شواهد آماری به‌دست آمده در بررسی‌های اخیر پژوهشگران، نشان‌دهنده شواهد ضد و نقیضی بر وجود نهمین سیاره بزرگ منظومه شمسی و سیاره X است.

از زمان کشف اجرام فرانپتونی و سیارات کوتوله، شواهد ضد و نقیضی مبنی بر وجود نهمین سیاره بزرگ منظومه شمسی مطرح شده است که همگی بر پایه تحلیل آماری حرکت اجرام فرانپتونی هستند. حال طبق آخرین اخبار هوافضا و نجوم، گروهی از دانشمندان سیاره‌شناس از کالتک (مؤسسه فناوری کالیفرنیا)، دانشگاه کوت د-ازور و مؤسسه تحقیقات ساوت‌وست شواهد جدیدی را مبنی بر وجود سیاره نهم یا حتی شاید سیاره دهم گزارش کرده‌اند.

سیاره X؛ مرموز و پنهان

محققان کالتک شواهد جدیدی پیدا کرده‌اند که نشان می‌دهد ممکن است سیاره X در اعماق منظومه شمسی وجود داشته باشد. این سیاره فرضی به‌اندازه نپتون در مداری بسیار کشیده بسیار فراتر از پلوتون به دور خورشید ما می‌چرخد. این سیاره که محققان آن را سیاره 9 نیز نامیده‌اند، می‌تواند جرمی حدود 10 برابر زمین داشته باشد و به‌طور متوسط ​​20 برابر دورتر از نپتون از خورشید بچرخد و ممکن است بین 10 تا 20 هزار سال زمینی طول بکشد تا یک دور کامل به دور خورشید بچرخد.

این اعلامیه به این معنی نیست که سیاره جدیدی در منظومه شمسی ما وجود دارد. وجود این دنیای دور در این نقطه، فقط یک فرضیه است و هیچ رصد مستقیمی از شی موسوم به «سیاره ایکس» صورت نگرفته است. پیش‌بینی ریاضی یک سیاره می‌تواند مدارهای منحصربه‌فرد برخی از اجرام کوچک‌تر در کمربند کویپر را توضیح دهد؛ منطقه‌ای دوردست از زباله‌های یخی که بسیار فراتر از مدار نپتون است. ستاره‌شناسان اکنون در جستجوی حقیقی سیاره نام برده شده هستند.

نحوه پیدایش اولیه سیاره ایکس

سال ۲۰۱۵ میلادی بود که دو اخترشناس از مؤسسه فناوری کالیفرنیا، چندین جرم کمربند کایپر (کویی‌پر) را در خارج از مدار نپتون، در نزدیکی لبه منظومه شمسی پیدا کردند که به‌نظر می‌رسید در جهت‌گیری تقریبا نزدیکی نسبت به خورشید واقع شده‌اند. دانشمندان دلیل این انباشتگی را کشش گرانشی سیاره‌ای ناشناخته اعلام کردند؛ سیاره‌ای که بعداً سیاره نهم نام گرفت. این سیاره پیشنهادی، حدود ۶ برابر زمین سنگینی دارد و فاصله‌ آن از خورشید می‌تواند بین ۳۵۰ تا ۶۰۰ برابر دورتر از فاصله زمین تا خورشید باشد.

از زمان کشف سیاره کوتوله پلوتو در اوایل قرن بیستم تا سال ۲۰۰۶ که پلوتو هنوز جزء سیارات منظومه شمسی دسته‌بندی می‌شد، اخترشناسان به‌دنبال سیاره دهم هم بودند و آن را سیاره X می‌نامیدند. طی سه دهه اخیر و با یافتن تعداد بیشتری از اجرام کمربند کایپر و فرانپتونی‌ها (TNO)، شواهد آماری ضد و نقیضی از وجود سیاره نهم و دهم ارائه شده است. برخی تحلیل‌ها، توزیع اجرام یافته شده را به‌نفع وجود سیاره نهم تفسیر می‌کنند و برخی دیگر، کفه ترازو را به نفع نبود این سیاره تغییر می‌دهند که مقاله جدید نیز به‌نفع وجود سیاره نهم است.

