I bhfad níos faide ná an Ghrian agus na pláinéid inár nGrianchóras, tá crios Kuiper ann. Ach fiú níos faide ná sin, tá slew de rudaí eile le hairíonna fithise aisteach agus mearbhall go minic amuigh ansin. Tá súil againn, go luath, an míniú ceart a fháil ar cén fáth go bhfuil siad mar atá siad. (JOHNS HOPKINS OLLSCOIL IONTAOBHAIS FISIC FEIDHMIÚCHÁIN / INSTITIÚID TAIGHDE THEASTA (JHUAPL / SWRI))

Níl Eolaithe Córas Gréine cinnte go bhfuil an pláinéad a naoi ann

Caithfear aghaidh a thabhairt ar aon hipitéis, is cuma cé chomh mealltach é, leis an tsraith iomlán sonraí.

B’fhéidir gurb é ár nGrianchóras an chuid is gaire den Cruinne dúinn agus muid ag breathnú níos faide ná an Domhan, ach tá neart iontas fós anseo inár gclós cúil féin. Thóg sé na mílte bliain sular thuig muid conas a rinne na pláinéid fithiseán ar an nGrian, agus na céadta eile sular fuaireamar Úránas agus Neiptiún. Sa lá atá inniu ann, tá na ceithre pláinéad istigh, creagach againn, an crios astaróideach, agus na ceithre fhathach gáis lena móin agus a bhfáinní.

Ach tá aineolach ollmhór ann atá níos faide ná Neiptiún. Tá i bhfad níos mó i gceist leis ná Plútón amháin, na Cóiméid, nó fiú crios iomlán Kuiper amuigh ansin. Le cúpla scór bliain anuas tá aicmí nua go hiomlán de rudaí nochtaithe, lena n-áirítear cinn a bhfuil fithisí mistéireach, deacair le míniú acu. Éilíonn roinnt eolaithe go ndíríonn na rudaí seo ar “Planet Nine,” pláinéad mór hipitéiseach i bhfad níos faide ná mar a fheicimid. Ach, in ainneoin an méid a léigh tú is dócha, níl formhór na n-eolaithe cinnte. B’fhéidir nach bhfuil Planet Nine ann. Seo an scéal cén fáth.

Bunaithe ar a bparaiméadar fithiseach, tá an chuid is mó de na rudaí ó níos faide ná Neiptiún i roinnt catagóirí aitheanta mar chrios Kuiper nó an diosca scaipthe. Is annamh a bhíonn rudaí scoite, agus b’fhéidir gurb é Sedna an t-aon rud is eisceachtúla ar fad dá mhéid agus dá pharaiméadair fithise. (WIKIMEDIA COMMONS USER EUROCOMMUTER)

Go luath sna 1990idí, fuair eolaithe an chéad réad Grianchóras níos faide ná Neiptiún nach raibh ina chuid den chóras Plútónach. De réir mar a tháinig feabhas ar ár dteileascóip i méid (cé chomh lag agus a fheiceann siad) agus ó thaobh an radhairc (an méid den spéir a fheiceann siad), thosaigh níos mó agus níos mó rudaí le feiceáil.

Bhí fithisí cosúil le Plútón ag a bhformhór: tógann an cur chuige is gaire don Ghrian iad gar do Neiptiún. Cé go bhfuil Neiptiún 30 AU (áit a bhfuil 1 AU, Aonad Réalteolaíoch, an meánfhad Domhan-Gréine) ar shiúl, tagann beagnach gach ceann de na rudaí taobh amuigh de Neiptiún laistigh de 50 AU ón nGrian. Tá siad uile rangaithe mar chuid de chrios Kuiper. Taobh amuigh de sin tá “bearradh Kuiper,” ós rud é go dtiteann líon na n-earraí níos faide ná sin go suntasach.

Rud i bhfad i gcéin 90377 Sedna, agus a fhithis, mar a fheictear ó amharc barr agus radharc taobh é maidir leis an gcuid eile den Ghrianchóras. Tá fithis Neiptiún i gorm; Tá Plútón i ndath dearg. Tá an seasamh seo cruinn amhail an 1 Eanáir, 2017. (WIKIMEDIA COMMONS USER TOMRUEN)

Ach fuaireamar amach rudaí nach cuid de chrios Kuiper iad ar an mbealach céanna. Ba é Sedna, a fuarthas amach i 2003, an chéad rud spéisiúil a d’oirfeadh don chatagóir seo. D'aimsigh na heolaithe Mike Brown, Chad Trujillo, agus David Rabinowitz corp mór timpeall 1000 km trasna. Tá sé ar eolas anois mar phláinéid dwarf, ach an rud a rinne sé thar a bheith suimiúil ná a fithis. Ag an gceann is gaire dó, faigheann sé laistigh de 76 AU ón nGrian, ach ar a mhéid is faide i gcéin, tá sé beagnach 1000 AU ar shiúl.

