Naš Sunčev sistem nekada je imao devet planeta. Astronom Mike Brown, poznat i kao "čovjek koji je ubio Pluton", rekao je da je godinama dobivao poštu mržnje od djece i opscene pozive u 3 ujutro nakon što je njegovo najpoznatije otkriće pomoglo da se to promijeni, piše CNN.
Brown, profesor planetarne astronomije na Caltechu, otkrio je još jedan mali svijet nazvan Eris u Kuiperovom pojasu — golemom prstenu ledenih objekata izvan Neptunove orbite koji je također susjedstvo bivšeg devetog planeta. Otkriće iz 2005. pokrenulo je lanac događaja koji su doveli do Plutonovog još uvijek kontroverznog degradiranja sa statusa planeta sljedeće godine.
Ali sada, baš kao što je Kuiperov pojas učinkovito odnio deveti planet, Brown i drugi naučnici vjeruju da bi mogao vratiti jedan.
Pojas, za koji astronomi vjeruju da je napravljen od ostataka formiranja Sunčevog sistema, proteže se 50 puta dalje od Sunca nego Zemlja, sa sekundarnim područjem koje seže izvan njega na gotovo 20 puta većoj udaljenosti. Pluton, koji je sada klasificiran kao patuljasti planet zajedno s Erisom, samo je jedan od najvećih među mnoštvom ledenih tijela koja tamo postoje - i ne dominira vlastitom orbitom i ne čisti orbitu od drugih objekata. Zbog toga ne može imati isti položaj kao preostalih osam planeta, prema smjernicama koje je postavila Međunarodna astronomska unija.
Budući da su objekti u Kuiperovom pojasu tako daleko od sunca, teško ih je uočiti. Više od desetljeća astronomi traže taj skriveni planet u potrazi za skrivenim planetom koji nikada nije opažen, ali se o njegovoj prisutnosti može zaključiti prema ponašanju drugih obližnjih objekata. Često se naziva Planet X ili Planet Devet.
"Ako pronađemo još jedan planet, to je stvarno velika stvar", rekla je Malena Rice, asistentica profesora astronomije na Univerzitetu Yale. “To bi moglo potpuno preoblikovati naše razumijevanje Sunčevog sistema i drugih planetarnih sustava, te kako se uklapamo u taj kontekst. Stvarno je uzbudljivo — postoji mnogo mogućnosti da naučite nevjerovatno mnogo o svemiru.”
Uzbuđenje dolazi s nekim kontroverzama - različiti tabori imaju suprotstavljene teorije o samom planetu dok neki istraživači vjeruju da on uopće ne postoji.
"Definitivno postoje puni skeptici o Planetu devet - to je na neki način sporna tema", rekla je Rice. “Neki ljudi vrlo strastveno osjećaju da to postoji. Neki ljudi vrlo strastveno smatraju da nije tako. Mnogo je rasprava u pokušaju da se utvrdi šta je to i je li tu. Ali to je obilježje doista zanimljive teme, jer inače ljudi ne bi imali užarena mišljenja o njoj.”
Uskoro bi se rasprava mogla razriješiti, nakon što novi teleskop koji može pregledavati cijelo dostupno nebo svakih nekoliko noći postane online krajem 2025. Do tada, tim istraživača vjeruje da je pronašao najuvjerljiviji dokaz dosad da skriveni planet postoji.
'Puška koja se dimi'
Potraga za Planetom devet tek je nedavno krenula, ali rasprave o njegovom postojanju datiraju više od 175 godina.
"Otkad je Neptun uspješno otkriven 1846., najmanje 30 astronoma je predložilo postojanje raznih vrsta transneptunskih planeta - i uvijek su bili u krivu", rekao je Konstantin Batygin, Brownov kolega koji je također profesor planeta znanosti na Kalifornijskom institutu za tehnologiju. Svako tijelo koje kruži oko Sunca izvan orbite Neptuna astronomi definiraju kao "transneptunsko".
"Nikada nisam mislio da ću govoriti o tome kako postoje dokazi za transneptunski planet, ali vjerujem da smo, za razliku od svih prethodnih puta, u ovom slučaju zapravo u pravu", dodao je.
