دانشمندان فکر می‌کنند سیاره‌ای مانند زمین ممکن است در منظومه شمسی ما پنهان شده باشد!!

برداشت هنری از دنیایی با پوسته یخی. (ESO)

نواحی دوردست منظومه شمسی قلمرویی تاریک و دوردست، خیلی دور از نور خورشید می‌باشد. حتی یک سیاره نسبتا بزرگ به راحتی می‌تواند از چشم ما دور بماند.

اجرام فرا نپتونی (TNOs) که ما در آنجا پیدا کرده‌ایم، فراتر از مدار نپتون، رفتارهای خوشه‌بندی عجیبی از خود نشان می‌دهند که می‌تواند حضور یک دنیای پنهان را نشان دهد. این باعث شد تا دانشمندان ایده سیاره نهم را مطرح کنند، سیاره زمینی بزرگی که بسیار فراتر از محدوده دید در کمین است.

اکنون، دو دانشمند توضیح دیگری ارائه کرده‌اند: جهانی ساده‌تر و شبیه به زمین که بسیار نزدیک‌تر از سیاره نهم مورد مناقشه، در مداری کج قرار دارد که می‌تواند رفتارهای عجیب منتسب به وجود چیزی بزرگ‌تر را توضیح دهد.

به گفته دانشمندان سیاره‌شناسی پاتریک سوفیا لیکاواکا از دانشگاه کیندای ژاپن و تاکاشی ایتو از رصدخانه ملی نجوم ژاپن، این جهان، یخ‌زده و تاریک تا این حد از خورشید، بیش از 3 برابر جرم زمین و بیش از 500 واحد نجومی از خورشید و هیچ دورتر از آن نخواهد بود.

آنها می‌نویسند: “ما وجود یک سیاره زمین مانند و چندین جرم فرا نپتونی در مدارهای عجیب و غریب در منظومه شمسی بیرونی را پیش بینی می‌کنیم که می‌تواند به عنوان نشانه‌های قابل آزمایش رصدی از آشفتگی‌های سیاره فرضی باشد.”

برداشت هنری از اشیاء یخی در کمربند کویپر ترانس نپتونی. (ESO/M. Kornmesser)

دورترین جرم منفرد که توانستیم در منظومه شمسی پیدا کنیم، زمانی که آن را پیدا کردیم، در فاصله 132 واحد نجومی از خورشید بود. پلوتو، برای مقایسه، در فاصله متوسط حدود 40 واحد نجومی از خورشید قرار دارد.

اما فراتر از نپتون (30 واحد نجومی از خورشید) یک دسته کامل از سنگهای یخی و سیارات کوتوله وجود دارد که تا آنجایی که ما می‌بینیم گسترش یافته‌اند. این محل کمربند کویپر است و اشیاء موجود در آن TNO هستند.

در سال‌های اخیر، با تلسکوپ‌ها و بررسی‌های حساس‌تر، ما توانسته‌ایم تعداد زیادی TNO بیشتر از آنچه قبلاً شناسایی شده بود، پیدا کنیم که به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا متوجه الگوها شوند.

برخی از گروه‌های TNO دسته‌بندی شده و در گروه‌هایی در مدارهای شیبدار یا شیبدار حرکت می‌کنند که نشان می‌دهد از نظر گرانشی تحت تأثیر چیزی به‌طور قابل‌توجهی بزرگ‌تر از اجرام کوچک‌تری قرار گرفته‌اند که تا به امروز توانسته‌ایم ببینیم.

در سال 2016، مایک براون و کنستانتین باتیگین، اخترشناسان کلتک، سیاره 9 فرضی را مقصر معرفی کردند. تصور می‌شود جرم این سیاره حدود 6.3 برابر زمین است و در فاصله‌ای بیش از 460 واحد نجومی در حال گردش است.

نموداری که مدار برخی TNOهای شدید و سیارات کوچک دوردست را نشان می‌دهد. مدار فرضی سیاره نهم به رنگ نیلی نشان داده شده است. (Nrco0e/Wikimedia Commons، CC BY-SA 3.0)

اما آنها اولین کسانی نبودند که توضیح دادند. لیکاواکا و همکارش تاداشی موکای که در آن زمان در دانشگاه کوبه بودند، به خوشه‌بندی TNO اشاره کردند و یک سیاره فرضی کمربند کویپر را در سال 2008 پیشنهاد کردند.

اکنون، با تعداد زیادی داده بیشتر در مورد آنچه در خارج وجود دارد، لیکاواکا و ایتو دوباره این ایده را بررسی کرده و آن را اصلاح کردند. آنها ویژگی‌های یک سیاره فرضی را یافته‌اند که می‌تواند چندین ویژگی خاص کمربند کویپر را توضیح دهد. مشاهدات بیشتر می‌تواند تعیین کند که آیا آنها درست می‌گویند یا خیر.

ما به این نتیجه رسیدیم که یک سیاره زمین مانند واقع در مداری دور و شیبدار می‌تواند سه ویژگی اساسی کمربند کویپر دوردست را توضیح دهد: جمعیت مشهوری از TNO با مدارهایی فراتر از نفوذ گرانشی نپتون، جمعیت قابل توجهی از اجرام با شیب بالا، و وجود برخی اجسام افراطی با مدارهای عجیب و غریب.»

این سیاره زمین مانند جرمی بین 1.5 تا 3 برابر زمین خواهد داشت، مداری که دورترین نقطه آن از خورشید بین 250 تا 500 واحد نجومی و شیب 30 درجه نسبت به صفحه منظومه شمسی خواهد بود. .

برداشت هنری از سیاره نهم. (Caltech/R. Hurt/IPAC)

وجود آن می‌تواند اجرام با تمایل بیش از 45 درجه و مدار اجرام مانند سیاره کوتوله سدنا را توضیح دهد که مداری فوق‌العاده عجیب و طولانی دارد. همچنین می‌تواند ویژگی‌های گروه‌هایی از TNO را توضیح دهد که به نظر می‌رسد با نپتون مرتبط هستند و اغلب از چنین مطالعاتی کنار گذاشته می‌شوند.

یافته‌های این زوج نشانه‌های قابل آزمایشی از سیاره فرضی آنها ارائه می‌دهد. گرانش سیاره، TNOها را با هم به جمعیت‌های خوشه‌ای فراتر از 150 واحد نجومی سوق می‌دهد که ممکن است با بهبود تکنیکها و ابزارمان بتوانیم آنها را پیدا کنیم.

آنها می‌نویسند: “دانش دقیقتر از ساختار مداری در کمربند کویپر دوردست می‌تواند وجود هر سیاره فرضی در منظومه شمسی بیرونی را آشکار یا رد کند.” وجود یک سیاره کمربند کویپر همچنین ممکن است محدودیت‌های جدیدی را برای شکل‌گیری سیاره و تکامل دینامیکی در منطقه فرامشتری ایجاد کند.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Scientists Think an Earth-Like Planet May Be Hiding in Our Solar System

By MICHELLE STARR 01 September 2023

https://www.sciencealert.com/scientists-think-an-earth-like-planet-may-be-hiding-in-our-solar-system