پژوهشگران در تحقیق خود به ردیابی حرکت‌های اجرام بلند دوره‌ای پرداختند که از مدار نپتون می‌گذرند و در طول سفر خود، حرکت‌های نامنظمی نشان می‌دهند. آن‌ها از این مشاهدات برای ایجاد چند شبیه‌سازی کامپیوتری استفاده کردند که هر کدام، سناریوهای متفاوتی را به‌تصویر می‌کشند. دانشمندان علاوه بر تصحیح اثر کشش گرانشی سیارات بزرگ منظومه شمسی، به‌خصوص نپتون، داده‌های جزر و مد کهکشانی را نیز به شبیه‌سازی اضافه کردند. جزر و مد کهکشانی عبارت است از ترکیب نیروهای گرانشی اجرام راه شیری که در ورای مرزهای منظومه شمسی واقع شده‌اند. شبیه‌سازی‌ها نشان داد که قابل قبول‌ترین توضیح برای رفتار اجرام فرانپتونی، تداخل جاذبه گرانشی از یک سیاره بزرگ دوردست است. متأسفانه شبیه‌سازی‌ها از آن نوع نبود که به تیم تحقیقاتی اجازه دهد مکان سیاره را نیز تعیین کنند.

ستاره‌شناسانی که کمربند کویپر را مطالعه می‌کنند متوجه شده‌اند که برخی از سیارات کوتوله و سایر اجرام کوچک و یخی تمایل دارند مدارهایی را دنبال کنند که به هم خوشه می‌شوند. با تجزیه و تحلیل این مدارها، تیم Caltech این احتمال را پیش‌بینی کرد که سیاره بزرگی که قبلاً کشف نشده بود، بسیار فراتر از پلوتون پنهان شده باشد.

شرح عکس بالا: مقایسه توزیع‌های مداری از شبیه‌سازی‌های حرکت nجسم شامل سیاره نهم (P۹، چپ) و بدون آن (راست). هر دو پنل، فاصله حضیض (کمترین فاصله تا خورشید) را در برابر نیم‌محور اصلی ردپای مداری فرانپتونی‌های شبیه‌سازی‌شده با زاویه تمایل مداری کمتر از ۴۰ درجه (i<۴۰) به تصویر می‌کشند. خطوط کانتور، توزیع چگالی را نشان می‌دهند و رنگ‌های روشن‌تر نشان‌دهنده غلظت بالاتر اجسام است. در حالی که خود پنل‌ها داده‌های شبیه‌سازی خام را نشان می‌دهند، هیستوگرام‌ها در امتداد محورها، توزیع فرکانس پیش‌فرض را برای فواصل حضیض (عمودی) و نیم‌محور اصلی (افقی)، با فرض قدر حدی ۲۴ (کم‌نورترین اجرام قابل مشاهده) نشان می‌دهند.

ستاره شناسان به‌دنبال رصد سیاره ایکس

ستاره‌شناسان، از جمله باتیگین و براون، استفاده از قوی‌ترین تلسکوپ‌های جهان را برای جستجوی جسم در مدار پیش‌بینی شده آن آغاز خواهند کرد. هر جسمی که از خورشید دور باشد بسیار کم‌نور و به‌سختی قابل تشخیص خواهد بود؛ اما اخترشناسان محاسبه می‌کنند که دیدن آن با استفاده از تلسکوپ‌های موجود امکان‌پذیر خواهد بود. براون می‌گوید:

من دوست دارم آن را پیدا کنم. اما اگر شخص دیگری آن را پیدا کند، بسیار خوشحال خواهم شد. به همین دلیل است که ما این مقاله را منتشر می‌کنیم. امیدواریم که افراد دیگر الهام بگیرند و شروع به جستجو کنند.

باتیگین نیز بیان کرد:

هر زمان که ایده جالبی مانند این داریم، همیشه قوانین کارل سیگان را برای تفکر انتقادی به‌کار می‌بریم که شامل تأیید مستقل حقایق، جستجوی توضیحات جایگزین و تشویق به بحث‌های علمی است. اگر سیاره X وجود داشته باشد، با هم آن را پیدا خواهیم کرد؛ یا توضیح دیگری برای داده‌هایی که تاکنون دریافت کرده‌ایم تعیین خواهیم کرد.

بر اساس نتایج شبیه‌سازی، هرچند نیروهای دیگری هم در بازی مداری اجرام فرانپتونی حضور دارند که می‌توانند رفتار این اجرام را تا حدودی توضیح دهند، اما احتمال این رویدادها بسیار کمتر است. خوشبختانه قرار است تا سال آینده، رصدخانه «ورا روبین» در شیلی، چشمان خود را به آسمان بگشاید. ابزارهای دقیق این رصدخانه، فرصت ایده‌آلی را برای یافتن احتمالی سیاره نهم و دهم فراهم خواهد کرد.