Batygin i Brown su među najglasnijim pristašama Planeta devet. Par aktivno radi na pronalaženju skrivenog planeta od 2014., inspiriran studijom astronoma Scotta Shepparda, naučnog djelatnika Carnegie Institution for Science u Washingtonu, DC, i Chadwicka Trujilla, izvanrednog profesora astronomije i planetarnih nauka u Univerzitetu u Sjevernoj Arizoni.
Sheppard i Trujillo prvi su primijetili da su orbite šačice poznatih transneptunskih objekata čudno grupirane zajedno. Dvojac je tvrdio da bi nevidljivi planet - nekoliko puta veći od Zemlje i više od 200 puta udaljeniji od našeg planeta od Sunca - mogao "pasiti" ove manje objekte.
"Vizualno najupečatljiviji dokaz ostaje najraniji: da svi najudaljeniji objekti iza Neptuna imaju orbite (koje) pokazuju u jednom smjeru", rekao je Brown.
Batygin je od tada bio koautor šest studija o Planetu Devet, nudeći nekoliko linija dokaza o njegovom postojanju. Najjači je, rekao je, u njegovom najnovijem radu, u koautorstvu Browna i još dva istraživača i objavljenom u aprilu u The Astrophysical Journal Letters.
Studija prati ledena tijela podložna nekoj vrsti perturbacije koja ih ubacuje u orbitu Neptuna prije nego što potpuno napuste Sunčev sistem. "Ako pogledate ova tijela, njihov životni vijek je malen u usporedbi sa starošću Sunčevog sistema", rekao je Batygin. “To znači da ih nešto tamo stavlja. I šta onda može biti?”
Jedna bi opcija mogla biti nešto što se zove galaktička plima, kombinacija sila koje djeluju udaljene zvijezde u galaksiji Mliječni put. Ali Batygin i njegov tim pokrenuli su računalne simulacije kako bi testirali ovaj scenarij u odnosu na prisutnost Planeta Devet, i otkrili su da je solarni sustav bez skrivenog planeta "snažno opovrgnut podacima".
“To je stvarno izvanredan pištolj koji se dimi. I to je očito u retrospektivi, pa se osjećam pomalo neugodno što nam je trebalo gotovo desetljeće da to shvatimo. Bolje ikad nego nikad, pretpostavljam”, rekao je Batygin.
Planet devet, prema Batyginu, je “super-Zemlja” objekt, oko pet do sedam puta veći od našeg planeta, a njegov orbitalni period je između 10.000 i 20.000 godina. "Ono što ne mogu izračunati radeći simulacije je gdje se nalazi na svojoj orbiti, kao i njegov sastav", rekao je Batygin. "Najobičnije objašnjenje je da je to manja verzija Urana i Neptuna, a vjerovatno i jedna od jezgri koje su učestvovale u procesu formiranja tih planeta."
Hipoteza o super-Zemlji je možda ona koja dobiva najviše podrške među vjernicima Planeta devet, ali konkurentske teorije predstavljaju alternativna objašnjenja.
Super-Pluton? Konkurentske teorije Kuiperovog pojasa
Studija objavljena u augustu 2023. ukazuje na postojanje skrivenog planeta koji je zapravo puno manji, s masom između 1,5 i 3 puta većom od Zemljine . “Moguće je da se radi o ledenoj, stjenovitoj Zemlji ili super-Plutonu,” rekla je Patryk Sofia Lykawka, izvanredna profesorica planetarnih nauka i na Univerzitetu Kindai u Japanu i koautorica studije.
“Zbog svoje velike mase, imao bi visoku unutarnju energiju koja bi mogla održati, na primjer, podzemne oceane. Njegova bi orbita bila vrlo udaljena, mnogo dalje od Neptuna, i mnogo više nagnuta u usporedbi s poznatim planetima — čak više nagnuta od Plutonove, čiji je nagib oko 17 stupnjeva,” rekao je Lykawka. (Astronomi orbitu planeta nazivaju nagnutom kada nije u istoj ravnini kao Zemljina.)
Prisutnost planeta izvedena je iz računalnih modela koji trebaju objasniti čudna ponašanja populacija transneptunskih objekata, što ukazuje na sličnosti s Batyginovim istraživanjem. Međutim, istaknuo je Lykawka, njegov model ne gleda na ista orbitalna poravnanja i jako se razlikuje od Batyginova. Zato taj misteriozni objekt ne naziva Planetom devet, već umjesto toga "planetom Kuiperovog pojasa", kako bi "pojasnio da govorimo o različitim hipotetskim planetima", objasnio je.
