Ett mysterium lurar sig långt i vårt solsystem. Under lång tid trodde astronomer att de åtta planeterna kretsar i nästan perfekta cirkulära banor eftersom de en gång bildades i en virvlande skiva av damm och gas som omger den unga solen. Men 2003 upptäckte forskare något konstigt: dvärgplaneten Sedna har en konstig omloppsbana som ändrar position från två avstånd till Pluto till mer än tjugo avstånd från solen. Och hon är inte ensam. Under åren sedan dess har astronomer upptäckt nästan två dussin avlägsna isiga föremål vars banor är avlånga och konstigt lutade jämfört med solsystemets plan.
För att förklara sådana oddititeter har forskare föreslagit att kanske dessa världar är ärr från ett våldsamt förflutna. Kanske, en gång i solsystemets ungdom, passerade en stjärna i närheten och slog dessa världar av kurs. Eller den avlägsna nionde planeten genom sin gravitation har stört ordningen i vårt system.
Den senare hypotesen har gått upp i vikt under de senaste åren, vilket lett till att den förra sniffar damm, säger Suzanne Pfalzner, en astronom vid Institute for Radio Astronomy. Max Planck i Tyskland. Anomalier i banorna mellan flera små föremål i det yttre solsystemet har samlat bevis för att den "nionde planeten" är ungefär tio gånger jordens massa. Samtidigt ansågs en stjärnintränare för osannolik - fram till nu. Pfalzner och hennes kollegor publicerade nyligen en artikel på arXiv-förtrycksservern, som accepterades av The Astrophysical Journal, där de visade att stjärnor kan flyga nära vårt solsystem mycket oftare än de trodde. Dessa resultat lägger inte bara vikt vid den stellar flybyteorin, utan kan också förklara hur den "nionde planeten" hamnade i sin konstiga bana alls.
Sednas konstiga omloppsbana
Astronomer vet att solen inte alltid har varit så ensam. Det föddes i ett kluster av hundratals eller tiotusentals stjärnor som spridda över galaxen bara 10 miljoner år senare. Därför, medan vår sol var inne i detta kluster, skrek stjärnorna fram och tillbaka i en svimlande dans som lätt kunde leda till en flykt in i vårt framväxande solsystem. Men efter att klustret slits ihop sjönk sannolikheten för en sådan invasion till nästan noll. I alla fall trodde de det. Men Pfalzner och hennes kollegor hävdar nu att chanserna för en invasion förblev relativt höga efter att klustret började smula. Efter många långa datorsimuleringar fann de att en stjärna med massan av vår sol med en sannolikhet på 20-30% kunde flyga under 50-150 AU. från Pluto (1 AU är avståndet från jorden till solen,cirka 150 miljoner kilometer). Visst skulle en så nära tillvägagångssätt skaka vårt unga solsystem.
Även om de stora planeterna skulle förbli intakta (solen, till exempel, har nästan ingen känsla av den åtta planeternas svaga tyngdkraft), kunde invasionen skjuta små föremål isär och placera dem i konstiga banor runt solsystemet. Dessutom har simuleringar också återskapat en andra trend som astronomer har observerat i solsystemet - tendensen för att externa föremål kluster. De rör sig tillsammans i nära grupper. Enkelt uttryckt passar den invaderande stjärnan perfekt in i observationsmodeller.
"Men huruvida de kommer att pågå i 4,5 miljarder år," det vill säga så länge solsystemet finns ", är en fråga på en miljon dollar", säger Scott Kenyon, en astronom vid Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics som inte var inblandad i studien. Och Pfalzner håller med honom. Hon skulle vilja modellera långsiktigt beteende för att förstå om förändringarna orsakade av den stellar invasionen kommer att kvarstå under hela vårt system.
Kampanjvideo:
Forskare söker ivrigt ny information genom ett antal olika observationskampanjer. Flera team kämpar till exempel redan stora bitar av himlen för att leta efter odligheter i det yttre solsystemet. Scott Sheppard, en astronom vid Carnegie Institute of Science som inte var inblandad i studien, kan inte innehålla sin spänning inför lanseringen av Large Synoptic Telescope, en 8,4 meter stor skål som öppnar hundratals nya solsystem.
Kenyon hoppas under tiden att rymdfarkosten Gaia, som är i färd med att förfina en miljard stjärnor med enastående precision, kommer att hjälpa till att hitta vår stjärns syskon. Detta kommer att göra det möjligt för forskare att bättre förstå stjärnklustret där vårt unga solsystem bildades, liksom sannolikheten för att en annan stjärna kommer för nära. Gaia är vår nya frälsare, säger han. En ny studie från Gaia har gjort det möjligt för oss att spåra stigarna för närliggande stjärnor tidigare och projicera dem in i framtiden, bara för att upptäcka att 25 stjärnor kan komma farligt nära vårt hem under 10 miljoner år. Och naturligtvis vill alla hitta den "nionde planeten".
Men Pfalzner hävdar att upptäckten av en annan viktig medlem av solsystemet inte utesluter en stellar flyby. "Det är inte ett manus eller / eller", säger hon. "Om den nionde planeten existerar utesluter den inte flybymodellen utan snarare talar till dess fördel." Den projicerade omloppsbana för den nionde planeten, excentrisk och lutad (relativt solsystemets plan), kunde också ha bildats under påverkan av en stellar flyby. Upptäckten av den nionde planeten kommer att pricka i.
Ilya Khel
