تم العثور على دليل على الكوكب 9 في الأجسام الجليدية التي تتسلل عبر نبتون

لقد ظهر المزيد من الأدلة على وجود كوكب إضافي افتراضي كامن في أبعد مناطق نظامنا الشمسي، وترتبط القرائن بالأجسام الجليدية التي تعبر مدار نبتون بينما تجتاز مسارات طويلة وملتفة حول الشمس.

تم افتراض الكوكب التاسع، كما يُشار إلى الكوكب المتوقع، لأول مرة في عام 2016 من قبل كونستانتين باتيجين ومايكل براون من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، وقد اكتشف الأخير أيضًا الكوكب القزم إيريس في عام 2005. ركزت أدلتهم الأصلية في الغالب على تجمعات الأجسام العابرة لنبتون ( TNOs)، وهي أجسام تقضي معظم مداراتها بعيدًا عن الشمس أكثر من نبتون. هذا بعيد جدًا . وبشكل أكثر تحديدًا، قام الثنائي بتكبير أجسام TNO ذات الميول العالية، مما يعني أن الأجسام تدور حول الشمس بزوايا شديدة الانحدار بالنسبة لمستوى مسار الشمس.

يمكن أن تقوم الجاذبية بسحب الأجسام من دائرة مسير الشمس وتجميعها معًا في مدارات شديدة الميل تشترك في "جوانب" مماثلة (أقرب وأبعد النقاط في مداراتها حول الشمس) والتي يتم توجيهها بميل مماثل بعيدًا عن مسير الشمس.

ذات صلة: قد تظهر الأدلة على "الكوكب 9" أن نظريتنا في الجاذبية غير مكتملة

ومع ذلك، ظل بعض علماء الفلك متشككين، بحجة أن ما رآه باتيجين وبراون على أنه تجمعات هو مجرد وهم ناتج عن التحيز الرصدي. يعارض الثنائي في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا هذا الأمر، وقد نشرا بالفعل ورقة بحثية تركز بشكل خاص على ملاحظات الأجسام TNO منخفضة الميل والتي لا تتجمع، ولكنها لا تزال تتمتع بخصائص مميزة.

تعتبر أجسام TNO الجليدية غريبة لأنها تقضي معظم حياتها أبعد من الشمس بمئات المرات مقارنة بالأرض، لكن مداراتها طويلة جدًا لدرجة أنها تنقض وتقضي فترة قصيرة أقرب إلى الشمس من نبتون، وهو 30 مرة فقط. أبعد عن الشمس من الأرض. قال باتيجين لموقع ProfoundSpace.org: "من خلال هذا العمل، نظرنا إلى الأجسام ذات المدارات طويلة الأمد ولكنها أيضًا تتفاعل بقوة مع نبتون، وتحديدًا تلك التي تعبر مدار نبتون".

هذا لا يشمل كل جسم يعبر مدار نبتون، لكي نكون واضحين. بلوتو هو مثال مضاد جيد. مثل بلوتو، فإن غالبية أجسام TNO ليس لديها مدارات مستطيلة مثل تلك المدرجة في البحث الجديد للفريق. بدلًا من ذلك، تمتلك معظم الأجسام TNO مسارات تجعلها قريبة نسبيًا بدرجة كافية من نبتون لفترات طويلة من الزمن، بحيث يمكن التحكم فيها بواسطة جاذبية العملاق الجليدي.

ومع ذلك، اهتم الفريق فقط بتلك الأجسام TNO التي تبعد مئات الوحدات الفلكية عن المد والجزر الثقالي لنبتون، حيث يمكن للكوكب التاسع أن يمارس تأثيرًا عليها – إذا كان موجودًا بالطبع. نظرًا لأن هذه الأجسام المدروسة تأتي من جميع الاتجاهات القريبة من مستوى مسير الشمس، دون إظهار أي سلوك عنقودي، فإن نفس ادعاء التحيز الذي تم تسويته في الأدلة السابقة فيما يتعلق بالميل العالي، فإن تكتلات TNOs لا تصمد.

إن أجسام TNO المدروسة، وأي أجسام أخرى تسير على مسارات مماثلة، لا تقضي الكثير من الوقت في مداراتها؛ على مدار ملايين السنين، فإن جاذبية العملاق الجليدي الأزرق السماوي نبتون تضربهم بعيدًا، مما يؤدي إلى تبعثرهم بعيدًا وعلى نطاق واسع وأحيانًا خارج النظام الشمسي بالكامل. وهذا يعني أن كل ما يرسل أجسام TNO إلى مدارات عابرة لنبتون يفعل ذلك بشكل مستمر. يجب أن تكون هناك عملية مستمرة للحفاظ على تجديد إمدادات TNO. هذا يعني أن المذنب لا يمكن أن يكون شيئًا حدث في الماضي البعيد، مثل نجم يمر بالقرب منه. يجب أن يكون شيئًا لا يزال موجودًا.

