Znajdź zawartość

Dwóch naukowców z Japonii, Patryk Sofia Lykawka i Takashi Ito, zaprezentowali wyliczenia, które mogą wskazywać, że w Pasie Kuipera znajduje się planeta wielkości Ziemi. Dziewiąta Planeta, zwana też Planetą X, jest od wielu lat przedmiotem poszukiwań. Przynajmniej od czasu, gdy w 2016 roku dwóch profesorów z Caltechu (California Institute of Technology), zaprezentowali pracę, z której wynikało, że orbity 13 odległych obiektów z Pasa Kupiera ma nietypowe podobne orbity, a można je wyjaśnić obecnością planety. Od czasu opublikowania pracy uczonych z Caltechu odkryto kolejne obiekty, których orbity pasowałyby do hipotezy o obecności nieznanej planety, rozpoczęto jej poszukiwania w średniowiecznych tekstach, pojawiła się też hipoteza, że w Układzie Słonecznym krąży pierwotna czarna dziura, a nie nieznana planeta. Patryk Sofia Lykawka z Uniwersytetu Kindai oraz Takashi Ito z Narodowego Obserwatorium Astronomicznego Japonii i Uniwersytetu Technologii w Chiba opublikowali w The Astronomical Journal pracę, w której opisują właściwości obiektów z Pasa Kuipera, które wskazują na obecność planety. Wykorzystaliśmy symulację komputerową problemu wielu ciał, by zbadać wpływ hipotetycznej planety w Pasie Kuipera na strukturę orbit obiektów transneptunowych znajdujących się w odległości większej niż 50 jednostek astronomicznych. Do stworzenia naszego modelu wykorzystaliśmy dane obserwacyjne, w tym dobrej jakości dane z Outer Solar System Origins Survey. Stwierdziliśmy, że obecność podobnej do Ziemi planety (o masie od 1,5 do 3 mas Ziemi), znajdującej się na odległej (półoś wielka ok. 250–500 j.a., peryhelium ok. 200 j.a.) orbicie o nachyleniu orbity wynoszącym ok. 30 stopni może wyjaśnić trzy podstawowe właściwości odległych obiektów z Pasa Kuipera: znaczącej populacji obiektów transneptunowych o orbitach poza wpływem grawitacyjnym Neptuna, znaczącą populację obiektów o wysokim nachyleniu orbity (> 45 stopni) oraz istnienie obiektów o wyjątkowo nietypowych orbitach (np. Sedna). Ponadto obecność proponowanej planety jest zgodna ze zidentyfikowanymi długoterminowo stabilnymi obiektami transneptunowymi, pozostającymi w rezonansie 2:1, 5:2, 3:1, 4:1, 5:1 i 6:1 z Neptunem. Ta populacja stabilnych obiektów jest często pomijana w innych badaniach, czytamy w artykule. Pas Kuipera znajduje się za orbitą Neptuna, w odległości 30–50 jednostek astronomicznych od Ziemi. Zawiera on wiele małych obiektów. To właśnie w nim znajduje się Pluton. Mianem obiektów transneptunowych określa się okrążające Słońce planetoidy znajdujące się poza orbitą Neptuna. « powrót do artykułu

Astronomowie prześcigają się w szukaniu nowych sposobów na poszukiwanie planet krążących wokół innych systemów planetarnych. A jak postrzegaliby nasz Układ Słoneczny obserwatorzy z odległych gwiazd? Wbrew pozorom nie jest to pusta ciekawość. Obserwacje astronomiczne już od dawna nie bazują na „patrzeniu". Dane wizualne są tylko jednym ze źródeł informacji dla symulacji komputerowych, matematycznych modeli, skomplikowanych wyliczeń. Obserwacje w różnych zakresach promieniowania są pożywką dla wykorzystania wiedzy na temat praw fizyki. Dociekanie, jak wygląda nasza planetarna okolica z daleka może stanowić ciekawy przyczynek dla poszukiwań systemów podobnych do naszego. Z tego powodu zadaniem tym zajęli się naukowcy NASA, zaprzęgając do tego superkomputery. A skoro już zabrali się za symulację, sprawdzili również, jak zmieniał się wygląd naszej okolicy w czasie. Najbardziej widocznym elementem naszego systemu słonecznego wbrew pozorom nie są wielkie planety, ale drobnica - tak zwany pas Kuipera, czyli krążące poza orbitą Neptuna zbiorowisko skalnych i lodowych brył, z których najmniejsze to milimetrowe okruszki i cząsteczki pyłu, największymi są zaś planety karłowate: Pluton, Haumea i Makemake. Najważniejsze są wbrew pozorom te drobne, tworzą one bowiem widoczny w podczerwieni z daleka pierścień pyłu. Jakich informacji może dostarczyć obcoplanetarnym astronomom obserwacja takiego pierścienia? Drobne cząstki są bardzo wrażliwe na zakłócenia grawitacji (zwane rezonansem grawitacyjnym), ich ruch ulega więc zmianie pod wpływem planet. Zwłaszcza pobliski Neptun powoduje wyraźne zawirowania w materii pasa Kuipera, razem z nim „porusza się" obszar o mniejszym zapyleniu. Analizując je, odległy obserwator byłby w stanie stwierdzić obecność planety, jej masę i parametry ruchu. Sprawdzono, jak wyglądałby pas Kuipera gdyby był bardziej gesty, a także zasymulowano, jak wyglądał w różnych okresach przeszłości. Okazuje się, że dawniej był znacznie bardziej gęsty i jaskrawy. Co astronomów podekscytowało szczególnie: wyglądał niemal identycznie, jak pierścień pyłowy, który zaobserwowano wokół gwiazdy Fomalhaut, gdzie zaobserwowano jedną z ezgoplanet. Planowane jest rozwinięcie symulacji przez dodanie kolejnych elementów, w tym pasa asteroid. Być może w ten właśnie sposób - przez porównanie - najłatwiej rozpoznamy układu planetarne podobne do naszego. O przedsięwzięciu zespół NASA's Goddard Space Flight Center opowiada w krótkim filmie, który polecamy obejrzeć: http://www.youtube.com/watch?v=op1mSSfLbiY

