In januari 2016 publiceerden astronomen Mike Brown en Konstantin Batygin het eerste bewijs dat er mogelijk een andere planeet in ons zonnestelsel is. Bekend als "Planet 9" (of "Planet X", voor degenen die de controversiële Resolutie van 2006 door de IAU betwisten), werd aangenomen dat dit hypothetische lichaam op een extreme afstand van onze Zon cirkelde, zoals blijkt uit het feit dat bepaalde Trans- Neptuniaanse objecten (TNO's) lijken allemaal in dezelfde richting te wijzen.
Sinds die tijd zijn er andere bewijslijnen naar voren gekomen die het bestaan van Planet 9 / Planet X hebben versterkt. Een team van onderzoekers van CU Boulder heeft onlangs echter een alternatieve verklaring voorgesteld. Volgens hun onderzoek zouden interacties tussen Kuipergordelobjecten (KBO's) onderling de vreemde dynamiek van 'losse objecten' aan de rand van het zonnestelsel kunnen verklaren.
De onderzoekers presenteerden hun bevindingen tijdens de 232e bijeenkomst van de American Astronomical Society, die liep van 3 tot 7 juni in Denver, Colorado. De presentatie vond plaats op 4 juni tijdens een persconferentie getiteld "Minor Planets, Dwarf Planets & Exoplanets". Het onderzoek werd geleid door Jacob Fleisig, een niet-gegradueerde die astrofysica studeerde aan CU Boulder, en omvatte Ann-Marie Madigan en Alexander Zderic - respectievelijk een assistent-professor en een afgestudeerde student aan CU Boulder.
Omwille van hun studie richtte het team zich op ijzige lichamen zoals Sedna, een kleine planeet die om de zon draait op een afstand variërend van 76 AU in het perihelium tot 936 AU in aphelion. Samen met een handvol andere objecten op deze afstand, zoals Eris, lijkt Sedna gescheiden te zijn van de rest van het zonnestelsel - iets dat astronomen sinds de ontdekking moeilijk hebben kunnen uitleggen.
Sedna werd ook ontdekt door Michael Brown die hem, samen met Chad Trujillo van de Gemini Observatory en David Rabinowitz van Yale University, op 14 november 2003 zag tijdens een onderzoek naar de Kuipergordel. Naast een baan om onze zon met een periode van meer dan 11.000 jaar, heeft deze kleine planeet en andere vrijstaande objecten een enorme, elliptische baan.
Bovendien brengt deze baan Sedna of deze andere objecten niet in de buurt van Neptunus of een andere gasreus. In tegenstelling tot Pluto en andere Trans-Neptuniaanse Objecten (TNO's), is het daarom een raadsel hoe ze hun huidige banen hebben bereikt. Het mogelijke bestaan van een tot nu toe niet-ontdekte planet (9 Planet / Planet X), hetgeen ongeveer 10 keer zo groot als de aarde, is een hypothetische verklaring.
Na jarenlang naar deze planeet te hebben gezocht en te hebben geprobeerd te bepalen waar de baan heen zou gaan, hebben astronomen Planet 9 / Planet X nog niet gevonden. Zoals Prof. Madigan in een recent persbericht van CU Boulder uitlegde, is er nog een andere mogelijke verklaring voor de zwaartekracht die daar gaande is:
'Er zijn zoveel van deze lichamen. Wat doet hun collectieve zwaartekracht? We kunnen veel van deze problemen oplossen door gewoon rekening te houden met die vraag ... Als je eenmaal verder weg bent van Neptunus, slaat het nergens op, wat echt opwindend is. "
Hoewel Madigan en haar team oorspronkelijk niet op zoek waren naar een andere verklaring voor de banen van 'vrijstaande objecten', gingen ze uiteindelijk op zoek naar de mogelijkheid dankzij de computermodellering van Jacob Fleisig. Tijdens het ontwikkelen van simulaties om de dynamiek van de vrijstaande objecten te verkennen, merkte hij iets heel interessants op over het gebied van de ruimte dat ze innemen.
Na het berekenen van de banen van ijzige objecten buiten Neptunus, merkten Fleisig en de rest van het team op dat verschillende objecten zich net zo gedragen als de verschillende handen op een klok. Terwijl asteroïden bewegen zoals de minutenwijzer (relatief snel en in tandem), bewegen grotere objecten zoals Sedna langzamer zoals de urenwijzer. Uiteindelijk kruisen de handen elkaar. Zoals Fleisig uitlegde:
'Je ziet een opeenstapeling van de banen van kleinere objecten aan één kant van de zon. Deze banen botsen tegen het grotere lichaam en wat er gebeurt, is dat die interacties de baan van een ovale vorm veranderen in een meer cirkelvormige vorm. ”
Wat het computermodel van Fleisig liet zien, was dat de baan van Sedna als gevolg van die kleinschalige interacties van normaal naar onthecht raakt. Het toonde ook aan dat hoe groter het losgemaakte object is, hoe verder het van de zon verwijderd raakt - iets wat overeenkomt met eerder onderzoek en observaties. Naast het uitleggen waarom Sedna en soortgelijke lichamen zich gedragen zoals ze zich gedragen, kunnen deze bevindingen aanwijzingen geven voor een andere belangrijke gebeurtenis in de geschiedenis van de aarde.
Dit zou de uitsterving van de dinosauriërs veroorzaken. Astronomen begrijpen al lang dat de dynamiek van het buitenste zonnestelsel vaak kometen naar het binnenste zonnestelsel stuurt op een voorspelbare tijdschaal. Dit is het resultaat van ijzige objecten die met elkaar in wisselwerking staan, waardoor hun banen in een herhalende cyclus strakker en breder worden.
En hoewel het team niet kan zeggen dat dit patroon verantwoordelijk was voor de impact die het uitsterven van het Krijt-Paleogeen veroorzaakte (wat resulteerde in het uitsterven van de dinosauriërs 66 miljoen jaar geleden), is het een fascinerende mogelijkheid. Ondertussen heeft het onderzoek aangetoond hoe fascinerend het buitenste zonnestelsel is en hoeveel er nog te leren valt.
“Het beeld dat wij trekken van de buitenste zonnestelsel in leerboeken kan zijn dat te veranderen,” zei Madigan. "Er zijn veel meer dingen dan we ooit dachten, wat echt gaaf is."
Het onderzoek is mogelijk gemaakt dankzij de steun van de NASA Solar System Workings en de Rocky Mountain Advanced Computing Consortium Summit Supercomputer.
