Yhdeksäs planeetta | |
---|---|
| |
Muut nimet | Planeetta 9 |
Avaaminen | |
Löytäjä | Ei |
avauspäivämäärä | planeetan olemassaolo on hypoteesi |
Orbitaaliset ominaisuudet | |
Perihelion | 340 a.u. |
Pääakseli ( a ) |
460,7+178,8 −103,3a.u. [K 1] |
Orbitaalin epäkeskisyys ( e ) | 0,3 ± 0,1 [K 1] |
sideerinen ajanjakso | ≈ 9900 vuotta [K 1] |
Kaltevuus ( i ) |
15,6°+5,2° -5,4°[K 1] |
Nouseva solmupituusaste ( Ω ) |
96,9°+17,3° −15,5°[K 1] |
Periapsis - argumentti ( ω ) | ≈ 149,8° [K 1] |
Kenen satelliitti | Aurinko |
fyysiset ominaisuudet | |
Keskisäde |
2,92 R ⊕ 5 M ⊕ 3,66 R ⊕ 10 M ⊕ [1] |
Massa ( m ) |
6.2+2,2 −1,3 M ⊕ [K 1] |
Albedo | ~ 0,2–0,75 [2] |
Näennäinen suuruus | ~21 [2] |
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa | |
Tietoja Wikidatasta ? |
Planeetta yhdeksän on hypoteettinen planeetta uloimmassa aurinkokunnassa, jonka vetovoima voisi selittää keskimääräisen poikkeaman eristettyjen transneptunisten objektien (TNO :iden) kiertoradassa, joita löydetään enimmäkseen Kuiper-vyön ulkopuolelta hajalevyltä [3] [4] [5 ] . Mini- Neptunuksen kokoisen löytämättömän planeetan massan tulisi olla 5-10 M ⊕ , halkaisijan 2-4 kertaa Maan kokoinen ja pitkänomainen kiertorata , jonka kiertoaika on noin 15 000 maavuotta [6] [7] . Tähän mennessä Planet Nine etsintä on epäonnistunut [8] [9] .
Ehdotus, että kaukaisimpien kohteiden kiertoradan ryhmittymä johtui Neptunuksen kiertoradan ulkopuolella olevan planeetan vaikutuksesta, syntyi vuonna 2014, kun tähtitieteilijät Chadwick Trujillo ja Scott Sheppard huomasivat yhtäläisyyksiä Sednan , 2012 VP 113: n ja useiden kiertoradalla. muut esineet [4] . Vuoden 2016 alussa Konstantin Batygin ja Michael Brown kuvailivat, kuinka kuuden TNO:n samanlaiset kiertoradat voisivat selittää Planet Nine:llä ja ehdottivat mahdollisia parametreja sen kiertoradalle; tämä hypoteesi voi myös selittää sellaisten TNO:iden olemassaolon, joiden kiertoradat ovat kohtisuorassa sisäplaneettojen pyörimistasoon nähden, ja muiden, joilla on äärimmäinen kaltevuus ja kaltevuus [10] , sekä Auringon pyörimisakselin kallistus . He ehdottavat, että yhdeksän planeetta on syntymässä olevan kaasujättiläisen ydin, jonka Jupiter syrjäytti alkuperäiseltä radaltaan aurinkokunnan muodostumisen aikana [11] [12] . Konstantin Batygin ja Michael Brown ovat myös ehdottaneet, että planeetta olisi voitu vangita toisesta tähdestä [13] , olla vangittu orpoplaneetta [14] tai että se olisi muodostunut kaukaiselle kiertoradalle, jonka ohi kulkeva tähti veti ulos [ 13]. 3] [15] [16] , vaikka myöhemmin Auringon ulkopuolinen hypoteesi planeetan alkuperästä hylättiin.
Vuonna 2014 tähtitieteilijät Chadwick Trujillo ja Scott Sheppard havaitsivat [17] , että joillakin kaukaisilla Kuiperin vyön esineillä on perihelion-argumentti lähellä nollaa. Tämä tarkoittaa, että ne ylittävät ekliptiikan tason etelästä pohjoiseen perihelionin kulkiessa . Trujillo ja Sheppard huomauttivat, että tällainen yhteensattuma voi johtua Lidov-Kozai-ilmiön muunnelmasta olettaen, että Oort-pilvessä on massiivinen planeetta . Lidov-Kozai-resonanssi ei kuitenkaan selittänyt, miksi kaikki tarkasteltavan ryhmän objektit leikkaavat ekliptisen tason perihelionissa samaan suuntaan (etelästä pohjoiseen) [3] [4] .
Samana vuonna espanjalaiset tähtitieteilijät Madridin yliopistosta vahvistivat, että tällainen yhteensattuma on epätodennäköinen eikä sitä voida selittää havainnointivalinnan avulla [18] . He ehdottivat supermaan läsnäoloa, jonka massa on 10 M ⊕ noin 250 AU:n etäisyydellä. ja kauempana oleva planeetta, jonka massa on Marsin massasta Uranuksen massaan [18] . Myöhemmin he ehdottivat kahden suuren supermaan olemassaoloa Pluton kiertoradan ulkopuolella suorittamalla tietokonesimulaatioita 7 trans-neptunisen kohteen dynamiikasta ( (90377 ) Sedna , (148209) 2000 CR105 , 2004 VN112 , 2004 VN112 , 20207 GB 42107 , 2012 VP113 , 2013 RF98 ) Monte-menetelmällä - Carlo [19] .
