Oh Planet Neun, wann hörst du auf, mit uns zu spielen?
Ob Sie es Planet Neun, Planet X, den Perturber, Jehoshaphat, „Phattie“ oder einen der anderen vorgeschlagenen Namen nennen – egal ob ernsthaft oder leichtfertig – dieses wissenschaftliche Hin und Her über seine Existenz wird anstrengend.
War es so, als sie darüber stritten, ob die Erde flach oder rund ist?
Obwohl es nie beobachtet wurde, gibt es Beweise dafür, dass es da draußen einen anderen Planeten gibt. Diese Beweise basieren weitgehend auf der Ansammlung weit entfernter Objekte, weit draußen in den Reichweiten unseres Sonnensystems: Kuiper Belt Objects (KBO).
KBOs sind Materialbrocken, die bis in die frühen Tage des Sonnensystems zurückreichen. Sie wurden einfach nie von Planetenformationen mitgerissen, und jetzt sind sie da. Ihre Größe reicht von Felsbrocken bis hin zu größeren Objekten mit einem Durchmesser von 2.000 km (1200 Meilen).
Einige dieser KBOs haben einige rätselhafte Umlaufbahnen. Sie sind sehr elliptisch und geneigt, genau wie Pluto. Diese Umlaufbahnen wurden als Beweis für einen unentdeckten großen Planeten da draußen präsentiert, der diese KBOs mit seiner großen Masse jedoch auf ihren ungewöhnlichen Umlaufbahnen hütet.
Samantha Lawler ist Assistenzprofessorin für Astronomie an der University of Regina, Kanada. Sie hat ferne KBOs und Trans-Neptunian Objects (TNO) studiert, um die Prozesse und mögliche große Planeten zu verstehen, die das ferne Sonnensystem formen. In einem kürzlich erschienenen Artikel unter Die Unterhaltung , skizzierte sie den aktuellen Stand der Beweise für die Existenz von Planet Neun.
Laut Lawler bezweifelt die Astronomie-Community, dass es einen Planeten Neun gibt.
„…die Planet-Neun-Theorie hält detaillierten Beobachtungen nicht stand.“
Samantha Lawler, Ass. Professor für Astronomie, Universität Regina
Dieses Geschäft von Planet Nine begann um 2016, als die Astronomen Mike Brown und Konstantin Batygin die Existenz von Planet 9 vermuteten. Sie entdeckten die oben genannten KBOs mit diesen seltsamen, geneigten elliptischen Bahnen. Beweise für einen anderen großen, unentdeckten Planeten, schlugen sie vor. Es wäre wie ein Exoplanet Super-Erde, schlugen sie vor, und seine Masse war für diese seltsamen, unerklärlichen Umlaufbahnen verantwortlich.
Brown und Batygin waren vorsichtig, wie die guten Wissenschaftler, die sie sind. Aber sie sagten damals zu Recht, dass die Hypothese solide sei. „Obwohl diese Analyse nichts direkt darüber aussagt, ob Planet Neun existiert, zeigt sie doch, dass die Hypothese auf einer soliden Grundlage ruht“, sagte Brown damals.
Wird der Liste von Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun in unserem Sonnensystem ein weiterer Planet hinzugefügt? Diese Idee könnte angesichts neuer Beweise in Ungnade fallen. Bildnachweis: NASA
Seitdem wurde viel über Planet Nine geredet und vermutet, manches ernst, manches nicht.
Jetzt sagt Lawler, der das ferne Sonnensystem und seine darin lebenden Objekte studiert hat, dass es an der Zeit ist, Planet Neun ins Bett zu bringen.
„Die Entdeckungen der bisher erfolgreichsten Kuipergürtel-Untersuchung, die Outer Solar System Origins Survey (OSSOS) Sie schlagen eine hinterhältigere Erklärung für die Umlaufbahnen vor, die wir sehen“, schreibt sie. Und es hat alles mit Neptun zu tun.
