Planeta X

Planeta X – hipotetyczna planeta w Układzie Słonecznym, znajdująca się dalej od Słońca niż Neptun, której istnienie postulowano na podstawie perturbacji jego orbity.

W świetle obecnego stanu wiedzy jeżeli w Układzie Słonecznym istnieje dziewiąta planeta, to musi krążyć znacznie dalej od Słońca, poza Pasem Kuipera i nie wywierać mierzalnego wpływu na znane planety.

Kontekst historyczny

W 1781 William Herschel odkrył nieznaną wówczas planetę – Uran. 40 lat później francuski astronom, Alexis Bouvard, opublikował tablice astronomiczne, zawierające obliczone położenia planety. Obserwacje jednak nie zgadzały się z jego obliczeniami, co doprowadziło astronoma do wniosku, że ruch Urana jest zaburzany przez oddziaływanie z inną planetą. Urbain Le Verrier i John Couch Adams niezależnie wyznaczyli, w którym miejscu na niebie powinno znajdować się to nieznane ciało. W 1846 Johann Gottfried Galle skierował teleskop w punkt wskazany przez Le Verriera – i tuż obok niego odkrył Neptuna.

Niedługo później różni uczeni (m.in. J. Babinet) doszli do wniosku, że ruch Neptuna także jest zaburzany. Uznano, że w większej odległości od Słońca znajduje się jeszcze co najmniej jedna planeta. W późniejszym czasie dokładne wyznaczenie masy Neptuna wykazało, że jego orbita nie podlega zaburzeniom pochodzącym od nieznanego ciała.

Poszukiwania Planety X

Percival Lowell przy pracy, w ufundowanym przez siebie obserwatorium

Uczonym, który rozpoczął systematyczne poszukiwania nieznanej planety zaburzającej ruch Urana i Neptuna, był Percival Lowell. Zaproponował dla niej nazwę „Planeta X”.

Jednym z uczonych poszukujących Planety X był Clyde Tombaugh. Jego obserwacje doprowadziły do odkrycia Plutona w 1930. Wkrótce jednak okazało się, że Pluton jest zbyt mały, żeby wywoływać zauważalne perturbacje ruchu planet. Kolejne dziesięciolecia obserwacji nie przyniosły rozwiązania problemu.

Dopiero badania sondy Voyager 2 pozwoliły rozwiązać zagadkę zaburzeń. Okazało się, że masa Neptuna została przeszacowana o ok. 0,5%. Uwzględnienie tej różnicy sprawiło, że zaburzenia zniknęły – zatem Planeta X, tak jak ją zdefiniował Lowell, nie istnieje.

Współczesny stan wiedzy

Ruch znanych planet nie jest zaburzany przez duży, nieznany obiekt, zatem pierwotna hipoteza o istnieniu Planety X jest fałszywa. Pewne fakty obserwacyjne mogą wskazywać jednak, że w Układzie Słonecznym istnieje nieznane ciało planetarne, krążące po bardzo oddalonej od Słońca orbicie.

Klif Kuipera

Liczba znanych ciał pasa Kuipera, w zależności od odległości od Słońca

W latach 90. XX wieku okazało się, że odkryty 60 lat wcześniej Pluton należy do większej grupy obiektów transneptunowych, które tworzą zewnętrzny pas planetoid skalno-lodowych – pas Kuipera, oraz dysk rozproszony. W grupie tej są także inne ciała dostatecznie masywne, aby pod wpływem własnej grawitacji utrzymać kształt bliski kulistemu (tzw. plutoidy), w tym Eris o masie większej od Plutona.

Astronomowie znają coraz więcej obiektów pasa Kuipera, ale okazuje się, że w odległości ok. 50 j.a. od Słońca ich liczba drastycznie spada – jest to tzw. klif Kuipera. Takie ostre granice nie powstają bez powodu; przykładowo przerwy Kirkwooda w pasie planetoid tworzy grawitacja krążącego dalej od Słońca Jowisza. Prawdopodobnym wyjaśnieniem genezy klifu Kuipera jest oddziaływanie grawitacyjne z nieznanym obecnie ciałem o dużej masie. Jeden z modeli komputerowych dynamiki Układu Słonecznego, który stworzyli Patryk Lykawka i Tadashi Mukai z Uniwersytetu Kobe, wskazuje że w odległości 100-170 j.a. od Słońca krąży planeta o masie ok. 30% - 70% masy Ziemi. Może ona mieć średnicę 10–15 tys. km i obiegać Słońce w czasie od 1000 do 2500 lat, po orbicie nachylonej do ekliptyki pod kątem 20-40°.

Wewnętrzny Obłok Oorta

W 2003 odkryta została duża planetoida (90377) Sedna, krążąca po ekscentrycznej orbicie z peryhelium poza pasem Kuipera. Na jej orbitę nie ma już istotnego wpływu oddziaływanie Neptuna; jest to tzw. obiekt odłączony, przedstawicielka wewnętrznego Obłoku Oorta. W 2012 odkryto obiekt 2012 VP₁₁₃, krążący po podobnej orbicie; to może wskazywać, że orbity obu tych ciał są kształtowane przez oddziaływanie nieznanego obiektu o większej masie, przypuszczalnie tego samego, które odpowiada za istnienie klifu Kuipera. Według odkrywców, może to być nieznana planeta typu superziemia.

Źródło komet długookresowych

Inna hipoteza sugeruje, że komety długookresowe przybywają w pobliże Słońca z odległego Obłoku Oorta nie równomiernie, ale z pewnego pasa na niebie. Mogłoby to wskazywać, że są one wytrącane z pierwotnych orbit przez grawitację niezaobserwowanej dotąd, masywnej planety. Obiekt ten, nazwany przez postulatorów „Tyche”, miałby być gazowym olbrzymem o masie 1 - 4 masy Jowisza, który krąży w odległości 10 000 - 30 000 j.a. w zewnętrznym Obłoku Oorta.

„Planet Nine”

W 2016 Konstantin Batygin i Michael E. Brown ogłosili wyniki badań, według których istnieją bardzo silne przesłanki teoretyczne na istnienie bardzo odległej, masywnej planety. Batygin i Brown nie odkryli planety bezpośrednio, ale wywnioskowali jej potencjalne istnienie na podstawie symulacji komputerowych. Według Batygina i Browna, planeta nazywana przez nich po prostu „Planet Nine” (Dziewiąta Planeta), miałaby mieć masę około 20 mas Ziemi i przeciętnie być oddalona od Słońca dwadzieścia razy dalej niż Neptun. Według ogłoszonych wyników badań, Planet Nine miała by być odpowiedzialna między innymi za nietopowe, prostopadłe do ekpliptyki orbity niektórych obiektów Pasa Kuipera i ich łączenie się w grupy składające się z kilku obiektów.

Badania Batygina i Browna zostały ogłoszone w „The Astronomical Journal”. Inni naukowcy specjalizujący się w badaniach nad Pasem Kuipera, w tym jego odkrywca David Jewitt, zwracają uwagę na statystyczne problemy związane z interpretacją danych Batygina i Browna.

Kontrargumenty obserwacyjne

Teleskop kosmiczny WISE obserwował niebo w podczerwieni, dzięki czemu był w stanie wykryć obiekty niedostrzegalne w świetle widzialnym. Czułość tego urządzenia pozwalała na wykrycie ciała podobnego do Saturna do 28 tys. jednostek astronomicznych od Słońca, a podobnego do Jowisza do 82 tys. j.a.. Obiekt o masie 3 M_J byłby wykrywalny w odległości przekraczającej 100 tysięcy j.a., poza granicami Obłoku Oorta. Zatem planeta Tyche, ani też postulowana niezależnie od niej gwiazda Nemesis nie istnieją. Obserwacje te nie wykluczają istnienia mniejszych ciał niebieskich.

Spekulacje pseudonaukowe

Niezależnie od badań o charakterze naukowym Planeta X jest także obiektem spekulacji pseudonaukowych. Zecharia Sitchin opublikował szereg książek, opierając się na tłumaczeniach i interpretacji tekstów sumeryjskich, dochodząc do wniosku, że istnieje nieznana planeta Nibiru. Po odkryciu planetoidy Sedna część opinii publicznej zaczęła utożsamiać ją z planetą postulowaną przez Sitchina. Te twierdzenia są jednak bezpodstawne.

Szwajcarski publicysta Erich von Däniken przedstawił w 1984 w jednej ze swoich książek (Dzień, w którym przybyli bogowie) teorię o planecie, która miała znajdować się pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza a której pozostałościami jest dziś pas planetoid. Swoją tezę uzasadnił specyficzną interpretacją kalendarza Majów, na podstawie której określił czas obiegu Planety X wokół Słońca na 5,2 ziemskiego oraz dobę na 7,3 doby ziemskiej. Planeta miała być siedzibą rozwiniętej technicznie cywilizacji, będącej jednocześnie przyczyną katastrofy planety, a której przedstawiciele byli czczeni przez Majów jako bogowie. Däniken wskazuje jednak na problem z niewielką masą znanych planetoid, która jest zbyt mała, aby mogły kiedyś tworzyć dużą planetę. Według niektórych spekulacji dotyczących planety istniejącej pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza, jej pozostałościami mogłyby być Wenus i/lub Mars, co rozwiązywałoby problem niewielkiej masy planetoid. Brakuje jednak jakiegokolwiek logicznego wyjaśnienia jej rozpadu i przemieszczenia tych planet na dzisiejsze orbity, przeczy też temu skład chemiczny i mineralny tych ciał.

{{Przypisy}} Nieprawidłowe pola: przypisy.