Ända sedan möjligheten uppstod att en stor nionde planet kan kretsa runt solen någonstans bortom Neptun har astronomer varit upptagna med att leta efter den. Ett av teamen studerar fyra nya rörliga objekt som hittades av allmänheten för att se om de kan vara nya potentiella upptäckter av solsystemet. Det mest intressanta är att dessa forskare har hittat något som kan ifrågasätta hela utsikterna för en nionde planet.
En av dessa fynd var upptäckten av en mindre planet i det yttre solsystemet: SY99 2013. Denna lilla isiga värld har en så avlägsen bana att det tar 20 000 år för en lång, slingrande passage. Vi upptäckte SY99 med Kanada-Frankrike-Hawaii-teleskopet som en del av vår undersökning av ursprunget till det yttre solsystemet. Det långa avståndet till SY99 innebär att denna lilla planet rör sig mycket långsamt över himlen. Våra mätningar visade att kroppens omloppsbana är en mycket långsträckt ellips med den närmaste tillvägagångssätten till solen på 50 astronomiska enheter (1 AU är avståndet från jorden till solen).
Den nya mindre planeten slingrar sig ännu längre än tidigare upptäckta dvärgplaneter som Sedna och VP113 2013. Den långa axeln för dess omloppsellips är 730 astronomiska enheter. Våra observationer med andra teleskoper har visat att SY99 är en liten, rödaktig värld med cirka 250 kilometer i diameter.
SY99 är en av sju kända mindre världar som kretsar runt betydande avstånd bortom Neptun. Hur dessa "extrema trans-Neptuniska föremål" är belägna i deras banor är helt obegripligt: deras avlägsna vägar är isolerade i rymden. Det närmaste tillvägagångssättet till solen är så långt bortom Neptun att de betraktas som "separerade" från det kraftfulla gravitationspåverkan från våra solsystemets jätteplaneter. Men på deras längsta punkter är de fortfarande för nära för att drivas av de långsamma strömmarna i själva galaxen.
Det har föreslagits att extrema trans-Neptuniska föremål kan grupperas i rymden av gravitationspåverkan från den "nionde planeten", som kretsar mycket längre än Neptun. Planetens allvar skulle kunna dra ut planeterna och separera sina banor och ständigt ändra lutningen. Men förekomsten av denna planet är långt ifrån bevisad.
Faktum är att dess existens är baserad på banor av endast sex föremål, som är mycket svaga och svåra att hitta även med stora teleskop. Det är som att leta djupt i havet efter en specifik fisk. Fisk nära ytan kommer att vara tydligt synlig. Men redan på ett meters djup blir allt vagt och oklart. Någonstans längst ner blir fisken helt osynlig. Men närvaron av fisk på ytan gör det svårt att se fisk i botten och förråder inte den senare.
Av detta följer att upptäckten av SY99 inte kan bevisa eller motbevisa förekomsten av den "nionde planeten". Men datormodeller visar att Planet Nine kommer att vara en ovänlig granne för små världar som SY99: dess gravitationella inflytande skulle förändra banan på en sådan planet kraftigt - att ta ut den helt från solsystemet eller skjuta den in i en bana så lutad och avlägsen att vi inte skulle se den … SY99 kan vara en av de många mindre världar som kontinuerligt sugs in och ut av denna planet.
Kampanjvideo:
Alternativ förklaring
Det visar sig att det finns andra förklaringar också. Forskare har lagt fram en studie för publicering i Astronomical Journal där de tog upp en sådan idé från vanlig fysik som diffusion. Detta fenomen är vanligt i den vanliga världen. Diffusion förklarar väsentligen den slumpmässiga förflyttningen av ett ämne från ett område med hög koncentration till ett område med låg koncentration - som till exempel doften av parfym spill över ett rum.
De visade att en viss form av diffusion kan orsaka att banor på mindre planeter förändras från en ellips på 730 AU. Det vill säga längs den långa axeln till en ellips 2000 AU. Det vill säga längs den långa axeln eller mer - och vice versa. I processen kommer storleken på varje bana att förändras med ett slumpmässigt belopp. När SY99 närmar sig sitt närmaste avstånd var 20 000 år, befinner sig Neptune ofta i en annan del av sin bana i den motsatta änden av solsystemet. Men när SY99 och Neptun närmar sig, kommer Neptunes tyngdkraft försiktigt att trycka på SY99 och ändra något hastighet. När SY99 rör sig bort från solen kommer formen på nästa bana att vara annorlunda.
SY99-ellipsens långa axel kommer att förändras och blir större eller mindre i en "slumpmässig promenad", som fysiker kallar det. Omloppsförändringen sker på verkligen astronomiska tidsskalor. Det sprids i rymden över tiotals miljoner år. SY99-ellipsens långa axel kunde ha förändrats av hundratals astronomiska enheter under hela solsystemets historia på 4,5 miljarder år.
Flera andra extrema trans-neptuniska föremål med mindre banor uppvisar också diffusion, men i mindre skala. En följs av andra. Det är mycket troligt att gradvisa diffusionseffekter verkar på tiotals miljoner små världar som kretsar runt Oort-molnets nära kant (sfärer av isiga föremål i utkanten av solsystemet). Denna milda inverkan får långsamt några av dem att av misstag flytta sina banor närmare oss, där vi ser dem som extrema trans-neptuniska föremål.
Ändå kan diffusion inte förklara den avlägsna banan av Sedna, vars närmaste punkt är för långt från Neptun för att påverka formen på dess bana. Kanske fick Sedna sin bana från en förbipasserande stjärna för länge sedan. Men diffusion skulle kunna ta med extrema trans-Neptuniska föremål från det inre Oort-molnet - utan något behov av en nionde planet. För att ta reda på det, måste vi försöka göra fler upptäckter i denna avlägsna region i närmaste utrymme till oss. Våra största teleskop hjälper oss med detta.
ILYA KHEL
