هل 'الكوكب 9' هو حزام كايبر الثاني؟

حزام كايبر عبارة عن مجموعة ضخمة من الكواكب القزمة وعوالم بحجم الكويكبات التي تدور حول كوكب نبتون بعيدًا. هل الكوكب الافتراضي 9 هو بالفعل حزام ثانٍ من هذا القبيل؟ حقوق الصورة: T. Pyle (SSC) / JPL-Caltech / NASA

حزام كايبر عبارة عن مجموعة ضخمة من الكواكب القزمة وعوالم بحجم الكويكبات التي تدور حول كوكب نبتون بعيدًا. هل الكوكب الافتراضي 9 هو بالفعل حزام ثانٍ من هذا القبيل؟ حقوق الصورة: T. Pyle (SSC) / JPL-Caltech / NASA.

بقلم بول سكوت أندرسون فيكوكبي. مستخدمة بإذن.

تسبب الإعلان عن احتمال وجود كوكب تاسع كبير في نظامنا الشمسي بعيدًا عن نبتون الشهر الماضي في الكثير من الإثارة ، وغني عن القول. إذا تم تأكيده ، فقد يكون مشابهًا للكواكب الخارجية من نوع 'الأرض الفائقة' التي تم العثور عليها بكثرة حول النجوم الأخرى ، على الرغم من عدم وجود أي منها ، على الرغم من عدم معرفتنا بها ، حول نجومنا. ومع ذلك ، في هذه المرحلة ، لا تزال نظرية جيدة العرض. الآن ، هناك احتمال آخر تم تقديمه لشرح المدارات الغريبة لبعض أجسام حزام كايبر الصغيرة - ليس كوكبًا كبيرًا ، بل حزام كايبر الثاني يتكون من العديد من الأجسام الأصغر بدلاً من ذلك.

تم تقديم النتائج الجديدة من قبل الباحثين آن ماري ماديجان ومايكل ماكورت في جامعة هارفارد ، الذين يقترحون أن الكوكب 9 قد يكون حقًا 'حزام كايبر الجديد الذي هو أكبر بكثير من حزام كايبر الحالي ، على مسافات أكبر ، وبشكل تفضيلي. رفعت عن مستوى الكواكب الرئيسية '، كما هو مذكور فينيو يونيفرس ديلي. سيتم نشر النظرية قريبًا في الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

تتشابه الفرضية مع الكوكب التاسع في أنها تقول إنه يجب أن يكون هناك كتلة أكبر في النظام الشمسي لحساب المدارات الفردية لبعض أجسام حزام كايبر. ولكن ما إذا كانت هذه الكتلة أكبر أو عدة ، أو أكثر ، كواكب أصغر ، غير معروف حتى الآن. تقول النظرية الجديدة أن العديد من الأجسام الصغيرة ، مثل تلك الموجودة في حزام كايبر المعروف ، أكثر احتمالًا من كوكب واحد أكبر. قال ماديجان:

نحتاج إلى كتلة أكبر في النظام الشمسي الخارجي.

لذلك يمكن أن يأتي إما من وجود المزيد من الكواكب الصغيرة ، وسوف تفعل جاذبيتها الذاتية ذلك بنفسها بشكل طبيعي ، أو يمكن أن تكون على شكل كوكب واحد ضخم - الكوكب التاسع.



لذلك فهو وقت مثير حقًا ، وسوف نكتشف أحدهما أو الآخر.

يجري الآن جمع التبرعات من EarthSky مرة واحدة سنويًا. من فضلك تبرع حتى نتمكن من الاستمرار!

النظرية الرائدة الأخرى الحالية للكوكب 9 هي أنه في الواقع كوكب ، كتلته أكبر بعشر مرات من الأرض ، مما يجعله مشابهًا لـ

النظرية الرائدة الأخرى الحالية للكوكب 9 هي أنه في الواقع كوكب ، كتلته أكبر بعشر مرات من الأرض ، مما يجعله مشابهًا لـ 'الكواكب الأرضية الفائقة' التي تدور حول نجوم أخرى. حقوق الصورة: Caltech / R. هيرت (IPAC).

لم يتم رؤية الكوكب 9 المفترض فعليًا بعد ، فقد تم الاستدلال على وجوده من البيانات حول المدارات الغريبة لستة كائنات في حزام كايبر. كما لاحظ ماديجان فيموقع Space.com، 'حجة الحضيض' لهذه الأشياء ، يجب أن تكون نسبة مدى ميلها (الاهتزاز للأمام أو للخلف) إلى مقدار تدحرجها (التحرك يسارًا أو يمينًا) أثناء دورانها حول الشمس ، عشوائية ، ولكن في هذه الحالة ، هم ليسوا كذلك.