Konstantin Batygin ja Michael Brown , yrittäessään kumota näitä hypoteeseja, päinvastoin huomasivat, että kaikki kuusi eristettyä transneptunista esinettä , jotka tunnettiin vuodelta 2015 ( Sedny , 2012 VP 113 , 2007 TG 422 , 2004 VN 112 , 2004 VN 112 , 2004 VN 112 , 2013 RF 201988 ), jonka puolipääakseli on suurempi kuin 250 AU. Eli perihelion-argumentti ei ole käytännössä sama , vaan niiden kiertoradat ovat avaruudessa suunnilleen samalla tavalla. Toisin sanoen niillä on pieni hajonta nousevan solmun pituusasteella ja kiertoradan kaltevuus . Mallinnolla osoitettiin, että tällaisen sattuman todennäköisyys on 0,007 %, vaikka huomioidaan havaintovalinta. Tällainen yhteensattuma on erityisen outo johtuen siitä, että taivaankappaleiden perihelit siirtyvät ajan myötä eri nopeuksilla. Michael Brownin sanoin tämä vastaa sitä tosiasiaa, että jos katsot satunnaista hetkeä kelloon, jossa on kuusi eri nopeuksilla liikkuvaa osoitinta, ja kävi ilmi, että ne osuivat yhteen. Nämä havainnot antoivat Michael Brownille mahdollisuuden arvioida planeetan todellisen olemassaolon todennäköisyydeksi 90%. [20] [3] [3] [10] [21]
Analyyttisen häiriöteorian ja tietokonesimulaatioiden avulla Batygin ja Brown osoittivat, että tämä kiertoradan kohdistus voidaan selittää yhdellä massiivisella planeetalla, jonka massa on luokkaa 10 M ⊕ ja jonka puolipääakseli on luokkaa 400 -1500 AU . e. ja epäkeskisyys luokkaa 0,5-0,8. Lisäksi tämä paimenplaneetan malli antoi meille mahdollisuuden selittää muita Kuiperin vyön objektien kiertoradan piirteitä. Esimerkiksi miksi Sedna ja 2012 VP 113 , jotka eivät koskaan pääse lähelle Neptunusta , ovat niin suuren eksentrinen . Lisäksi tämä malli ennustaa, että Kuiperin vyöhykkeellä on kohteita, joiden kiertoradat ovat kohtisuorassa ekliptiikan tasoon nähden. Tällaisia esineitä on löydetty viime vuosina useita: 2013 BL 76 , 2012 DR 30 , 2010 BK 118 , 2010 NV 1 , 2009 MS 9 , 2008 KV 42 . Hypoteesi yhdeksännen planeetan olemassaolosta täyttää Popperin kriteerin , eli se johtaa ennusteisiin, jotka voidaan todentaa riippumatta tämän planeetan suorasta havainnosta [3] [22] [23] .
Yhdeksännen planeetan muodostuminen riippui sen rakenteesta. Jos se näyttää kaasuplaneetalta , niin tämän hetken realistisimman teorian mukaan [24] tämä tarkoittaa, että se rakensi kaasumaisen kuoren kiinteälle kivisydämelle. Toisessa tapauksessa, jos tämä planeetta on supermaa , niin se, kuten muutkin maanpäälliset planeetat, tarttui yhteen pienistä sirpaleista, asteroideista ja planetesimaaleista ja kasvaa vähitellen massaa [25] .
Mutta on yksi ongelma: Brownin ja Batyginin mukaan aurinkosumun täytyy olla "liian poikkeuksellinen, jotta planeetta muodostuisi niin kaukaiselle ja eksentrinen kiertoradalle", ja he uskovat sen muodostuneen lähemmäksi Aurinkoa ja sitten Jupiterin tai sen heittämän sen ulos. Saturnus sumukauden aikaan [3] aurinkokunnan ulkoreunoihin mekanismilla , joka muistuttaa viidennen jättiläisplaneetan puristamista Nizzan mallin uusimmissa versioissa . Batyginin nykyisten arvioiden mukaan tämä olisi voinut tapahtua 3–10 miljoonaa vuotta aurinkokunnan muodostumisen jälkeen [26] , eikä se vaikuttanut myöhäiseen raskaaseen pommitukseen, jonka Batygin [27] uskoo vaativan toisenlaisen selityksen [28] .
Se voi olla suora vahvistus aurinkokunnan planeettojen kiertoradan historian simuloinnista [29] , mukaan lukien ratkaisematon Jupiterin vaeltamisen ongelma, jonka olisi simulointitulosten mukaan pitänyt päästä vakaalle kiertoradalle. paljon lähempänä aurinkoa [30] . David Nesvornan Southwestern Research Institute in Boulderissa (USA) ja Alessandro Morbidellin Côte d'Azur Observatoriosta (Ranska) tietokonesimulaatioiden mukaan viidennen kaasujättiläisen lisääminen lisää nykypäivän aurinkokunnan muodostumisen mahdollisuutta. yli 20 kertaa [31] verrattuna tilanteeseen ilman sitä ja suurella määrällä planetesimaaleja [32] .
Tämän teorian mukaan Jupiterin olisi pitänyt siirtyä vähitellen aurinkokuntaan - se saattoi palata nykyaikaiselle kiertoradalle vain hyppynä työntämällä melko massiivisen esineen pois kiertoradalta lähellä aurinkoa. Mutta koska Uranus ja Neptunus ovat edelleen ympyrämäisellä ja vakaalla kiertoradalla , ne eivät voineet toimia sysäyksenä Jupiterille. Siksi hänen täytyi heittää ulos aiemmin tuntematon planeetta, joka kiertoradan pidentymisen perusteella voi olla yhdeksäs planeetta. Nesvornan mallin mukaan viides jättiläinen planeetta kuitenkin sinkoutui aurinkokunnasta ikuisesti [33] .