Tógann sé níos mó ná 10,000 bliain réabhlóid aonair a dhéanamh timpeall na Gréine, agus ní fhéadfadh Neiptiún cur isteach air ar bhealach ar bith. Ar bhealach, fuair sé a fhithis aisteach bealach eile. Sa pháipéar fionnachtana, chuir na húdair an fhéidearthacht go bhféadfadh gurbh é ba chúis le pláinéad nár aimsíodh fós.

Fithis i bhfad i gcéin 2015 RR245, i gcomparáid leis na fathaigh gháis agus na Réada Creasa Kuiper eile ar a dtugtar. Chomh fada agus a fhaigheann an réad seo, meastar go bhfuil sé fós ina bhall de chrios Kuiper mar gheall ar a dhlúthghaol. Is dóigh gur bhog Neiptiún go dtí an áit ina bhfuil sé faoi láthair (ALEX PARKER AGUS FOIREANN OSSOS)

Sna blianta ina dhiaidh sin a chuaigh thart, go háirithe sna 2010idí, fuarthas líon mór de na rudaí aisteach seo de Chóras na Gréine. Faoi stiúir Trujillo agus Scott Sheppard, fuarthas amach go bhfuil airíonna fithise comhchosúla ag líon beag ach suntasach de na Réada Tras-Neiptiúnacha i bhfad i gcéin, atá aicmithe anois mar TNOnna foircneacha. Cé go mb’fhéidir go bhfuil na mílte réad againn a théann isteach i gcrios Kuiper, tá níos mó ná dosaen ann a bhfuil na fithisí fada seo iontu nach bhfaigheann riamh ró-ghar do Neiptiún.

Fithisí na TNOnna roghnaithe le Batygin agus Brown, mar aon leis an Planet Nine atá beartaithe. Amach anseo, ní shroichfidh Planet Nine - a bhfuil conspóideach ann i dtosach - teocht leordhóthanach chun a bheith ináitrithe nuair a thiocfaidh an Ghrian chun bheith ina réalta ollmhór dearg. (K. BATYGIN AGUS ME BROWN ASTRONOM. J. 151, 22 (2016), LE MODHANNA / BREISEANNA LE E. SIEGEL)

Ba é Trujillo agus Sheppard a mhol ar dtús, in 2014, an smaoineamh go bhféadfadh réad mór, cosúil le pláinéad, a bheith ag cruthú na bhfithis seo. As na TNOnna foircneacha a aimsíodh ó 2014 go 2016, bhí airíonna fithise acu ar chosúil go raibh comhghaol eatarthu. Agus b’fhéidir, d’áitigh siad, go bhféadfadh comhghaol a bheith mar thoradh ar réad mór ollmhór ag cur isteach orthu, ag cruthú na bhfithis seo a bheadh ​​deacair a mhíniú ar shlí eile. In 2016, d’ainmnigh Konstantin Batygin agus Mike Brown an réad hipitéiseach: Planet Nine.

Fithisí 3D réada crios Kuiper a bhfuil tionchar ag Planet Nine orthu. Mar a dúirt Mike Brown, ‘Thuar hipitéis Planet Nine na rudaí i bhfad i gcéin le fithisí atá ingearach leis an gcóras gréine. Agus fuarthas ansin 5 nóiméad ina dhiaidh sin. ' Ach ní fhéadfaí é a fháil amach ach mar gheall ar an áit a bhfuil na sonraí maithe. (MIKE BROWN / FINDPLANETNINE.COM)

Ach ní slam-dunk é. In ainneoin go ndearna Batygin agus Brown anailís ar na rudaí a raibh aithne acu orthu agus gur chinn siad nach raibh ann ach seans 1-as-10,000 go mbeidís dírithe go randamach mar a thugamar faoi deara, tá riosca mór ann go dtiocfaidh an tacar sonraí neamhiomlán seo chun críche bréagach . Thángthas ar na rudaí a d'aimsigh Sheppard agus Trujillo le sraith suirbhéanna a bhí faoi réir líon mór claontachtaí.

  • Ní fhaca siad ach cuid ar leith den spéir.
  • Níor fhéach siad ach ar rudaí a raibh gile ar leith acu ar a laghad.
  • Rinne siad neamhaird ar gach réad a tháinig ró-ghar do Neiptiún.
  • Agus bhreathnaigh siad in eitleán an Ghrianchórais nó gar dó.

