Apa yang berlaku di jarak jauh Sistem Suria kita? Adakah terdapat Planet 9 di luar sana?
Di hamparan sejuk Sistem kita, ada badan di jalan orbit yang tidak masuk akal dari segi Sistem Suria lapan planet kita. Nampaknya ada mayat yang belum ditemui di luar sana, beberapa kali lebih besar daripada Bumi, membentuk orbit beberapa Objek Sabuk Kuiper (KBO), dan mendorong para astronom untuk melihat lebih dalam dan lebih teliti ke jangkauan ekstrim Sistem kita.
Apa yang mereka cari adalah planet kesembilan yang misterius dan belum terbukti.
Percubaan untuk memahami Sistem Suria kita adalah salah satu usaha kita yang paling kuno, dan walaupun katalog objek kita di Sistem Suria dalaman cukup menyeluruh, pengetahuan kita tentang Sistem luar adalah apa-apa tetapi lengkap. Bagi ahli astronomi, memerhatikan perincian Sistem luar masih menakutkan. Tetapi mereka terus berusaha. Dan semakin banyak mereka melihat tingkah laku objek yang jauh di Sabuk Kuiper, semakin banyak bukti yang mereka tidak ketahui untuk Planet 9.
"Memahami seni bina skala besar sistem suria merangkumi salah satu usaha tertua manusia dan berada di antara cabaran besar sains semula jadi."
dari makalah "Hipotesis Planet Sembilan" oleh Batygin et. al. 2019.
Latar Belakang Planet 9
Kisah Planet 9 bermula dengan sungguh-sungguh pada awal tahun 2016, ketika ahli astronomi Mike Brown dan Konstantin Batygin menerbitkan sebuah makalah yang berjudul "Bukti bagi Planet Raksasa yang Jauh dalam Sistem Suria." (Ada perbincangan mengenai planet lain yang belum ditemui sebelum itu, tetapi kebanyakannya hanya perbincangan dari brigade foil timah, mengenai "Nibiru" atau "Planet X." Tetapi semakin sedikit yang mengatakannya, semakin baik.)
Dalam makalah 2016 mereka, Batygin dan Brown menunjukkan bahawa ada sekumpulan KBO yang orbitnya dibentuk sedemikian rupa sehingga hanya kehadiran planet lain yang dapat menjelaskannya: Planet 9. Manakala orbit kebanyakan KBO menunjukkan bukti jelas digembalakan oleh Neptune, sebilangan besar KBO yang sangat jauh tidak. Orbit mereka kelihatan sejajar pada titik yang jauh.
Dalam makalah itu penulis mengemukakan perbezaan tersebut, dengan mengatakan, “Kami mendapati bahawa penjajaran orbit yang diperhatikan dapat dikendalikan oleh planet eksentrik yang jauh dengan jisim lebih besar dari ~ 10 massa Bumi, yang orbitnya terletak pada bidang yang hampir sama dengan yang ada di Kuiper yang jauh objek tali pinggang ... "
Kertas mereka sebahagiannya didasarkan pada kehadiran Sedna, sebuah planet kecil yang pertama kali dilihat pada tahun 2003. Ini adalah apelion, atau jarak paling jauh dari Matahari, lebih dari 900 Unit Astronomi (AU.) Pada masa itu, Sedna adalah objek paling dingin dan paling jauh yang kita ketahui dalam Sistem Suria. Orbit Sedna yang sangat memanjang pertama kali dijelaskan sebagai akibat pengaruh graviti Neptunus. Masalahnya adalah, ia tidak pernah cukup dekat dengan Neptune.
Tetapi Sedna hanyalah permulaan. Ini adalah salah satu kumpulan objek yang disebut Objek Trans-Neptunian yang melampau (eTNO). Akhirnya, lebih banyak objek jauh ini ditemui.
"Biden," atau 2012 VP 113, ditemui pada tahun 2012. "Goblin", atau 2015 TG 387, ditemui pada tahun 2015. Kemudian pada tahun 2018, para astronom menemui "FarOut", atau 2018 VG18. Setiap objek ini semakin jauh.
