Jau daugiau nei šimtmetį astronomai ir mokslo entuziastai ginčijasi dėl paslaptingos planetos, kuri galbūt slypi mūsų Saulės sistemos pakraščiuose. Ši hipotetinė Planeta X, kartais vadinama ir Devintąja planeta, jaudina vaizduotę ir skatina mokslininkus ieškoti atsakymų į keistus reiškinius, pastebimus tolimiausiose mūsų kosminio kaimynystės dalyse.
Kaip viskas prasidėjo: istorinė paieškų pradžia
Planeta X koncepcija nėra nauja. Dar XX amžiaus pradžioje astronomas Percivalas Lowellas buvo įsitikinęs, kad už Neptūno orbitos turi būti dar viena didelė planeta. Jo skaičiavimai rėmėsi tuo, kas atrodė kaip nepaaiškinti Urano ir Neptūno orbitos nukrypimai. Lowellas mirė 1916 metais, taip ir nesuradęs savo ieškomo kosminio kūno, tačiau jo observatorija tęsė paieškas.
1930 metais jaunas astronomas Clyde’as Tombaughas atrado Plutoną – atradimas, kuris iš pradžių atrodė kaip Lowello teorijos patvirtinimas. Deja, vėliau paaiškėjo, kad Plutonas yra per mažas, kad galėtų sukelti tuos orbitinius trikdžius, kuriuos stebėjo ankstesni mokslininkai. Be to, modernesni matavimai parodė, kad daugelis tų „anomalijų” iš tikrųjų buvo matavimo klaidos.
Įdomu tai, kad Plutonas 2006 metais netgi neteko planetos statuso ir buvo perklasifikuotas į nykštukines planetas. Tačiau tai nereiškia, kad Planetos X paieškos baigėsi – priešingai, jos įgavo naują pagreitį su visai kitokiais įrodymais.
Kuipero diržas ir keisti Trans-Neptūno objektai
Už Neptūno orbitos driekiasi Kuipero diržas – milžiniška sritis, pilna ledo ir uolų gabalų, likučių iš Saulės sistemos formavimosi laikų. Būtent čia mokslininkai pradėjo pastebėti keistus dalykus. Kai kurie Trans-Neptūno objektai (TNO) juda labai neįprastomis orbitomis – jos yra labai pailgos ir pasvirusios neįprastu kampu lyginant su dauguma kitų Saulės sistemos kūnų.
2014 metais astronomai Chadwickas Trujillo ir Scottas Shepardas paskelbė apie keistą radinį – objektą 2012 VP113, kurio orbita buvo tokia nutolusi ir neįprasta, kad reikalavo paaiškinimo. Dar labiau intriguojantis buvo faktas, kad keletas panašių objektų turėjo orbitų panašumus – tarsi kažkas juos būtų „suorganizavęs” į tam tikrą konfigūraciją.
2016 metų sensacija: Bateino ir Browno hipotezė
Tikrasis lūžis įvyko 2016 metų sausį, kai Kalifornijos technologijos instituto astronomai Konstantinas Batein ir Maikas Brownas paskelbė straipsnį, kuris sukėlė tikrą sensaciją. Jie išanalizavo šešių tolimų Trans-Neptūno objektų orbitas ir pastebėjo, kad jos visos yra orientuotos panašia kryptimi – statistiškai tai buvo beveik neįmanoma atsitiktinumas.
Jų skaičiavimai parodė, kad šį orbitinį suderinimą galėtų paaiškinti neatrasta planeta, kuri būtų maždaug 5-10 kartų masyvesnė už Žemę. Ši hipotetinė planeta turėtų skrieti labai nutolusia orbita, kuri užtruktų nuo 10 000 iki 20 000 metų aplink Saulę. Jos artimiausias taškas Saulei būtų maždaug 200 kartų tolesnis nei Žemės atstumas iki Saulės, o tolimiausias – net 600-800 kartų.
Brownas, beje, yra tas pats mokslininkas, kuris suvaidino pagrindinį vaidmenį Plutono „nužeminime” iš planetos statuso. Dabar jis juokauja, kad jei Devintoji planeta bus rasta, jis bus „sunaikinęs vieną planetą ir atradęs kitą”, taip išlaikydamas balansą.
Kodėl jos vis dar neradome?
Jei Planeta X egzistuoja, kodėl per visus šiuos metus jos niekas nerado? Atsakymas glūdi milžiniškose erdvės atstumuose ir objekto silpnume. Tokiu atstumu planeta atspindėtų tiek mažai saulės šviesos, kad būtų beveik nematoma net galingiausiems teleskopams. Be to, dangaus plotas, kurį reikia ištirti, yra milžiniškas.
Įsivaizduokite, kad ieškote juodo katino tamsoje, o ta tamsa yra dydžio su visą dangų. Planeta galėtų būti bet kurioje vietoje išilgai savo milžiniškos orbitos, ir mokslininkai neturi tikslių nuorodų, kur žiūrėti. Tai kaip ieškoti adatos šieno kupetoje, tik ta šieno kupeta yra dydžio su kelias futbolo aikštes, o adata – mikroskopinė.
Šiuo metu vyksta kelios paieškų programos. Panstarrs teleskopas Havajuose, Subaru teleskopas ir kiti instrumentai sistemingai skenuoja dangų. 2023 metais pradėjo veikti Veros C. Rubino observatorija Čilėje, kuri per dešimtmetį numatyta išfotografuoti visą pietinį dangų dešimtis kartų – tai gali būti lemiamas įrankis Planetos X paieškai.
