کند.

شرح عکس: مقایسه توزیع های مداری از شبیه سازی های حرکت nجسم شامل سیاره نهم ( P9، چپ) و بدون آن (راست). هر دو پنل، فاصله حضیض (کمترین فاصله تا خورشید) را در برابر نیم محور اصلی ردپای مداری فرانپتونی های شبیه سازی شده با زاویه تمایل مداری کمتر از 40 درجه (i<40) به تصویر می کشند. خطوط کانتور، توزیع چگالی را نشان می دهند و رنگ های روشن تر نشان دهنده غلظت بالاتر اجسام است. درحالی که خود پنل ها داده های شبیه سازی خام را نشان می دهند، هیستوگرام ها در امتداد محورها، توزیع فرکانس پیش فرض را برای فواصل حضیض (عمودی) و نیم محور اصلی (افقی)، با فرض قدر حدی 24 (کم نورترین اجرام قابل مشاهده) نشان می دهند.

بر اساس نتایج شبیه سازی، هرچند نیروهای دیگری هم در بازی مداری اجرام فرانپتونی حضور دارند که می توانند رفتار این اجرام را تاحدودی توضیح دهند، اما احتمال این رویدادها بسیار کمتر است.

خوشبختانه قرار است تا سال آینده، رصدخانه «ورا روبین» در شیلی چشمان خود را به آسمان بگشاید. ابزارهای دقیق این رصدخانه، فرصت ایده آلی را برای یافتن احتمالی سیاره نهم فراهم خواهد کرد.

منبع: Phys.org

5454