Künstler-Darstellung von kleinen Objekten im Kuiper-Gürtel. Bild: ESO/M. Kornmesser
Die ungerade orbitale arrangements von Objekten jenseits von Neptun führte die Forscher zu Spekulationen über die Existenz einer so genannten Neun Planeten—eine hypothetische großen Planeten in die äußeren Bereichen des Sonnensystems. Neue Forschung schlägt vor, ein planet ist nicht erforderlich, um die anomale Bahnen, und dass ein massiver ring von Ablagerungen eine mehr plausible Erklärung. Kritiker der vorgeschlagenen Festplatte sagen, dass mehr Beweise erforderlich ist.
Der scheue Planet von Neun, manchmal auch als Planet X, wird gedacht, um existieren aufgrund der eigenartigen Bahnen bestimmter Kuiper-Gürtel-Objekte, auch bekannt als Trans-neptunischen Objekten (TNOs). Astronomen haben belegt, dass rund 30 anomale TNOs to date—Objekte mit übertrieben und Schiefen Bahnen, und ungerade clustering-Verhalten. Dies zu erklären, die Astronomen haben vorgeschlagen, die Anwesenheit eines noch nicht entdeckten Planeten. Arbeiten, Neun Planeten haben würde, zu der sich etwa 200 Astronomischen Einheiten (AU) oder rund 18,6 Milliarden Meilen von der Sonne, und haben 10 mal so viel Masse wie die Erde. Die gravitative Einfluss dieser hypothetische planet “Schafzucht” oder nach und nach schob, TNOs in Ihre Umlaufbahnen beobachtet, nach dieser Theorie.
Künstler-Darstellung von Neun Planeten.Bild: Caltech/R. Hurt
Neue Forschung veröffentlicht in dieser Woche in der Astronomischen Zeitschrift bietet eine faszinierende alternative zu den Neun Planeten-Hypothese. Anstatt den Aufruf einer mystery Planeten zu erklären, die ungeraden Bahnen bestimmter Kuiper-Gürtel-Objekte, die Autoren der neuen Studie, Antranik Sefilian von der University of Cambridge und Jihad Touma von der amerikanischen Universität in Beirut, argumentieren, dass eine äußere Sonnensystem Platte aus fels und Eis produzieren könnte den gleichen Effekt wie die großen äußeren Planeten.
Sefilian und Touma, sofern keine empirische Beweise für diese angeblichen Festplatte, weil einfach keiner vorhanden ist. Stattdessen werden die Autoren vorgestellt, ein neues mathematisches Modell demonstriert die theoretische Möglichkeit diese vorgeschlagene Struktur. Wichtiger ist, das neue Modell nicht vollständig auszuschließen, die Existenz der Neun Planeten, oder zumindest eine kleinere version davon, wie die kombinierten gravitativen Einfluss eines äußeren Planeten und einen äußeren Trümmer Festplatte könnte ebenfalls produzieren die beobachteten TNO-Bahnen.
“Die Neun Planeten-Hypothese ist eine faszinierende, aber wenn die postuliert neunten Planeten existiert, hat es bisher vermieden detection”, sagte Sefilian in einer Erklärung. “Wir wollten sehen, ob es könnte eine andere, weniger dramatische und vielleicht natürlicher, die Ursache für die ungewöhnlichen Bahnen wir sehen in einigen TNOs. Wir dachten, anstatt für einen neunten Planeten, und dann Gedanken über seine Bildung und die ungewöhnliche Umlaufbahn, warum nicht einfach Konto für die Schwerkraft von kleinen Objekten, die eine disc, die jenseits der Umlaufbahn des Neptun und sehen, was es für uns tut?”
Sefilian und Touma sind nicht die ersten, die vorschlagen, diese Theorie. Im Jahr 2016, eine Studie unter der Leitung von Astronomen Anne-Marie Madigan von der University of California, Berkeley, schlug einen äußeren Kuiper-Gürtel-Platte aus Eis bedeckt planetesimals—die bits und Stücke, die noch aus der Entstehung des Sonnensystems—könnte verantwortlich sein für die seltsame TNO-Bahnen. Das neue Papier unterscheidet, daß ein mathematisches Modell wurde verwendet, um zu zeigen, wie diese hypothetischen Festplatte, und das Sonnensystem, die acht Planeten, die einen Einfluss auf die orbital-Konfiguration von TNOs.
In Ihrem neuen Modell, der Planet Neun wurde ersetzt durch die hypothetische Festplatte, und die Objekte, die darin waren davon ausgegangen, verstreut über ein weites Gebiet. Die kollektive Kraft für diese Objekte, nach Sefilian, könnte ” – Konto für den exzentrischen Umlaufbahnen, sehen wir in einigen TNOs.”
Wenn das äußere band planetesimals vorhanden ist, aber es würde trotzen konventionellen Vorhersagen über die Anzahl und Gesamt-Masse von Objekten jenseits von Neptun. Aktuelle Theorien schlagen vor, die gesamte Masse heraus, es ist nur rund ein Zehntel der Masse der Erde, nach Autoren der Studie, aber für diese zu arbeiten, wie Sie beschrieben, würde es sich um 10 mal die Masse der Erde. Es ist so ein großer Anspruch, einer, die eine weitere Beweis.
