ستارهشناسان شواهدی را اعلام کردند که سامانهٔ خورشیدی ما دوباره دارای نه سیاره است
ستارهشناسان ممکن است با استفاده از دادههای مادونقرمز دههها پیش، یک سیارهٔ عظیم و مخفی را در فاصلهای بسیار دورتر از نپتون کشف کرده باشند. سیگنال کمرنگ این جسم و حرکت عجیب آن نشان میدهد که چیزی بزرگ در تاریکی پنهان است.
ستارهشناسان یک جسم دوردست و کمسرعت را در بازنگریهای تاریخی آسمان شناسایی کردهاند که ممکن است یک سیارهٔ نهمی ناشناخته که دورتر از نپتون میچرخد باشد. این جسم که در فاصلهای بسیار زیاد از خورشید مشاهده شده، با نظریههای دیرینهای که وجود یک جرم سیارهای عظیم در بخش بیرونی سامانهٔ خورشیدی را پیشبینی میکردند، سازگار است.
یافتههای اولیه بر پایهٔ دادههای مادونقرمز مبتنی هستند که بیش از دو دهه فاصله زمانی بین جمعآوری آنها قرار دارد. این سیگنال نشان میدهد که جسم ممکن است شبیه سیارهٔ نپتون باشد و برای تکمیل یک دور کامل هزاران سال طول بکشد. پژوهشگران هشدار میدهند که برای تأیید وضعیت این جسم، مشاهدههای بیشتری لازم است.
این کشف بر پایهٔ سالها شواهد غیرمستقیم از کمربند کویپر، منطقهای فراتر از نپتون پر از مخلفات یخی، استوار است. ناهماهنگیهای موجود در مدارهای اجسام کمربند کویپر (KBOها) نشانگر تأثیر گرانشی یک سیارهٔ هنوز کشفنشده است. اگر این کاندید تأیید شود، میتواند به توضیح این ناهماهنگیها کمک کند.
پیمایشهای مادونقرمز آسمان، جسمی با حرکت کمسرعت را آشکار میکنند
تیم پژوهشی دانشگاه ملی مرکزی در تایوان دادههای حاصل از ماهوارهٔ نجومی مادونقرمز (IRAS) در سال ۱۹۸۳ و مأموریت مادونقرمز ژاپن، آکارى، در سال ۲۰۰۶ را تحلیل کرد. این تلسکوپهای فضایی تابشهای حرارتی ضعیفی از اشیای سرد و دوردست ثبت کردند که در بازنگریهای نوری ظاهر نمیشوند.
با مقایسهٔ هر دو مجموعهٔ داده، تیم منبعی کمرنگ را که تغییرات جزئی اما پیوستهای در طول ۲۳ سال داشته، شناسایی کرد. این جابجایی مسیر احتمالی یک مدار اطراف خورشید را نشان میدهد. بر پایهٔ مسیر و فاصلهٔ ظاهریاش، تخمین میگذاریم که این جسم بین ۴۶٫۵ و ۶۵٫۱ میلیارد مایل (۵۰۰ تا ۷۰۰ واحد نجومی) از خورشید قرار دارد.
اگر این سیگنال نمایانگر یک جسم سیارهای باشد، در دستهٔ غولهای یخی قرار میگیرد و جرم آن بین هفت تا هفده برابر جرم زمین است. دمای تخمینی آن بین –370 °F و –360 °F میباشد که نشان میدهد نور خورشید کمی را بازتاب میکند و تشخیص آن با تلسکوپهای سنتی دشوار است.
این یافتههای مقدماتی در Publications of the Astronomical Society of Australia تشریح شدهاند. نسخهٔ پیشچاپ این مطالعه از طریق arXiv در دسترس است و شواهد اولیهای را ارائه میدهد که پژوهشگران آن را بهعنوان یک کاندیدای ممکن برای سیارهٔ نهم توصیف میکنند.
الگوهای گرانشی در کمربند کویپر، جرم پنهان را نشان میدهند
کمربند کویپر فراتر از مدار نپتون امتداد دارد و شامل میلیونها جسم یخی از جمله پلوتو و آرروکوت است. در دههٔ گذشته، ستارهشناسان خوشهبندی غیرعادیای میان اجسام کمربند کویپر مشاهده کردهاند؛ مدارهای بسیار بیضوی یا شیبدار که نشانگر نیروی گرانشی یک جسم عظیم و ناشناخته هستند.
این الگوها مدتها محققان را شگفتزده کردهاند. برخی از KBOها حتی در مدارهای عقبگرد، خلاف جهت کلی حرکت سیارات میچرخند. نسا گزارش داده است که این رفتار ممکن است نشانگر حضور یک جسم بزرگ و دوردست باشد که دینامیکهای مداری را تغییر میدهد.
پشتیبانی از این نظریه پس از مدل سال ۲۰۱۶ ارائه شده توسط کالتک افزایش یافت؛ این مدل یک سیارهٔ دوردست با جرم ده برابر زمین، دور نپتون، را برای توضیح خوشهبندی اجسام دوردست پیشبینی میکرد. اگرچه این مدل همچنان نظریهای فرضی باقی مانده است، کشف جدید مادونقرمز نقطهدادهٔ نادری ارائه میکند که ممکن است با این پارامترها سازگار باشد.
ویژگیهای سیاره پیشنهادی با غولهای یخی شناختهشده مطابقت دارد
جرم و ترکیب تخمینی سیارهٔ نهمی ممکن، شبیه به اورانوس و نپتون، غولهای یخی شناختهشدهٔ سامانهٔ خورشیدی است. این سیارات دارای جوهای متراکم ترکیبی از هیدروژن، هلیوم و متان هستند و هستههای یخی دارند که احتمالاً در شرایط سردتر و دورتر نسبت به مشتری یا زحل شکل گرفتهاند.
کشف چنین اجسامی در مناطق دور سامانهٔ خورشیدی دشوار است. فاصلهٔ زیاد آنها نور خورشید بازتابی را کاهش میدهد و دماهای سرد انتشار نور مرئی را محدود میسازد. بنابراین تلسکوپهای مادونقرمز برای شناسایی اجسام در این مقیاسها و فواصل ضروری هستند.
تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) در حال حاضر برای مطالعهٔ دقیقتر اورانوس و نپتون به کار گرفته میشود. با نقشهبرداری ترکیب جوی، الگوهای دمایی و جریانهای آنها، JWST به بهبود معیارهای شناسایی اجسام مشابه در فراسوی نپتون کمک میکند.
طبق توضیح دانشمند سیارهای لبفِلچر در گزارش نسا، پژوهشگران انتظار دارند اقلیم و دینامیکهای جوی این غولهای یخی بهطور قابلتوجهی با غولهای گازی مانند مشتری متفاوت باشد. این تفاوتها تحت تأثیر اندازه، چرخش و ترکیب خاص گازهای موجود در لایههای بالایی جو آنها قرار دارد.
گامهای بعدی بر تأیید از طریق مشاهدات متمرکز است
با وجود جذابیت سیگنال، کارشناسان تأکید میکنند که تأیید برای آن به شواهد بیشتری نیاز دارد. این جسم فقط در دو مجموعهٔ تصویر، با فاصلهٔ ۲۳ ساله، مشاهده شد. برای ردیابی حرکت آن و برقراری مسیر مداری ثابت، مشاهدات پیروانه با ابزارهای مدرن مادونقرمز ضروری هستند.
نظارت هدفمند بر همان ناحیهٔ آسمان در طول سالهای متعدد میتواند مشخص کند که آیا سیگنال بهصورتی که مطابق مدار سیارهای باشد، حرکت میکند یا نه. اگر چنین باشد، ادعای وجود سیارهٔ جدید در سامانهٔ خورشیدی تقویت میشود. در غیر اینصورت، ممکن است این جسم منبعی پسزمینهای دورتر یا نوعی دیگر از جسم آسمانی باشد.
تحولات اخیر در پژوهشهای سیارات فراخورشیدی، از جمله مطالعات جوی سیاراتی چون K2‑18 b، نشان میدهد که سیارات بزرگ بهانداز نپتونی اطراف ستارگان دیگر شایع هستند. این نتایج امکان حضور سیارات سرد و کمسرعت در بسیاری از سامانههای سیارهای — از جمله سامانهٔ خودمان — را مطرح میکند، اما بهدلیل محدودیتهای مشاهداتی همچنان کشف نشدهاند.