کشف نشانه هایی از وجود سیاره شماره ۹ در منظومه خورشیدی

* سیاره ای افسانه ای که تاکنون به نام "سیاره ی X" شناخته می شد شاید به راستی وجود داشته باشد و اکنون دانشمندان آن را "سیاره ی ۹" نامیده اند.
* ستاره شناسان شواهدی برای وجود سیاره ای ۱۰ برابر بزرگ تر از زمین در دوردست های سامانه ی خورشیدی یافته اند که در فاصله ای ۲۰ برابر دورتر از نپتون به گرد خورشید می چرخد.
* در واقع این سیاره برای آن که یک دور مدارش به گرد خورشید را کامل کند به زمانی میان ۱۰ هزار تا ۲۰ هزار سال نیاز دارد.

مایک براون، پژوهشگر بنیاد فناوری کالیفرنیا (کلتک) در پاسادنا می گوید: «این می تواند واقعا سیاره ی نهم باشد. از پس از روزگار باستان تاکنون تنها دو سیاره ی واقعی دیگر یافته شده، و این می تواند سومی باشد. این یک تکه ی بسیار ارزشمند از سامانه ی خورشیدی ماست که باید پیدایش کنیم.»

شاید سیاره ای با جرم ۱۰ برابر زمین باشد که در آن سوی مدار نپتون به گرد خورشید در چرخش است. این تصویر مدار انگاشتی این سیاره ی غول پیکر و شش جرم دیگرِ سامانه ی خورشیدی در آن سوی نپتون را نشان می دهد. تصویر بزرگ تر

این "سیاره ی نه" احتمالی هنوز دیده نشده. ولی براون و همکارش در کلتک، کنستانتین باتیگن، بر پایه ی مدل سازی و نیز مدارهای نامعمول شماری از اجرام کوچک در کمربند کویپر که در آن سوی مدار نپتون است، به وجود احتمالی آن پی برده اند.

دقیق تر بخواهیم بگوییم، شش تا از اجرام کمربند کویپر (KBOها) در مسیرهایی بیضی به گرد خورشید می چرخند که همگی در یک سمت است، حتی با این که سرعتشان با هم تفاوت دارد [مدارهای بنفش در عکس نخست]. افزون بر آن، کجی یا انحراف مداری هر شش جرم نیز با هم یکیست- حدود ۳۰ درجه رو به پایین نسبت به صفحه ی مدار هشت سیاره ی شناخته شده ی دیگر. (پلوتو که تا پیش از بازبینی انجمن بین المللی اخترشناسان در سال ۲۰۰۶ به عنوان نهمین سیاره شناخته می شد، صفحه ی مداری متفاوتی دارد.)

به گفته ی پژوهشگران، احتمال آن که کجی مداری آن ها شانسی باشد چیزی نزدیک به ۰.۰۰۷ درصد است. براون می گوید: «در واقع چنین چیزی نباید به گونه ی تصادفی رخ دهد. از همین رو به گمان ما حتما چیز دیگری دارد این مدارها را دستکاری می کند.»

براون و باتیگن نخست این احتمال را در نظر گرفتند که شاید برخی از دیگر اجرام کوچک ترِ کمربند کویپر دارند این مدارها را دگرگون می کنند. ولی محاسبه های آن ها نشان داد که برای چنین کاری، کمربند کویپر می بایست ۱۰۰ برابر بیش از برآوردهای کنونی جرم داشته باشد.

این نمودار داده‌نمایی همه‌ی چیزیست که ما درباره‌ی
"سیاره ی ۹" احتمالی می دانیم. تصویر بزرگ تر

پس به سراغ احتمال دیگری رفتند: یک سیاره ی بزرگ و ناشناخته در دوردست های سرد و بیرونی سامانه ی خورشیدی. این یک اندیشه ی خام یا بی سابقه نبود؛ در چند سال گذشته پژوهشگران دیگری هم برای توضیح مدارهای ناهنجارِ اجرام نویافته ی کمربند کویپر، اندیشه ی وجود سیاره ی رازگونه و بزرگ X را مطرح کرده بودند.

مدل تازه ی براون و باتیگن این اندیشه ی فریبنده را تقویت کرد. شبیه سازی های آن ها نشان دهنده ی نفوذ گرانشی سیاره ای به بزرگی حدود ۱۰ برابر زمین در مداری با راستای مخالف همه ی سیاره های دیگر بود. در این مدار، نزدیک ترین فاصله ی سیاره به خورشید ۱۸۰ درجه با سیاره های دیگر تفاوت داشت.

