جرم مرموزی که چند دهه پیش دیده شده بود شاید سیاره‌ی نهم بوده است

یکی از پژوهشگرانی که چندین دهه درباره‌ی سیاره‌ی نهم تحقیق کرده است، با انتشار مقاله‌ای تازه، از احتمال کشف سیاره‌ی نهم در چهار دهه‌ی گذشته خبر می‌دهد.

این یکی از جالب‌ترین پرسش‌های درباره‌ی منظومه‌ی شمسی در سال‌های اخیر است؛ آیا سیاره‌ای بزرگ وجود دارد که در تاریکی و سرمای مداری گسترده که ممکن است ۲۰۰۰۰ سال زمینی طول بکشد، کمین کرده باشد؟

تاکنون ثابت شده است که پاسخ به این پرسش مبهم است، اما یک مطالعه‌ی جدید نشان می‌دهد که چه چیزی می‌تواند سرنخی از وجود این جرم فرضی مرموز باشد.

ستاره‌شناس «مایکل روان-رابینسون» (Michael Rowan-Robinson) از کالج سلطنتی لندن در سال ۱۹۸۳ میلادی، داده‌های جمع‌آوری شده از «ماهواره‌ی نجومی فروسرخ» (Infrared Astronomical Satellite) یا «ایراس» (IRAS) را تجزیه‌وتحلیل کرد و یک سه‌گانه از منابع نقطه‌ای یافت که ممکن است سیاره‌ی نهم (Planet Nine) باشند.

روان-رابینسون در مقاله‌ی قدیمی خود نتیجه می‌گیرد که واقعا بعید است این یک تشخیص واقعی باشد، اما در عین حال می‌توان از آن برای مدل‌سازی جایی که سیاره ممکن است در حالی حاضر باشد، استفاده کرد تا جست‌وجوی هدفمندتری برای تأیید یا رد آن انجام شود.

او نوشت: «با توجه به کیفیت ضعیف ردیابی‌های IRAS، با محدودیت‌های زیاد جست‌وجو و در قسمت بسیار دشوار آسمان برای تشخیص‌های فروسرخ، احتمال واقعی بودن این گزینه‌ی احتمالی زیاد نیست.»

با این وجود، با توجه به علاقه‌ی زیاد فرضیه‌ی سیاره‌ی ۹، بررسی اینکه آیا جرمی با پارامترهای پیشنهادی و در منطقه‌ی پیشنهادی از آسمان، با مشخصات سیاره‌ها سازگار است یا خیر، همیشه ارزشمند است.

گمانه‌زنی‌ها درباره‌ی وجود یک سیاره‌ی پنهان در بخش‌های بیرونی منظومه‌ی شمسی برای دهه‌ها در جریان بوده است اما در سال ۲۰۱۶ با انتشار مقاله‌ای مبنی بر ارائه‌ی شواهد جدید وارد فاز تازه‌ای شد.

اخترشناس «مایک براون» (Mike Brown) و «کنستانتین باتیگین» (Konstantin Batygin) از مؤسسه‌ی فناوری کالیفرنیا دریافتند که اجرام کوچک در کمربند کویپر بخش بیرونی منظومه‌ی شمسی به‌طور عجیبی در حال چرخش هستند و ظاهرا تحت گرانش جرمی بزرگ در یک الگوی مشخص قرار گرفته‌اند.

یافتن اجرام پنهان بسیار پیچیده‌تر از چیزی است که به‌نظر می‌رسد. اگر چنین جرمی در آنجا وجود داشته باشد، می‌تواند ۵ تا ۱۰ برابر زمین و در فاصله‌ی بین ۴۰۰ تا ۸۰۰ واحد نجومی (هر واحد نجومی فاصله‌ی زمین تا خورشید است.) دور خورشید بچرخد. این پژوهشگران هم به‌تازگی جزئیات دقیق‌تری از سیاره‌ی اختمالی نهم ارائه کرده‌اند.

این جرم بسیار دور، کوچک و سرد است و احتمالا اصلا نور خورشید را منعکس نمی‌کند. علاوه بر این ما دقیقا نمی‌دانیم که در کجای آسمان بسیار بزرگ قرار دارد. بنابراین بسیار محل چالش است.

