Niekaip nerandama Devintoji Saulės sistemos planeta tapo nebereikalinga

Ties išoriniais Saulės sistemos pakraščiais, toliau, nei sukasi Neptūnas, vyksta kažkas sunkiai paaiškinimo. Keli tenykščiai objektai sukasi orbitomis, smarkiai besiskiriančiomis nuo įprastų tame regione, o astronomai negali paaiškinti, kodėl taip yra, rašo „Science Alert“.

Populiariausia hipotezė, kuria bandoma paaiškinti netipines orbitas - tai iki šiol neaptiktas objektas, vadinamas Devintąja planeta. Esą, ji gali būti sutrikdžiusi orbitas. Ir nors astronomai intensyviai bando surasti tą objektą bei „uždaryti klausimą“, fizikai pateikė kitą alternatyvą – jie sako, kad tai yra labiau tikėtina sutrikdytų orbitų priežastis.

Amerikietiškojo universiteto Beirute (Libanas) mokslininkas Jihadas Touma ir Kembridžo universiteto (JK) astrofizikas Antranikas Sefilianas mano, jog orbitų svyravimai galėjo rastis ne dėl vieno didelio objekto, o dėl daugybės mažesnių Kuiperio juostos arba trans-neptūninių objektų (TNO) bendro gravitacinio poveikio.

Ši idėja netgi ne visiškai nauja – anksčiau ją buvo iškėlę ir kiti fizikai. Tačiau šis dviejų mokslininkų pareiškimas svarbus tuo, kad jie pateikė ir savo skaičiavimus, kurie yra pirmas žingsnis siekiant keistųjų orbitų paaiškinimo įvertinant ir kitų aštuonių Saulės sistemos planetų poveikius.

Devintosios planetos hipotezė pirmą kartą buvo iškelta 2016 metais. Astronomai, analizavę nykštukinės planetos, priskiriamos Kuiperio juostai, judėjimą, pastebėjo, kad keletas TNO buvo „atsijungę“ nuo stipraus gravitacinio Saulės sistemos dujinių gigantų gravitacinio poveikio ir judėjo keistomis kilpinėmis orbitomis, kurios buvo visai kitokios, nei įprastos Kuiperio juostoje.

Tačiau šešių stebėtųjų objektų orbitos taip pat buvo artimos viena kitai, todėl jos neatrodė atsitiktinės: panašu, kad kažkas jas nukreipė į tokią keistą poziciją. Atlikus modeliavimą paaiškėjo, kad tą galėjo padaryti gigantiška iki šiol nepastebėta planeta.

Ši gigantiškoji planeta kaip buvo, taip ir iki šiol liko nepastebėta – gal tai ir nėra labai keista, nes įžiūrėti tamsų objektą, esantį taip toli, yra pakankamai sudėtinga techniškai, ypač, kai nėra žinoma tiksli to objekto buvimo vieta. Tačiau tai, kad kelerius metus trunkančios paieškos iki šiol yra bevaisės, paskatino mokslininkus ieškoti ir alternatyvių paaiškinimų.

„Devintosios planetos hipotezė yra žavinga, tačiau, jeigu ta planeta ir egzistuoja, ji iki šiol išvengė astronomų teleskopų žvilgsnio“, - aiškino A.Sefilianas, pridūręs, kad jis su kolegomis norėjo patikrinti, ar nėra kokio nors mažiau dramatiško keistųjų TNO orbitų paaiškinimo.

„Pamanėme, kad vietoj devintosios planetos prielaidos priėmimo ir vėlesnės būtinybės aiškintis, kaip vyko jos formavimasis bei kodėl ji juda tokia keista orbita, galėtume paprasčiausiai įvertinti mažų objektų, sudarančių diską už Neptūno orbitos, gravitaciją ir patikrinti, ką ji duoda“, - sakė mokslininkas.

Tuomet jis su kolegomis sukūrė kompiuterinį šių „atsijungusių“ TNO orbitų modelį, kuriame buvo vietos ir visų Saulės sistemos planetų gravitacijai, ir milžiniškam uolienų diskui, besisukančiam toliau nei Neptūno orbita.

Koreguodami tokius elementus, kaip disko masė, ekscentriškumas bei orientacija, mokslininkai sugebėjo išgauti kelių artimų TNO kilpines orbitas.

„Iš modelio pašalinus Devintąją planetą ir vietoj jos pridėjus daugybės mažų objektų, išsibarsčiusių dideliame plote, kolektyvinę gravitaciją, lygiai taip pat nesunkiai galima paaiškinti ekscentriškas orbitas, būdingas kai kuriems TNO“, - sakė A.Sefilianas.

Tuo pačiu pastarojo tyrimo autoriai išsprendė ir problemą, kilusią Kolorado Boulderio universiteto (JAV) mokslininkams, kurie pirmieji praėjusiais metais iškėlė kolektyvinės gravitacijos hipotezę. Jie savo skaičiavimais sugebėjo pagrįsti gravitacinį efektą „atsijungusiems“ TNO, bet negalėjo paaiškinti, dėl ko visų jų orbitos pasvirusios tokiu pačiu būdu.

Bet džiaugtis, kad į klausimą jau atsakyta ir Devintosios planetos paieškas galima nutraukti, nes jos ten tikrai nėra, dar per anksti. Bėda ta, kad pagal abu modelius norint pasiekti pakankamą gravitacinį poveikį reikia, kad visų Kuiperio juostos objektų bendras gravitacinis efektas būtų bent jau toks, kaip penkių Žemės masių.

Tuo tarpu dabartiniais vertinimais bendra Kuiperio juostos masė yra tarp 4 ir 10 proc. Žemės masės.

Kita vertus, kompiuteriniai Saulės sistemos formavimosi modeliai rodo, kad Kuiperio juosta turėtų būti gerokai masyvesnė, nei manoma dabar, o A.Sefilianas pažymi, kad įvertinti visas uolienas, besisukančias Kuiperio juostoje, yra sunku, kai esame tos juostos sudaromo žiedo viduje, todėl tikėtina, kad jis yra didesnis, nei galime pamatyti ir savo taško.

„Nors neturime tiesioginių disko stebėjimo duomenų, neturime jų ir Devintajai planetai, todėl tiriame ir kitus variantus. Įmanoma, kad teisingi yra abu atsakymai – galbūt ir diskas yra masyvesnis, ir devintoji planeta egzistuoja. Sulig kiekvieno naujo TNO atradimu gauname vis daugiau įrodymų, galinčių paaiškinti jų judėjimą“, - sakė A.Sefilianas.

Mokslininkų tyrimo rezultatus publikuos „Astronomical Journal“, juos galima rasti ir „ArXiv“ saugykloje.