„Mathematische Berechnungen und detaillierte Computersimulationen haben gezeigt, dass die Bahnen, die wir im Kuipergürtel sehen, nur entstanden sein können, wenn Neptun ursprünglich einige AE näher an der Sonne gebildet hat, und nach außen in seine jetzige Umlaufbahn gewandert ,' Sie schreibt. „Neptuns Migration erklärt die Verbreitung hochelliptischer Bahnen im Kuipergürtel und kann alle KBO-Bahnen erklären, die wir beobachtet haben“, schrieb sie bis auf eine Handvoll.
Das Nizza-Modell der planetaren Migration besagt, dass sich die großen Gasplaneten näher an der Sonne bildeten und dann nach außen wanderten. Das Modell erklärt viele beobachtete Eigenschaften des Sonnensystems, einschließlich der Population kleiner Körper im Kuipergürtel. Bildquelle: Von de:User:AstroMark – Eigene Arbeit, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3602535
Befürworter von Planet Neun schlugen vor, dass er etwa zehnmal so massiv ist wie die Erde. Sie sagen, dass nur so etwas wahrscheinlich für die KBOs in extremen Umlaufbahnen verantwortlich ist, die alle in einem Quadranten entdeckt wurden. Aber Lawler sagt, dass es hier noch etwas anderes gibt: Beobachtungsverzerrung.
Astronomen erwarten eine Vielzahl von Umlaufbahnen zwischen Objekten, es sei denn, etwas wirkt auf sie ein, um sie auf die gleiche Weise zu formen. „Das Auffinden mehrerer extremer KBOs auf Umlaufbahnen, die in dieselbe Richtung zeigten, war ein Hinweis darauf, dass etwas vor sich ging“, schreibt sie. Sie weist darauf hin, dass zwei separate Forschergruppen Studien vorgelegt haben, die auf die Existenz des orbitformenden Planeten Neun hinweisen. Und es gab mehrere Studien, die besagen, dass nur ein Planet Neun dafür verantwortlich sein könnte.
Aber diese Schlussfolgerungen waren laut Lawler etwas voreilig. Nach vier Jahren weist sie in ihrem Artikel darauf hin, dass es keine direkten Beweise für Planet Neun gibt: nur indirekte Beweise.
Lawler ist Teil einer Zusammenarbeit von Wissenschaftlern, die das Kanada-Frankreich Hawaii-Teleskop nach KBOs zu suchen. Fünf Jahre lang suchten sie und fanden mehr als 800 neue. Damit verdoppelte sich die Zahl der KBOs mit bekannten Umlaufbahnen. Kurz gesagt, unser Verständnis des äußeren Sonnensystems und seiner Bewohner ist jetzt viel detaillierter.
Die mögliche Umlaufbahn von Planet Neun aus den früheren Tagen der KBO-Beobachtungen. Bildnachweis: CalTech/R. Verletzt (IPAC)
Diese Objekte sind unglaublich schwer zu erkennen. Sie sind weit draußen, und die am weitesten entfernten sind über 1000 astronomische Einheiten entfernt. Obwohl einige von ihnen über 100 km groß sind, sind sie aufgrund der großen Entfernung fast unsichtbar. Und da sie stark elliptischen Bahnen folgen, verbringen sie die meiste Zeit in großer Entfernung von der Sonne, was die Beobachtungsaufgabe zusätzlich erhöht.
Hierin liegt die Beobachtungsverzerrung, von der Lawler sagt, dass sie unser Verständnis des fernen Sonnensystems trübt. Sie schreibt: „Das bedeutet, dass die KBOs auf elliptischen Bahnen besonders schwer zu entdecken sind, insbesondere die extremen, die immer relativ weit von der Sonne entfernt bleiben. Nur wenige davon wurden bisher gefunden und mit aktuellen Teleskopen können wir sie nur entdecken, wenn sie sich in der Nähe des Perizentrums befinden – dem sonnennächsten Punkt ihrer Umlaufbahn.“
Und Lawler bringt den Punkt noch deutlicher nach Hause und erklärt: „Dies führt zu einer weiteren Beobachtungsverzerrung, die historisch von vielen KBO-Erhebungen ignoriert wurde: KBOs in jedem Teil des Sonnensystems können nur zu bestimmten Jahreszeiten entdeckt werden. Bodengestützte Teleskope sind zusätzlich durch das saisonale Wetter eingeschränkt, wobei Entdeckungen weniger wahrscheinlich sind, wenn bewölkte, regnerische oder windige Bedingungen häufiger sind. Entdeckungen von KBOs sind auch in der Nähe der Ebene der Milchstraße viel unwahrscheinlicher, wo unzählige Sterne es schwierig machen, die schwachen, eisigen Wanderer in Teleskopbildern zu finden.“
„Im mysteriösen äußeren Sonnensystem gibt es noch viele schöne und überraschende Objekte zu entdecken, aber ich glaube nicht, dass Planet Neun einer davon ist.“
Samantha Lawler, Universität Regina.