Jos Jupiter heittäisi yhdeksän planeetan pitkänomaiselle kiertoradalle riittävän aikaisin planeettojen vaelluksessa, aurinkokunnan historiasta voitaisiin oppia lisää faktoja. Erityisesti maaliskuun 2016 alussa joukko tutkijoita Harvard-Smithsonian Center for Astrophysicsistä ja Michiganin yliopistosta Monte Carlo -simulaatioihin perustuen ehdotti, että aurinkokunnan olemassaolon ja kehityksen 4,5 miljardin vuoden aikana oli 10-15 prosentin todennäköisyys yhdeksännen planeetan poistumisesta aurinkokunnan ulkopuolelle, jos toinen tähti kulkee läheltä. Tämä tarkoittaa, että planeettajärjestelmän koko historian aikana se ei ole itse tullut tarpeeksi lähelle massiivisia esineitä [34] .
Alexander Mastill osoitti yhdessä Lundin ja Bordeaux'n tähtitieteilijöiden kanssa tietokonesimulaatioilla, että yhdeksäs planeetta olisi voinut muodostua toisessa tähtijärjestelmässä , ja kun se kulki Auringon läheltä, muuttaa emotähtensä Auringoksi . Tutkimus julkaistiin Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Lettersissä .
Alexander Mastill, Lundin yliopiston tähtitieteilijä :
Ironista on, että tähtitieteilijät löytävät yleensä eksoplaneettoja satojen valovuosien päässä muista aurinkokunnista, ja tässä yksi niistä piileskelee meidän takapihallamme.
Tämä oletus voi osoittautua todeksi, jos Aurinko vangitsi yhdeksännen planeetan aurinkokunnan muodostumisen varhaisina hetkinä , jolloin tähdet eivät olleet vielä ehtineet siirtyä pois toisistaan niiden muodostumisen jälkeen sumussa . Tuolloin riittävän läheltä kulkevalla tähdellä ei ehkä ollut tarpeeksi painovoimaa pitääkseen planeetan kiertoradalla , ja se siirtyi nuorelle Auringolle eksentrisemmälle kiertoradalle [35] :
Muut planeetat olisivat voineet työntää planeetan yhdeksän ulos, ja kun se päätyi tähteen nähden liian pitkänomaiselle kiertoradalle, aurinkomme käytti tilaisuutta varastaa ja vangita planeetta yhdeksän toiselta tähdeltä. Kun aurinko myöhemmin nousi esiin tähtijoukosta, jossa se syntyi, yhdeksäs planeetta oli jo pysynyt tähtemme kiertoradalla.
Tällainen skenaario edellyttää kuitenkin useiden tietokonesimulaatioissa käytettyjen ehtojen täyttymistä [36] :
Vuonna 2019 tähtitieteilijät Jakub Scholtz Durhamin yliopistosta ja James Unwin Illinoisin yliopistosta Chicagossa esittivät teorian , joka selittää taivaankappaleiden ja mikrolinssiilmiöiden liikeradat Linnunradan pullistuman suuntaan . Heidän laskelmiensa mukaan molemmat vaikutukset voisivat saada aikaan pienellä mustalla aukolla , jonka massa on viisi Maan massaa ja jonka säde on 4,5 senttimetriä ja joka muodostui varhaisessa universumissa ja jonka Auringon painovoima vangitsi [37] .
Vaihtoehdot yhdeksännen planeetan ominaisuuksille | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Batyginin ja Brownin työ [38] |
Evoluution ja ilmakehän simulointi [39] [40] |
Ensimmäinen resonanssitutkimus [ 41] |
Toinen resonanssitutkimus [ 42] | |||
Julkaisu | 20.1.2016 | 3.7.2016 | 6.2.2016 | 23.12.2016 | ||
Perihelion ( AU:ssa ) |
~ 280 | |||||
Aphelion ( AU:ssa ) |
~ 1120 | ~ 948 | ||||
Puolipääakseli ( AU:ssa ) |
~ 700 | ~ 665 | ~ 654 | |||
Epäkeskisyys ( e ) |
~ 0,6 | ~ 0,45 | ||||
Kiertoaika ( vuosina ) |
~ 15 000 | ~ 17 117 | ~ 16 725 | |||
Keskimääräinen poikkeama ( M ) |
~ 180° | ~ 180° | ||||
Kaltevuus ( i ) |
~30° | 18° Ω = 101° 48° Ω = −5° |
~30° | |||
Nouseva pituusaste ( Ω ) |
~ 102° | 101° kohdassa i = 18° -5° kohdassa i = 48° |
~ 50° | |||
Periapsis - argumentti ( ω ) |
~ 150° | ~ 150° | ||||
Keskimääräinen säde ( km ) |
13 000 - 26 000 | 18 600 5 M ⊕ 23 300 10 M ⊕ 29 400 20 M ⊕ 40 300 50 M ⊕ |
||||
Keskimääräinen säde
( R ⊕ ) |
2.04 - 4.08 | 2,92 5 M ⊕ 3,66 10 M ⊕ 4,62 20 M ⊕ 6,32 50 M ⊕ |
||||
Massa ( M⊕ ) _ _ |
~10 | ~10 | 6-12 | |||
Albedo | ~ 0,4 | |||||
Näennäinen suuruus _ |
>22 - >25 | >24,3 5 M ⊕ > 23,7 10 M ⊕ > 23,3 20 M ⊕ >22,6 50 M ⊕ |
||||
Absoluuttinen suuruus _ |
14,6 klo 5 M ⊕ 11,7 klo 10 M ⊕ 9,2 klo 20 M ⊕ 5,8 klo 50 M ⊕ |
|||||
Lämpötila ( ° C ) |
-226 |
Oletetaan, että planeetta on noin 20 kertaa kauempana Auringosta kuin Neptunus (30 AU), eli keskimäärin 600 AU. , ja tekee vallankumouksen Auringon ympäri 10 000 - 20 000 vuodessa. Elliptisen kiertoradan suuren epäkeskisyyden vuoksi se voi kuitenkin siirtyä pois ja lähestyä aurinkoa etäisyyksillä 1200 AU. e. jopa 200 a. e. [43] [44] Sen rata on oletettavasti 30° kallistettu ekliptiikkaan [22] . On kuitenkin pidettävä mielessä, että yllä olevat parametrit ovat niitä, joita käytettiin Kuiperin vyöhykkeen etäisten kohteiden sijainnin mallintamisessa. Ne osoittavat vain likimääräisen suuruusluokan mahdollisista todellisista kiertoradan parametreista Planet Nine:lle [3] .
