Cosa sta succedendo nelle distanti parti del nostro Sistema Solare? C'è un Planet 9 là fuori?
Fuori nella gelida distesa del nostro Sistema, ci sono corpi su percorsi orbitali che non hanno senso in termini di Sistema solare a otto pianeti. Sembra che ci sia un corpo da scoprire là fuori, molte volte più massiccio della Terra, che modella le orbite di alcuni oggetti della Cintura di Kuiper (KBO) e che spinge gli astronomi a guardare più in profondità e in modo più approfondito i confini estremi del nostro Sistema.
Quello che stanno cercando è il nono pianeta misterioso, e finora non provato.
Il tentativo di comprendere il nostro Sistema Solare è una delle nostre più antiche ricerche, e sebbene il nostro catalogo di oggetti nel Sistema Solare interno sia piuttosto completo, la nostra conoscenza del Sistema esterno è tutt'altro che completa. Per gli astronomi, osservare i dettagli del Sistema esterno è ancora scoraggiante. Ma continuano a lavorarci su. E più osservano il comportamento di oggetti distanti nella Cintura di Kuiper, più prove continuano a dissotterrare per Planet 9.
"Comprendere l'architettura su larga scala del sistema solare incarna una delle più antiche ricerche dell'umanità e si colloca tra le grandi sfide della scienza naturale".
dall'articolo "The Planet Nine Hypothesis" di Batygin et. al. 2019.
The Planet 9 Backstory
La storia di Planet 9 è iniziata sul serio all'inizio del 2016, quando gli astronomi Mike Brown e Konstantin Batygin hanno pubblicato un documento intitolato "Evidence for a Distant Giant Planet in the Solar System". (Si parlava di altri pianeti da scoprire prima di allora, ma per lo più si trattava solo di chiacchiere da parte della brigata di alluminio, riguardo a "Nibiru" o "Pianeta X". Ma meno si dice a tale proposito, meglio è.)
Nel loro articolo del 2016, Batygin e Brown hanno mostrato che ci sono gruppi di KBO le cui orbite sono modellate in modo tale che solo la presenza di un altro pianeta può spiegarli: Pianeta 9. Mentre l'orbita della maggior parte dei KBO mostra chiare prove di essere guidato da Nettuno, un numero significativo di KBO estremamente distanti no. Le loro orbite sembrano essere allineate in un punto distante.
In quel documento gli autori affrontano tale discrepanza, dicendo: "Troviamo che l'allineamento orbitale osservato può essere mantenuto da un pianeta eccentrico distante con massa maggiore di ~ 10 masse terrestri, la cui orbita si trova approssimativamente nello stesso piano di quelle del lontano Kuiper oggetti cintura ... "
Il loro articolo si basava in parte sulla presenza di Sedna, un pianeta minore individuato per la prima volta nel 2003. È afelio, o la distanza più lontana dal Sole, era oltre 900 unità astronomiche (UA). All'epoca, Sedna era l'oggetto più freddo e distante di cui eravamo a conoscenza nel Sistema Solare. L'orbita molto allungata di Sedna fu spiegata per la prima volta a causa dell'influenza gravitazionale di Nettuno. Il problema è che non si avvicina mai abbastanza a Nettuno.
Ma Sedna era solo l'inizio. È uno di un gruppo di oggetti chiamati Extreme Trans-Neptunian Objects (eTNOs). Alla fine, molti di questi oggetti distanti furono scoperti.
"Biden", o VP 113 del 2012, è stato scoperto nel 2012. "Goblin", o TG 387 del 2015, è stato scoperto nel 2015. Quindi nel 2018, gli astronomi hanno scoperto "FarOut", o VG18 del 2018. Ognuno di questi oggetti è sempre più lontano.
Più di recente, infatti, solo pochi giorni fa, gli astronomi hanno scoperto ciò a cui stanno scherzosamente riferendosi come FarFarOut. Non si sa ancora molto su questo pianeta, ma è l'oggetto più lontano ancora rilevato nel nostro Sistema Solare.
Come trovano prove per Planet 9
Molti dei corpi distanti che indicano l'esistenza del Pianeta 9 sono stati trovati mentre un team di astronomi guidato dal Dr. Scott Sheppard del Carnegie Institute for Science stava effettivamente cercando il Pianeta 9. Naturalmente, non hanno trovato l'ipotetico pianeta ancora, ma continuano a trovare più prove.
Questi oggetti sono estremamente deboli e difficili da rilevare. Il lavoro per trovarli è in gran parte svolto dai computer. Potenti telescopi sono mirati a porzioni di cielo per periodi di tempo e le esposizioni sono prese a intervalli di pochi minuti. Ma fare questo genera un'enorme quantità di dati; troppo per gli astronomi per passare al setaccio.
Invece, i suoi computer che svolgono gran parte del lavoro di routine. Gli astronomi utilizzano algoritmi per consentire al computer di cercare oggetti in movimento sullo sfondo delle stelle e quando il computer ne trova uno, lo contrassegna. Quindi, gli astronomi danno un'occhiata e vedono se il computer aveva ragione. Quindi fanno osservazioni di follow-up per confermare i risultati.
Nuove prove per Planet 9
"La ricerca di Planet Nine è già in pieno svolgimento, ed è probabile che se Planet Nine - come previsto qui - esiste, verrà scoperto entro il prossimo decennio."
da "The Planet 9 Hypothesis", Batygin, Brown, Adams e Becker, 2019.
Ora due nuovi studi ci stanno dando nuove prove a sostegno di Planet 9.
