Planete transneptuniene

Percival Lowell , creatorul ipotezei Planetei X

Același subiect în detaliu: obiect trans-neptunian .

În urma descoperirii planetei Neptun în 1846, ipoteza că o altă planetă ar putea exista dincolo de orbita sa a fost serios luată în considerare. Cercetarea a început la mijlocul secolului al XIX-lea și a culminat la începutul secolului al XX-lea cu investigația lui Percival Lowell asupra Planetei X , a cărei existență ar putea explica discrepanțele aparente pe orbitele giganților gazoși, în special în Uranus și Neptun, ^[1] speculând ipoteza. că gravitația unei noi și nevăzute planete mari și invizibile ar fi putut perturba suficient orbita lui Uranus pentru a explica neregulile sale. ^[2]

Descoperirea lui Pluto de către Clyde Tombaugh în 1930 părea să valideze ipoteza lui Lowell, iar Pluto a fost considerat oficial a noua planetă până în 2006. Totuși, Pluto era prea mic pentru a influența giganții gazoși cu propria gravitație, așa că în 1978 o scurtă căutare a a fost lansată o a zecea planetă. Cercetarea a fost abandonată și la începutul anilor 1990, când un studiu al măsurătorilor efectuate de sonda Voyager 2 a constatat că neregulile observate pe orbita lui Uranus s-au datorat unei ușoare supraestimări a masei lui Neptun. ^[3] După 1992, descoperirea a numeroase mici obiecte de gheață cu orbite similare sau chiar mai extinse decât cea a lui Pluto a dus la o dezbatere dacă să o considerăm o planetă sau să o clasificăm, împreună cu vecinii săi, separat. Deși un număr dintre membrii mai mari ai acestui grup au fost descriși inițial ca planete, în 2006 Uniunea Astronomică Internațională a reclasificat Pluto și vecinii săi mai mari ca planete pitice , lăsând doar opt planete în Sistemul Solar. ^[4]

Astăzi, aproape întreaga comunitate astronomică este de acord că planeta X nu există, dar această idee a fost preluată de unii astronomi pentru a explica alte anomalii găsite în cel mai exterior sistem solar . În cultura populară, și chiar și printre unii astronomi, ^[5] Planeta X a devenit un termen folosit pentru orice planetă necunoscută din sistemul solar exterior, indiferent de relația sa cu ipoteza lui Lowell. Pe baza altor dovezi, au fost propuse și alte planete trans-neptuniene.

Cercetări timpurii

Jacques Babinet, unul dintre primii designatori ai unei planete trans-neptuniene

În 1840, matematicianul francez Urbain Le Verrier a folosit mecanica newtoniană pentru a analiza perturbațiile orbitei lui Uranus și a emis ipoteza că acestea au fost cauzate de atracția gravitațională a unei planete încă nedescoperite. Le Verrier a prezis locația acestei noi planete și și-a trimis calculele astronomului german Johann Gottfried Galle . La 23 septembrie 1846, în noaptea de după primirea scrisorii, Galle și elevul său Heinrich d'Arrest au descoperit Neptun, exact unde prezisese Le Verrier. ^[6] Câteva discrepanțe ușoare în orbitele uriașilor gazoși au rămas încă de explicat. Aceste discrepanțe au fost luate în considerare pentru a indica existența unei alte planete care orbitează dincolo de Neptun.

Chiar înainte de descoperirea lui Neptun, unii credeau că o singură planetă nu era suficientă pentru a explica discrepanțele. La 17 noiembrie 1834, astronomul amator britanic reverendul Thomas John Hussey a raportat astronomului regal britanic, George Airy Biddell , o conversație pe care a avut-o cu astronomul francez Alexis Bouvard . Hussey a raportat că, atunci când i-a sugerat lui Bouvard că mișcarea neobișnuită a lui Uranus se poate datora influenței gravitaționale a unei planete necunoscute, el a răspuns că și el a venit cu ideea și că are o corespondență pe această temă. Cu Peter Andreas Hansen , director al Observatorului Seeberg din Gotha. Opinia lui Hansen era că un singur corp nu putea explica în mod adecvat mișcarea lui Uranus și a teoretizat că două planete se află dincolo de Uranus. ^[7]

În 1848, Jacques Babinet a ridicat o obiecție la calculele lui Le Verrier, susținând că masa lui Neptun era mai mică și orbita sa mai mare decât prezisese inițial Le Verrier. El a postulat, bazându-se pe o simplă scădere din calculele lui Le Verrier, că o altă planetă de aproximativ 12 mase terestre, pe care a numit-o „Hyperion”, trebuie să existe dincolo de Neptun. ^[7] Le Verrier a denunțat ipoteza lui Babinet, spunând: „[Nu este] absolut nimic cu care să se determine poziția altei planete, cu excepția unei ipoteze în care imaginația joacă un rol prea mare”. ^[7]

În 1850 James Ferguson, astronom asistent la Observatorul Naval al Statelor Unite , a descoperit că „pierduse” o stea pe care o observase, GR1719k. Locotenentul Matthew Maury, superintendentul Observatorului, a susținut că aceasta este o dovadă că trebuie să fie o nouă planetă. Cercetările ulterioare nu au reușit să găsească „planeta” într-o locație diferită și în 1878, CHF Peters, directorul Observatorului Hamilton College din New York , a dovedit că steaua nu dispăruse deloc și că rezultatele anterioare s-au datorat unei erori. . ^[7]

În 1879, Camille Flammarion a observat că cometele 109P / Swift-Tuttle și 177P / Barnard aveau un afeliu de 47 și respectiv 49 UA , sugerând că ar putea marca raza orbitală a unei planete necunoscute care le-a atras pe o orbită eliptică. ^[7] Astronomul Georges Forbes a concluzionat, pe baza acestor dovezi, că două planete trebuie să existe dincolo de Neptun. El a calculat, pe baza faptului că patru comete posedau afele la aproximativ 100 UA și alte șase cu afele grupate la aproximativ 300 UA, elementele orbitale ale unei perechi de ipotetice planete trans-Neptuniene. Aceste elemente s-au asortat sugestiv cu cele calculate independent de un alt astronom, David Peck Todd, dând mulți impresia că ar putea fi valabile. ^[7] Cu toate acestea, scepticii au susținut că orbitele cometelor în cauză erau încă prea incerte pentru a oferi rezultate semnificative. ^[7]

În anii 1900 și 1901, directorul Observatorului Harvard College William Henry Pickering a efectuat două căutări pentru planete trans-neptuniene. Primul a fost inițiat de astronomul danez Hans Emil Lau care, după ce a studiat datele despre orbita lui Uranus din 1690 până în 1895, a concluzionat că o singură planetă trans-Neptuniană nu putea explica discrepanțele din orbita sa și a ipotezat poziția a două planete. . considerat responsabil de el. Al doilea a început când Gabriel Dallet a sugerat că o singură planetă transneptuniană situată la 47 UA ar putea explica mișcarea lui Uranus. Pickering a fost de acord să examineze plăcile pentru eventuale planete, dar nu s-a găsit nimic. ^[7]

În 1909, Thomas Jefferson Jackson See , un astronom cu reputație de egocentric și anti-bastian, a susținut „că există cu siguranță una, probabil două, poate trei dintre planetele dincolo de Neptun”. ^[8] Numind provizoriu prima planetă „Oceanus”, el le-a atribuit distanțe față de Soare la 42, 56 și respectiv 72 UA. El nu a dat nicio indicație cu privire la modul în care le-a determinat existența și nu a fost întreprinsă nicio cercetare pentru a le localiza. ^[8]

În 1911, astronomul indian Venkatesh P. Ketakar a sugerat existența a două planete trans-neptuniene, pe care le-a numit Brahma și Vishnu, refăcând modelele observate de Pierre Simon Laplace în sistemul planetar al lui Jupiter și aplicându-le pe planetele exterioare. ^[9] Cele trei luni interioare galileene ale lui Jupiter, Io , Europa și Ganimedes , sunt blocate într-o rezonanță complicată 1: 2: 4 numită rezonanță Laplace . ^[10] Ketakar a susținut că Uranus, Neptun și ipoteticele sale planete trans-Neptuniene erau blocate într-o rezonanță asemănătoare lui Laplace. Calculele sale au prezis o distanță medie până la Brahma de 38,95 UA și o perioadă orbitală de 242,28 de ani de pe Pământ (rezonanță 3: 4 cu Neptun). Când Pluto a fost descoperit 19 ani mai târziu, distanța sa medie de 39,48 UA și perioada orbitală de 248 de ani de pe Pământ erau aproape de predicția lui Ketakar (Pluto are de fapt o rezonanță 2: 3 cu Neptun). Ketakar nu a făcut nicio predicție pentru elementele orbitale, altele decât distanța medie și perioada. Nu este clar cum Ketakar a ajuns la aceste valori, iar a doua sa planetă, Vishnu, nu a fost niciodată identificată. ^[9]

Planeta X

Același subiect în detaliu: Planeta X.