Alternatyvios teorijos ir skeptikai
Ne visi astronomai įsitikinę, kad Planeta X egzistuoja. Kai kurie mokslininkai teigia, kad stebimą orbitinį suderinimą galėtų paaiškinti kiti mechanizmai. Pavyzdžiui, viena teorija siūlo, kad tai galėtų būti kolektyvinis gravitacinis poveikis daugybės mažesnių objektų Kuipero diržo išorinėje dalyje.
Kita hipotezė, nors ir labai egzotiška, siūlo, kad tai galėtų būti ne planeta, o pirmykštė juodoji skylė – objektas maždaug grapfruto dydžio, bet su kelių Žemės masių mase. Tokia juodoji skylė būtų dar sunkiau aptinkama nei planeta, nes ji neatsispindėtų jokios šviesos.
Yra ir tų, kurie mano, kad visa tai – tiesiog stebėjimo šališkumas. Mes labiau linkę rasti objektus tam tikrose dangaus srityse, nes ten dažniau žiūrime, todėl gali atrodyti, kad jų orbitos yra suderintos, nors iš tikrųjų tai tik atsitiktinumas. Naujausi tyrimai, įtraukiantys daugiau Trans-Neptūno objektų, davė prieštaringų rezultatų – kai kurie palaiko Planetos X hipotezę, kiti ją silpnina.
Kas būtų, jei ją rastume?
Naujos planetos atradimas mūsų Saulės sistemoje būtų vienas didžiausių XXI amžiaus astronomijos laimėjimų. Tai iš esmės pakeistų mūsų supratimą apie Saulės sistemos architektūrą ir evoliuciją. Planeta tokiu atstumu galėtų papasakoti daug apie ankstyvąją Saulės sistemos istoriją – kaip planetos migravo, kaip jų gravitacija formavo mažesnius objektus.
Praktiškai, tokios planetos atradimas užtruktų ilgai. Pirmiausia reikėtų patvirtinti, kad tai tikrai planeta, o ne asteroidas ar kometa. Tada reikėtų tiksliai nustatyti jos orbitą – tai galėtų užtrukti metus ar net dešimtmečius, priklausomai nuo to, kur ji būtų orbitos kelyje. Siųsti ten zondą su dabartine technologija būtų beveik neįmanoma – kelionė užtruktų šimtmečius.
Ką gali padaryti mėgėjai astronomai ir entuziastai?
Nors profesionalūs astronomai turi prieigą prie galingiausių teleskopų, mėgėjai taip pat gali prisidėti prie paieškų. Yra keletas piliečių mokslo projektų, kurie leidžia savanoriams analizuoti teleskopų duomenis ir ieškoti judančių objektų. Projektas „Backyard Worlds: Planet 9” leidžia bet kam naršyti NASA WISE teleskopo nuotraukas ir žymėti įtartinus objektus.
Jei turite savo teleskopą, galite prisidėti fotografuodami tam tikras dangaus sritis kelis kartus per naktį ar kelias naktis iš eilės. Judantis objektas išsiskirtų tarp nejudančių žvaigždžių. Tiesa, reikia būti realistais – tikimybė, kad mėgėjas ras Planetą X, yra labai maža, bet ne nulinė. Istorijoje yra atvejų, kai mėgėjai astronomai padarė svarbius atradimus.
Kas toliau: paieškų ateitis ir naujos galimybės
Artimiausi metai gali būti lemiami Planetos X paieškai. Veros C. Rubino observatorija, kuri pradėjo pilną veikimą 2024 metais, per kelerius metus išfotografuos visą matomą dangų precedento neturinčiu detalumu. Jei Planeta X yra ten, kur mokslininkai mano, šis teleskopas turėtų ją aptikti.
Taip pat vyksta nauji teoriniai tyrimai, kurie bando patikslinti, kur tiksliai planeta galėtų būti. Kuo tikslesnės bus prognozės, tuo efektyvesnės bus paieškos. Kai kurie mokslininkai naudoja mašininio mokymosi algoritmus, kad išanalizuotų milžiniškus duomenų kiekius ir atpažintų modelius, kurių žmogus gali nepastebėti.
Įdomu tai, kad net jei Planetos X nerasime, tai vis tiek bus svarbus mokslinis rezultatas. Tai reikštų, kad turime persvarstyti savo supratimą apie Trans-Neptūno objektų dinamiką ir ieškoti kitų paaiškinimų stebimoms anomalijoms. Mokslas taip ir veikia – kartais neigiamas rezultatas yra lygiai toks pat vertingas kaip ir teigiamas.
Planeta X paieškos puikiai iliustruoja, kaip veikia šiuolaikinis mokslas – tai ne vieno genijaus eureka momentas, o kolektyvinis darbas, kuriame dalyvauja šimtai mokslininkų visame pasaulyje, naudojančių pažangiausias technologijas ir metodus. Nesvarbu, ar planeta egzistuoja, ar ne, šios paieškos jau davė daug vertingos informacijos apie mūsų Saulės sistemos pakraščius ir paskatino technologijų pažangą. O kas žino – galbūt jau netrukus laukia sensacija, kuri perpirš astronomijos vadovėlius ir privers mus iš naujo permąstyti savo vietą kosmose.