Refinement by resonances Ensimmäinen tutkimusArizonan yliopiston tutkijat , mukaan lukien professori Rena Malhotra , tohtori Catherine Volk ja Wang Xianyu, artikkelissaan [45] arXiv.org -sivustolla ehdottivat, että jos yhdeksän planeetta leikkaa tiettyjä erittäin epäkeskisiä Kuiper-vyöhykkeen esineitä, todennäköisyys on korkea, että se on orbitaaliresonanssissa näiden objektien kanssa.
Renu Malhotra, Catherine Volk ja Wang Xianyu kirjoittivat sähköpostissa Universe Todaylle :
Työssämme tutkimamme Kuiper-vyöhykkeen kohteet ovat erilaisia, koska niillä on hyvin kaukana olevat ja hyvin pitkänomaiset kiertoradat, mutta niiden lähin Aurinkoa ei ole tarpeeksi lähellä, jotta Neptunus vaikuttaa niihin merkittävästi. Meillä on siis kuusi näistä objekteista, joiden kiertoradoihin aurinkokuntamme tunnetut planeetat vaikuttavat hieman. Mutta jos muutama sata a.u. Auringosta oli toinen, vielä löytämätön planeetta, se olisi vaikuttanut kuuteen näistä objekteista. <...> Epätavalliset Kuiper-vyön objektit eivät ole tarpeeksi massiivisia ollakseen resonanssissa toistensa kanssa, mutta se tosiasia, että niiden kiertojaksot osuvat yksinkertaisten suhteiden alueelle, voi tarkoittaa, että ne ovat resonanssissa massiivisen näkymätön kohteen kanssa.
Analysoituaan ominaisuuksien kiertoradat eristettyjen trans-Neptunian esineiden , joiden kiertoradalla oli puolipääakseli yli 150 AU. Eli tutkijat ovat tulleet siihen johtopäätökseen, että näillä esineillä voi olla resonanssi yhdeksännen planeetan kanssa.
Laskelmissa saatujen tietojen mukaan määritettiin yhdeksännen planeetan kierrosaika Auringon ympäri, joka on 17 117 maavuotta , sekä kiertoradan puolipääakseli , joka on nyt 665 AU . Nämä tiedot ovat sopusoinnussa Brownin ja Batyginin arvion kanssa, eli Auringon ympäri kiertävälle ajanjaksolle ne ovat alueella 10 000 - 20 000 ja puolipääakselilla se on suunnilleen 700 AU. Nämä tiedot viittaavat myös siihen, että yhdeksännen planeetan kiertoradan kaltevuus suhteessa ekliptiikkaan on joko 18° nousevan solmun pituusasteen ollessa 101° ( tutkittavien kohteiden keskimääräisenä kaltevuutena ) tai 48° nousevan solmun pituusasteen ollessa 101° . −5° [46] .
Tiedemiesten mukaan on kuitenkin mahdotonta sanoa täydellisellä varmuudella resonanssien löytämisestä [47] [48] :
Epävarmuustekijöitä on melkoisesti. Näiden uloimpien Kuiper-vyön objektien kiertoradat eivät ole hyvin tunnettuja, koska ne liikkuvat taivaalla hyvin hitaasti ja havaitsemme vain pienen osan niiden kiertoradan liikkeestä. Joten niiden kiertoratajaksot voivat poiketa nykyisistä arvioista, ja jotkut niistä voivat olla poissa resonanssista hypoteettisen planeetan kanssa. On myös mahdollista, että näiden kohteiden kiertojaksot liittyvät toisiinsa; emme ole toistaiseksi havainneet monia tällaisia objekteja ja meillä on vain vähän tietoa.
Toinen tutkimusYhdysvaltalaisen Yalen yliopiston tähtitieteilijät tarkensivat 23. joulukuuta 2016 yhdeksännen planeetan parametreja tutkimalla uudelleen eristettyjen TNO :iden resonansseja tietokonesimulaatioiden perusteella Monte Carlo -menetelmällä , mikä mahdollisti auringon kehityksen seuraamisen. järjestelmä nykyiseen tilaan. Saatujen tietojen mukaan kiertoradan puolipääakseli on 654 tähtitieteellistä yksikköä, epäkeskisyys on 0,45 ja kiertoradan kaltevuus on 30 astetta. Työstä seuraa myös, että yhdeksännen planeetan massaksi arvioitiin 6–12 M ⊕ [49] .
TuloksetEsine | Kiertoaika (vuosina) |
Puolipääakseli (in a. e.) |
Resonanssi [K 2] | Resonanssi [K 3] |
---|---|---|---|---|
2013 GP 136 | 1899 | 153.3 | 9:1 | |
2000 CR 105 | 3401 | 226.1 | 5:1 | |
2010 GB 174 | 7109 | 369,7 | 5:2 | 9:4, 7:3, 5:2 |
2012 VP 113 | 4111 | 256,6 | 4:1 | 4:1 |
(90377) Sedna | 11 161 | 499,4 | 3:2 | 3:2 |
(474640) 2004 VN 112 | 5661 | 317,6 | 3:1 | 3:1 |
2014 SR 349 | 4913 | 288,9 | 7:2 | |
2007 TG 422 | 10 630 | 483,5 | 8:5 | |
Yhdeksäs planeetta | 17 117 16 725 [K 4] |
665 a. e. 654 a. e. [K 4] |
1:1 | 1:1 |
Maapallo | Yhdeksäs planeetta |
---|---|
Planeetan säde on oletettavasti 2-4 R⊕ ja massa noin 10 M⊕ , mikä asettaa sen tähän indikaattoriin maanpäällisten planeettojen ja jättiläisplaneettojen väliin .