În 1894, cu ajutorul lui William Pickering, Percival Lowell , un bogat bostonian, a fondat Observatorul Lowell în Flagstaff, Arizona . În 1906, convins că ar putea rezolva enigma orbitei lui Uranus, a început un mare proiect în căutarea unei planete trans-Neptuniene ^{[11], pe} care a numit-o Planeta X. X-ul din nume reprezintă necunoscutul (pronunțat ca litera) și nu cifra romană 10 (în prezent, planeta X ar fi a noua planetă). Încercând să depisteze Planeta X, Lowell spera să-și restabilească credibilitatea științifică, degradat din cauza credinței sale ridiculizate că caracteristicile asemănătoare canalelor vizibile pe suprafața lui Marte erau văzute ca canale construite de o civilizație inteligentă. ^[12]

Cercetările timpurii ale lui Lowell s-au concentrat asupra eclipticii , planul înconjurat de zodiac în care se află celelalte planete ale sistemului solar. Folosind o cameră de 5 inci, a examinat manual peste 200 de expuneri de trei ore cu o lupă, fără să găsească nicio planetă. La acea vreme, Pluto era prea mult deasupra eclipticii pentru a fi acoperit de sondaj. ^[11] După ce și-a revizuit predicțiile despre posibila locație, Lowell a efectuat o a doua căutare în anii 1914-1916. ^[11] În 1915 a publicat Memoriile unei planete transneptuniene , în care afirma că Planeta X avea o masă de aproximativ șapte ori mai mare decât a Pământului, aproximativ jumătate din cea a lui Neptun și o distanță medie de Soare de 43 UA. El a speculat că Planeta X ar putea fi un obiect albedo mare, cu densitate mică și mare, cum ar fi giganții gazoși. Ar fi arătat un disc cu un diametru de aproximativ o secundă de arc și o magnitudine aparentă între 12 și 13, suficient de luminos pentru a fi detectat. ^{[11] [13]}

Separat, în 1908, Pickering a anunțat că, analizând neregulile orbitei lui Uranus, a găsit dovezi pentru o nouă planetă. Planeta sa ipotetică, numită „Planeta O” (deoarece a venit după „N”, sau Neptun), ^[14] avea o rază orbitală medie de 51,9 UA și o perioadă orbitală de 373,5 ani. ^[7] Plăcile luate la observatorul său din Arequipa , Peru , nu au arătat nicio dovadă a planetei, iar astronomul britanic PH Cowell a arătat că neregulile depistate pe orbita lui Uranus au dispărut practic după luarea în considerare a deplasării longitudinale a planetei. ^[7] Însuși Lowell, în ciuda asocierii sale strânse cu Pickering, a respins Planeta O fără apel, spunând: „Această planetă a fost numită corect„ O ”: nu este nimic deloc.” ^[15] Patru dintre plăcile fotografice luate în căutarea „Planetei O” de astronomii de la Observatorul Mount Wilson în 1919, fără să știe de Pickering, au surprins imagini ale lui Pluton, care, totuși, nu vor fi descoperite decât ani mai târziu. ^[16] Pickering a continuat să propună multe alte posibile planete trans-neptuniene până în 1932, numindu-le P , Q , R , S , T și U : niciuna dintre ele nu a fost identificată vreodată. ^[9]

Descoperirea lui Pluto

Același subiect în detaliu: Pluton (astronomie) .

Moartea subită a lui Lowell în 1916 a făcut ca întreruperea căutării Planetei X. Eșecul căutării planetei, potrivit unui prieten, „l-a ucis practic”. ^[17] Constance Lowell, văduva lui Percival Lowell, a implicat ulterior observatorul într-o lungă bătălie juridică pentru a-și asigura partea din moștenirea de milioane de dolari, ceea ce a împiedicat reluarea căutării Planetei X timp de câțiva ani. ^[18] În 1925, observatorul a obținut obiective pentru un nou telescop cu câmp lat de 13 inci pentru a continua cercetarea, construit cu fonduri de la George Lowell, fratele lui Percival. ^[11] În 1929, directorul Observatorului, Vesto Melvin Slipher , i-a atribuit sarcina de localizare a planetei lui Clyde Tombaugh, un băiat de la Kansas, în vârstă de 22 de ani, care tocmai ajunsese la Observatorul Lowell după ce l-a impresionat pe Slipher cu un copie a propriilor sale desene astronomice. ^[18]