Baru-baru ini, hanya beberapa hari yang lalu, para astronom menemui apa yang mereka bergurau sebagai FarFarOut. Tidak banyak yang diketahui mengenai planet ini, tetapi objek paling jauh yang masih dapat dikesan di Sistem Suria kita.
Bagaimana Mereka Mencari Bukti untuk Planet 9
Banyak mayat jauh yang menunjukkan adanya Planet 9 ditemui sementara pasukan ahli astronomi yang diketuai oleh Dr. Scott Sheppard dari Carnegie Institute for Science sebenarnya mencari Planet 9. Sudah tentu, mereka tidak menemui planet hipotetis namun, mereka terus mencari lebih banyak bukti.
Objek-objek ini sangat samar dan sukar dikesan. Kerja mencari mereka sebahagian besarnya dilakukan oleh komputer. Teleskop yang kuat ditujukan ke bahagian langit untuk jangka waktu, dan pendedahan diambil pada selang waktu beberapa minit. Tetapi melakukan ini menghasilkan sejumlah besar data; terlalu banyak untuk dikaji oleh ahli astronomi.
Sebaliknya, komputernya yang banyak melakukan rutin. Ahli astronomi menggunakan algoritma untuk membiarkan komputer mencari objek bergerak dengan latar belakang bintang, dan apabila komputer menjumpainya, komputer akan menandakannya. Kemudian, para astronom melihat dan melihat apakah komputer itu betul. Mereka kemudian melakukan pemerhatian susulan untuk mengesahkan penemuan tersebut.
Bukti Baru untuk Planet 9
"Pencarian Planet Sembilan sudah berjalan lancar, dan kemungkinan jika Planet Sembilan - seperti yang dibayangkan di sini - ada, itu akan ditemukan dalam dekade mendatang."
dari "Hipotesis Planet 9," Batygin, Brown, Adams, dan Becker, 2019.
Kini dua kajian baru memberi kita bukti baru untuk menyokong Planet 9.
Yang pertama disebut "Penggabungan Orbital di Sistem Suria Jauh" dari Konstantin Batygin dan Michael Brown, pasangan ahli astronomi yang pada awalnya mencadangkan kewujudan Planet 9. Yang kedua adalah "Hipotesis Planet 9" juga oleh Batygin dan Brown, dengan Fred Adams dan Juliette Becker, kedua-duanya dari University of Michigan.
Dalam makalah pertama "Penggabungan Orbital di Sistem Suria Jauh" penulis melontarkan tantangan. Mereka membuat kesimpulan bahawa ada Planet 9 di luar sana yang membentuk orbit objek yang jauh, atau ada bias pengamatan di tempat kerja. Mereka berupaya untuk memahami apa yang mungkin dilakukan oleh pemerhatian, dan kemudian berusaha untuk mengukurnya dengan ketat.
Seperti yang dinyatakan sebelumnya, objek jauh yang mengisyaratkan Planet 9 mempunyai ciri-ciri orbit yang sama. Itulah keseluruhan perkara Planet 9 ini. Untuk lebih tepat, perihelion membujur mereka berkerumun, dan apa yang disebut posisi tiang orbitnya juga berkerumun. Dalam makalah tersebut, penulis menyimpulkan bahawa kebarangkalian mereka hanya 0.2% bahawa ini adalah rawak. Seperti yang mereka katakan dalam makalah mereka, "... kepentingan statistik pengelompokan ini sekarang sukar untuk diketepikan."
Kertas kedua yang memberikan bukti baru untuk Planet 9 disebut "Hipotesis Planet 9."
Dalam makalah ini, penulis sekali lagi menyatakan bahawa walaupun banyak tingkah laku orbit Objek Kuiper Belt yang jauh dengan mudah dijelaskan dan dapat diramalkan dari segi Sistem Suria lapan planet kita, ada yang tidak begitu. Secara khusus, mereka menunjukkan "pengumpulan fizikal orbit dengan sumbu separa utama melebihi? 250AU, pelepasan perihelia objek tali pinggang Kuiper terpilih dari Neptunus, serta asal-usul dinamik orbit jangka panjang yang sangat cenderung / mundur. " Ringkasnya, perkara-perkara tidak masuk akal di luar sana jika kita mengehadkan diri kita kepada Sistem Suria lapan planet kita untuk menerangkannya.