Tämä massa riittää, jotta planeetta pystyy puhdistamaan alueensa kiertoradalta muista kohteista. Tämä on siis todellinen supermaa , toisin kuin kääpiöt , joiden löytämisen jälkeen Michael Brown menetti Plutolta planeetan aseman . Lisäksi tämä planeetta hallitsee aluetta, joka on suurempi kuin mikään muu tunnettu planeetta aurinkokunnassa [22] .
On ehdotuksia, että tämä planeetta on kaasu (tiheä kaasu-jää) jättiläinen , näyttää Neptunukselta ja sillä on samanlainen albedo [51] .
Bernin yliopiston fyysikkojen tekemä tarkennusFyysikot Christophe Mordasini ja hänen jatko-opiskelijansa Esther Linder Bernin yliopistosta Sveitsistä julkaisivat artikkelin Astronomy & Astrophysics -lehdessä , jossa ehdotettiin, miltä Planet Nine voisi näyttää. Simuloinnin tarkoituksena oli saada selville karkea arvio planeetan säteestä , lämpötilasta , kirkkaudesta ja lämpösäteilyn tasosta. Viimeinen parametri on näistä tärkein, sillä Planet Nine saattaa olla liian himmeä nykyaikaisille teleskoopeille, mutta sen lämpösignatuuri voidaan laskea muilla tavoilla. Simulaatioiden mukaan se oli vain 0,006 Jupiterin omasta valovoimasta . Tiedemiehet mallinsivat muunnelmia planeettojen jäähdyttämisestä ja puristamisesta, joiden massat ovat 5, 10, 15 ja 20 M ⊕ etäisyydellä 280, 700 ja 1120 AU . e. vastaavasti.
Artikkelissa tutkijat hylkäsivät version, jonka mukaan planeetta oli aiemmin eksoplaneetta, jonka Aurinko vangitsi viereiseltä tähdeltä, ja mallinsivat sen rakenteen osana aurinkokunnan evoluutiota . Tutkijoiden mukaan planeetta on merkittävästi pienentynyt kopio jääjättiläisistä Uranuksesta ja Neptunuksesta , ja sitä ympäröi vedyn ja heliumin ilmakehä. Yhdeksännen planeetan säde kymmenellä maamassalla on vain 3,66 kertaa suurempi kuin maan ja on noin 23 000 km, ja sen lämpötila on 47 Kelviniä, mikä vastaa suunnilleen −226 celsiusastetta [1] .
Konkoyan observatorion tutkijoiden selvennysIstvan Toth Konkoyn observatoriosta (Budapest, Unkari) julkaisi artikkelin Astronomy & Astrophysics -lehdessä, jossa hän ehdotti yhdeksännen planeetan ominaisuuksia. Artikkelin [52] päätelmien mukaan :
Physics Reports -lehdessä vuonna 2019 julkaistun tieteellisen artikkelin kirjoittajat tarkensivat, että yhdeksännen planeetan massa on viisi Maan massaa ja sen kiertoradan puolipääakseli on 400-500 AU. e. Se tekee vallankumouksen Auringon ympäri noin 10 tuhannessa vuodessa [53] .
Rata- ja fyysisten ominaisuuksien tarkentaminen (2021)Elokuussa 2021 Batygin ja Brown analysoivat uudelleen havainnot äärimmäisistä transneptunisista esineistä ottaen huomioon niiden epäyhtenäisen suuntahaun systemaattisen virheen. On todettu, että havaittu kiertoradan klusteroituminen "pysyy merkittävänä 99,6 %:n luottamustasolla" [2] ja planeetan havaitsemiseen tarvitaan kaukoputki, jonka peilin halkaisija on vähintään 10 metriä.
Myös numeerisia simulaatioita suoritettiin, mikä antoi päivitetyn jakauman planeetan ominaisuuksista. Todennäköisimmät arvot olivat:
Maaliskuussa 2022 Brown nosti keskimääräisen perhelian 300 AU:sta 340 AU:han. e. myös planeetan ja albedon koostumus mallinnettiin. [54]
Tällä hetkellä planeetan olemassaolo on vain hypoteesi. Visuaalinen tunnistus voi vahvistaa sen.
Toisin kuin Neptunuksen löytö , joka tehtiin sen perusteella, että Uranus poikkesi liikkeestä Keplerin lakien mukaisesti , yhdeksännen planeetan olemassaolo ilmenee pienplaneettojen kiertoradan keskimääräisissä poikkeavuuksissa, jotka ovat kehittyneet yli miljardeja. vuosia. Tällä menetelmällä voit laskea planeetan kiertoradan arvioidut parametrit, mutta sen avulla ei voida määrittää edes likimääräisesti, missä planeetta tällä hetkellä sijaitsee kiertoradalla. Sen lisäksi, että planeetta liikkuu hyvin hitaasti (kiertorata-aika voi olla 10-20 tuhatta vuotta) ja on kaukana Maasta ( näennäinen tähtien suuruus voi olla yli 22), tämä johtaa siihen, että sen haut voivat olla erittäin vaikeaa [56] .
Etsiäkseen planeettaa Brown ja Batygin varasivat aikaa japanilaisella Subaru -teleskoopilla observatoriossa Havaijilla. Sheppard ja Trujillo liittyivät etsintään. Brown arvioi, että kestäisi noin viisi vuotta tutkia suurin osa taivaan alueesta, jossa planeetta voisi sijaita [44] [57] .