Druge teorije predlažu da su anomalije koje svi pokušavaju objasniti uzrokovane nečim sasvim drugim, kao što je praiskonska crna rupa - stvorena neposredno nakon velikog praska - koju je naš solarni sistem uhvatio dok se kretao galaksijom. Druga ideja sugerira da bi moglo biti nešto pogrešno u trenutnom naučnom razumijevanju gravitacije.
Ali prema Rice sa Univerziteta Yale, te bi teorije bilo vrlo teško testirati. "Postoji puno drugih ideja, ali ja obično pokušavam ići s Occamovim britvom kada treba odlučiti čemu dati prioritet u smislu provjere", rekla je, citirajući klasično načelo filozofije koje kaže da je među konkurentskim idejama najjednostavnija obično ispravan. "Što se tiče naučne održivosti, znamo da već postoji osam planeta, tako da nije tako ludo imati još jedan planet unutar istog sustava."
Put naprijed koji najviše obećava, dodala je, zapravo je pronalaženje više transneptunskih objekata na kojima Batygin temelji svoju hipotezu - i dokazivanje da je statistički značajno da su njihove orbite grupirane.
Potreba za dodatnim dokazima
Neki istraživači vjeruju da su trenutno naučnici otkrili premalo ovih dalekih transneptunskih objekata da bi izvukli bilo kakve zaključke o njihovim orbitama.
“Imamo otprilike desetak takvih objekata,” rekao je Renu Malhotra, regentski profesor planetarnih znanosti na Unvierzitetu u Arizoni, “ali promatramo samo one najsjajnije, i to samo mali dio čak i onih, jer promatramo kad su najbliže suncu.”
Podaci pate od pristranosti promatranja, prema Malhotri, zbog čega su istraživači skeptični prema njima. Među skepticima je i Sheppard s Instituta za znanost Carnegie, jedan od koautora studije iz 2014. koja je inspirirala Batyginovo istraživanje.
"Do sada smo očekivali da smo pronašli mnogo više ovih ekstremnih transneptunskih objekata", rekao je Sheppard u e-poruci.
“Posjedovanje nekoliko desetaka njih omogućilo bi nam da pouzdano odredimo jesu li doista grupirani u prostoru ili ne. No, nažalost, još uvijek smo u carstvu statistike malih brojeva, jer su mnogo rjeđe nego što se prvo mislilo. Trenutno bih rekao da je moguće da postoji planet super-Zemlje u udaljenom Sunčevom sustavu, ali to ne možemo reći s puno pouzdanja.”
Polemika se može zahuktati, smatra Malhotra. “Naučnici dolaze u različitim tipovima osobnosti, baš kao i svi drugi. Neki su agresivniji u svojoj znanosti, dok su drugi odmjereniji”, rekla je. "Postoji percepcija da se ideja o devetom planetu mase Neptuna forsira agresivnije nego što to statistike opravdavaju."
Malhotra je koautorica rada iz augusta 2017. koji sugerira prisutnost planeta veličine Marsa u Kuiperovom pojasu, ali ne isključuje u potpunosti hipotezu o Planetu devet.
"U zraku je. Tek je na rubu statističke značajnosti”, rekla je. "Ali ne postoji ništa u fizici koju poznajemo i promatranjima koja imamo što isključuje mogućnost velikih planeta na desetke puta većoj udaljenosti od Neptuna od Sunca."
Izravno promatranje planeta bi, naravno, okončalo sve kontroverze, ali svi dosadašnji pokušaji bili su uzaludni.
Batygin je bio koautor studije u martu koja je koristila podatke iz Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System, ili Pan-STARRS, opservatorija na Havajima, omogućujući istraživačima da analiziraju 78% neba gdje bi Planet Devet navodno mogao biti - ali ga nisu mogli pronaći .
"Bio je to pravi napor", rekao je o pokušaju, navodeći poteškoće rada s teleskopima tijekom samo nekoliko dana dodijeljenog vremena dok se bore protiv kvarova opreme i nepovoljnih vremenskih uvjeta.