Is é sin le rá, agus is é seo an fíric is tábhachtaí a ndearnadh dearmad air, bhí na suirbhéanna a sholáthraíonn an fhianaise is láidre do Planet Nine neamh-íogair d’aon ghnó d’aicme mhór rudaí a d’fhéadfadh a bheith contrártha le hipitéis Planet Nine.

Tá an radharc comhbhrúite seo den spéir iomlán atá le feiceáil ó Hawai'i ag Réadlann Pan-STARRS1 mar thoradh ar leath mhilliún nochtadh, gach ceann acu thart ar 45 soicind ar fhad. D’fhéadfadh suirbhé chomh leathan le Pan-STARRS na mílte agus na mílte réad Kuiper Belt a fháil amach, ach chaithfeadh sé rudaí níos laige a fheiceáil ná mar atá Pan-STARRS in ann a fheiceáil. (DANNY FARROW, PAN-STARRS1 COMHDHLÚTHÚ EOLAÍOCHTA AGUS INSTITIÚID MAX PLANCK DO FHISIC BREITHIÚNACH)

Ach déanann suirbhéanna eile toimhdí difriúla. Úsáideann siad modhanna éagsúla, teileascóip éagsúla, agus faigheann siad clúdach spéir éagsúil. Mar shampla, níor thug tacar sonraí OSSOS (Suirbhé Bunús Córas na Gréine Seachtrach) neamhaird ar rudaí le perihelia a thug gar dóibh Neiptiún, agus a rinne suirbhé ar thart ar 0.3–0.4% den spéir.

Nuair a chuardaigh siad rudaí cosúil le Sedna, fuair siad naoi gcinn san iomlán. B’fhéidir nach bhfuil an chuma air go bhfuil sé sin go leor, ach tá sé níos mó ná na sé cinn is lú a bhí ar eolas in 2016 nuair a rinneadh an moniker “Planet Nine” a chomhbhrú. Agus nuair a rinneadh anailís ar na rudaí OSSOS seo, le tacar difriúil claonta ó obair eile, maidir leis an gcaoi ar dáileadh a bhfithis, bhí siad ag teacht leis an randamacht iomlán. Ní raibh gá le Planet Nine ar chor ar bith.

Ceithre cinn de na Réada Tras-Neiptiúnacha a d'aimsigh OSSOS, a thaispeántar in éineacht le fithis Neiptiún chun comparáid a dhéanamh. Ní thaispeánann na cuspóirí OSSOS na comhghaolta céanna leis na cinn roimhe seo a d’aithin foireann Planet Nine. (C. SHANKMAN ET AL., ARXIV: 1706.05348V2)

Agus go fisiciúil, tá sé sin réasúnta! Tá ceithre mhór-fhéidearthacht ann a d’fhéadfadh míniú a thabhairt ní amháin ar Sedna, ach ar mhaolú TNOnna breise a fuaireamar amach ó shin nach dtagann an-ghar d’aon cheann de na pláinéid mhóra inár nGrianchóras. Tá siad:

  1. D’fhéadfadh taoidí Réaltrach cur isteach ar na fithisí seo, ag síneadh cúpla ceann acu go mall agus iad a thabhairt gar do Neiptiún thar na céadta milliún bliain.
  2. Eitiltí réaltaí eile nó pláinéid bradacha inár réaltra a théann in aice lenár nGrianchóras, ag cur isteach ar na rudaí seo agus ag cruthú na bhfithis fadaithe seo.
  3. Líon mór pláinéad dwarf sa Ghrianchóras seachtrach a bhí i láthair go luath, ag cruthú na TNOanna foircneacha seo, ach a díbríodh den chuid is mó ó shin.
  4. Nó, d’fhéadfadh sé a bheith mar Planet Nine (nó fiú dhá phláinéid, Nine and Ten), ag lurking amach ansin agus ag ciceáil na TNOanna foircneacha seo ina bhfithisí reatha.

Mar is gnáth, beidh níos mó sonraí ann, agus sonraí ar chaighdeán níos fearr, a mhúinfidh dúinn a bhfuil fíor faoinár Cruinne.