Kiedy odkryto Plutona w 1930 roku, uznano go za dziewiątą planetę. Kiedy z końcem XX wieku zaczęto odnajdywać coraz więcej podobnych do niego obiektów, pojawiło się wahanie: albo uznamy, że Pluton nie jest planetą, albo liczbę planet w naszym Układzie będziemy powiększać w nieskończoność. Ostatecznie uznano, że Pluton planetą nie jest. Aby nieco uspokoić protesty Amerykanów, utworzono nową kategorię: planet karłowatych. Okazuje się, że ten salomonowy wyrok był całkiem słuszny. Planeta karłowata wbrew nazwie planetą nie jest, więc narodowa duma Amerykanów i tak mocno ucierpiała - zdyskwalifikowano im jedyną planetę odkrytą przez Amerykanina! A warto przypomnieć, że disneyowski pies Pluto dostał imię właśnie na cześć odkrytego ciała niebieskiego. Obiekty kosmiczne przybierają zwykle jedną z pięciu postaci: kuli, chmury pyłu, kartofla (czyli nieregularnego kształtu), halo lub dysku. Przejście od kartoflowatej, bezkształtnej postaci, jaką ma na przykład większość asteroidów, wymaga dostatecznie dużej masy, wtedy ciało uzyskuje równowagę hydrostatyczną, czyli mówiąc prościej: własna siła ciążenia wymusza przybranie kształtu zbliżonego do kuli. I tak właśnie zdefiniowano główne kryterium planety karłowatej, aby móc zaliczyć ciało do tej kategorii, minimum jest właśnie kulisty kształt. Dotąd za planety karłowate uznawano pięć ciał w obrębie naszego Układu Słonecznego, w tym trzy (jak Pluton właśnie) należące do pasa Kuipera. Kilka ciał podejrzewano o przynależność do tej kategorii - trudność w klasyfikacji polega na tym, że z daleka trudno precyzyjnie dojrzeć kształt. Posiłkowano się wyliczeniami i modelami matematycznymi. Z ostatnich obliczeń naukowców z Narodowego Uniwersytetu Australii wynika, że planet karłowatych jest przynajmniej dziesięć razy więcej, niż dotąd sądzono. Jak do tego doszli? Przybranie kształtu bliskiego kuli zależy od posiadania dostatecznie dużej masy, oraz od fizycznych właściwości materiału, z jakiego ciało się składa. Dotąd uważano, że minimalny promień, od jakiego ciało przestaje być „kartoflem" to około 400 kilometrów. Dla ciał skalistych jest on większy, dla zbudowanych częściowo z bardziej miękkiego lodu jest on mniejszy. Nowe wyliczenia mówią, że dla ciał lodowych wystarczy już promień około 200 km. A takich ciał w pełnym lodowych odłamków pasie Kuipera jest mnóstwo, już tylko według obecnie dostępnych danych ich liczba sięga pięćdziesięciu. Odkrycie to pomaga lepiej zrozumieć jak formują się obiekty kosmiczne, począwszy od planet karłowatych, po układy słoneczne. Nowych obliczeń dokonali Charley Lineweaver i Marc Norman z Australian National University Planetary Science Institute (Instytutu Nauk Planetarnych Narodowego Uniwersytetu Australii).

Pomiędzy 14 a 25 sierpnia w Pradze odbędzie się spotkanie 3000 astronomów i naukowców, którzy zdecydują, czy Pluton, odkryty w 1930 roku, mieści się w definicji planety. Decyzja będzie brzemienna w skutkach. Międzynarodowa Unia Astronomiczna (IAU) albo zdegraduje Plutona i będziemy mieli w naszym Układzie Słonecznym o jedną planetę mniej, albo też uzna, że odpowiada on definicji planety, a wówczas do spisu planet trzeba będzie dodać być może aż 14 kolejnych ciał niebieskich. Zasadniczą kwestią jest status Plutona, który w oczywisty sposób różni się od Jowisza, Saturna, Urana czy Neptuna – powiedział Owen Gingerich, emerytowany profesor astronomii i historii nauki na Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Spór o status Plutona, którego masa wynosi zaledwie 0,04 masy Ziemi toczy się od dziesiątków lat. Mocniej rozgorzał on w 2003 roku, gdy astronomowie odkryli ciało niebieskie UB313, nazwane później Xena. UB313 jest jednym z ponad 10 obiektów w naszym Układzie Słonecznym, które są większe od Plutona. Zarówno Xena jak i Pluton to lodowe obiekty znajdujące się w Pasie Kuipera. Ten zbiór drobnych obiektów krąży na peryferiach Układu Słonecznego. Badania wykazały, że średnica Xeny wynosi 1490 mil, a Plutona – 1422 mile. Gingerich stoi na czele komitetu, który ma opracować definicję tego, czym jest planeta. Naukowiec osobiście jest przeciwny degradowaniu Plutona. Zdaniem jego i jego zwolenników wywoła to zbyt wiele zamieszania. Czy Pluton, z powodów historycznych, powinien zostać uznany za planetę? – pyta Gingerich i odmawia jednocześnie zdradzenia, czym zakończyły się prace kierowanego przez niego siedmioosobowego komitetu. Naukowcy mówią, że być może zostanie stworzona definicja osobnej klasy planet, w której mieściłyby się takie obiekty jak Pluton czy Xena.