Žádná planeta devět? Pile-up pro malé tělo může vysvětlit liché dráhy

Nový výzkum ukazuje, že interakce mezi malými objekty mimo Neptunovu oběžnou dráhu - a nikoli hypotetickou planetu - devět - mohou být důvodem toho, že některé objekty vzdálené sluneční soustavy et odcházejí z jejich původních drah.

Astronomové se snažili vysvětlit oběžné dráhy asi 30 těl na vnějších okrajích sluneční soustavy, které se nazývají „odhalované objekty“. Tyto světy jsou menší než Pluto a cestují v eliptických trajektoriích kolem Slunce.

Umělecké ztvárnění Sedny, která na snímcích dalekohledu vypadá načervenale.
NASA / JPL-Caltech

Sedna je jedním z nejznámějších oddělených objektů: načervenalý svět nalezený v roce 2003, je to třetina velikosti Měsíce a má orbitální období 11 400 let nejdelší ze všech objektů známých v sluneční soustava. Při nejbližším přiblížení prochází 76 krát dále než vzdálenost mezi Sluncem a Zemí. V nejvzdálenější vzdálenosti je to více než 900krát.

Oběžné dráhy Sedny a dalších oddělených objektů se zdají být zcela odstraněny z Neptunova gravitačního tahu. Jejich trajektorie přesto sdílejí podobnosti, které podle všeho ukazují na běžný, ale neznámý zdroj gravitačního vlivu. Z tohoto důvodu astronomové poukazovali na vliv dosud objevené deváté planety sluneční soustavy, skrývající se daleko za oběžnou dráhou Pluta. Astronomové navrhli existenci této údajné planety, aby vysvětlili nejen odtržení oběžných drah těchto objektů, ale také další charakteristiky, jako je náklon jejich oběžných drah vzhledem k rovině, kde sídlí většina planet sluneční soustavy.

Tyto panely ukazují umístění Sedny vzhledem ke zbytku sluneční soustavy. Každý panel se pohybuje ve směru hodinových ručiček a postupně se přibližuje směrem ven. První panel ukazuje oběžné dráhy vnitřních planet a pás asteroidů. Ve druhém panelu je Sedna ukázána dobře mimo oběžné dráhy vnějších planet a vzdálenějších objektů Kuiperova pásu. Celá oběžná dráha Sedny je znázorněna na třetím panelu spolu s aktuální polohou objektu. Poslední panel se oddálí mnohem dále, což ukazuje, že i tato velká eliptická dráha padá uvnitř vnitřního okraje Oortova oblaku.
NASA / JPL-Caltech

Planet Nine však není jediným věrohodným zdrojem narušení na okraji našeho systému. Skupina vědců vedená Ann-Marie Madigan a Jacob Fleisig (oba na University of Colorado, Boulder) zjistili, že kombinovaný gravitační tah mnoha menších těl za Neptunovou oběžnou dráhu (známý jako transneptunské objekty nebo TNO) by mohl udělat trik. Díky počítačovým simulacím zjistili, že kombinovaná gravitace menších TNO by mohla zatlačit větší členy jejich rodiny - například Sednu - na oddělené oběžné dráhy. Vědci představili svá zjištění 6. června na 232. zasedání Americké astronomické společnosti.

Podle Fleisiga je klíčem k tomuto mechanismu precese oběžných drah TNO. Pokud by všechny objekty měly stejnou velikost, jejich oběžné dráhy by se pohybovaly stejnou rychlostí a zůstávaly by stabilní. Simulace týmu však ukázaly, že oběžné dráhy větších těles se točí kolem Slunce pomaleji než jejich menší protějšky. Pohyb je podobný rukou hodin, kdy minutová ruka dohání hodinovou rukou. Když k tomu dojde, větší tělo cítí gravitaci menších protějšků, které se hromadí za ním. Jejich kombinovaný tah mění cestu největšího objektu a tlačí ji od Slunce.

"Aby tento mechanismus fungoval, potřebujete tam hodně objektů, " říká Fleisig.

To vyvolává otázku: Je ve sluneční soustavě dostatek hmoty, aby se to stalo? Pro Fleisiga a jeho tým je odpověď ano. "Když se podíváme na objekty, které byly dosud detekovány, je jich jen pár, " říká Fleisig. "Nebyli bychom je našli v časových stupnicích, které lidé hleděli na oblohu, kdyby tam bylo všechno."

Hal Levison (Jihozápadní výzkumný ústav) říká, že se mu tento nápad líbí, ale bude opatrný, dokud skupina nezveřejní svou práci v recenzovaném příspěvku, který se v současné době připravuje. "Může to být opravdu velká věc, " říká Levison. Varuje však, že v simulacích může být něco, co se „v přírodě pravděpodobně nestane“.

Jeden z hlavních zastánců existence „Planet Nine“, astronom Mike Brown (Caltech) souhlasí s tím, že nová práce představuje způsob, jak oddělit oběžné dráhy objektů. Nemyslí si však, že práce vylučuje existenci „Planet Nine“. Oddělení orbit bylo spíše „vedlejším účinkem“ existence nepoctivé planety než důvodem, proč ji hledat. "Mechanismus, o kterém se zde diskutuje, ve skutečnosti nevytváří žádný z hlavních účinků Planet Nine, včetně seřazení oběžných drah, naklopení orbitálních letadel a generování populace vysoce nakloněných objektů v okolí, " říká Brown. Podle Browna je Planet Nine stále povinen vyvolat všechny tyto hlavní účinky.

Taková zjištění však mohou vyvíjet trochu větší tlak na příznivce Planet Nine a na ty, kteří to aktivně hledají. "Stal se pohyblivým cílem, " říká Levison, "jsem velmi skeptický." Potom dodává: "ale ne k věci, že bychom to neměli hledat."