Dalam pendahuluan, mereka mengingatkan kita bahawa hanya dalam beberapa dekad terakhir kita mula menemui semua badan yang lebih kecil di pinggiran Tata Suria. Seperti yang mereka katakan di surat kabar itu, "... seperempat abad yang lalu menyaksikan penemuan dan pencirian beragam koleksi objek berais kecil yang berada di bahagian luar sistem suria kita ..." Dan sementara kebanyakan badan mematuhi pengaruh Neptunus dan planet lain, ada yang tidak.
"Anggota paling ekstrem dari populasi ini, bagaimanapun, mengesan orbit yang sangat memanjang dengan jangka masa yang diukur dalam ribuan tahun, dan menunjukkan sejumlah corak orbit yang ingin tahu," kata penulis. Sekali lagi, inilah yang disebut oleh para penulis sebagai "penjajaran yang mencolok" dari orbit eksentrik mereka, kemiringan yang sama dari pesawat orbit, dan "jarak perihelion yang membentang jauh di luar jangkauan gravitasi Neptunus," yang memerlukan penjelasan.
Kaedah ini menyimpulkan kewujudan planet dengan kesan gravitasi pada badan lain, sebelum memerhatikan planet itu sendiri, telah dicuba sebelumnya. Ia berjaya menemui Neptunus, tetapi gagal ketika meramalkan adanya bintang lain yang dicadangkan bernama Nemesis.
Jadi apa yang ada di luar sana yang meregangkan benda-benda ini ke kawasan yang jauh? Mereka mengatakan bahawa hanya planet yang sangat jauh dan cukup besar yang dapat menjelaskan semua ini: Planet 9. Sebilangan besar makalah menjelaskan bagaimana Neptunus ditemui dengan memerhatikan pergerakan badan-badan lain, melukis sejajar dengan hipotesis Planet 9. Mereka juga melalui beberapa cadangan awal oleh ahli astronomi lain bahawa planet lain mungkin mengintai yang tidak ditemui di Sistem Suria, membentuk orbit KBO.
Dengan setiap kertas, dan dengan setiap penemuan baru KBO yang jauh dengan ciri orbit yang pelik, kes untuk Planet 9 semakin kuat. Tetapi pemerhatian langsung masih merupakan standard emas, dan sejauh ini, yang menghindarkan kita. Tetapi mungkin tidak lebih lama.
Dalam kesimpulan "Hipotesis Planet 9" penulis mengatakan, "Pencarian Planet Sembilan sudah berjalan lancar, dan kemungkinan jika Planet Sembilan - seperti yang dibayangkan di sini - ada, itu akan ditemukan dalam dekade mendatang. "
Mungkin ada penjelasan lain untuk orbit badan-badan yang jauh ini yang tidak memerlukan Planet 9. Sebuah makalah yang diterbitkan pada bulan Januari 2019 berjudul "Shepherding in a Self-Gravitating Disk of Trans-Neptunian Objects" menunjukkan bahawa sekumpulan badan berais bersama-sama boleh menyebabkan orbit ganjil dari dunia yang jauh ini, dan bahawa planet kesembilan tidak diperlukan untuk menjelaskannya.
Mencari Planet 9 akan menjadi kemenangan besar bagi para astronom. Langkah penemuan objek baru di Kuiper Belt semakin cepat. Dengan teleskop yang lebih baru dan lebih baik dalam talian, dan dengan pengembangan komputer dan algoritma yang lebih baik, semakin sukar bagi planet mana pun, terutama yang mungkin 10 kali lebih besar daripada Bumi, untuk disembunyikan.
Sumber:
- Kertas Penyelidikan: Penggabungan Orbital di Sistem Suria Jauh
- Kertas Penyelidikan: Hipotesis Planet Sembilan
- Kertas Penyelidikan: KETERANGAN UNTUK PLANET GIANT YANG JAUH DALAM SISTEM SOLAR
- Siaran Akhbar: Lebih Banyak Sokongan untuk Planet Sembilan
- Kertas Penyelidikan: SHEPHERDING DALAM DIRI GRAVITATING DIRI TRANS-NEPTUNIAN OBJEK
- Siaran Akhbar: Penyelidik Caltech Mencari Bukti Planet Kesembilan Sebenar