Il primo è chiamato "Clustering orbitale nel sistema solare distante" da Konstantin Batygin e Michael Brown, la coppia di astronomi che inizialmente ha proposto l'esistenza del Pianeta 9. Il secondo è "L'ipotesi del Pianeta 9" anche di Batygin e Brown, con Fred Adams e Juliette Becker, entrambi dell'Università del Michigan.
Nel primo documento "Orbital Clustering in the Distant Solar System" gli autori gettano il guanto. Esse sostengono che o c'è un Pianeta 9 là fuori che modella le orbite di oggetti distanti, o che c'è un pregiudizio osservativo all'opera. Si proponevano di capire quali pregiudizi osservativi potevano essere in gioco, e poi si proponevano di quantificarli rigorosamente.
Come affermato in precedenza, gli oggetti distanti che suggeriscono il Pianeta 9 condividono in comune le caratteristiche orbitali. Questo è tutto ciò che riguarda questa cosa di Planet 9. Per essere più precisi, i loro perielioni longitudinali sono raggruppati e anche quelle che sono chiamate posizioni polari orbitali sono raggruppate. Nel documento, gli autori concludono che la loro è solo una probabilità dello 0,2% che ciò sia casuale. Come si dice nel loro articolo, "... il significato statistico di questo raggruppamento è ora difficile da scartare".
Il secondo documento che fornisce nuove prove per Planet 9 si chiama semplicemente "L'ipotesi di Planet 9".
In questo documento, gli autori sostengono ancora una volta che, sebbene gran parte del comportamento orbitale dei lontani Kuiper Belt Objects sia facilmente spiegabile e prevedibile in termini di sistema solare a otto pianeti, alcuni semplicemente non lo sono. In particolare, indicano "un raggruppamento fisico osservato di orbite con assi semi-maggiori superiori a? 250 UA, il distacco di perielia di determinati oggetti della cintura di Kuiper da Nettuno, nonché l'origine dinamica di orbite di lungo periodo altamente inclinate / retrograde. " In poche parole, le cose non hanno senso là fuori se ci limitiamo al nostro sistema solare a otto pianeti per spiegarle.
Nell'introduzione, ci ricordano che è solo negli ultimi due decenni che abbiamo iniziato a trovare tutti i corpi più piccoli alla periferia del Sistema Solare. Come si dice nel documento, "... l'ultimo quarto di secolo ha visto la scoperta e la caratterizzazione di una diversa collezione di piccoli oggetti ghiacciati che risiedono nelle aree esterne del nostro sistema solare ..." E mentre la maggior parte dei corpi si conforma all'influenza di Nettuno e altri pianeti, alcuni no.
"I membri più estremi di questa popolazione, tuttavia, rintracciano orbite molto allungate con periodi misurati in millenni e mostrano una serie di curiosi schemi orbitali", affermano gli autori. Ancora una volta, è ciò che gli autori chiamano "sorprendente allineamento" delle loro orbite eccentriche, inclinazione comune dei piani orbitali e "distanze del perielio che si estendono ben oltre la portata gravitazionale di Nettuno", che richiede una spiegazione.
Questo metodo per dedurre l'esistenza di un pianeta dal suo effetto gravitazionale su altri corpi, prima di osservare il pianeta stesso, è stato già provato. Riuscì a scoprire Nettuno, ma fallì quando predisse l'esistenza di un'altra stella proposta chiamata Nemesis.
Quindi cosa c'è là fuori che estende questi oggetti a perielioni così distanti? Dicono che solo un pianeta estremamente distante e sufficientemente massiccio può spiegare tutto questo: Pianeta 9. Gran parte del documento spiega come è stato scoperto Nettuno osservando i movimenti di altri corpi, facendo un parallelo con l'ipotesi del Pianeta 9. Hanno anche seguito alcuni suggerimenti precedenti di altri astronomi secondo cui un altro pianeta potrebbe essere in agguato da scoprire nel Sistema Solare, modellando le orbite dei KBO.
Con ogni articolo e ogni nuova scoperta di un KBO distante con strane caratteristiche orbitali, il caso di Planet 9 diventa più forte. Ma l'osservazione diretta è ancora il gold standard e finora ci ha eluso. Ma forse non per molto più tempo.
Nella conclusione di "Ipotesi del pianeta 9" gli autori affermano che "la ricerca del pianeta nove è già in pieno svolgimento, ed è probabile che se il pianeta nove - come previsto qui - esisterà, verrà scoperto nel prossimo decennio. ”
Potrebbe esserci un'altra spiegazione per le orbite di questi corpi distanti che non richiedono un Pianeta 9. Un articolo pubblicato nel gennaio 2019 intitolato "Pastorizzare in un disco autoc gravitante di oggetti transnettuniani" suggeriva che un gruppo di corpi ghiacciati insieme potrebbe causare le strane orbite di questi mondi distanti e che non è necessario un nono pianeta per spiegarli.
Trovare Planet 9 sarebbe un grande trionfo per gli astronomi. Il ritmo di scoperta di nuovi oggetti nella Cintura di Kuiper sta accelerando. Con i nuovi e migliori telescopi online e con lo sviluppo di computer e algoritmi migliorati, diventerà sempre più difficile per qualsiasi pianeta, in particolare uno che potrebbe essere 10 volte la massa della Terra, da nascondere.
Fonti:
- Documento di ricerca: clustering orbitale nel sistema solare distante
- Research Paper: The Planet Nine Hypothesis
- Research Paper: PROVA DI UN PIANETA GIGANTE DISTANTE NEL SISTEMA SOLARE
- Comunicato stampa: maggiore supporto per Planet Nine
- Research Paper: PASTORE IN UN DISCO AUTOGAVAVENTE DI OGGETTI TRANS-NEPTUNIANI
- Comunicato stampa: i ricercatori di Caltech trovano prove di un vero nono pianeta
