تازه‌ترین شواهد از وجود سیاره X در لبه تاریک منظومه شمسی

گروهی از دانشمندان سیاره‌شناس از کالتک (مؤسسه فناوری کالیفرنیا)، دانشگاه کوت د-ازور و مؤسسه تحقیقات ساوت‌وست شواهد جدیدی را مبنی بر وجود سیاره نهم گزارش کرده‌اند. آن‌ها مقاله خود را روی سرور preprint arXiv منتشر کرده‌اند و این مقاله برای انتشار در «آستروفیزیکال ژورنال لترز» پذیرفته شده است.

به گزارش دنده6 :  سال ۲۰۱۵ (۱۳۹۴) بود که دو اخترشناس کلتک، چندین جرم کمربند کایپر (کویی‌پر) را در خارج از مدار نپتون، در نزدیکی لبه منظومه شمسی پیدا کردند که به نظر می‌رسید در جهت‌گیری تقریبا نزدیکی نسبت به خورشید واقع شده‌اند. دانشمندان دلیل این انباشتگی را کشش گرانشی سیاره‌ای ناشناخته پیشنهاد دادند؛ سیاره‌ای که بعداً سیاره نهم نام گرفت. این سیاره پیشنهادی حدود ۶ برابر زمین سنگینی دارد و فاصله‌اش از خورشید می‌تواند بین ۳۵۰ تا ۶۰۰ برابر دورتر از فاصله زمین تا خورشید باشد.

البته داستان سیاره نهم هم داستان جالبی است. از زمان کشف سیاره کوتوله پلوتو در اوایل قرن بیستم تا سال ۲۰۰۶ (۱۳۸۵) که پلوتو هنوز جزء سیارات منظومه شمسی دسته‌بندی می‌شد، اخترشناسان به دنبال سیاره دهم بودند و آن را سیاره X می‌نامیدند.

طی سه دهه اخیر و با یافتن تعداد بیشتری از اجرام کمربند کایپر و فرانپتونی‌ها (TNOها)، شواهد آماری ضدونقیضی از وجود سیاره نهم ارائه شده است. برخی تحلیل‌ها، توزیع اجرام یافت‌شده را به نفع وجود سیاره نهم تفسیر می‌کنند و برخی دیگر، کفه ترازو را به نفع نبود این سیاره تغییر می‌دهند. مقاله جدید به نفع وجود سیاره نهم است.

پژوهشگران در تحقیق خود به ردیابی حرکت‌های اجرام بلنددوره‌ای پرداختند که از مدار نپتون می‌گذرند و در طول سفر خود، حرکت‌های نامنظمی نشان می‌دهند. آن‌ها از این مشاهدات برای ایجاد چند شبیه‌سازی کامپیوتری استفاده کردند که هرکدام، سناریوهای متفاوتی را به تصویر می‌کشند.

دانشمندان علاوه بر تصحیح اثر کشش گرانشی سیارات بزرگ منظومه شمسی بخصوص نپتون، داده‌های جزرومد کهکشانی را نیز به شبیه‌سازی اضافه کردند. جزرومد کهکشانی عبارت است از ترکیب نیروهای گرانشی اجرام راه‌شیری که در ورای مرزهای منظومه شمسی واقع شده‌اند.

شبیه‌سازی‌ها نشان داد که قابل‌قبول‌ترین توضیح برای رفتار اجرام فرانپتونی، تداخل جاذبه گرانشی از سیاره بزرگ دوردست است. متأسفانه شبیه‌سازی‌ها از آن نوع نبود که به تیم تحقیقاتی اجازه دهد مکان سیاره را نیز تعیین کند.

شرح عکس: مقایسه توزیع‌های مداری از شبیه‌سازی‌های حرکت nجسم شامل سیاره نهم ( P۹، چپ) و بدون آن (راست). هر دو پنل، فاصله حضیض (کمترین فاصله تا خورشید) را در برابر نیم‌محور اصلی ردپای مداری فرانپتونی‌های شبیه‌سازی‌شده با زاویه تمایل مداری کمتر از ۴۰ درجه (i<۴۰) به تصویر می‌کشند. خطوط کانتور، توزیع چگالی را نشان می‌دهند و رنگ‌های روشن‌تر نشان‌دهنده غلظت بالاتر اجسام است. درحالی‌که خود پنل‌ها داده‌های شبیه‌سازی خام را نشان می‌دهند، هیستوگرام‌ها در امتداد محورها، توزیع فرکانس پیش‌فرض را برای فواصل حضیض (عمودی) و نیم‌محور اصلی (افقی)، با فرض قدر حدی ۲۴ (کم‌نورترین اجرام قابل‌مشاهده) نشان می‌دهند.

بر اساس نتایج شبیه‌سازی، هرچند نیروهای دیگری هم در بازی مداری اجرام فرانپتونی حضور دارند که می‌توانند رفتار این اجرام را تاحدودی توضیح دهند، اما احتمال این رویدادها بسیار کمتر است.

خوشبختانه قرار است تا سال آینده، رصدخانه «ورا روبین» در شیلی چشمان خود را به آسمان بگشاید. ابزارهای دقیق این رصدخانه، فرصت ایده‌آلی را برای یافتن احتمالی سیاره نهم فراهم خواهد کرد.