Awal tahun ini, media melaporkan bahwa ilmuwan Amerika K. Batygin dan M. Brown dari Institut Teknologi California di Pasadena menemukan sebuah planet baru di dalam tata surya. Itu di luar Pluto dan ukurannya mirip dengan Pluto.
Planet ini berputar mengelilingi Matahari dalam orbit yang memanjang dengan frekuensi 15 ribu tahun. Dalam komposisi kimianya, sangat mirip dengan Uranus dan Neptunus. Menurut para ilmuwan, objek ini terlempar dari cakram protoplanet di dekat Matahari sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu.
Jarak terdekat antara planet ini dan Matahari adalah sekitar 200 unit astronomi. Para ilmuwan memperkirakan jarak maksimum pada 600-1200 unit astronomi. Dengan demikian, dapat diasumsikan bahwa orbit planet melampaui sabuk Kuiper, tempat Pluto berada.
Diperlukan waktu lima tahun untuk memastikan keberadaan benda langit baru, dan jika mendapat hasil positif, benda yang ditemukan bisa menjadi planet kesembilan di tata surya. Harus dikatakan bahwa upaya sebelumnya juga dilakukan untuk mencari Planet X, yang mengarah pada penemuan planet seperti Neptunus (1864) dan Pluto (1930).
Para astronom sedang mencari. Masalahnya adalah koordinat pasti dari planet baru itu tidak ditentukan, para ilmuwan hanya menunjukkan bagian langit tempat ia dapat ditemukan.
Setelah objek trans-Neptunian lain, Sedna, ditemukan pada tahun 2003, para ilmuwan sampai pada kesimpulan bahwa ada objek lain di pinggiran tata surya yang memengaruhi orbit planet-planet sabuk Kuiper. Sedna yang merupakan 76 unit astronomi dari Matahari harus dilindungi dari pengaruh planet-planet yang ada. Tetapi ketika objek trans-Neptunian lain ditemukan (2012 GB17, 2012 VP113), terlihat jelas bahwa ada sesuatu yang memengaruhi lintasannya.
Dalam perjalanan studi astrofisika, Batygin dan Brown mengumumkan kemiripan orbit semua objek yang diketahui yang terletak di luar orbit Neptunus pada jarak lebih dari 230 unit astronomi dari Matahari. Pada saat yang sama, para ilmuwan memperkirakan kemungkinan kebetulan orbit tidak lebih dari 0,007 persen. Selain itu, orbit benda-benda yang terletak pada jarak yang lebih jauh dari Matahari dibandingkan benda trans-Neptunus lainnya memiliki karakteristik yang sangat mirip sehingga, menurut ahli astrofisika, hal ini hanya dapat dijelaskan dengan adanya satu lagi, planet kesembilan, di tata surya.
Planet baru itu, para ilmuwan yakin, harus cukup jauh dari bintang dan masif untuk memengaruhi orbit semua objek trans-Neptunus dan Sedna di bagian ruang di mana medan gravitasi planet yang diketahui tidak meluas. Para ilmuwan telah menciptakan model matematika yang sekali lagi membuktikan keberadaan benda-benda kecil yang orbitnya tegak lurus dengan bidang tata surya lainnya. Ahli astrofisika telah menyatakan bahwa benda-benda ini mungkin adalah asteroid Centaur, yang terletak di antara orbit Neptunus dan Jupiter. Perlu dicatat bahwa para astronom sebelumnya tidak dapat menebak lintasan pergerakan mereka.
Video promosi:
Brown dan Batygin dalam karyanya mempertimbangkan beberapa parameter dasar badan transneptunian. Yang pertama adalah argumen perisentrum, yaitu sudut yang menghubungkan titik orbit yang paling dekat dengan Matahari (perihelion) dan bintang itu sendiri serta arah dari Matahari ke titik perpotongan ekuator langit oleh benda. Argumen kedua adalah sudut antara titik balik musim semi, di mana bintang melintasi ekuator langit, dan arah ke simpul naik. Argumen ketiga adalah sudut antara ekliptika (kemiringan) dan bidang orbit. Parameter ini telah diubah untuk menunjukkan di mana perihelion orbit dan di mana kutub orbit akan diproyeksikan.
Kutub orbital dari keenam objek tranneptunian dan titik perihelion, seperti yang ditunjukkan oleh model, dikelompokkan sedemikian rupa sehingga probabilitas planet baru untuk menabraknya lebih dari 99 persen. Pada saat yang sama, tiga belas benda lain yang berada pada jarak 100-300 unit astronomi dari Matahari juga memiliki karakteristik yang serupa, tetapi probabilitas kebetulan dalam kasus ini tidak melebihi lima persen. Data yang diperoleh menunjukkan massa planet baru dan konfigurasi orbitnya. Untuk mengetahui karakteristik tersebut, para ilmuwan harus melakukan simulasi proses evolusi tata surya pada periode awal perkembangan. Model tersebut mencakup 40 embrio benda langit (planetesimal), yang terbentuk dari debu cakram protoplanet.