Sarcina lui Tombaugh a fost de a captura sistematic secțiuni din cerul nopții în perechi de imagini. Fiecare imagine a unui cuplu a fost făcută la două săptămâni distanță. Apoi a plasat ambele imagini ale fiecărei secțiuni într-o mașină numită flash comparator , care prin schimbul de imagini a creat rapid iluzia de mișcare a unui corp planetar. Pentru a reduce probabilitatea ca un obiect în mișcare rapidă (și, prin urmare, mai aproape) să poată fi confundat cu noua planetă, Tombaugh a filmat fiecare regiune în apropierea punctului său de opoziție, la 180 de grade de Soare, unde mișcarea aparentă retrogradă pentru obiecte dincolo de orbita Pământului este la maxim. De asemenea, a făcut o a treia lovitură de verificare pentru a elimina orice rezultate false cauzate de defecte într-o singură placă. Tombaugh a decis să filmeze întregul zodiac, mai degrabă decât să se concentreze asupra regiunilor sugerate de Lowell. ^[11]

La începutul anilor 1930, cercetările lui Tombaugh au ajuns la constelația Gemenilor. La 18 februarie 1930, după ce a căutat aproape un an și a examinat aproape 2 milioane de stele, Tombaugh a descoperit un obiect în mișcare pe plăcile fotografice luate pe 23 și 29 ianuarie ale aceluiași an. ^[19] O fotografie de calitate inferioară făcută pe 21 ianuarie a confirmat mișcarea. ^[18] După confirmare, Tombaugh a intrat în biroul lui Slipher și a declarat: „Doctor Slipher, ți-am găsit Planeta X”. ^[18] Obiectul se afla la doar șase grade față de oricare dintre pozițiile sugerate de Lowell pentru planeta X; parcă ar fi fost în cele din urmă „răzbunat”. ^[18] După ce observatorul a obținut fotografii de confirmare suplimentare, știrile descoperirii au fost telegrafiate la Harvard College Observatory la 13 martie 1930. Noul obiect a fost ulterior pre-descoperit pe fotografii care datează din 19 martie 1915. ^[16] The decizia de a numi obiectul Pluto a însemnat, de asemenea, să îl onoreze pe Percival Lowell, deoarece inițialele sale corespundeau primelor două litere ale cuvântului. ^[20] După descoperirea lui Pluto, Tombaugh a continuat să caute în ecliptică alte obiecte îndepărtate, găsind sute de stele variabile și asteroizi, două comete, dar nici alte planete. ^[21]

Pluto pierde titlul Planetei X

Imagine a descoperirii lui Charon

Spre dezamăgirea și surpriza Observatorului, Pluto nu a arătat niciun disc vizibil: a apărut ca un punct, nu era diferit de o stea și, la doar 15 grade, era de șase ori mai puțin luminos decât prezisese Lowell, ceea ce însemna că era foarte mic sau foarte întunecat. ^[11] Din moment ce astronomii de la Observatorul Lowell au crezut că Pluto este suficient de masiv pentru a perturba planetele, au crezut că trebuie să aibă un albedo de 0,07 (ceea ce înseamnă că reflectă doar 7% din lumina care o lovește); aproape la fel de întunecată ca asfaltul și similară cu cea a lui Mercur , cea mai puțin reflectantă planetă. ^[1] Aceasta ar da un diametru presupus de aproximativ 8.000 km, sau aproximativ 60% din cel al Pământului. ^[22] Observațiile au arătat, de asemenea, că orbita lui Pluto era foarte eliptică, mult mai mult decât orice altă planetă. ^[23]

Unii astronomi și-au exprimat scepticismul cu privire la rezultat. La scurt timp după descoperirea sa din 1930, Armin Otto Leuschner a contestat statutul lui Pluton, susținând că luminozitatea redusă și excentricitatea orbitală ridicată îl făceau mai mult ca un asteroid sau o cometă: „Rezultatul observatorului Lowell confirmă excentricitatea ridicată anunțată de noi pe 5 aprilie. Ar putea fi un asteroid mare, cu o orbită destul de deranjat de apropierea unei planete de dimensiunea lui Jupiter, sau a unuia dintre multele obiecte planetare pe termen lung încă de descoperit, sau o cometă strălucitoare ". ^[23] Folosind o formulă matematică, Ernest William Brown a declarat în 1931 că neregulile observate pe orbita lui Uranus ar fi putut să nu fi fost cauzate de efectul gravitațional al unei planete mai îndepărtate și că, prin urmare, predicția lui Lowell trebuia considerată „a toate întâmplătoare ". ^[24]

