Die Suche nach Planet X erhält einen Schub mit der Entdeckung eines super entfernten Objekts

Eine neue Entdeckung verstärkt die Idee, dass ein großer, mysteriöser Planet — bekannt als Planet 9 oder Planet X-unsichtbar am Rande des Sonnensystems lauern kann. Astronomen sagen, sie haben ein winziges Objekt gefunden, das weit von der Sonne entfernt kreist und zur Planet X-Theorie passt. Tatsächlich wurde das Objekt möglicherweise sogar durch die Schwerkraft dieses verborgenen Planeten auf den Weg gebracht, den es jetzt nimmt.,

Der winzige Felsen — eloquent TG387 genannt und als „Goblin“ bezeichnet — wurde von Astronomen an der Carnegie Institution of Science mit einem riesigen japanischen Observatorium auf Hawaii namens Subaru entdeckt. Das Carnegie-Team entdeckte das Objekt erstmals 2015 und folgte ihm dann in den letzten vier Jahren auf seiner Reise um die Sonne. Diese Beobachtungen zeigten ein unglaublich entferntes Ziel. TG387 benötigt satte 40.000 Jahre, um nur eine Umlaufbahn um die Sonne zu erreichen., Und es ist auf einem sehr elliptischen Weg weit weg vom inneren Sonnensystem; Das nächste, was es jemals der Sonne kommt, ist 65 astronomische Einheiten (AU) oder 65 mal die Entfernung zwischen der Sonne und der Erde. Als Referenz kommt Pluto nur so weit wie 49 Kilometer von der Sonne entfernt.

Diese Umlaufbahn ist besonders verlockend, da sie TG387 in eine ausgewählte Gruppe entfernter Objekte des Sonnensystems versetzt, die alle auf die mögliche Existenz von Planet X hinweisen.Im Moment gibt es 14 weit entfernte Weltraumgesteine, die alle ähnliche Umlaufmuster aufweisen, was darauf hindeutet, dass dieser Planet da draußen ist., Ihre Wege sind alle super langgestreckt und sie gruppieren sich alle im selben Bereich, wenn sie sich der Sonne nähern. Plus, Ihre Bahnen sind alle gleich geneigt, und sie zeigen in die gleiche allgemeine Richtung, als ob etwas Großes sie an ähnliche Orte geschoben hat. Diese Objekte sind die stärksten Beweislinien, die Astronomen für Planet X haben, und die Suche nach einem neuen, das diesem Muster entspricht, verstärkt die Vorstellung, dass dieser Planet mehr als nur eine Theorie ist.,

Eine Grafik mit relativen Entfernungen der Planeten und des neuen Sonnensystemobjekts
Bild: Robert De Candanosa/Scott Sheppard/Carnegie Science Institution

Außerdem hilft jeder neue Fund den Astronomen, einzugrenzen, wo sie nach Planet X suchen müssen. „Jedes Mal, wenn wir eines dieser kleineren Objekte finden, werden wir feststellen, wo sich der größere Planet befinden könnte“, sagt Scott Sheppard, Astronom bei Carnegie Science und Hauptautor einer Studie im Astronomical Journal, in der die Entdeckung detailliert beschrieben wird. The Verge., „Sie sind alle auf sehr ähnlichen Bahnen, aber ihre Bahnen sind alle etwas anders, wo der Planet sein könnte.“

Die Idee, dass ein riesiger Planet jenseits von Neptun lauert, ist eine Idee, über die Astronomen seit dem letzten Jahrhundert spekuliert haben. Die Jagd nach diesem Planeten wurde jedoch 2012 viel ernster, als Sheppard und sein Team ein weit entferntes Objekt fanden, das wirklich einzigartig war. Es war ein Objekt namens VP113, und es hält derzeit den Rekord für das entfernteste Objekt, das die Sonne umkreist. Der Stern, der dem Stern am nächsten kommt, ist 80 Mal oder das 80-fache der Erde-Sonne-Entfernung., Sheppard bemerkte, dass dieses Objekt auch einem Pfad folgte, der dem einiger anderer entfernter Weltraumgesteine ähnlich war, sowie einem fernen Zwergplaneten namens Sedna. „Sie alle haben dieses Clustering, und das deutete darauf hin, dass etwas sie in ähnliche Arten von Umlaufbahnen drängte“, sagt Sheppard.

