هل هناك كوكب آخر غير مكتشف يقبع في أقصى نظامنا الشمسي؟ هل تتبع المذنبات والأجسام الجليدية الأخرى مدارًا بعيدًا حول الشمس في المنطقة المظلمة؟ بالنسبة لبعض الباحثين، الجواب هو “شبه مؤكد”.
قضية الكوكب التاسع (P9) يعود إلى عام 2016 على الأقل. وفي ذلك العام، عالما الفلك مايك براون وكونستانتين باتيكين الأدلة المنشورة مما يدل على وجودها. وقاموا مع زملائهم بنشر أعمال أخرى تدعم P9.
هناك الكثير من الأدلة على وجود P9، لكن لا شيء منها يصل إلى حد الأدلة القاطعة. الدليل الرئيسي يتعلق بالمدارات الأجسام المتطرفة عبر نبتون (ETNOs). إنها تظهر تجمعًا غريبًا يشير إلى جسم ضخم. ربما يرعى P9 هذه الأجسام في مداراتها.
تظهر أسماء علماء الفلك في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، براون وبادجين، بشكل متكرر فيما يتعلق بـ P9. الآن، لقد نشروا ورقة أخرى مع زملائهم أليساندرو موربيتيلي وديفيد نيسفورني، حيث قدموا أدلة إضافية تدعم P9.
عنوانها هو “تشكيل أجسام TNO ذات ميل منخفض وعبور نبتون بواسطة الكوكب التاسع.تم نشره في مجلة The Astrophysical Journal Letters.
“تكشف المناطق البعيدة من النظام الشمسي عن ثروة من البنية الديناميكية الشاذة، مما يشير إلى وجود جسم ضخم غير مكتشف بعد، وهو الكوكب التاسع (P9)،” كما كتب المؤلفون. “تُظهر التحليلات السابقة كيف يفسر هذا التطور المداري الناجم عن المواد أصل مجموعة واسعة من المدارات الغريبة.”
وللتعمق أكثر في المشكلة، قام باتيجين وبراون وموربيديلي ونيسفورني بدراسة الأجسام العابرة للنبتون (TNOs) ذات مدارات منتظمة للغاية. لقد أجروا عمليات محاكاة للجسم N لهذه الأجسام، بما في ذلك مقاومة الكواكب العملاقة وكل شيء. موجة النجوم إلى النجوم العابرة.
29 جسمًا في قاعدة بيانات الكواكب الصغيرة لها مدارات مميزة بشكل جيد مع أكبر من 100 وحدة فلكية، وميل أقل من 40 درجة وq (حضيض) أقل من 30 وحدة فلكية. ومن بين تلك الـ 29، 17 منها لها مدارات تم قياسها جيدًا. ركز الباحثون عمليات المحاكاة الخاصة بهم على هذه الـ 17.
كان هدف الباحثين هو دراسة مظهر هذه الأجسام وتحديد ما إذا كان من الممكن استخدامها كمسبار لـ P9. ولتحقيق ذلك، أجروا عمليتي محاكاة منفصلتين. مجموعة مع P9 ومجموعة بدون في النظام الشمسي.
بدأت عمليات المحاكاة د= 300 مليون سنة، أي 300 مليون سنة منذ تكوين المجموعة الشمسية. في ذلك الوقت، يشرح المؤلفون أن “التطور الديناميكي الجوهري للنظام الشمسي الخارجي لا يزال في مراحله الأولى”، في حين مر وقت كافٍ لتتفرق النجوم التي ولدت في النظام الشمسي، وتكمل الكواكب العملاقة هجراتها في الغالب. . وانتهى بهم الأمر بالحصول على حوالي 2000 جسم أو جسيم في عمليات المحاكاة ذات الحضيض أكبر من 30 وحدة فلكية ومحاور شبه رئيسية بين 100 و5000 وحدة فلكية. أدى هذا إلى تجاهل جميع الأجسام التي تعبر نبتون من المراحل الأولية للمحاكاة. ويشيرون إلى أن “الأهم من ذلك هو أن هذا الاختيار للظروف الأولية يرتبط بطبيعته بالمدار الافتراضي لـ P9”.
يوضح الشكل أدناه تطور بعض الكائنات البالغ عددها 2000 كائن في المحاكاة.
هذه نتائج مثيرة للاهتمام، لكن الباحثين يشيرون إلى أنها لا تثبت بأي حال من الأحوال وجود P9. وقد تنشأ هذه المدارات عن طريق أشياء أخرى، مثل المد والجزر المجرية. وفي خطوتهم التالية، قاموا بفحص توزيع الحضيض الشمسي.
كتب المؤلفون: “بحساب تحيزات المراقبة، تكشف نتائجنا أن البنية المدارية لهذه المجموعة من الأجسام تتطابق بشكل وثيق مع تنبؤات النموذج المتضمن P9”. “في تناقض صارخ، تم رفض السيناريو الخالي من P9 إحصائيًا عند ~5؟ مستوى الثقة.”
يشير المؤلفون إلى أن شيئًا آخر غير P9 قد يكون سببًا في حدوث الشذوذ المداري. يولد النجم في عنقود، ويمكن لديناميكيات العنقود أن تضع هذه الأجسام في مداراتها غير العادية قبل أن يتفرق العنقود. قد تكون العديد من الكواكب المارقة ذات كتلة الأرض مسؤولة أيضًا، مما يؤثر على بنية النظام الشمسي الخارجي لبضع مئات الملايين من السنين قبل إزالتها بطريقة أو بأخرى.
ومع ذلك، اختار المؤلفون 17 جرمًا وراء نبتون لسبب ما. يكتب المؤلفون: “بسبب ميلها المنخفض وحضيضها، تتعرض هذه الأجسام لاضطراب مداري سريع ولها عمر ديناميكي قصير”. أي أن كل ما يدفع هذه الأجسام إلى المدار هو أمر مستمر وليس من بقايا الماضي.
الاستنتاج المهم لهذا العمل هو أنه يؤدي إلى تنبؤات خاطئة. وليس علينا الانتظار طويلاً للحصول على نتائج الاختبار. كتب المؤلفون: “من المثير أن الديناميكيات الموصوفة هنا، جنبًا إلى جنب مع جميع المصادر الأخرى لـ P9، ستواجه قريبًا اختبارًا صارمًا مع البدء التشغيلي لمرصد VRO (مرصد فيرا روبن).”
إذا كان P9 حقيقيًا، فما هو؟ وقد يكون قلب كوكب عملاق تم طرده في الأيام الأولى للنظام الشمسي. من الممكن أن يكون كوكبًا مارقًا انجرف عبر الفضاء بين النجوم حتى وقع في قبضة جاذبية نظامنا الشمسي. أو يمكن أن يكون كوكبًا تشكل في مدار بعيد، وقاده نجم عابر إلى مداره اللامركزي. إذا أكد علماء الفلك وجود P9، فإن السؤال التالي هو: “ما هو؟”
إذا كنت مهتماً بكيفية عمل العلم، فإن حالة P9 مفيدة للغاية. لحظات يوريكا قليلة ومتباعدة في علم الفلك الحديث. الأدلة تتزايد مع النقاش والنقطة المقابلة. تثار الاعتراضات، وتبرز التناقضات، ثم تصقل الأساليب، ويتقدم التفكير. ما بدأ كسؤال مرهق تم تقسيمه إلى أسئلة أصغر وأسهل للإجابة عليها.
لكن السؤال الكبير الذي يهيمن الآن، وسيظل مهيمنا لبعض الوقت في المستقبل: هل يوجد كوكب تسعة؟
انتظر