Tarkistetaan tietoja uudelleenOn mahdollista, että yhdeksäs planeetta on jo tallennettu joidenkin teleskooppien kuviin ja sen valokuvat ovat arkistoissa, mutta sen hämäryyden ja hitauden vuoksi sitä ei havaittu etäisten paikallaan olevien kohteiden taustalla [58] .
Tästä syystä NASA käynnisti helmikuussa 2017 Backyard Worlds: Planet 9 -projektin, jossa osallistujia pyydetään etsimään liikkuvia kohteita WISE -teleskoopilla vuosina 2010-2011 otettujen kuvien animaatioista . Niiden joukossa näkyy yhdeksäs planeetta, mutta matkan varrella on myös mahdollista löytää uusia ruskeita kääpiöitä [59] [60] .
Malli ennustaa, että tarkasteltujen suurten epäkeskisyysobjektien (joka johtivat hypoteesiin yhdeksännen planeetan olemassaolosta) lisäksi pitäisi olla joukko niihin liittyviä objekteja, joilla on pieni epäkeskisyys ja jossa periheli on ryhmitelty vastakkaiseen pisteeseen. tarkasteltavan ryhmän periheliin. Tällaisten esineiden etsiminen on yksi tärkeimmistä tavoista vahvistaa tai kumota tämä hypoteesi [3] . Myöhemmin, 30. elokuuta 2016, yksi tällainen laitos ilmoitettiin avautuvan ( 2013 FT 28 ).
Koska Michael Brownin ja Konstantin Batyginin teoria perustuu eristettyihin TNO:ihin, tällaisten kohteiden etsiminen lisää myös yhdeksännen planeetan olemassaolon mahdollisuuksia. The Astronomical Journal -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa Chadwick Trujillo ja Scott Sheppard puhuvat kolmen uuden äärimmäisen transneptunisen kohteen löytämisestä Kuiperin vyöhykkeestä ( 2013 FT 28 , 2014 FE 72 , 2014 SR 349 ) käyttämällä Dark Energy -kameraa . instrumentti 4 metrin kaukoputkessa Victor Blanco Chilessä ja japanilainen Hyper Suprime-Camera -instrumentti 8 metrin Subaru-teleskoopissa Havaijilla [61] . Kohteessa 2013 FT 28 on periheli , joka osoittaa päinvastaiseen suuntaan kuin kaikki muut äärimmäiset TNO:t. 2014 FE 72 :lla ja 2014 SR 349 :llä on perihelion suuntaus , joka on samanlainen kuin muilla eristettyillä transneptunisilla esineillä .
Myös vuonna 2016 tuli tunnetuksi erillisen transneptunisen objektin uo3L91 [62] olemassaolo . Sen nousevan solmun pituusaste vastasi karkeasti kaikkien muiden eristettyjen TNO:iden keskiarvoa. Se on transneptuninen esine, jolla on suurin periheli. Löydöstä ilmoitettiin virallisesti 6. huhtikuuta 2017, ja samalla sille annettiin virallinen nimi 2013 SY 99 [63]
Lokakuussa 2016 Batygin ja Brown tekivät toisen ennusteen , joka paljastui yksityiskohtaisemmassa mallintamisessa. Kaikilla eristetyillä TNO:illa tulee olla systemaattinen jakauma ratatasojen kaltevuuden suhteen . Tämä malli rakennettiin kuuden alkuperäisen kohteen pohjalta, ja jos jokainen seuraava kohtisuora kiertoradan tasoon (pohjoiseen napaan) nähden sijaitsee ennusteen mukaisesti, tämä vahvistaa merkittävästi teorian luotettavuutta. Kuten kävi ilmi, kaikki uudet eristetyt HNO:t sopivat täydellisesti malliin [64] [65] .
Objektien 2008 ST 291 , 2015 RR 245 , 2014 FE 72 ja 2014 UZ 224 kiertoradat ovat kokonaan Neptunuksen kiertoradan ulkopuolella [66] . Kohde 2016 NM 56 liikkuu retrogradisella kiertoradalla , koska sen kaltevuus on 144,04789° [67] .
Lokakuussa 2018 raportoitiin toisen pienemmän planeetan (541132) Leleakukhonuan (Goblin) löydöstä, mikä myös vahvistaa hypoteesin yhdeksännen planeetan olemassaolosta [68] .
Alla olevassa taulukossa on yhteenveto kaikkien tunnettujen eristettyjen transneptunisten objektien ominaisuuksista . Tässä tapauksessa vain ne, jotka lähestyvät aurinkoa vähintään 30 AU. e. ja jonka puoliakselin arvo on 250 a. e. Vuonna 2015 tällaisia tapauksia oli tiedossa kuusi, vuonna 2016 niitä oli jo yhdeksän. Toinen avattiin vuonna 2017 . Eristetyt TNO:t on merkitty vihreällä, jotka tunnettiin vuoden 2015 lopulla ja joita käytettiin Michael Brownin ja Konstantin Batyginin alkuperäisessä työssä [3] . Sininen väri ilmaisee uusia esineitä, joiden löydöt julkaistiin tämän työn kirjoittamisen jälkeen.