“Während wir keine direkte empirische Beweise für die Festplatte, weder haben wir es für die Neun Planeten, die ist, warum wir die Untersuchung anderer Möglichkeiten. Dennoch ist es interessant zu bemerken, dass die Beobachtungen von Kuiper-Gürtel-Analoga, die andere Sterne umkreisen, sowie die Bildung von Planeten-Modelle zeigen massive überrest Populationen von Trümmern”, sagte Sefilian. “Es ist auch möglich, dass beides wahr sein könnte—es könnte sein, eine riesige Festplatte und einen neunten Planeten. Mit der Entdeckung jedes neuen TNO, wir sammeln weitere Beweise, die Ihnen vielleicht erklären.”
Zum Nachweis der Existenz dieser Trümmer Festplatte wie die, die die Existenz der Neun Planeten, ist nicht so einfach, wie die Suche in die Ferne mit unseren Teleskopen, sagte der Astronom Carlos de la Fuente Marcos von der Universidad Complutense Madrid.
“Eine solche Struktur, wenn echt, scheint außerhalb der Reichweite der aktuellen Teleskop-Einrichtungen, die entweder Boden – oder Weltraum-basierte,” Marcos, die nicht in Verbindung mit der neuen Studie, sagte Gizmodo. “Es wird schwierig sein, zu bestätigen oder zu verwerfen diese Hypothese mit den aktuell verfügbaren oder geplanten Teleskope.” Zu dem fügte er hinzu: “Das Szenario untersucht, in dieser Arbeit klingt ziemlich spekulativ, aber die Tatsache ist, dass wir wissen sehr wenig über das Sonnensystem jenseits von Pluto.”
Wir Sprachen auch zur Caltech-Astronom Konstantin Batygin, die, zusammen mit seinem Kollegen Mike Brown, veröffentlichte Beweise für die Existenz von Planeten Neun wieder im Jahr 2016. Die Mathematik in der neuen Studie “erste rate” Batygin sagte, aber er wies auf eine Reihe von astrophysikalischen Mängel.
Für einen, der Kuiper-Gürtel wird angenommen, dass Ende bei rund 48 AU, oder 4,5 Milliarden Kilometer von der Sonne—die so genannten “Kuiper-cliff” über die TNOs sind vernachlässigbar. Zweite, Batygin verwies auf neuere Forschungen darauf hindeutet, der Kuiper-Gürtel hat einen kumulativen Masse näher an die 50-mal weniger als die Erde, die ist weit weniger als die konventionellen ein-Zehntel-die Erde schätzen, und sicherlich viel weniger als die 10-mal-die Erde schätzen. Diese beiden Daten-Punkte, wenn Sie zusammen genommen, bedeuten die massive Platte vorgeschlagen Sefilian und Touma “beginnen muss, bei der Hunderte von AU -” von der Sonne basiert auf dem, was bekannt ist observationally und aus der Himmelsmechanik, das ist nicht plausibel, Batgyin sagte.
“Es ist gut etabliert, dass Sterne wie die Sonne in der Regel in form von Clustern, und das Sonnensystem ist keine Ausnahme”, sagte er Gizmodo. “Das ist, cosmo-chemischen Argumente als auch die Existenz der Oort’ schen Wolke bedeuten, dass sich die Sonne befand sich in einem cluster von rund 10.000 Sterne für etwa 100 Millionen Jahre nach seiner Entstehung—das bringt uns zu einem Dritten problem der Studie: Die Kohärenz des geplanten disk gewesen wäre, gestört, die in den frühen Sonnensystems Leben, sowohl durch die kumulative Gravitationspotential der Sonne – Geburt-cluster als auch die [random] – Störungen, die durch Weitergabe Sternen.”
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Er fand es auch schwer zu glauben, dass eine massive protoplanetaren Scheibe residieren konnte bei Entfernungen über 100 AU, wie die neue Studie schlägt vor.
“Typische protoplanetare Scheiben nur auszustrecken, um etwa 30 bis 50 AU,” sagte er, “Warum sollte die Sonne protoplanetaren Scheibe Ende bei rund 30 AU, aber dann Neustart über 100 AU? Wie war die kohärente, exzentrische Art des geplanten disk-set-up in den ersten Platz? Wie hat sich Ihre Existenz entzog empirische Erhebungen zu Datum?”
All diese Fragen, und andere, “noch nicht in Angriff genommen, die durch die Studie”, sagte Batygin. Letztlich, der neuen Zeitung “greift zu kurz, ein astrophysikalisch plausible Erklärung für die anomale Struktur der Fernen Sonnensystem”, sagte er.
Keine Frage, die primäre Schwäche der Arbeit ist die Abwesenheit von astronomischen Beweise—aber der gleiche Anspruch genommen werden können über Argumente, die für Neun Planeten. Es ist durchaus möglich, wie einige der Forschung hat argumentiert, dass keine orbital Anomalien existieren in den Kuiper-Gürtel, und Wissenschaftler sind Opfer einer observation bias”. In anderen Worten, zuverlässigere Daten benötigt werden, um zu zeigen, dass etwas squirrelly ist Los da draußen. Als die Astronomen weiterhin die Suche nach Planeten, Neun, sollten Sie auch auf der Suche nach Anzeichen für eine unerwartete band von Schutt entlang den äußeren Bereichen unseres Sonnensystems.
In der Wissenschaft gibt es keine Fehler bei der Verfolgung mehrerer Pfade der Anfrage.
[Astronomical Journal]
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