Tammikuussa 2016 tähtitieteilijät Mike Brown ja Konstantin Batygin julkaisivat ensimmäisen todisteen siitä, että aurinkokunnassamme voi olla toinen planeetta. Tämän hypoteettisen ruumiin, joka tunnetaan nimellä “Planet 9” (tai “Planet X” niille, jotka kiistävät kiistanalaisen IAU: n vuoden 2006 päätöslauselman) uskottiin kiertävän äärimmäisen etäisyyden päässä aurinkoomme, minkä todistaa se, että tietyt Neptunian esineet (TNO) näyttävät kaikki osoittavan samaan suuntaan.
Siitä lähtien on tullut muita todisteita, jotka ovat vahvistaneet Planet 9 / Planet X: n olemassaoloa. Kuitenkin tutkijaryhmä CU Boulderista ehdotti äskettäin vaihtoehtoista selitystä. Heidän tutkimuksensa mukaan Kuiper Belt Object -objektien (KBO) välinen vuorovaikutus saattaa selittää aurinkokunnan reunalla olevien "irrotettujen esineiden" omituisen dynamiikan.
Tutkijat esittelivät havaintonsa American Astronomical Society -järjestön 232. kokouksessa, joka pidettiin 3. – 7. Kesäkuuta Denverissä, Coloradossa. Esitys pidettiin 4. kesäkuuta tiedotustilaisuudessa, jonka otsikko oli ”Minor Planets, Dwarf Planets & Exoplanets”. Tutkimusta johti Jacob Fleisig, astrofysiikkaa CU Boulderissa opiskeleva jatko-opiskelija. Tutkimukseen osallistuivat Ann-Marie Madigan ja Alexander Zderic - apulaisprofessori ja jatko-opiskelija CU Boulderissa.
Tutkimuksensa vuoksi ryhmä keskittyi jäisiin kappaleisiin, kuten Sedna, pieni planeetta, joka kiertää aurinkoa etäisyydellä 76 AU perihelionista 936 AU aphelionilla. Muutaman etäisyydellä olevan esineen, kuten Erisin, lisäksi Sedna näyttää olevan erillään muusta aurinkokunnan järjestelmästä - jota astronomit ovat pyrkineet selittämään sen löytämisen jälkeen.
Michael Brown löysi myös Sednan, joka yhdessä Chad Trujillo Gemini-observatorion ja David Rabinowitzin kanssa Yalen yliopistosta havaitsi sen 14. marraskuuta 2003 suorittaessaan Kuiper-vyön tutkimusta. Sen lisäksi, että kiertämme aurinkoamme yli 11 000 vuoden ajan, tällä pienellä planeetalla ja muilla irrallaan olevilla esineillä on valtava, elliptinen kiertorata.
Lisäksi tämä kiertorata ei vie heitä Sednaa tai näitä muita esineitä mihin tahansa lähellä Neptunusta tai muuta kaasu jättiläistä. Toisin kuin Pluto ja muut Trans-Neptunian esineet (TNO), on siis mysteeri, kuinka ne saavuttivat nykyiset kiertoradallaan. Yhden hypoteettisen selityksen voi olla vielä löytämättä olevan planeetan (planeetta 9 / planeetta X), joka olisi noin 10-kertainen maan päällä, olemassaolo.
Vuosien kuluttua etsimästä tätä planeettaa ja yrittäessään selvittää, mihin sen kiertorata vie sen, tähtitieteilijöiden ei ole vielä löydetty Planet 9 / Planet X: tä. Kuten professori Madigan selitti äskettäisessä CU Boulder -lehdistötiedotteessa, siihen on toinen mahdollinen selitys. siellä tapahtuva painovoiman outo:
”Siellä on niin monia näistä ruumista. Mitä heidän kollektiivinen painovoimansa tekee? Voimme ratkaista suuren osan näistä ongelmista vain ottamalla huomioon kyseinen kysymys… Kun olet kauempana Neptunuksesta, asioilla ei ole mitään järkeä, mikä on todella jännittävää. ”
Vaikka Madigan ja hänen tiiminsä eivät alun perin pyrkineet etsimään uutta selitystä irrotettujen esineiden kiertoradalle, he päätyivät etsimään mahdollisuutta Jacob Fleisigin tietokonemallinnuksen ansiosta. Kehittäessään simulaatioita tutkia irrotettujen esineiden dynamiikkaa, hän huomasi jotain erittäin mielenkiintoista niiden käyttämästä avaruusalueesta.
Laskenut jäisten esineiden kiertoradat Neptunuksen ulkopuolelle, Fleisig ja muu joukkue huomasivat, että eri esineet käyttäytyvät paljon kuin eri kädet kellossa. Asteroidit liikkuvat kuin minuutin käsi (suhteellisen nopeasti ja rinnakkain), mutta suuret esineet, kuten Sedna, liikkuvat hitaammin kuin tunnin käsi. Lopulta kädet leikkaavat toisiaan. Kuten Fleisig selitti:
”Näet kasa pienempien esineiden kiertoratoja auringon puolelle. Nämä kiertoradat törmäävät isompaan kappaleeseen, ja tapahtuu vain, että nämä vuorovaikutukset muuttavat sen kiertoradan soikeasta muodosta pyöreämmäksi. ”
Fleisigin tietokonemalli osoitti, että Sednan kiertorata etenee normaalista irralliseen näiden pienimuotoisten vuorovaikutusten seurauksena. Se osoitti myös, että mitä suurempi irrotettu esine, sitä kauempana se pääsee aurinkoon - mikä on samaa mieltä aiemmista tutkimuksista ja havainnoista. Sen lisäksi, että nämä havainnot selittävät miksi Sedna ja vastaavat elimet käyttäytyvät samalla tavalla kuin ne, ne voivat antaa vihjeitä toiselle maapallon historian tärkeälle tapahtumalle.
Juuri tämä aiheutti dinosaurusten sukupuuttoon. Tähtitieteilijät ovat jo pitkään ymmärtäneet, että ulkoisen aurinkokunnan dynamiikka johtaa usein komeettojen lähettämiseen kohti aurinkojärjestelmää ennustettavissa olevassa aikataulussa. Tämä on seurausta jäisistä esineistä, jotka ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa, mikä aiheuttaa niiden kiertoratojen kiristymisen ja laajenemisen toistuvassa jaksossa.
Ja vaikka joukkue ei voi sanoa, että tämä malli oli vastuussa vaikutuksista, jotka aiheuttivat liitukauden - paleogeenin sukupuuttoon liittyvän tapahtuman (joka johti dinosaurusten sukupuuttoon 66 miljoonaa vuotta sitten), se on kiehtova mahdollisuus. Sillä välin tutkimus on osoittanut, kuinka kiehtova ulkoinen aurinkokunta on ja kuinka paljon siitä on vielä opittava.
"Kuva, jonka piirrämme ulkoisesta aurinkokunnasta oppikirjoissa, saattaa olla tarpeen muuttaa", Madigan sanoi. "Siellä on paljon enemmän tavaraa kuin luulimme, mikä on todella siistiä."
Tutkimus tehtiin mahdolliseksi NASA: n aurinkokunnan toiminnan ja Rocky Mountain Advanced Computing Consortium Summit -supertietokoneen tuen ansiosta.
