Per què ara estem trobant aquest anomenat "planeta nou"?

Aquesta setmana, un parell d’astrònoms de Caltech van descobrir proves d’un novè planeta del sistema solar. Tot i que 20 vegades més lluny del sol que Neptú, aquest anomenat "Planeta Nou" és també deu vegades més massiu que la Terra.

Diem proves, però no prova, perquè el famós "Plutó Killer", Mike Brown, i el seu col·lega, Konstantin Batygin, no han observat realment el planeta. En canvi, com una bona investigació criminal, tenim totes les pistes que assenyalen un sospitós planetari.

Ara només es tracta de trobar la roca maleïda.

Llavors, per què va trigar tant a que els astrònoms finalment recollissin la pista d’una cosa tan gran com Planet Nine? Com va volar sota els nassos tot el temps? I per què encara no en tenim? trobat això?

Comencem des del principi i primer conegueu el Cinturó de Kuiper: la regió del sistema solar més enllà de l’òrbita de Neptú. Com va dir Brown Invers dimecres, els diferents objectes que es trenquen al voltant del cinturó de Kuiper es distribueixen i giren al voltant del sol de manera única. No hi ha cap motiu per pensar que exhibirien patrons de moviment similars de qualsevol tipus.

I, no obstant això, el 2014, un dels postdocs de Brown va co-escriure un article que il·lustra com 13 dels objectes més distants del cinturó de Kuiper que orbitaven el sol eren estranyament semblants. Brown va prendre nota, i va començar una observació més profunda d'aquests objectes amb Batygin.

La parella es va adonar que els sis objectes més distants dels 13 tenien òrbites el·líptiques al voltant del sol. Aquesta és una coincidència bastant estranya en si mateixa, però fins i tot més estranya és que totes les òrbites també es desplomaven en la mateixa direcció espacial. Brown compara això amb veure diverses mans al mateix rellotge tot apuntant al mateix nombre, tot i que totes les mans es mouen a ritmes diferents.

A més, les òrbites dels sis objectes s'inclinen al voltant de 30 graus en la mateixa direcció. Només hi ha un 0,007 per cent de possibilitats que això passi. Alguna cosa estava causant una pertorbació prou gran que afectaria els sis objectes de la mateixa manera. Introduïu la idea d'un novè planeta.

És important assenyalar aquí que per identificar aquest tipus de patrons i tendències entre objectes orbitals a l’espai, s’ha de respectar durant molt de temps, com a mínim, diversos mesos. Brown i Batygin van passar aproximadament un any fent observacions i recopilant dades suficients per comprovar aquests patrons que suggeririen l'existència d'un novè planeta.

És fàcil entendre que assumir aquest projecte significa bloquejar molt de temps alguna cosa que pugui o no s’abandoni. No es perd mai ni en vano cap temps dedicat a l'estudi científic, però si Brown i Batygin realment van trobar que no existien aquests patrons, els resultats haurien estat discutits com a nota al peu, no en un document.

De tota manera, la clau per entendre el que està passant en aquesta situació és la gravetat. Necessiteu un objecte o una sèrie d'objectes que puguin exercir la gravetat suficient per mantenir una subpoblació d'objectes agrupades. Brown i Batygin van descartar ràpidament que diversos objectes fossin una causa, ja que això hauria requerit que el Cinturó de Kuiper sigui poblat amb 100 vegades més de massa del que en realitat posseeix.

La següent millor explicació va ser un planeta. Una gran.

Si el vostre primer instint és agafar un telescopi i cercar el planeta, felicitacions: seríeu un científic terrible. L’espai és gran. Si voleu utilitzar el vostre temps de manera eficaç, heu de tenir molta més seguretat sobre què cercar si no voleu passar la resta de la vostra vida mirant a la foscor.

Els astrònoms van dur a terme una sèrie de simulacions que situaven un objecte planetari a les rodalies sota diferents condicions i veien quina es correlacionava amb les dades orbitals que havien recopilat. No tenien molta sort fins que, en el que era bàsicament un accident, feien una simulació amb un planeta en una òrbita anti-alineada. Això vol dir que quan el planeta sospitós estaria en el seu enfocament més proper al sol, una posició coneguda com el seu "periheli", és també a 180 graus del periheli de tots els altres objectes coneguts. I en aquesta configuració, la simulació es va alinear amb les dades.

Brown i Batygin van pensar que feien alguna cosa malament. "La vostra resposta natural és" Aquesta geometria orbital no pot ser correcta ", va dir Batygin en un comunicat.

"Això no pot ser estable a llarg termini perquè, al cap ia la fi, això provocaria que el planeta i aquests objectes es trobessin i finalment xoquen", va dir Batygin.

No és així en aquest cas, gràcies a una cosa anomenada resistència al moviment mig, on els objectes que s'apropen a cadascú intercanvien energia per evitar col·lisionar i mantenir òrbites estables. Planet Nine empeny suaument les òrbites d'altres objectes distants del cinturó de Kuiper de manera que tot sigui segur i ningú no es faci mal.

Aquest és un fenomen orbital molt estrany, i certament cap dels astrònoms pensaria immediatament en intentar explicar el moviment dels planetes.Però en aquest cas, aquesta explicació no només proporciona una explicació sòlida sobre com i per què els sis objectes esmentats anteriorment es mouen de la mateixa manera. També ens explica per què Sedna i VP113 de 2012, altres dos objectes del cinturó de Kuiper, no es veuen afectats gravitacionalment per Neptú, com són els altres objectes del cinturó de Kuiper, ja que el planeta Nou els arrossega del vuitè planeta.

A més, aquesta simulació també coincideix amb les posicions de quatre altres objectes amb òrbites que es mouen per una línia perpendicular de Neptú i la d’un altre objecte, que ara sabem és Planet Nine.

Què ens donen totes aquestes dades? Bàsicament, l'únic que sabem amb certesa és el que sembla l'òrbita dura de Planet Nine. I és una òrbita bastant llarga: es necessita una cosa semblant a 10.000 a 20.000 anys perquè l’objectiu completi una òrbita completa al voltant del sol. En general, intentar trobar Planet Nine serà una cosa semblant a la recerca d’una agulla en un paller: cerqueu alguna cosa que per si mateixa sigui molt diferent, però només una petita taca en la immensitat de l’espai.

Com que Batygin i Brown només acaben de publicar les seves troballes, la carrera comença bàsicament. Si el planeta es troba en parts molt llunyanes de la seva òrbita, només els telescopis més grans del món, com el W.M. L’Observatori Keck i el Telescopi Subaru, tots dos a Hawaii, el trobaran. Si és més proper, els instruments menys potents tenen l’oportunitat de detectar-ho primer.

Si teniu intenció de trobar-lo en primer lloc, és millor que arribeu a un d'aquests telescopis aviat. I mentre esteu a la vostra disposició, feu servir les regles per nomenar planetes.