Pada 20 Januari 2016, ilmuwan Konstantin Batygin dan Michael Brown dari California Institute of Technology mengumumkan bahwa mereka telah menemukan bukti adanya planet masif di tepi tata surya. Berdasarkan simulasi matematika dan komputer, mereka memprediksikan bahwa planet itu seharusnya super-Bumi, dua hingga empat kali ukuran Bumi dan 10 kali lebih masif. Mereka juga menghitung bahwa mengingat jarak planet dan orbitnya yang sangat panjang, planet mengorbit Matahari dalam 10.000-20.000 tahun.
Sejak itu, banyak ilmuwan telah menanggapi dengan penelitian mereka sendiri tentang kemungkinan keberadaan "planet kesembilan" yang misterius ini, seperti yang dijuluki untuk sementara. Salah satu studi terbaru dilakukan di University of Arizona. Para ilmuwan telah menunjukkan bahwa eksentrisitas ekstrim dari objek sabuk Kuiper jauh mungkin menunjukkan bahwa mereka telah berpotongan dengan planet masif di masa lalu.
Pada saat itu telah diketahui bahwa terdapat beberapa objek di sabuk Kuiper yang dinamikanya berbeda dengan yang lain. Sementara kebanyakan dari mereka tunduk pada gravitasi raksasa gas di orbit mereka saat ini (seperti Neptunus), beberapa anggota populasi cakram yang tersebar di sabuk Kuiper memiliki orbit yang sangat dekat.
Ketika Batygin dan Brown pertama kali mengumumkan penemuan mereka pada bulan Januari, mereka mencatat bahwa objek-objek ini dikelompokkan secara kuat sehubungan dengan posisi perihelion dan bidang orbitnya. Selain itu, perhitungan mereka menunjukkan bahwa kemungkinan pengaturan seperti itu terbentuk secara tidak sengaja sangat kecil (probabilitasnya diperkirakan 0,007%).
Sebaliknya, mereka menyarankan bahwa planet eksentrik yang jauh bertanggung jawab untuk menentukan orbit benda-benda ini. Untuk ini, planet harus sepuluh kali lebih besar dari Bumi, dan orbitnya harus terletak pada bidang yang sama (tetapi dengan perihelion 180 derajat dibelokkan dari perihelion objek).
Planet seperti itu tidak hanya menawarkan penjelasan atas keberadaan benda-benda yang sangat mirip Sedna perihelional, yaitu planetoid dengan orbit yang sangat eksentrik mengelilingi Matahari. Ini juga membantu menjelaskan dari mana objek jauh dan sangat membelok dari tata surya luar berasal, karena asal-usulnya masih belum jelas hingga hari ini.
Dalam pekerjaan mereka, para ilmuwan Universitas Arizona - termasuk Profesor Renu Malhotra, Dr. Katrin Volk, dan Jiang Wong - mengambil perspektif yang berbeda. Jika planet kesembilan benar-benar berpotongan dengan objek sabuk Kuiper yang sangat eksentrik, mereka berspekulasi, kemungkinan besar orbitnya beresonansi dengan objek-objek ini.
Video promosi:
Jadi, benda-benda kecil terus-menerus terlempar keluar dari tata surya karena bertemu dengan benda-benda besar yang melanggar orbitnya. Untuk menghindari ejeksi, benda kecil harus dilindungi oleh resonansi orbital. Dan meskipun benda-benda kecil dan besar ini dapat melintasi jalur orbit, mereka tidak pernah cukup dekat untuk memiliki efek yang kuat satu sama lain.
Beginilah cara Pluto tetap menjadi bagian dari tata surya, meski memiliki orbit eksentrik yang secara berkala melintasi jalur Neptunus. Meskipun orbit Neptunus dan Pluto berpotongan, keduanya tidak pernah cukup dekat untuk pengaruh Neptunus untuk mendorong Pluto keluar dari tata surya. Untuk alasan yang sama, para ilmuwan telah menyarankan bahwa objek Sabuk Kuiper yang dicatat oleh Batygin dan Brown mungkin beresonansi dengan planet kesembilan.
Dalam sebuah surat kepada Universe Today, Malhotra, Wolf, dan Wong menceritakan hal berikut:
“Objek sabuk Kuiper yang telah kami pelajari dalam penelitian kami berbeda dari yang lain karena memiliki orbit yang sangat jauh dan sangat memanjang, tetapi jarak terdekatnya ke Matahari tidak cukup dekat untuk terpengaruh secara signifikan oleh Neptunus. Jadi, kita memiliki enam objek ini, yang orbitnya sedikit dipengaruhi oleh planet-planet yang diketahui di tata surya kita. Tetapi jika dalam beberapa a. Artinya, ada planet lain dari Matahari, yang belum ditemukan, itu akan memengaruhi enam objek ini."
Setelah mempelajari periode orbit sejumlah objek - Sedna, 2010 GB174, 2004 VN112, 2012 VP113 dan 2013 GP136 - mereka menyimpulkan bahwa planet hipotetis dengan periode orbit 17.117 tahun (dengan semiaxis 665 AU) pasti memiliki hubungan periodik dengan ini. benda. Ini sesuai dengan parameter 10.000-20.000 tahun periode orbit yang Batygin dan Brown bicarakan.
Analisis mereka juga membuat asumsi tentang jenis resonansi planet ini dengan objek yang ditentukan. Periode orbit Sedna harus beresonansi dengan planet pada 3: 2, 2010 GB174 - 5: 2, 2994 VN112 - 3: 1, 2004 VP113 - 4: 1, 2013 GP136 - 9: 1. Gema seperti itu tidak mungkin terbentuk tanpa adanya planet besar.
"Agar resonansi nyata muncul di tata surya bagian luar, salah satu objek harus memiliki massa yang dapat memiliki efek gravitasi yang kuat pada yang lain," tulis para ilmuwan. "Objek sabuk Kuiper yang tidak biasa tidak cukup masif untuk beresonansi satu sama lain, tetapi fakta bahwa periode orbitnya berada di wilayah hubungan sederhana mungkin berarti bahwa mereka beresonansi dengan objek besar yang tak terlihat."
Sangat menggembirakan, temuan mereka mungkin mempersempit kisaran kemungkinan lokasi untuk planet sembilan. Karena setiap resonansi orbital menyediakan koneksi geometris antara benda-benda yang terlibat, konfigurasi resonansi benda-benda ini dapat membantu para astronom menemukan titik yang tepat untuk dicari di tata surya kita.
Tetapi, tentu saja, Malhotra dan rekan-rekannya secara terbuka mengakui bahwa masih ada beberapa variabel yang tidak diketahui dan diperlukan pengamatan lebih lanjut dengan penelitian untuk memastikan keberadaan planet kesembilan:
“Ada beberapa ketidakpastian. Orbit benda-benda sabuk Kuiper yang ekstrem ini tidak begitu dikenal karena mereka bergerak sangat lambat di langit dan kami hanya mengamati sebagian kecil dari gerakan orbitnya. Jadi periode orbit mereka mungkin berbeda dari perkiraan saat ini, dan beberapa di antaranya mungkin keluar dari resonansi dengan planet hipotetis. Ada juga kemungkinan bahwa periode orbit benda-benda ini terkait; kami belum mengamati banyak objek seperti itu dan kami memiliki data terbatas."
Kami dan astronom menunggu observasi dan perhitungan lebih lanjut. Namun sementara itu, harus kita akui bahwa kemungkinan keberadaan planet kesembilan itu sangat menggelitik. Mungkin, di jajaran planet tata surya kita, akan ada lagi kesembilan pejuang (maaf Pluto).