La mijlocul secolului al XX-lea, estimările de masă ale lui Pluto au fost revizuite în jos. În 1931, Nicholson și Mayall și-au calculat masa, pe baza presupusului său efect asupra giganților gazoși, aproximativ ca cel al Pământului ^[25] , în timp ce în 1949, măsurătorile diametrului lui Pluto au condus la concluzia că era jumătate din mărimea dintre Mercur și Marte și că masa sa era probabil aproximativ 0,1 din cea a Pământului. ^[26] În 1976, Dale Cruikshank, Carl Pilcher și David Morrison de la Universitatea din Hawaii au analizat spectrele de pe suprafața lui Pluto și au stabilit că acesta trebuie să conțină metan înghețat, care este foarte reflectiv. Aceasta însemna că Pluto, departe de a fi întunecat, era de fapt excepțional de strălucitor și, prin urmare, masa sa probabil că trebuie să fi fost nu mai mult de 0,01 din cea a Pământului. ^[27]

Mărimea lui Pluto a fost definitiv stabilită în 1978, când astronomul american James Christy și-a descoperit luna Charon . Acest lucru i-a permis, împreună cu Robert Sutton Harrington de la Observatorul Naval al Statelor Unite, să măsoare masa sistemului Pluto-Charon prin observarea directă a mișcării orbitale a lunii în jurul lui Pluto. ^[28] Masa lui Pluto a fost fixată la 1,31 × 10 ²² kg: aproximativ o cinci sutime din cea a Pământului sau o șesime din cea a Lunii, prin urmare prea mică pentru a explica discrepanțele observate pe orbitele planetelor exterioare. „Predicția” lui Lowell a fost o coincidență: dacă a existat o planetă X, nu a fost Pluto. ^[29]

Căutări ulterioare ale planetei (planetelor) X

După 1978, unii astronomi și-au continuat căutarea Planetei X a lui Lowell, convinși că, din moment ce Pluto nu mai era un candidat viabil, trebuie să existe o a zecea planetă invizibilă care să perturbe planetele exterioare. ^[30]

În anii 1980 și 1990, Robert Harrington a efectuat cercetări pentru a determina adevărata cauză a aparentelor nereguli. ^[30] El a calculat că orice planetă X ar fi de aproximativ trei ori distanța dintre Neptun și Soare, orbita acesteia ar fi foarte excentrică și foarte înclinată pe ecliptică, aproximativ 32 de grade față de planul orbital al celorlalte planete. ^[31] Această ipoteză a avut o recepție mixtă. Brian Marsden , de la Minor Planet Center de la Universitatea Harvard, un binecunoscut sceptic al Planetei X, a subliniat că aceste discrepanțe au fost de o sută de ori mai mici decât cele observate de Le Verrier și ar fi putut fi cu ușurință datorate unei erori de observație. ^[32]

În 1972, Joseph Brady de la Laboratorul Național Lawrence Livermore a studiat neregulile din mișcarea cometei Halley . Brady a susținut că ar putea fi cauzate de o planetă de dimensiunea lui Jupiter, dincolo de Neptun, pe o orbită retrogradă în jurul Soarelui. Cu toate acestea, atât Marsden, cât și Kenneth Seidelmann, un susținător al Planetei X, au atacat ipoteza, arătând că cometa lui Halley scoate jeturi de material în mod aleatoriu și neregulat, provocând modificări în traiectoria orbitei sale și că un obiect la fel de masiv precum planeta X a lui Brady ar fi afectat foarte mult orbitele planetelor exterioare. ^[33]

Deși misiunea sa nu a necesitat o căutare a Planetei X, observatorul spațial IRAS a făcut scurt timp titluri în 1983 din cauza unui „obiect necunoscut” care a fost descris la început ca „probabil la fel de mare ca planeta gigantică Jupiter și așa mai departe. Aproape de Pământul care este probabil parte a acestui sistem solar ". ^[34] O analiză ulterioară a relevat faptul că din mai multe obiecte neidentificate, nouă erau galaxii îndepărtate, iar a zecea era un „ cirus interstelar ”: niciunul dintre ele nu a fost găsit a fi un corp în sistemul solar. ^[35]

În 1988, AA Jackson și RM Killen au studiat stabilitatea rezonanței lui Pluto cu Neptun, simulând „Planetele X” cu mase diferite și la diferite distanțe de Pluto. Orbitele lui Pluto și Neptun sunt în rezonanță 3: 2, ceea ce previne o coliziune sau chiar orice întâlnire apropiată, indiferent de separarea lor pe axa z . S-a constatat că masa obiectului ipotetic trebuia să depășească de 5 ori masa pământului pentru a sparge rezonanța. În test, patru orbite ale unei planete transplutoniene au fost integrate înainte timp de patru milioane de ani, pentru a determina efectele acestui obiect asupra stabilității rezonanței 3: 2 Neptun-Pluton. Planetele trans-plutoniene de 0,1 și 1,0 mase terestre care orbitează la 48,3 și respectiv 75,5 UA, nu deranjează rezonanța 3: 2. Planetele a 5 mase terestre cu semiaxe majoră de 52,5 și 62,5 UA interferează cu librația de patru milioane de ani a argumentului perihelului lui Pluto. ^[36]

Negarea Planetei X

Harrington a murit în ianuarie 1993, fără să fi găsit Planeta X. ^[37] Șase luni mai devreme, E. Myles Standish folosise date din zburatul lui Neptun din Voyager 2 din 1989 pentru a-și recalcula efectul gravitațional asupra Uranus. ^[38] Aceste date au redus masa totală a planetei cu 0,5%, o valoare comparabilă cu masa lui Marte. ^[37] . Când noua valoare de masă a lui Neptun a fost utilizată de dezvoltarea efemeridelor a Jet Propulsion Laboratory (JPL DE), presupuse discrepanțe în orbita lui Uranus au dispărut, la fel ca și nevoia unei Planete X. ^[3] În traiectoria tuturor sonde spațiale, cum ar fi Pioneer 10 , Pioneer 11 , Voyager 1 și Voyager 2, nu există diferențe atribuite forței gravitaționale a unui obiect mare care nu a fost încă descoperit în sistemul solar exterior. ^[39] Astăzi, majoritatea astronomilor sunt de acord că planeta X, așa cum a numit-o Lowell, nu există. ^[40]

Descoperirea altor obiecte trans-neptuniene

Comparație artistică a lui Eris , Pluto , Makemake , Haumea , Sedna , Gonggong , Quaoar , Ogre și Pământ . Aceste opt obiecte trans-neptuniene au cea mai mare magnitudine absolută .

Același subiect în detaliu: centura Kuiper .

După descoperirea lui Pluto și Charon , nu mai transneptuniene obiecte (TNOs) s - au găsit până (15760) 1992 QB1 în 1992. ^[41] De atunci, au fost identificate sute de aceste obiecte, dintre care majoritatea sunt acum recunoscute ca aparținând către Centura Kuiper , un roi de corpuri înghețate lăsate de formarea Sistemului Solar care orbitează în apropierea planului ecliptic dincolo de Neptun. În timp ce niciunul dintre ei nu este la fel de mare ca Pluto, unele dintre aceste obiecte trans-neptuniene îndepărtate, cum ar fi Sedna , au fost inițial descrise în mass-media drept „noi planete”. ^[42]

În 2005, astronomul Mike Brown și echipa sa au anunțat descoperirea UB 313 din 2003 (denumită mai târziu Eris după zeița greacă a discordiei), un obiect trans-neptunian chiar mai mare decât Pluto. ^[43] La scurt timp după aceea, un comunicat al Jet Propulsion Laboratory a descris obiectul drept „a zecea planetă”. ^[44]

Eris nu a fost niciodată clasificat oficial ca planetă, iar definiția Uniunii Astronomice Internaționale a unei planete în 2006 a definit atât Eris, cât și Pluto nu ca planete, ci ca planete pitice, deoarece nu posedă o dominanță orbitală . ^[4] Ei nu orbitează în jurul Soarelui singuri, ci ca parte a unei populații de obiecte de dimensiuni similare. Pluto în sine este acum cunoscut ca membru al centurii Kuiper și ca a doua cea mai mare planetă pitică după Eris. Unii astronomi, în special Alan Stern , care se ocupă de misiunea NASA la Pluto New Horizons , susțin că definiția UAI este imperfectă și că Pluto, Eris și toate obiectele mari trans-neptuniene, precum Makemake , Sedna , Quaoar și Varuna , ar trebui considerată planete reale. ^[45]

Eris este într-adevăr prea mic pentru a avea vreun efect semnificativ asupra orbitelor planetelor exterioare. Nu este Planeta X, iar descoperirea ei nu poate reabilita teoria. ^[46]

Propuneri ulterioare pentru planete transneptuniene

Deși majoritatea astronomilor acceptă faptul că planeta X a lui Lowell nu există, unii dintre ei au reînviat ideea că o planetă mare invizibilă poate crea efecte gravitaționale vizibile în sistemul solar exterior. Aceste obiecte ipotetice sunt adesea denumite „Planeta X”, deși concepția lor poate varia foarte mult de cea propusă de Lowell. ^{[47] [48]}

Reciful Kuiper

Același subiect în detaliu: centura Kuiper .

Centura Kuiper se termină brusc la o distanță de 48 de unități astronomice (AU) de Soare (prin comparație, Neptun este la 30 UA de Soare); ^[49] această întrerupere bruscă, cunoscută sub numele de „reciful Kuiper”, ar putea fi atribuită prezenței unui obiect cu o masă între cele de pe Marte și Pământ situat la mai mult de 48 UA. ^[50] Prezența unei planete asemănătoare cu Marte pe o orbită circulară la 60 UA conduce la un tip de TNO incompatibil cu observațiile: ar tinde să reducă în mod semnificativ populația din Plutinos . ^[51] Astronomii nu au exclus posibilitatea unei planete mai masive asemănătoare Pământului situată la mai mult de 100 UA cu o orbită excentrică și înclinată. Simulările pe computer efectuate de Patryk Lykawka de la Universitatea din Kobe indică faptul că un corp cu o masă cuprinsă între 0,3 și 0,7 mase de pământ, ejectat spre exterior de Neptun la scurt timp după formarea sistemului solar și în prezent pe o orbită alungită între 101 și 200 UA de la Soare , ar putea explica reciful Kuiper și obiecte deosebite detașate, cum ar fi Sedna. ^[51] În timp ce unii astronomi au susținut aceste afirmații cu prudență, alții i-au respins ca „inventați”. ^[48]

În 2012, Rodney Gomes de la Observatorul Național al Braziliei a configurat orbitele a 92 de obiecte din Centura Kuiper, constatând că șase dintre ele erau mult mai alungite decât se aștepta. Cea mai simplă explicație pentru aceasta părea să fie atracția gravitațională a unui însoțitor planetar îndepărtat, cum ar fi un obiect de dimensiunea lui Neptun la 1500 UA sau un obiect de dimensiunea lui Marte la aproximativ 53 UA. ^[52]

Tyche

O altă ipoteză susține că cometele pe termen lung, mai degrabă decât să ajungă din puncte aleatoare pe cer, așa cum se crede în mod obișnuit, sunt de fapt grupate într-o centură înclinată spre ecliptică. Această grupare ar putea fi explicată dacă cometele ar fi deranjate de un obiect invizibil, cel puțin la fel de mare ca Jupiter, poate un pitic maro . Planeta ipotetică sau însoțitorul Soarelui ar fi situată în partea exterioară a norului Oort . ^{[53] [54]} Această ipoteză a fost propusă pentru prima dată de John Matese de la Universitatea din Louisiana la Lafayette în 1999. ^[55] De asemenea, el a sugerat că atracția gravitațională a unui astfel de obiect ar putea explica orbita particulară a Sednei. ^[56] Nel 2011, Matese e Daniel Whitmire dichiararono che le prove di questo oggetto, che chiamarono Tyche , sarebbero ricavabili dall'archivio dei dati raccolti dal telescopio WISE della NASA . ^[57] Il nome deriva dalla sorella di Nemesi nella mitologia greca, un riferimento che hanno scelto per evitare confusione con Nemesis , un (ipotetico) oggetto simile proposto per primo da Richard Muller nel 1984. Essi credono che l'orbita di Tyche si trovi a circa 500 volte la distanza di Nettuno, pari a 15.000 AU o circa un quarto di anno luce , e ipotizzano che Tyche possa avere da uno a quattro volte la massa di Giove , e abbia una temperatura superficiale relativamente alta di circa 200 K (-73 °C), ^[57] a causa del calore residuo dalla sua formazione e del riscaldamento Kelvin-Helmholtz .