As na rudaí Tras-Neiptiúnacha fadtéarmacha a sainaithníodh i staidéar OSSOS, níl ach ceann amháin acu (a thaispeántar i gorm) na paraiméadair a bheadh ​​ag teacht le teoiric Sheppard & Trujillo / Batygin & Brown ar Planet Nine. (MIKE BROWN / FINDPLANETNINE.COM)

Labhair mé le Michele Bannister, duine de cheannairí OSSOS, faoi na rudaí a d’fhéadfadh an chonspóid a réiteach maidir le Planet Nine a bheith ann (nó gan a bheith ann). Agus braiteadh díreach á chosc, d’fhéadfadh sé a bheith indéanta fós bua nó ruaigeadh a dhearbhú i gcás Planet Nine mar seo a leanas:

Gheobhaidh na píosaí díreacha fianaise níos mó rudaí Tras-Neiptiúnacha i suirbhéanna a bhfuil claonta tréithiúla acu. Is é sprioc [Suirbhé an Fhuinnimh Dhorcha] spéir atá i bhfad ar shiúl ó eitleán an Ghrianchórais. Mar sin, déanann sé fithise ard-chlaonta mar a speisialtacht. Bhí an suirbhé seo ag féachaint ar thart ar 5,000 céim cearnach de spéir na leathsféar theas. Is ceantar deas deas é; tá sé i bhfad ar shiúl ón ecliptic; is tacar orbit an-difriúil é a d’fhéadfadh teacht air.

Tá an t-agallamh iomlán uair an chloig a bhí agam le Michele ar fáil anseo, agus molaim duit éisteacht agus foghlaim a oiread agus is féidir faoin nGrianchóras níos faide ná Neiptiún.

Dá mbeadh pláinéad mór fíor agat taobh amuigh de Neiptiún, bheifeá ag súil le líon mór de na rudaí ard-chlaonta seo le fithisí an-eccentric; ba cheart go n-inseodh líon na TNOnna foircneacha a aimsíonn suirbhéanna mar an Suirbhé Fuinnimh Dhorcha nó an LSST amach anseo (a gheobhaidh 18,000 céim cearnach, nó beagnach leath na spéire) an bhfuil Planet Nine istigh nó amuigh.

Cúpla seachtain ó shin, tuairiscíodh go raibh réad nua ag neartú an cháis ar son Planet Nine, ach is cosúil gur cás eile é seo “nach bhfuil chomh gasta sin." Fuarthas an réad sin ó na suirbhéanna agus na teicnící céanna a tháinig na rudaí pro-Planet Nine eile, rud a chiallaíonn go raibh siad faoi réir na gclaonadh céanna. Ar an láimh eile, ní léiríonn suirbhéanna le claontachtaí difriúla aon ghá le Planet Nine ar chor ar bith.

Fithisíonn pláinéid an Ghrianchórais, mar aon leis na astaróidigh sa chrios astaróideach, iad ar fad beagnach san eitleán céanna, ag déanamh fithisí éilipseacha, beagnach ciorclach. Taobh amuigh de Neiptiún, éiríonn rudaí níos lú iontaofa de réir a chéile, agus tá go leor de na fithisí is fada, a shíneann níos faide ná aille Kuiper, ag caoineadh míniú. (INSTITIÚID EOLAÍOCHTA TELESCOPE SPÁS, ROINN GRAFAICE.)

Nuair a bhíonn casúr agat ar fad, bíonn cuma ingne ar gach rud. Má fhéachann tú ar bhealach go bhfuil tú claonta i dtreo rudaí a thacaíonn le Planet Nine a aimsiú agus amach ó rudaí nach dtacaíonn leis a aimsiú, ní chiallaíonn sin go bhfuil Planet Nine ann; ciallaíonn sé go dteastaíonn sonraí níos fearr uait sula mbeidh a fhios agat cad atá ar siúl. Ní mór dúinn a bheith ar an eolas faoi cad atá ar siúl le ní amháin Planet Nine, ach an Grianchóras taobh amuigh de chrios Kuiper i gcoitinne.

Le suirbhéanna nua, clúdach spéir níos fearr, agus sonraí níos fearr ar an mbealach, ba cheart go bhfeicfeadh na deich mbliana amach romhainn den réalteolaíocht dúinn ní amháin rúndiamhair na ndomhan mór (más ann dóibh) atá taobh amuigh de Neiptiún a réiteach, ach is féidir leo cabhrú linn tuiscint a fháil ar an gcaoi a bhfoirmíonn agus a chruthaíonn córais ghréine éabhlóidiú i gcoitinne. Tá slew de rudaí mistéireach amuigh ansin, níos faide ná ní amháin Neiptiún ach thar ár gcumas reatha a thuiscint. Le suirbhéanna níos doimhne agus níos leithne ar an mbealach, seo bhfreagra amháin a chuirfidh a réiteach spéis le réalteolaithe is cuma cén smaoineamh atá ceart.

Tá Starts With A Bang ar Forbes anois, agus athfhoilsithe ar Meán a bhuíochas lenár lucht tacaíochta Patreon. Tá dhá leabhar ag Ethan, Beyond The Galaxy, agus Treknology: The Science of Star Trek ó Tricorders go Warp Drive.