• سیاره‌ی نهم؛ یاد‌آور آزمون‌ بزرگ گرانش نیوتون

IRAS از ژانویه‌ی ۱۹۸۳ به مدت ۱۰ ماه کار کرد و ۹۶ درصد از آسمان را در طیف فروسرخ بررسی کرد. در این طول موج، اجرام کوچک و سرد مانند سیاره‌ی نهم ممکن است قابل تشخیص باشند، بنابراین روان-رابینسون تصمیم گرفت که داده‌ها را با استفاده از پارامترهای سازگار با سیاره‌ی نهم دوباره تجزیه‌وتحلیل کند.

محل تشخیص داده شده برای سیاره‌ی نهم در داده‌هایی از سال ۱۹۹۸
Credit: Schlegel, Finkbeiner and Davis

طبق مقاله‌ی جدید او در نشریه‌ی Monthly Notices of the Royal Astronomical Society از حدود ۲۵۰ هزار منبع نقطه‌ای شناسایی شده توسط ماهواره، تنها سه منبع به‌عنوان نامزد سیاره‌ی نهم توجه بیشتری را به خود جلب می‌کنند. از جمله در ژوئن، جولای و سپتامبر سال ۱۹۸۳ ماهواره چیزی را انتخاب کرد که به‌نظر می‌رسد جرمی است که در آسمان در حال حرکت است.

اگرچه با نوردهی طولانی، این یک گزینه‌ی قطعی نیست. زیرا منطقه‌ای از آسمان که منبع نوری در آن ظاهر می‌شود، در عرض کهکشانی پایین، یعنی نزدیک به صفحه‌ی کهکشان قرار دارد و به‌شدت تحت تأثیر ابرهای سیروس کهکشانی، ابرهای رشته‌ای که در نور فروسرخ دور می‌درخشند، قرار دارد. بنابراین ممکن است منبع نویز، این ابرها باشند.

روان-رابینسون همچنین خاطرنشان می‌کند که یک پویش بسیار حساس دیگر، «تلسکوپ بررسی سراسرنما و سامانه‌ی پاسخ سریع» (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) یا «پن-استارز» (Pan-STARRS) که از سال ۲۰۰۸ در حالی فعالیت است، نتوانست گزینه‌ی احتمالی را بیابد.

با این وجود اگر گزینه‌ی احتمالی را واقعی درنظر بگیریم، می‌توانیم برخی اطلاعات را درباره‌ی سیاره‌ی نهم برون‌یابی کنیم. بر اساس داده‌های IRAS جرم آن بین سه تا ۵ برابر زمین است و در فاصله‌ی مداری حدود ۲۲۵ واحد نجومی قرار دارد.

حرکت منبع در سراسر آسمان همچنین به ما ایده‌ای از مدار بالقوه‌ی سیاره می‌دهد و نشان می‌دهد که اکنون می‌توانیم به کجای آسمان نگاه کنیم و در سایر داده‌ها مانند تلسکوپ پن‌استارز به دنبال چه منطقه‌ای باشیم.

روان-رابینسون گفت: «مطالعات دینامیکی لازم است تا بررسی شود که آیا چنین جرمی با گذرگاه‌های دیگر اجرام منظومه‌ی شمسی مطابقت دارد و آیا این جرم می‌تواند خوشه‌بندی مدارهای سیارات کوتوله‌ی کمربند کویپر را توجیه کند یا خیر؟»

اگرچه تشخیص‌های IRAS از بالاترین کیفیت برخوردار نیستند اما ارزش جست‌وجو در طول موج‌های نوری و فروسرخ نزدیک، در یک حلقه با شعاع ۲‌٫۵ تا ۴ درجه‌ای مرکز موقعیت ۱۹۸۳ را دارند. همچنین درصورتی که مشاهدات رادیویی یا انوع دیگر در این محدوده، واقعی و ثابت بودن منابع IRAS را در موقعیت ۱۹۸۳ تأیید کند، می‌توان این گزینه‌ی احتمالی را رد کرد.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از سیاره‌ی احتمالی نهم و قمر آن
Credit: Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images

منبع: Science Alert