Ricerca di pianeti con criterio di probabilità

Inoltre, criteri di tipo probabilistico sono stati usati per proporre l'esistenza di oggetti con dimensioni di pianeti nel Sistema Solare esterno. L'orbita di 12.000 anni di Sedna è talmente eccentrica che solo una piccola parte della sua orbita si trova vicino al Sole, dove essa potrebbe facilmente essere osservata. Questo significa che, a meno di considerare la sua scoperta un bizzarro incidente, probabilmente esiste una numerosa popolazione di oggetti grandi circa come Sedna ancora da trovare nella sua regione orbitale. ^[58] Mike Brown, lo scopritore di Sedna, nella sua conferenza del 2007 al Lowell notò che "Sedna è grande circa tre quarti di Plutone. Se ci sono sessanta oggetti grandi tre quarti di Plutone, allora probabilmente ci sono 40 oggetti grandi come Plutone... Se ci sono quaranta oggetti grandi come Plutone, allora ci sono probabilmente dieci che sono due volte le dimensioni di Plutone. Ci sono probabilmente tre o quattro che sono tre volte le dimensioni di Plutone, e il più grande di questi oggetti... è probabilmente delle dimensioni di Marte o di quelle della Terra." ^[59] Tuttavia, egli osservò che, qualora venisse trovato un oggetto di dimensioni comparabili a quelle della Terra, esso sarebbe comunque un pianeta nano per definizione, in quanto non avrebbe pulito a sufficienza il suo vicinato. ^[59]

Alone dei pianeti oligarchi

La teoria oligarca della formazione dei pianeti suggerisce che, nelle prime fasi dell'evoluzione del Sistema Solare, ci furono centinaia di oggetti della dimensione di pianeti, noti come oligarchi. Nel 2005, l'astronomo Eugene Chiang ipotizzò che mentre alcune di questi oligarchi sarebbero diventati i pianeti che oggi conosciamo, la maggior parte di essi sarebbe stata scagliata verso l'esterno dalle interazioni gravitazionali. Alcuni potrebbero essere sfuggiti al Sistema Solare per diventare dei pianeti interstellari , mentre altri sarebbero in orbita in un alone attorno al Sistema Solare, con periodi orbitali di milioni di anni. Questo alone si troverebbe a 1000-10.000 UA dal Sole, oppure tra un trentesimo e un terzo della distanza dalla nube di Oort . ^[60]

Note

Bibliografia

• Ken Croswell,Planet Quest: The Epic Discovery of Alien Solar Systems , New York, The Free Press, 1997, ISBN 978-0-684-83252-4 .
• Mark Littman,Planets Beyond: Discovering the Outer Solar System , New York, Wiley, 1990, ISBN 978-0-471-51053-6 .
• Govert Schilling,The Hunt for Planet X: New Worlds and the Fate of Pluto , New York, Springer, 2009, ISBN 978-0-387-77804-4 .
• Clyde W. Tombaugh, The Search for the Ninth Planet, Pluto , in Astronomical Society of the Pacific Leaflets , vol. 5, 1946, pp. 73–80, Bibcode : 1946ASPL....5...73T .

Altre letture

• SEDS on Planet X , su nineplanets.org .
• E. Myles Standish, Jr., Planet X: No Dynamical Evidence in the Optical Observations , in Astronomical Journal , vol. 105, n. 5, maggio 1993, pp. 2000–2006, Bibcode : 1993AJ....105.2000S , DOI : 10.1086/116575 .
• Gerald D. Quinlan, Planet X: A Myth Exposed , in Nature , vol. 363, n. 6424, 6 maggio 1993, pp. 18–19, Bibcode : 1993Natur.363...18Q , DOI : 10.1038/363018b0 .
• Daniel P. Whitmire and John J. Matese, Periodic Comet Showers and Planet X , in Nature , vol. 313, n. 5997, 3 gennaio 1985, pp. 36–38, Bibcode : 1985Natur.313...36W , DOI : 10.1038/313036a0 .
• RL Jones, Next steps in understanding the outer solar system: A whitepaper submitted to the 2010 Decadal Survey Committee ( PDF ), su www8.nationalacademies.org , Submission to the National Academy of Sciences Board on Physics and Astronomy, 2009. URL consultato il 10 aprile 2009 .

Voci correlate

• Vulcano (astronomia)
• Pianeti ipotetici
• Nube di Oort

Portale Fisica

Portale Sistema solare