Dalam model yang dibuat, objek-objek ini dipindahkan ke jarak maksimum dari Matahari sebanyak 150-550 unit astronomi, dan perihelionnya berada pada jarak 30-50 unit astronomi. Ilmuwan sebagai pertimbangan mengambil interval waktu yang sama dengan 4 miliar tahun. Dalam perjalanan penelitian mereka, mereka mengamati bagaimana benda-benda langit ini akan berperilaku di bawah pengaruh medan gravitasi planet dan Planet X yang diketahui.
Dalam model tersebut, para ilmuwan mencoba memilih parameter berbeda dari orbit planet baru, menempatkannya pada jarak yang berbeda dari Matahari. Tiga pilihan massa benda dipertimbangkan: 0,1, 1 dan 10 massa Bumi. Akhirnya, para ilmuwan menerima lebih dari 190 model berbeda.
Penelitian telah menunjukkan banyak hal menarik terkait pergerakan planetisimels di orbit. Mereka bergerak dalam orbit kacau yang tidak stabil dan dapat bertabrakan satu sama lain atau terbang keluar dari piringan protoplanet. Setelah beberapa waktu, lintasan benda-benda langit ini menjadi stabil. Para astronom memilih parameter orbit, yang perihelionnya kira-kira 80 unit astronomi, karena benda langit semacam itu tersedia untuk pengamatan dalam kenyataan. Para ilmuwan memutuskan untuk tidak memeriksa objek satu per satu, tetapi segera memeriksa seluruh rentang nilai orbital.
Setelah itu, 13 objek dipilih secara acak yang dihapus dari Matahari pada jarak maksimum. Pemilihan secara acak ini telah dilakukan beberapa kali. Sangat sedikit simulasi yang ditemukan memberikan probabilitas nol. Dan hanya dalam kasus ketika massa Planet X sama dengan satu atau sepuluh kali massa Bumi, himpunan simulasi sesuai dengan proses yang diamati.
Ilmuwan telah menyarankan bahwa planet misterius, jika memiliki massa yang sama dengan Bumi, harus berjarak 200 unit astronomi dari Matahari, dan perihelionnya harus mencapai 60 unit astronomi. Sederhananya, planet baru harus bergerak di sepanjang lintasan yang sangat memanjang. Namun, opsi ini ditolak oleh para ilmuwan, karena sabuk Kuiper tidak termasuk di dalamnya.
Jika kita berasumsi bahwa planet baru itu sepuluh kali lebih besar dan lebih masif daripada Bumi, maka Anda bisa mendapatkan beberapa opsi yang cukup dapat diterima. Pada saat yang sama, para ilmuwan tidak mempertimbangkan opsi di mana massa planet baru melebihi massa Bumi lebih dari 10 kali lipat, itulah sebabnya diperlukan penelitian tambahan.
Simulasi 3D digunakan untuk menentukan parameter orbital lainnya, termasuk kemiringan orbital dan argumen perihelion. Hasilnya, dimungkinkan untuk menetapkan bahwa kemiringan orbit benda langit baru dapat berkisar dari 20 hingga 40 derajat.
Menurut astronom, seperti banyak exoplanet raksasa, planet baru ini adalah raksasa gas. Sebelumnya, para ilmuwan berhasil menetapkan bahwa dimungkinkan untuk menghitung jari-jari benda langit tersebut berdasarkan massanya karena adanya hubungan statistik antara karakteristik ini, yang setara dengan sekitar 0,34. Dengan demikian, Anda dapat menghitung perkiraan jari-jari planet kesembilan di tata surya - dari dua hingga sembilan jari-jari Bumi. Kemungkinan besar, planet ini adalah raksasa es, seperti Uranus atau Neptunus.
Perlu juga dicatat bahwa para ilmuwan telah mencoba memprediksi layanan astronomi mana yang mungkin menemukan planet baru. Alat yang mampu melakukan ini adalah teleskop berbasis darat dari program CRTS, serta tanggap cepat dan teleskop panoramik Survey dan Pan-STARRS. Salah satu yang paling kuat adalah teleskop Jepang Subaru Telescope, yang telah mengamati bagian langit tempat sebagian besar orbit planet kesembilan itu seharusnya berada sejak 2015. Sangat mungkin bahwa setelah beberapa waktu, para ilmuwan akan mendapatkan informasi baru tentang Planet X.