به گفته ی پژوهشگران، این سیاره ی پنداشتیِ شماره ۹ می تواند مدارهای ویژه و شگفت انگیز دو سیاره ی کوتوله در کمربند کویپر را هم توضیح دهد: سدنا (که براون در سال ۲۰۰۳ آن را یافت) و 2012 VP113. شبیه سازی های آن ها همچنین پیش بینی کرده که که برخی از KBOها باید در اثر گرانش سیاره ی ۹ مدارهایی داشته باشند که نسبت به صفحه ی مداری هشت سیاره ی رسمی سامانه ی خورشیدی "عمود" باشند. به گفته ی دانشمندان، چهار جرم از این دست به تازگی یافته شده.

براون می گوید: «ما جایگاه های این اجرام و مدارهایشان را پیش بینی کردیم و دیدیم که کاملا با شبیه سازی ها همخوانی داشتند. هنگامی که به این پی بردیم، دهان من از شگفتی باز ماند.»

باتیگن هم می گوید: «هنگامی که در شبیه سازی، اجرام دوردست کمربند کویپر و اجرامی مانند سدنا در یک تراز جای گرفتند، بسیار حیرت زده شدیم- با یک تیر دو نشان زدیم. ولی وجود این سیاره این مدارهای عمودی را هم توضیح می دهد، پس ما نه تنها با یک تیر دو نشان زده بودیم، بلکه نشان دیگری که انتظارش را نداشتیم را هم زدیم!»

به گفته ی براون و باتیگن، سیاره ی ۹ می توانسته در جایی نزدیک تر به خورشید پدید آمده باشد، ولی سپس در پی یک بر همکنش گرانشی با مشتری یا کیوان (زحل) به جایگاه کنونی پرتاب شده.

آن ها می افزایند اگر سیاره ی ۹ واقعیت داشته باشد، شکاف چشمگیری را در سامانه ی خورشیدی پر خواهد کرد.

باتیگن می گوید: «یکی از شگفت انگیزترین یافته ها درباره ی سامانه های سیاره ای بیگانه این بوده که رایج ترین گونه ی سیاره در آن ها جرمی میان زمین و نپتون دارد. ما تاکنون فکر می کردیم که این رایج ترین گونه ی سیاره در سامانه ی خورشیدی ما وجود ندارد. شاید ما هم از این به بعد طبیعی باشیم.»

اکنون براون و دیگر ستاره شناسانِ رصدی (باتیگن نظریه پرداز است نه رصدگر) سرگرم جستجو برای یافتن سیاره ی ۹ هستند. نقشه ی مدار این سیاره کشیده شده، ولی جایگاه دقیقش ناشناخته است. گرچه به گفته ی براون، تلسکوپ های زمینی بسیاری هستند که برای یافتن چنین سیاره ای -اگر وجود داشته باشد- دید خوبی دارند.

استاد کلتک، مایک براون و استاد همکارش کنستانتین باتیگن در پژوهشی با همکاری یکدیگر، وجود "سیاره ی ۹" را پیش بینی کردند، یک جرم بزرگ که در مداری دورتر از مدار نپتون به گرد خورشید می گردد.

براون می گوید: «من خیلی دلم می خواهد آن را پیدا کنم. ولی اگر کس دیگری آن را بیابد هم بسیار خوشحال خواهم شد. برای همین است که این پژوهشنامه را منتشر کرده ایم؛ ما امیدواریم کسان دیگری از آن الهام گرفته و جستجو را آغاز کنند.»

براون پیش از این چند جرم را در فضای بیرونی سامانه ی خورشیدی یافته یا در یافتنشان همکاری داشته، از جمله سدنا و سیاره ی کوتوله ی اریس، که تقریبا هم‌اندازه ی پلوتو است. این یافته ها در رده بندی دوباره ی پلوتو به عنوان "سیاره ی کوتوله" در سال ۲۰۰۶ نقش داشتند- تصمیمی که براون هم پشتیبان آن بود.

براون می گوید: «همه ی کسانی که از رساندن جایگاه پلوتو به سیاره ی کوتوله خشمگین شدند شاید از این که هنوز یک سیاره ی واقعی برای پیدا کردن مانده به هیجان آیند. ما اکنون می توانیم به جستجوی این سیاره بپردازیم و کاری کنیم که سامانه ی خورشیدی دوباره ۹ سیاره ای شود.»

جزییات این پژوهش در شماره ی کنونی آسترونومیکال جورنال منتشر شده.

-------------------------------------------------

تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

https://telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

Planet X - Planet Nine - planet - Earth - solar system - sun - Neptune - Mike Brown - California Institute of Technology - Caltech - Konstantin Batygin - Kuiper Belt - KBO - elliptical path - Pluto - International Astronomical Union - Sedna - perpendicular - simulation - gravitational interaction - Jupiter - Saturn - planetary system - dwarf planet - Eris - Astronomical Journal -

منبع: Space.com

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان