211service.com
Er is waarschijnlijk nog een andere planeet in ons zonnestelsel
NASA
Als het gaat om het verkennen van het zonnestelsel, hebben astronomen een gênant geheim. Ondanks 400 jaar sterrenkijken hebben ze slechts twee grote objecten ontdekt die de Ouden niet kenden: Uranus in 1781 en Neptunus in 1846.
Dat komt niet door een gebrek aan proberen. De mogelijkheid van een onbekende planeet net buiten het waarnemingsbereik heeft astronomen aangetrokken als motten naar een vlam. Een paar zijn succesvol geweest. Verschillende astronomen ontdekten samen Neptunus nadat ze hadden opgemerkt dat de andere planeten door een onbekende massa werden voortgedreven door de zwaartekracht.
Neptunus loste deze discrepanties niet helemaal op en de jacht ging door tot in de 20e eeuw, met als hoogtepunt de ontdekking van Pluto in 1930. Maar Pluto bleek zo klein te zijn dat het de duwtjes niet kon verklaren. Inderdaad, het werd later vernederend gedegradeerd tot een dwergplaneet.
Maar de jacht op een zogenaamde planeet X ging door totdat astronomen met een rood gezicht zich realiseerden dat de onregelmatigheden in de banen van Uranus en Neptunus waarnemingsfouten waren. Dit kwam pas aan het licht nadat de Voyager 2 langsvliegen van deze planeten in 1986 en ’87.
Andere merkwaardige waarnemingen hebben ook tot wilde ganzenjachten geleid. De ontdekking van afwijkende kenmerken in de baan van Mercurius stelde astronomen op zoek naar een mysterieuze planeet waarvan ze dachten dat die ze veroorzaakte, die ze Vulcan noemden. Maar de zoektocht moest worden gestaakt toen Einstein aantoonde dat Mercurius' orbitale eigenaardigheden werden veroorzaakt door de zon en de manier waarop zijn enorme massa de ruimte-tijd vervormt.
Onverstoorbaar hebben astronomen de geur opnieuw opgepikt. Deze keer is de jacht op een ver lichaam dat ze Planet 9 noemen. En vandaag leggen Konstantin Batygin van het California Institute of Technology in Pasadena en een paar collega's het bewijs ervoor dat de afgelopen twee decennia is opgedoken. Ze maken een overtuigend argument dat een huiszoeking gerechtvaardigd is. En ze zeggen: het is waarschijnlijk dat als Planeet Negen bestaat, deze binnen het komende decennium zal worden ontdekt.
Dus wat is dit bewijs? In de afgelopen 20 jaar hebben astronomen talloze kleine lichamen ontdekt die voorbij Neptunus draaien, waarvan vele met zeer elliptische banen die hen naar de buitenste regionen van het zonnestelsel brengen, honderden keren verder van de zon dan de aarde.
Deze trans-Neptuniaanse objecten - waarvan Pluto er een is - bevinden zich in een regio die bekend staat als de Kuipergordel. Maar ze zijn geenszins een uniform stel rotsen en ijs. In plaats daarvan vallen trans-Neptuniaanse lichamen in verschillende klassen die worden bepaald door hun baanpatronen.
Deze objecten zijn zo klein dat ze gemakkelijk worden geraakt door de zwaartekrachtsvelden van hun grotere neven, met name Neptunus. Astronomen beschouwen ze inderdaad als puntachtig en dus in staat om de gravitatiedynamiek te traceren.
En dat leidt tot een belangrijk inzicht. Wat hun baan ook is, de paden die ze volgen, moeten het resultaat zijn van krachten die worden uitgeoefend door grotere planeten.
Het effect van Neptunus is gemakkelijk te zien omdat het voortdurend kleinere objecten duwt en wegdrijft. Inderdaad, een aanzienlijk deel van de trans-Neptuniaanse objecten cirkelt in resonantie met Neptunus.
Maar een veel kleinere klasse, bekend als de vrijstaande populatie, heeft geheel andere orbitale eigenschappen. Sommige hebben retrograde banen; andere zijn zeer excentriek of lopen op paden die dramatisch hellen ten opzichte van het vlak van de zon.
Neptunus kan dit soort gedrag niet verklaren. Dus de hypothese die Batygin en anderen onderzoeken, is dat een ander massief object - noem het Planeet 9 - verantwoordelijk moet zijn.
Bovendien lijken deze vrijstaande objecten hun eigen clusters te vormen. Hun elliptische banen zijn bijvoorbeeld verleidelijk uitgelijnd, wat een soort kudde-effect suggereert. Ook dat past bij de aanwezigheid van een Planet 9.
Dus wat voor soort planeet zou dit kunnen doen? Batygin en co zeggen dat het bewijs leidt tot een verrassend gedetailleerde beschrijving van hoe planeet 9 eruit moet zien en hoe het niet kan zijn.
Een mogelijkheid is dat deze zwaartekrachtstoten afkomstig zijn van een dwergster metgezel van de zon, die vele duizenden keren verder weg draait dan de aarde.
Maar dit is uitgesloten door infraroodonderzoeken op zoek naar een dergelijk object. Planeet 9 kan ook niet zo groot of groter zijn dan Saturnus, want zo'n groot object hadden we allang moeten hebben gezien.
Als alle beperkingen in aanmerking worden genomen, kunnen Batygin en co verbazingwekkend precies zijn over het type planeet dat ze zoeken en waar ze het moeten vinden. Planeet 9, zeggen ze, moet een massa hebben tussen 5 en 10 keer die van de aarde. Het moet tussen de 400 en 800 keer verder weg dan de aarde rond de zon draaien. En zijn baan moet tussen de 15 en 25 graden hellen ten opzichte van het vlak van het zonnestelsel.
Gezien dat detailniveau, is het gemakkelijk voor te stellen dat Batygin en co naar een deel van de lucht kunnen wijzen en zeggen: kijk daar. Niet zo. Om het te vinden, is waarschijnlijk een speciaal onderzoek nodig met enkele van 's werelds grootste telescopen.
Planeet 9 heeft waarschijnlijk een magnitude tussen 19 en 24. Een dergelijk object is goed waarneembaar door de huidige generatie telescopen met groothoekcamera's zoals de Dark Energy Camera op de Blanco 4m-telescoop in Chili en de Hyper-Suprime Camera op de Subaru-telescoop op Hawaï, zeggen Batygin en co. Daarom zal Planeet Negen - als het bestaat zoals hier beschreven - waarschijnlijk binnen tien jaar worden ontdekt.
Er is nog een mogelijkheid: dat de vreemde banen van deze losse objecten en de clusters die ze vormen slechts een toevalstreffer is, een toevallige uitlijning op het precieze moment waarop astronomen toevallig kijken. Natuurlijk zijn Batygin en co op de hoogte van deze mogelijkheid, maar ze berekenen de kans op slechts 0,2%. Toch zijn er vreemdere toevalligheden gebeurd.
Over het algemeen hebben Batygin en co een fascinerende uitdaging voor de astronomische gemeenschap uiteengezet in een zeer leesbaar en goed geschreven artikel. De race is begonnen en astronomen, gewapend met een fles thee en een paar krachtige lensdoeken, maken hun telescopen gereed.
Er staat een niveau van roem en glorie op het spel dat maar weinig astronomen in de geschiedenis hebben genoten. Planeet 9 - hij bestaat - zal de naam van zijn ontdekker in de geschiedenis bevestigen.
Laten we hopen dat hij of zij een betere naam voor de planeet zelf kan bedenken.
Referentie: arxiv.org/abs/1902.110103 : The Planet Nine Hypothese