Esine | Rata | Orbitaaliset elementit | Objektin parametrit | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Kiertojakso ( vuosi ) _ |
a (a.e.) |
Perihelion ( a.u. ) |
Aphelios (a.u.) |
Nykyinen etäisyys Auringosta ( AU ) _ |
e | ω° | Resonanssi_ _ |
i ° | Ω ° | ϖ ° =ω+Ω | H | Näkyvä ääni arvo _ |
Halkaisija ( km) | |
Sedna | 11 161 | 499,43 | 76.04 | 922,82 | 85.5 | 0,85 | 311,5 | 3:2 | 11.9 | 144,5 | 96,0 | 1.5 | 20.9 | 1000 |
2012 VP 113 | 4111 | 256,64 | 80,49 | 432,78 | 83.5 | 0,69 | 293,8 | 4:1 | 24.1 | 90.8 | 23.6 | 4.0 | 23.3 | 600 |
2010 GB 174 | 7109 | 369,73 | 48,76 | 690,71 | 71.2 | 0,87 | 347,8 | 5:2 | 21.5 | 130.6 | 118.4 | 6.5 | 25.1 | 200 |
(474640) Alicanto | 5661 | 317,65 | 47.32 | 587,98 | 47.7 | 0,85 | 327.1 | 3:1 | 25.6 | 66,0 | 33.1 | 6.5 | 23.3 | 200 |
2013 RF 98 | 6509 | 348,62 | 36.09 | 661,15 | 36.8 | 0,90 | 311,8 | 29.6 | 67.6 | 19.4 | 8.7 | 24.4 | 70 | |
2007 TG 422 | 10 630 | 483,47 | 35.57 | 931,36 | 37.3 | 0,93 | 285,7 | 18.6 | 112.9 | 38.6 | 6.2 | 22.0 | 200 | |
2013 F.T.28 | 5460 | 310.07 | 43,60 | 576,55 | 57,0 | 0,86 | 40.2 | 17.3 | 217.8 | 258,0 | 6.7 | 24.4 | 200 | |
2014 F.E.72 | 100 051 | 2155.17 | 36.31 | 4274.03 | 61.5 | 0,98 | 134.4 | 20.6 | 336,8 | 111.2 | 6.1 | 24.0 | 200 | |
2014 SR 349 | 4913 | 289,00 | 47,57 | 530,42 | 56.3 | 0,84 | 341.4 | 18.0 | 34.8 | 16.2 | 6.6 | 24.2 | 200 | |
2013 SY99 | 17 691 | 678,96 | 49,91 | 1308.01 | viisikymmentä | 0,93 | 32.4 | 4.2 | 29.5 | 61.7 | 6.7 | 250 | ||
2015 GT50 | 5510 | 310 | 38.45 | 580 | 41.7 | 0,89 | 129.2 | 8.8 | 46.1 | 175.3 | 8.5 | 24.9 | 80 | |
2015 KG 163 | 17 730 | 680 | 40.51 | 1.320 | 40.8 | 0,95 | 32.0 | 14.0 | 219.1 | 251.1 | 8.1 | 24.3 | 100 | |
2015 RX 245 | 8920 | 430 | 45.48 | 815 | 61.4 | 0,89 | 65.4 | 12.2 | 8.6 | 74,0 | 6.2 | 24.2 | 250 | |
2015 BP 519 cashew [70] [71] | 9500 | 449 | 35.25 | 863 | 52.7 | 0,92 | 348.1 | 54.1 | 135.2 | 123.3 | 4.3 | 21.5 | 550 [72] | |
pe82 [70] | 5600 | 314 | >30 | ? | ? | ? | 266 | ? | 94 | 0 | ? | ? | ? | |
(541132) Leleakukhonua " Goblin " | 40 000 | 1100 | 65 | 2100 | 80 | 0,94 | 118 | 11.7 | 301 | 59 | 5.3 | 110 | ||
Yhdeksäs planeetta [3] |
15 000 ± 5 000 | ~700 | ~200 | ~1200 | ~1000? | 0,6±0,1 | ~150 | 1:1 | ~30 | 91±15 | 241 ± 15 | >22 | ~40 000 |
Helmikuun 2016 lopussa ranskalaiset tähtitieteilijät kirjoittivat The Guardianille , että he pystyivät analysoimaan Cassini - avaruusaluksen tiedot, ja he pystyivät sulkemaan pois kaksi suurta vyöhykettä, mikä pienensi yhdeksän planeetan hakualuetta yhteensä 50%. Tiedemiesryhmä laski tietokonesimulaatioiden avulla , mikä vaikutus Planet Nine :llä pitäisi olla kaasujättiläisiin , ja tutki sitten niiden liikerataa aurinkokunnassa . Tutkimuksen tulosten mukaan mahdollisuus löytää yhdeksäs planeetta periheliosta (kuten se vaikuttaisi muihin planeetoihin) ja noin puolivälissä siitä on poissuljettu. Sen sijainnin todennäköisin alue oli kiertoradan puolivälissä aphelionin alue [79] .
Siirtämällä Auringon pyörimisakseliaKaikilla aurinkokunnan planeetoilla on pieni leviämä (muutama aste) suhteessa ekliptiikkaan , mutta Auringon pyörimisakseli on kallistettu 6°. Jos otamme huomioon yleisesti hyväksytty teoria planeettojen muodostumisesta , käy ilmi, että tähden pyöriminen on virheellinen, eikä levyn muun osan.
Se on niin syvälle juurtunut mysteeri ja niin vaikea selittää, etteivät ihmiset vain puhu siitä.
Lokakuussa 2016 yhdessä Astrophysical Journalin julkaisuista Michael Brown ja Konstantin Batygin ehdottivat, että yhdeksännen planeetan kulmamomentti ravistelee aurinkokuntaa suuren kaltevuuden vuoksi suhteessa ekliptiikkaan . Heidän laskelmiensa mukaan Auringon kuuden asteen kaltevuus on täysin sopusoinnussa yhdeksännen planeetan olemassaolon teorian kanssa [80] .