هناك سيناريوهان يمكن أن يضعا أجسام TNO بشكل منتظم في مدارات طويلة ومتعرجة تعبر مسار نبتون. أحد السيناريوهات هو المد المجري، وهو قوة المد والجزر الجاذبية لمجرة درب التبانة من حولنا والتي تؤثر على الأجسام داخل سحابة أورت، التي تقع بعيدًا وراء نبتون. تشعر هذه الأجسام بجاذبية الشمس بشكل غير محكم بسبب بعدها عن نجمنا المضيف، لكن المد المجري يمكن أن يدفعها أقرب نحو نبتون.

السيناريو الآخر – وربما الأكثر إثارة للاهتمام – هو أن جاذبية الكوكب التاسع تتسبب في اضطراب هذه الأجسام في سحابة أورت بدرجة كافية بحيث تقترب من نبتون بمرور الوقت.

أجرى باتيجين وفريقه – مايكل براون، وأليساندرو موربيديلي من مرصد كوت دازور في نيس، فرنسا، وديفيد نيسفورني من معهد أبحاث الجنوب الغربي في بولدر، كولورادو – مجموعتين من عمليات المحاكاة باستخدام بيانات رصد حقيقية، أجسام TNO ذات ميل منخفض وعبور نبتون لمعرفة السيناريو الأكثر دقة.

تضمنت إحدى المحاكاة كوكبًا كتلته خمسة أضعاف كتلة الأرض ويؤثر على أجسام TNO (الخصائص المحاكاة التي استخدموها للكوكب التاسع مستمدة من الخصائص التي تفسر الأدلة السابقة بشكل أفضل مثل تجمع أجسام TNO عالية الميل)، في حين أن الأخرى لا تحتوي المحاكاة على الكوكب التاسع على الإطلاق، وقد صممت نموذجًا للمد المجري فقط. من سيكون الأكثر مهارة في جعل أجسام TNO تمر بالقرب من نبتون؟

أظهرت عمليات المحاكاة أن أجسام TNO ذات الميل المنخفض لا يمكنها اختراق مدار نبتون بشكل منتظم إلا إذا كان الكوكب التاسع موجودًا بالفعل لمقلاعها. من تلقاء نفسها، تم حساب دوامات المد والجزر المجرية على أنها أضعف من أن تتمكن من تجاوز نبتون. وبالتالي، في محاكاة المد والجزر المجرية، تصل أجسام TNO إلى مسافة معينة من الشمس وليس أقرب – ولكن في سيناريو الكوكب التاسع، تنتشر أجسام TNO عبر نطاق من المدارات المتقاطعة مع نبتون، وهو ما يطابق ما نراه في الواقع .

وقال باتيجين: "لقد أظهرنا أنه يمكنك رفض السيناريو الذي يحدث فيه كل هذا بسبب المد والجزر المجرية بدرجة مذهلة من الأهمية الإحصائية". "على العكس من ذلك، فإن سيناريو الكوكب التاسع متوافق تمامًا مع البيانات."

يشبهها باتيجين بمباراة كرة قدم، حيث يكون نبتون هو حارس المرمى. يمكن للمد والجزر المجرية أن تطلق كائنات TNO نحو المرمى، ولكن ليس بالقوة الكافية لتجاوز حارس المرمى. من ناحية أخرى، فإن الكوكب التاسع يشبه الكوكب هاري كين، حيث يطلق بانتظام أجسام TNO أمام نبتون ببراعة.

وقال باتيجين: "ما نراه في البيانات هو مجموعة من الكرات داخل المرمى".

ومع ذلك، لا تزال عملية البحث عن مهاجم كرة القدم مستمرة.

وفي وقت لاحق من هذا العقد، سيتم افتتاح مرصد فيرا روبين في تشيلي وسيبدأ في إجراء مسح ليلي لكامل السماء باستخدام مرآة التلسكوب التي يبلغ قطرها 8.4 متر. سيكون قادرًا على اختبار الأدلة المتاحة حتى الآن على الكوكب التاسع – تجميع المدارات، ومحاذاة مستوياتها المدارية، وميلها المداري الحاد، وانتشار القنطور التراجعي (المدار للخلف). تشير هذه إلى الأجسام الجليدية التي جاءت من سحابة أورت والتي تدور حاليًا بين الكواكب الخارجية للنظام الشمسي. إذا كان أي من هذه الأوهام ناتجة عن التحيزات الرصدية، فإن ملاحظات فيرا روبين ستكشف عن وجودها. على الرغم من أن الأمر على العكس من ذلك، إلا أنه يمكن أن يعزز الأدلة، ويجد العديد من أجسام TNO التي تظهر نفس التأثيرات المحتملة للكوكب التاسع.

وقال باتيجين: "سيختبر كل خطوط أدلة الجاذبية هذه من خلال مسح جديد مستقل لا يخضع لنفس التحيزات مثل الدراسات السابقة".

ومن الممكن أيضًا أن يقطع مرصد فيرا روبين كل الطريق ويعثر بالفعل على التامالي الكبير.

وقال باتيجين: "بحكم كفاءته، ربما – ربما فقط – سيعثر على الكوكب التاسع". "سيكون ذلك رائعًا."

تم قبول النتائج الجديدة للنشر في مجلة The Astrophysical Journal Letters، وهي متاحة حاليًا كطبعة أولية.

تابعونا على أخبار جوجل