قارنتهم بالعديد من القوارب التي تتحرك عبر خليج سان فرانسيسكو ، وكلها تتدحرج وتتدحرج في نفس الاتجاه في نفس الوقت. قالت:

سيكون ذلك غريبا حقا. ولهذا السبب من الغريب أن تقوم هذه الكواكب الصغيرة في النظام الشمسي الخارجي بفعل ذلك.

نظرًا لأن الحركات ليست عشوائية كما ينبغي ، يجب أن يكون هناك شيء ما يؤثر عليها بقوة الجاذبية. هذا هو المكان الذي تأتي فيه النظريتان المختلفتان.

يقترح ماديجان وماكورت أن الأشياء الموجودة في حزام كايبر النظري الثاني يمكن أن تفعل ذلكالتنظيم الذاتيعن طريق الدفع والسحب على بعضهما البعض. كان من الممكن تشكيل المدارات الفردية الناتجة خلال الـ 600 مليون سنة الأولى من ولادة النظام الشمسي ، إذا كان هناك على الأقل ما يعادل كتلة الأرض بين الأجسام المنفصلة. قال ماديجان:

لذلك نحن حقًا بحاجة إلى هذه الكتلة الكبيرة في الكواكب الصغيرة حتى يحدث هذا في النظام الشمسي. إذا كان هناك كتلة أقل بكثير ، فلن يحدث هذا [مع] في عصر النظام الشمسي.

إذا كان هذا النموذج دقيقًا ، فهذا يعني وجود حزام كايبر ثانٍ ، أبعد وأكبر من الحزام الذي نعرفه بالفعل. قال ماديجان:

يجب أن يكون لدينا حزام كايبر الجديد الذي هو أكبر بكثير من حزام كايبر الحالي ، على مسافات أكبر ، ويفضل أن يرفع من مستوى الكواكب الرئيسية.

يقول كونستانتين باتيجين ومايك براون من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، اللذان أعلنا عن اكتشاف الكوكب 9 المحتمل الشهر الماضي ، إنهما فكرتا في إمكانية وجود أجسام صغيرة إضافية ، لكنهما ما زالا يفضلان فرضية الكوكب الأكبر.

رسم تخطيطي لحزام كايبر خارج مدار نبتون. هل هناك أيضًا حزام كايبر الضخم الثاني بعيدًا؟ الخط الأحمر يصور مسار المركبة الفضائية نيو هورايزونز. حقوق الصورة: مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز ذ

رسم تخطيطي لحزام كايبر خارج مدار نبتون. هل هناك أيضًا حزام كايبر الضخم الثاني بعيدًا؟ الخط الأحمر يصور مسار المركبة الفضائية نيو هورايزونز. حقوق الصورة: مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز ذ.

كما ذكروا في موقع ProfoundSpace.org:

تحقيقا لهذه الغاية ، تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من أن القرص الكوكبي البدائي للنظام الشمسي من المحتمل أن يتألف من عشرات من كتل الأرض ، فقد تم طرد الغالبية العظمى من هذه المواد من النظام من خلال لقاءات قريبة مع الكواكب العملاقة أثناء ، وبعد ذلك مباشرة ، عدم الاستقرار الديناميكي العابر الذي شكل حزام كويبر في المقام الأول.

من المحتمل أن يكون الجدول الزمني المميز لاستنفاد القرص البدائي قصيرًا مقارنة بالمقياس الزمني لبداية الميل ، مما يدعو إلى التساؤل عما إذا كان عدم استقرار الميل قد حدث بالفعل في النظام الشمسي الخارجي.

في الأساس ، كما يقترحون ، لم يتبق ما يكفي من الأجسام الأصغر من تكوين النظام الشمسي لتفسير النتائج. أوضح ماديجان:

نحتاج إلى كتلة أكبر في النظام الشمسي الخارجي. لذلك يمكن أن يأتي إما من وجود المزيد من الكواكب الصغيرة ، وسوف تفعل جاذبيتها الذاتية ذلك بنفسها بشكل طبيعي ، أو يمكن أن تكون على شكل كوكب واحد ضخم - الكوكب التاسع. لذلك فهو وقت مثير حقًا ، وسوف نكتشف أحدهما أو الآخر.

في غضون ذلك ، لا يزال باتيجين وبراون واثقين من تفسيرهما للكوكب 9. قال باتيجين ، الأستاذ المساعد في علوم الكواكب في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا:

على الرغم من أننا كنا في البداية متشككين تمامًا من إمكانية وجود هذا الكوكب ، بينما واصلنا التحقيق في مداره وما الذي سيعنيه للنظام الشمسي الخارجي ، أصبحنا مقتنعين بشكل متزايد بأنه موجود هناك.