Aber diese Verzerrungen im Voraus zu kennen und sie in ihrer fünfjährigen Umfrage zu berücksichtigen, hat einige Dinge aufgeklärt. Lawler sagt, dass ihre Entdeckung weiterer extrem weit entfernter KBOs mit einer gleichmäßigen Verteilung zeigt, dass es wirklich keine Klumpen gibt. Und eine weitere, zusätzliche Umfrage ergab mehr KBOs mit gleichmäßiger Verteilung.
Um ihre Ergebnisse zu verdeutlichen, führten Lawler und ihre Kollegen einige Simulationen durch. Diese Simulationen zeigten, dass „wenn Beobachtungen nur in einer Saison von einem Teleskop aus gemacht werden, extreme KBOs natürlich nur in einem Quadranten des Sonnensystems entdeckt werden“, schrieb Lawler.
Alle bekannten KBOs mit Umlaufbahnen größer als 250 AE. Die von OSSOS und DES entdeckten Umlaufbahnen der KBOs verlaufen in viele Richtungen; frühere Umfragen mit unbekannten Verzerrungen entdeckten sie in die gleiche Richtung. Dieses Bild wurde mit öffentlichen Daten aus der Minor Planet Center Database erstellt. Bildquelle: Samantha Lawler
Lawler sagt, dass all die neuen Beobachtungsbeweise einfach nicht zu Planet Neun passen.
„Diese Simulationen sagen voraus, dass es viele KBOs mit Perizentren geben sollte, die so groß wie die beiden Ausreißer sind, aber auch viele KBOs mit kleineren Perizentren, die viel einfacher zu erkennen sein sollten“, schreibt sie. „Warum stimmen die Orbit-Entdeckungen nicht mit den Vorhersagen überein? Die Antwort könnte sein, dass die Planet-Neun-Theorie detaillierten Beobachtungen nicht standhält.“
„Viele schöne und überraschende Objekte gibt es in der mysteriöses äußeres Sonnensystem , aber ich glaube nicht, dass Planet Neun einer von ihnen ist“, schließt Lawler.
Künstlerisches Konzept des hypothetischen „Planeten Neun“. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/Robert Hurt
Was den Namen dieses Objekts angeht, so haben einige Wissenschaftler für den scheinbar unwahrscheinlichen Fall, dass er jemals bestätigt wird, einige klare Vorstellungen davon. Im Jahr 2018 unterzeichnete der Planetenwissenschaftler Alan Stern, der unter anderem der leitende Ermittler der New Horizons-Mission ist, zusammen mit 34 anderen Wissenschaftlern einen Brief, in dem sie gegen den sehr unwissenschaftlichen Namen 'Planet Nine' protestierten.
All diese anderen Namen „sollten zugunsten von Kultur und taxonomisch neutrale Begriffe für solche Planeten, wie Planet X, Planet Next oder Giant Planet Five“, schrieben sie.
Ich denke, 'Phattie' kommt nicht in Frage.
Mehr:
- Die Unterhaltung: Warum Astronomen jetzt bezweifeln, dass es einen unentdeckten 9. Planeten in unserem Sonnensystem gibt
- Universum heute: Beweise für die Existenz des Planeten Neun
- Universum heute: Der Rekord für das am weitesten entfernte Objekt im Sonnensystem ist gebrochen. Einführung von FarFarOut bei 140 Astronomischen Einheiten