Dann haben 2016 ein Paar Forscher von Caltech, Mike Brown und Konstantin Batygin, die Mathematik gemacht. Basierend auf den Umlaufbahnen von sechs dieser Objekte schätzten sie, dass es einen Planeten gibt, der ungefähr das Zehnfache der Masse der Erde weit über Neptun hinaus umkreist., Ihre Berechnungen zeigten, dass es möglicherweise 10.000 bis 20.000 Jahre dauert, um die Sonne zu umkreisen. Brown und Batygin nannten den Phantomplaneten „Planet 9“, obwohl andere ihn Planet X Jahre zuvor genannt hatten.

Die Umlaufbahn von TG387 im Vergleich zu Sedna und VP113
Bild: Robert De Candanosa/Scott Sheppard/Carnegie Science Institution

Seitdem wurden immer mehr Objekte gefunden, die zu diesem Umlaufbahnmuster passen. Die Idee ist, dass sich diese Objekte in genau den richtigen Bahnen befinden, die benötigt werden, um den Gravitationszorn von Planet X zu überleben., Wenn sie einem anderen Weg folgen würden, würden sie wahrscheinlich mit dem großen Planeten kollidieren oder die Schwerkraft des Planeten würde sie aus dem Sonnensystem schleudern lassen. Alle diese sehr entfernten extremen Objekte kreisen jedoch so, dass sie Planet X nie nahe kommen, wenn sie ihre Umlaufbahnen kreuzen. „Wann immer der Planet die Umlaufbahn eines dieser Objekte überquert, befinden sich diese Objekte auf der anderen Seite des Sonnensystems. So kommen sie sich nie nahe“, sagt Sheppard.

Aber nicht alle dieser Objekte sind so zuverlässige Erzähler, wie sie sein könnten., „Unter diesen 14 Objekten erzählen einige eine genauere Geschichte als andere“, erzählt Batygin, der nicht an der heutigen Studie beteiligt war, The Verge. Zum einen überqueren einige der Objekte die Umlaufbahn von Neptun, und die Schwerkraft dieses Planeten könnte einen gewissen Einfluss auf die Objekte haben und ihre Routen verziehen. „Neptun hat den Effekt, Dinge durcheinander zu bringen, selbst wenn Sie eine Umlaufbahn haben, die sorgfältig von Planet 9 geformt wurde.“Das macht es schwer zu wissen, ob das Objekt wirklich von diesem unsichtbaren Planeten verdrängt wird oder nicht.,

TG387 bewegt sich über den Himmel, wie durch das Subaru-Teleskop gesehen
Bild: Scott Sheppard

Aber diese neue Entdeckung, TG387, ist etwas Besonderes, weil seine Umlaufbahn so weit entfernt ist. Wenn es am weitesten von der Sonne entfernt ist, wird der Felsen extrem 2.300 Meter entfernt sein. Tatsächlich ist es bemerkenswert, dass Astronomen alles gefunden haben, da es etwa siebenmal kleiner als Pluto und so weit weg ist. Aufgrund seiner extremen Entfernung wird TG387 jedoch in keiner Weise von den großen Objekten im inneren Sonnensystem beeinflusst. Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun haben keinen Einfluss auf seine Umlaufbahn., Das heißt, wenn dieses Objekt wirklich von Planet X herumgeschlagen wurde,könnte es mehr Informationen über die Umlaufbahn des Planeten enthalten als andere Objekte. Und als das Team Simulationen des Sonnensystems mit einem Planeten X durchführte, stellten sie fest, dass sich die Umlaufbahn dieses Objekts nicht ändern kann. „Dieser schließt sich einer Elite-Gruppe von sechs Objekten an, die stabil sind“, sagt Batygin.

Natürlich ist Planet X bei weitem nicht fertig. Es gibt nur 14 Objekte, die möglicherweise seine Existenz unterstützen. Das ist statistisch gesehen eine super niedrige Zahl., „Wir haben keine Zehn dieser Objekte“, sagt Michele Bannister, ein Astronom, der an der Queen ‚ s University Belfast entfernte kleine Körper studierte und nicht an dieser Forschung beteiligt war, The Verge. „Ich wäre sehr glücklich, wenn wir Zehn hätten, aber es gibt kaum eine Handvoll.“Darüber hinaus sagt Bannister, dass es wichtig ist, sich daran zu erinnern, dass Astronomen immer noch keine umfassende Momentaufnahme des fernen Sonnensystems haben. Die Jahreszeit, das Wetter und der Teil des Himmels, den ein Teleskop beobachtet, beeinflussen alle Arten von Objekten, die dort entdeckt werden, und verleihen der Probe eine Vorspannung.,

