Zou er nog een Pluto-achtig object kunnen zijn in de verre uithoeken van het zonnestelsel? Hoe zit het met twee of meer?
Eerder deze week bespraken we een recent artikel van planeetjager Mike Brown, die zei dat hoewel er waarschijnlijk geen heldere, gemakkelijk te vinden objecten zijn, er donkere kunnen zijn die "ver weg op de loer liggen". Nu beweert een groep astronomen uit het VK en Spanje dat er ten minste twee planeten voorbij Neptunus en Pluto moeten bestaan om het baangedrag van nog verder weg gelegen objecten te verklaren, de zogenaamde extreme trans-Neptuniaanse objecten (ETNO).
We weten wel dat Pluto zijn zonnestelsel deelt met meer dan 1500 andere kleine, ijzige werelden, samen met waarschijnlijk talloze kleinere en donkerdere die nog niet zijn ontdekt.
In twee nieuwe artikelen die deze week zijn gepubliceerd, merkten wetenschappers van de Complutense Universiteit van Madrid en de Universiteit van Cambridge op dat de meest geaccepteerde theorie van trans-Neptuniaanse objecten is dat ze op een afstand van ongeveer 150 AU in een baan om de aarde zouden moeten draaien - of helling - vergelijkbaar met de planeten in ons zonnestelsel, en ze moeten willekeurig worden verdeeld.
Maar dat wijkt af van wat er daadwerkelijk wordt waargenomen. Wat astronomen zien, zijn groepen objecten met wijd verspreide afstanden (tussen 150 AU en 525 AU) en orbitale hellingen die variëren tussen 0 en 20 graden.
"Dit overschot aan objecten met onverwachte baanparameters doet ons geloven dat sommige onzichtbare krachten de verdeling van de baanelementen van de ETNO veranderen", zegt Carlos de la Fuente Marcos, wetenschapper bij UCM en co-auteur van de studie, "en wij is van mening dat de meest waarschijnlijke verklaring is dat er buiten Neptunus en Pluto andere onbekende planeten bestaan. '
Hij voegde eraan toe dat het exacte aantal onzeker is, maar gezien de beperkte gegevens die beschikbaar zijn, suggereren hun berekeningen "er zijn ten minste twee planeten, en waarschijnlijk meer, binnen de grenzen van ons zonnestelsel."
In hun studies analyseerde het team de effecten van het zogenaamde 'Kozai-mechanisme', dat verband houdt met de zwaartekrachtverstoring die een groot lichaam uitoefent op de baan van een ander veel kleiner en verder weg object. Ze keken hoe de zeer excentrieke komeet 96P / Machholz1 wordt beïnvloed door Jupiter (hij zal in 2017 in de buurt van de baan van Mercurius komen, maar hij reist wel 6 AU in aphelion) en het kan "de sleutel zijn om de raadselachtige clustering uit te leggen van banen rond het argument van perihelium dichtbij 0 ° dat recentelijk is gevonden voor de populatie van ETNO's, 'schreef het team in een van hun artikelen.
Ze keken ook naar de vorig jaar ontdekte dwergplaneet genaamd 2012 VP113 in de Oort-wolk (de dichtstbijzijnde benadering van de zon is ongeveer 80 astronomische eenheden) en hoe sommige onderzoekers zeggen dat de baan ervan lijkt te worden beïnvloed door de mogelijke aanwezigheid van een donkere en ijzige superaarde, tot tien keer groter dan onze planeet.
"Dit Sedna-achtige object heeft het verste perihelium van een bekende kleine planeet en de waarde van zijn periheliumargument is bijna 0 °", schrijft het team in hun tweede paper. “Deze eigenschap lijkt te worden gedeeld door bijna alle bekende asteroïden met een halve lange as groter dan 150 au en perihelium groter dan 30 au (de extreme trans-Neptuniaanse objecten of ETNO's), en dit feit is geïnterpreteerd als bewijs voor het bestaan van een super -Aard op 250 au. In dit scenario kan een populatie van stabiele asteroïden worden begeleid door een verre, onontdekte planeet die groter is dan de aarde en die de waarde van hun argument van perihelium rond de 0 ° houdt als gevolg van het Kozai-mechanisme. ”
Natuurlijk gaat de theorie die in twee door het team gepubliceerde artikelen naar voren komt in tegen de voorspellingen van de huidige modellen over de vorming van het zonnestelsel, die stellen dat er geen andere planeten zijn die in cirkelvormige banen voorbij Neptunus bewegen.
Maar het team wees op de recente ontdekking van een planeetvormende schijf rond de ster HL Tauri die meer dan 100 astronomische eenheden van de ster verwijderd is. HL Tauri is massiever en jonger dan onze zon en de ontdekking suggereert dat planeten honderden astronomische eenheden kunnen vormen verwijderd van het centrum van het systeem.
Het team baseerde hun analyse door 13 verschillende objecten te bestuderen, dus wat nodig is, zijn meer observaties van de buitenste regionen van ons zonnestelsel om te bepalen wat zich daar zou kunnen verbergen.
Verder lezen:
Carlos de la Fuente Marcos, Raúl de la Fuente Marcos, Sverre J. Aarseth. "Kleine lichamen omdraaien: wat komeet 96P / Machholz 1 ons kan vertellen over de orbitale evolutie van extreme trans-Neptuniaanse objecten en de productie van bijna-aarde objecten op retrograde banen". Maandelijkse kennisgevingen van de Royal Astronomical Society 446 (2): 1867-1873, 2015.
C. de la Fuente Marcos, R. de la Fuente Marcos. “Extreme trans-Neptuniaanse objecten en het Kozai-mechanisme: signalering van de aanwezigheid van trans-Plutonische planeten? Maandelijkse kennisgevingen van de Royal Astronomical Society Letters 443 (1): L59-L63, 2014.