لأول مرة منذ أكثر من 150 عامًا ، هناك أدلة قوية على أن التعداد الكوكبي للنظام الشمسي غير مكتمل.

كما توقع براون أيضًاطبيعة سجية:

إذا قرأت هذه الورقة من اللون الأزرق ، فسيكون رد فعلي الأول أنها كانت مجنونة. ولكن إذا نظرت إلى الأدلة والإحصاءات ، فمن الصعب جدًا التوصل إلى أي استنتاج آخر.

أكثر ستة أجسام معروفة بعدًا في النظام الشمسي ذات مدارات تتجاوز كوكب نبتون (أرجواني) تصطف جميعها بشكل غامض في اتجاه واحد. أيضًا ، عند عرضها في ثلاثة أبعاد ، فإنها تميل بشكل مماثل تقريبًا بعيدًا عن مستوى النظام الشمسي. يوضح باتيجين وبراون أن كوكبًا كتلته 10 أضعاف كتلة الأرض في مدار غريب الأطوار بعيد ومضاد للاصطفاف مع الكائنات الستة الأخرى (البرتقالي) مطلوب للحفاظ على هذا التكوين. تم إنشاء هذا الرسم البياني باستخدام WorldWide Telescope. (الائتمان: R. Hurt / IPAC / Caltech)

رسم تخطيطي لمدارات كائنات حزام كايبر الستة من الدراسة الأولى ، جنبًا إلى جنب مع المدار المحسوب للكوكب 9. حقوق الصورة: Caltech / R. الأذى

النتائج التي توصلوا إليها موجودة في الورقة الجديدة 'دليل على كوكب عملاق بعيد في النظام الشمسي' ، والذي يرد في العدد الحالي منالمجلة الفلكية.

إذا كان الكوكب 9 موجودًا بالفعل ، فسيؤثر على كيفية رؤية علماء الفلك لنظامنا الشمسي. تشير دراسة معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا إلى أنها أكبر بنحو 10 مرات من الأرض ، مما يجعلها أكبر من الأرض ولكنها أصغر من أورانوس أو نبتون ، وتدور حوالي 20 مرة عن الشمس من نبتون. تم العثور على العديد من هذه العوالم ، المسماة 'بالأرض الفائقة' ، تدور حول نجوم أخرى ، مما أدى إلى التساؤل عن سبب عدم احتواء نظامنا الشمسي على أحدها أيضًا. أم هو بعد كل شيء؟ هل نظامنا الشمسي أكثر تشابهًا مع تلك الأنظمة الأخرى مما كان يُعتقد سابقًا ، أم أنه مختلف بشكل غريب؟ سيساعد اكتشاف الطبيعة الحقيقية للكوكب 9 ، سواء أكان كوكبًا أم مجموعة كبيرة من عوالم أصغر بكثير ، علماء الفلك على فهم هذا السؤال بشكل أفضل. بالطبع ، لا يزال الكثير من الناس يعتبرون بلوتو هو الكوكب التاسع ، لكن هذا نقاش كامل في حد ذاته.

مركبة الفضاء نيو هورايزونز موجودة حاليًا في حزام كايبر ، بعد أن تجاوزت بلوتو لفترة طويلة وهي الآن في طريقها إلى وجهتها التالية ، جسم حزام كويبر الأصغر بكثير الذي يُطلق عليه 2014 MU69 ، والذي من المقرر أن يصل في 1 يناير 2019. وحتى ذلك الحين ، لا يزال الطريق بعيدًا جدًا عن حزام كايبر الثاني أو الكوكب التاسع.

سيستخدم علماء الفلك الآن تلسكوبات كبيرة مثل تلسكوب سوبارو في هاواي لمحاولة تصوير الكوكب 9 فعليًا ، ويجب أن يكونوا قادرين على ذلك ، إذا كان هناك. على العكس من ذلك ، ستبحث استطلاعات أخرى عن حزام كايبر الثاني المفترض. أيًا كانت النظرية التي يتبين أنها النظرية الصحيحة ، مع الافتقار الحالي للاحتمالات الأخرى ، فسيكون اكتشافًا مثيرًا للاهتمام. كانت هناك العديد من عمليات البحث والادعاءات التي لم يتم الكشف عنها من قبل ، ولكن الأدلة على وجود شيء آخر هناك هذه المرة مقنعة.

نُشر هذا المقال بقلم بول سكوت أندرسون لأول مرة فيAmericaSpaceوبعد ذلك نشر فيكوكبي. مستخدمة بإذن.