Außerdem befinden sich die Objekte, die wir finden, typischerweise auf ihren super entfernten Umlaufbahnen in der Nähe der Sonne, und das verzerrt unsere Entdeckungen ein wenig. Zum Beispiel wurde TG387 gefunden, als es ungefähr 80 AUs entfernt war, nicht Tausende von AUs entfernt. Das bedeutet, dass wir möglicherweise keine gute Vorstellung davon haben, was alles da draußen ist, weil wir die Objekte, die sich auf ihren Umlaufbahnen befinden, nicht sehen können. „Jedes dieser Objekte, die wir entdecken, ist die Spitze eines Eisbergs für eine größere Bevölkerung“, sagt Bannister., Für jede neue Entdeckung muss es Hunderttausende weitere Objekte geben, die Astronomen nicht sehen können. Und diese Objekte könnten eine andere Geschichte erzählen als der Planet X one.

Bannister, der vorhergesagt hat, dass ein Objekt wie TG387 im Sonnensystem existieren könnte, sagt jedoch, dass diese Entdeckung maßgeblich dazu beiträgt, unser Verständnis des fernen Sonnensystems zu gestalten. Wir verstehen immer noch nicht, warum es Objekte wie dieses gibt, die vollständig vom Rest der Planeten getrennt sind. „Sie haben eine großartige Entdeckung gemacht“, sagt sie., „Dies sind genau die Objekte, die wir finden müssen, um die Entstehung und Geschichte unseres Sonnensystems zu verstehen.“

In der Zwischenzeit besteht unsere beste Hoffnung bei der Suche nach Planet X darin, mehr Objekte zu finden, die seine Existenz bestätigen. „Wir erwarten nicht, dass jedes Objekt, das wir finden, zu diesem Muster passt, obwohl das gerade passiert“, sagt Sheppard. Besser noch, Planet X zu finden wäre auch ziemlich überzeugend. Das Problem ist, dass es viel Himmel zu durchsuchen gibt und unsere Teleskope nicht so viel Fläche gleichzeitig abdecken., Das Subaru-Teleskop auf Hawaii ist vielleicht das beste Werkzeug, da es die Fläche von etwa sechs Vollmonden gleichzeitig beobachten kann. Aber es ist immer noch schwierig, den genauen Ort eines so fernen, schwachen Planeten zu bestimmen. „Es ist viel wie die Suche nach Ihrem Ziel mit einem Scharfschützengewehr“, sagt Batygin. „Man muss wissen, wo man suchen muss.“

Aber TG387 hilft Astronomen in eine etwas bessere Richtung zu zeigen. Vor dieser Entdeckung gab es ungefähr 30 Umlaufbahnen, von denen Sheppard und sein Team dachten, dass Planet X sich befinden könnte. Jetzt sind es nur noch 25, sagt er., Und die Astronomen werden Mitte Oktober wieder bei Subaru sein, um die Suche aufzunehmen. „Wir haben ungefähr 30 Prozent der Hauptfläche abgedeckt, und wir hoffen, dass wir bis Ende dieses Jahres 60 bis 70 Prozent dieser Hauptfläche abgedeckt haben“, sagt Sheppard.

Wenn Planet X gefunden wird, dann wird eine ganz neue Ernte von Fragen. Vielleicht ist das größte von allen, woher es kam? Die meisten glauben nicht, dass es möglich ist, dass sich dieser Planet dort gebildet hat, wo er jetzt ist. Es bildete sich wahrscheinlich im inneren Sonnensystem und wurde nach außen geschleudert, vielleicht von Jupiter oder Saturn., „Das würde auf viele große Dinge hindeuten, die sich in unserem Sonnensystem gebildet haben, und es war ein sehr chaotischer Ort in der Formationszeit“, sagt Sheppard.

Aber bevor diese Fragen beantwortet werden können, muss Planet X gefunden werden. Und die auf der Jagd sind sicher, dass es passieren wird. „Ich bin wirklich ziemlich zuversichtlich – über ein 99-prozentiges Maß an Vertrauen -, dass Planet 9 wirklich da draußen ist“, sagt Batygin. „Es könnte in der Größenordnung von einem Jahrzehnt dauern, um zu finden, aber ich bin ziemlich zuversichtlich, dass es da ist.,“

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