Uočavanje tako udaljenog objekta, a da ne znate gdje gledati, izuzetno je teško i slično traženju mete snajperom umjesto dalekozorom, prema Batyginu.
"Nebo je stvarno, stvarno veliko mjesto kada tražite nešto tako bolno mračno", rekao je. "Ova stvar je otprilike 100 miliona puta manje sjajna od Neptuna - to se stvarno gura prema rubu onoga što je moguće s apsolutno najvećim teleskopima na svijetu trenutno."
Druge pretrage, poput one obavljene za studiju iz prosinca 2021. pomoću kozmološkog teleskopa Atacama u Čileu, također su bile neuspješne. “Morao sam testirati desetke hiljada različitih orbita. Na kraju nisam primijetio ništa,” rekao je glavni autor studije Sigurd Naess, istraživač na Institutu za teorijsku astrofiziku Univerzitet u Oslu u Norveškoj.
Osjetljivost instrumenta, dodao je, bila je dovoljno dobra da je mogao detektirati planet u području između 300 i 600 puta veće udaljenosti između Zemlje i Sunca.
"To je dovoljno da bude informativno, ali daleko od dovoljnog da opovrgne Planet Nine u cjelini", rekla je Naess u e-poruci.
Potencijalno 'novo poglavlje'
Usred kontroverzi i različitih mišljenja, svi se istraživači slažu oko jedne stvari. Novi širokokutni teleskop koji je trenutno u izgradnji mogao bi uskoro zaustaviti raspravu, nakon što američka Nacionalna zaklada za znanost i istraživači Unvierziteta Stanford počnu sa naučnim radom krajem 2025. Nazvan Zvjezdarnica Vera C. Rubin, ima najveću digitalnu kameru ikada napravljenu i nalazi se na vrhu planine visoke 8800 stopa u sjevernom Čileu.
"Ovo je teleskop sljedeće generacije koji će pretraživati cijelo dostupno nebo svakih nekoliko dana", rekao je Batygin. “Možda bi jednostavno pronašao Planet devet izravno, što bi bio fantastičan završetak potrage i otvorilo novo poglavlje. U najmanju ruku, pronaći će tonu više objekata Kuiperovog pojasa. Ali čak i ako ne otkrije niti jedan novi objekt, to će biti dovoljno za potvrdu hipoteze o Planetu devet, jer će testirati sve statistike, sve obrasce koje vidimo u neovisnom istraživanju.”
Rice se slaže da će teleskop uvelike pomoći u rješavanju rasprave i jasno se pozabaviti pitanjem statističke važnosti poravnanja transneptunskih objekata — ključne točke dokaza za Planet Devet.
Ako teleskop Rubin pronađe super-Zemlju, rekla je Rice, to bi bilo uzbudljivo jer su ta nebeska tijela, između veličine Zemlje i Neptuna, uobičajen tip egzoplaneta.
“Nemamo nijednu u Sunčevom sistemu, što se čini stvarno čudnim, a bila je i izvanredna misterija jer ih nalazimo toliko mnogo u sustavima oko drugih zvijezda — bilo bi nevjerovatno proučavati jednu izbliza, jer egzoplanete su toliko udaljeni da je vrlo teško stvarno shvatiti kako tačno fizički izgledaju,” rekla je Rice.
Pronalaženje manjeg planeta također bi izazvalo uzbuđenje, dodala je Rice, jer je svaki planet solarnog sustava neizmjerno koristan za ekstrapolaciju informacija o tisućama usporedivih egzoplaneta koje istraživači otkrivaju diljem galaksije.
A što ako se uopće ništa ne pojavi? Ipak bi bilo korisno pouzdano znati koliko ima planeta, rekla je Rice. “Mislim da je vrlo ponizno čak i ne znati broj planeta u našem Sunčevom sustavu.”
To znači da se čak i činjenice koje su mnogi ljudi učili iz udžbenika kao djeca mogu promijeniti kako naučnici otkrivaju više o svemiru.
"To je zapravo prekrasna stvar", dodala je. “Ljudsko znanje neprestano se kreće — ponekad su to ogromni pomaci, ponekad je to samo rasprava naprijed-natrag. To je zabavan, simboličan primjer naučnog procesa.”