Vaikutus auringon aktiivisuuden sykleihin.Vuonna 2022 Ian R. Edmonds suoritti tutkimusta ja päätteli, että yhdeksännen planeetan lisääminen auringon aktiivisuussyklien laskemiseen "Hollstattin syklin" 2400 vuoden syklistä, 88 vuoden Gleisbergin syklistä, 60 vuoden ja 30-vuotiaasta vuoden syklit, lisää johdonmukaisuutta auringon syklisyydessä . [81]
Yhdeksänplaneetalla ei ole virallista nimeä, eikä se saa sitä ennen kuin sen olemassaolo on vahvistettu, mikä on visuaalisen havaitsemisen perusteella erittäin toivottavaa. Kun Kansainvälinen tähtitieteellinen liitto on vahvistettu, sen on annettava Planet Nine virallinen nimi. Etusija annetaan tavallisesti keksijöiden ehdottamalle vaihtoehdolle [82] . Todennäköisimmin nimi valitaan roomalaisen tai kreikkalaisen mytologian nimistä [83] .
Ensimmäisessä teoksessaan Batygin ja Brown kutsuivat yhdeksättä planeettaa yksinkertaisesti "järjestystä häiritseväksi" ( fr. perturber ) [3] , ja nimi "Yhdeksäs planeetta" esiintyi ensimmäisen kerran vasta seuraavissa artikkeleissa [84] . He kieltäytyivät antamasta ehdotetun planeetan nimeä, koska he uskoivat, että on parempi uskoa "maailman yhteisö" [85] . Tästä huolimatta he kutsuvat keskenään yhdeksättä planeettaa rasvaiseksi , samoin kuin Josaphatiksi ( englanniksi Joshafatiksi ) tai Georgeksi ( englanniksi George ) [5] .
Batygin osoittaa jonkin verran varovaisuutta tulkitseessaan mallinnuksen tuloksia, jotka tehtiin heidän yhteisessä tieteellisessä työssään Michael Brownin kanssa: "Ennen kuin yhdeksäs planeetta on tallennettu kameraan, sitä ei pidetä todellisena. Tiedämme nyt vain kaiun . Brown arvioi yhdeksännen planeetan olemassaolon todennäköisyydeksi 90 % [6] . Gregory Loughlin , yksi harvoista tutkijoista, jotka tiesivät tästä artikkelista etukäteen, arvioi sen olemassaolon todennäköisyydeksi 68,3 % [5] . Muut skeptiset tiedemiehet vaativat lisää tietoa uusien analysoitavien TNO:iden löytämiseksi tai lopullisen valokuvallisen vahvistuksen suhteen [87] [88] [89] . Vladimir Surdin , Moskovan valtionyliopiston Sternbergin valtion tähtitieteellisen instituutin vanhempi tutkija , viitaten WISE - kiertoteleskoopin tietoihin , jotka tutkivat aurinkokunnan reuna-alueita infrapunassa ja pystyvät mahdollisesti havaitsemaan tämän planeetan, mutta ei ole vielä löytänyt se viittaa siihen, että mitä todennäköisimmin tätä planeettajättiläistä ei ole olemassa [90] . Niin tekee tähtitieteilijä Ethan Siegel Lewisista ja Clark Collegesta Portlandissa (USA) [91] . Samanlaisen mielipiteen on myös amerikkalainen tähtitieteilijä David Jewitt , joka antoi suuren panoksen Kuiperin vyön löytämiseen . Hän väittää, että Batyginin ja Brownin saama 3,8 sigman tilastollinen merkitsevyys ansaitsee lisäharkinnan, mutta hän on tietoinen monista tapauksista, joissa näin merkittäviä tuloksia ei vahvistettu. Lisäksi tusinasta Trujillon ja Sheppardin löytämistä esineistä vain kuusi valittiin, mikä Jewittin mukaan viittaa johonkin analyysiharhaan [44] . Brown, tunnustaen skeptisen näkökulman pätevyyden, uskoo, että saatavilla olevat tiedot ovat riittävät uuden planeetan etsimiseen [87] [88] [89] .
NASAn Planetary Sciences -osaston johtaja Jim Green tukee Brownia sanoen, että "todisteet ovat nyt vahvempia kuin koskaan ennen" [92] . Mutta Green varoitti myös muiden selitysten mahdollisuudesta kaukaisten TNO:iden havaittuun liikkeeseen, ja lainaten Carl Sagania hän sanoi, että "epätavalliset väitteet vaativat poikkeuksellisia todisteita" [6] .
Tietokonesimulaatioiden jälkeen Anne-Marie Madigan astrofysiikan ja planeettatieteiden laitokselta kollegoineen totesi, että eristettyjen transneptunisten objektien oudot kiertoradat eivät selity planeetalla Nine, vaan kollektiivisella painovoimalla, koska pienet esineet liikkuvat sivulta. Aurinko törmää suurempiin esineisiin, kuten Sednaan, minkä seurauksena suuremmat kohteet hylätään aurinkokunnan laitamille ja niiden kiertoradan parametrit muuttuvat [93] [94] .
Sanakirjat ja tietosanakirjat |
---|
aurinkokunta | |
---|---|
Keskitähti ja planeetat _ | |
kääpiöplaneetat | Ceres Pluto Haumea Makemake Eris Ehdokkaat Sedna Orc Quaoar Ase-ase 2002 MS 4 |
Suuret satelliitit | |
Satelliitit / renkaat | Maa / ∅ Mars Jupiter / ∅ Saturnus / ∅ Uranus / ∅ Neptunus / ∅ Pluto / ∅ Haumea Makemake Eris Ehdokkaat Orca quawara |
Ensimmäiset löydetyt asteroidit | |
Pienet ruumiit | |
keinotekoisia esineitä | |
Hypoteettiset esineet |
|
Avaruustutkimus 2016 | |
---|---|
tuoda markkinoille |
|
Työn loppu |
|
Luokka:2016 avaruustutkimuksessa - Kategoria: Vuonna 2016 löydetyt tähtitieteelliset esineet |