Kan det finnas ett annat Pluto-liknande objekt ute i solsystemets fjärran? Vad sägs om två eller fler?
Tidigare den här veckan diskuterade vi ett nyligen uppsats från planetjägaren Mike Brown, som sa att även om det troligtvis inte finns några ljusa, lätt att hitta objekt, kan det finnas mörka som "lurar långt borta." Nu behåller en grupp astronomer från Storbritannien och Spanien minst två planeter utanför Neptunus och Pluto för att förklara orbitalbeteendet hos objekt som är ännu längre ute, kallade extrema trans-Neptuniska objekt (ETNO).
Vi vet att Pluto delar sitt solsystem med mer än 1500 andra små, isiga världar tillsammans med antagligen otaliga mindre och mörkare som ännu inte har upptäckts.
I två nya artiklar som publicerades denna vecka noterade forskare vid Complutense University of Madrid och University of Cambridge att den mest accepterade teorin om transneptuniska föremål är att de ska kretsa runt ett avstånd på cirka 150 AU, vara i ett banplan - eller lutning - liknande planeterna i vårt solsystem, och de bör distribueras slumpmässigt.
Men det skiljer sig från vad som faktiskt observeras. Det astronomer ser är grupper av föremål med mycket spridda avstånd (mellan 150 AU och 525 AU) och orbital lutningar som varierar mellan 0 till 20 grader.
"Detta överskott av objekt med oväntade omloppsparametrar får oss att tro att vissa osynliga krafter förändrar fördelningen av de orbitala elementen i ETNO," sade Carlos de la Fuente Marcos, forskare vid UCM och medförfattare till studien, "och vi anser att den mest troliga förklaringen är att det finns andra okända planeter bortom Neptunus och Pluto. ”
Han tillade att det exakta antalet är osäkert, men med tanke på de begränsade uppgifterna som finns tillgängliga antyder deras beräkningar "det finns minst två planeter, och förmodligen mer, inom ramen för vårt solsystem."
I sina studier analyserade teamet effekterna av den som kallas 'Kozai-mekanismen', som är relaterad till den gravitationella störningen som en stor kropp utövar på ett annat mycket mindre och längre bortobjekt. De tittade på hur den starkt excentriska kometen 96P / Machholz1 påverkas av Jupiter (den kommer nära Mercury-bana 2017, men den reser så mycket som 6 AU på aphelion) och den kan "ge nyckeln till att förklara den förbryllande klusteren av banor kring argument om perihelion nära 0 ° som nyligen hittades för ETNO: s befolkning, ”skrev teamet i ett av sina tidningar.
De tittade också på dvärgplaneten som upptäcktes förra året som heter 2012 VP113 i Oort-molnet (dess närmaste inställning till solen är cirka 80 astronomiska enheter) och hur vissa forskare säger att det verkar att dess bana kan påverkas av den eventuella närvaron av en mörk och iskalla superjorden, upp till tio gånger större än vår planet.
"Detta Sedna-liknande objekt har den mest avlägsna perihelionen av någon känd mindre planet och värdet av dess argument om perihelion är nära 0 °," skriver teamet i sitt andra papper. ”Den här egenskapen verkar delas av nästan alla kända asteroider med en halvaxel större än 150 au och perihelion större än 30 au (de extrema trans-neptuniska föremål eller ETNO), och detta faktum har tolkats som bevis för att det finns en super -Jorden på 250 au. I det här scenariot kan en population av stabila asteroider hyrdas av en avlägsen, oupptäckt planet större än jorden som håller värdet på deras argument om perihelion som librar omkring 0 ° som ett resultat av Kozai-mekanismen. "
Naturligtvis strider teorin som presenteras i två artiklar publicerade av teamet mot förutsägelserna av nuvarande modeller om bildandet av solsystemet, där de säger att det inte finns några andra planeter som rör sig i cirkulära banor bortom Neptun.
Men teamet pekade på den senaste upptäckten av en planetbildande skiva runt stjärnan HL Tauri som ligger mer än 100 astronomiska enheter från stjärnan. HL Tauri är mer massiv och yngre än vår sol och upptäckten antyder att planeter kan bilda flera hundra astronomiska enheter bort från systemets centrum.
Teamet baserade sin analys genom att studera 13 olika objekt, så vad som behövs är fler observationer av de yttre regionerna i vårt solsystem för att bestämma vad som kan gömma sig där ute.
Vidare läsning:
Carlos de la Fuente Marcos, Raúl de la Fuente Marcos, Sverre J. Aarseth. ”Vända mindre kroppar: vilken komet 96P / Machholz 1 kan berätta för oss om den orbitala utvecklingen av extrema trans-neptuniska föremål och produktionen av nära jordens föremål på retrogradbanor”. Månadsmeddelanden från Royal Astronomical Society 446 (2): 1867-1873, 2015.
C. de la Fuente Marcos, R. de la Fuente Marcos. ”Extrema trans-neptuniska föremål och Kozai-mekanismen: som signalerar närvaron av trans-Plutonian planeter? Månadsmeddelanden om Royal Astronomical Society Letters 443 (1): L59-L63, 2014.
