Oamenii de știință dezbat cu înverșunare existența „Planetei 9”. Unii cercetători afirmă acum că dovezile se adună

Sistemul nostru solar obișnuia să aibă nouă planete. Astronomul Mike Brown, cunoscut și sub numele de „omul care a ucis pe Pluto”, a declarat că a primit mesaje de ură de la copii și apeluri obscene la ora 3 dimineața timp de ani de zile, după ce cea mai faimoasă descoperire a sa a contribuit la schimbarea acestei situații, scrie CNN.

Brown, profesor de astronomie planetară la Caltech, a descoperit o altă lume mică numită Eris în Centura Kuiper – un inel vast de obiecte înghețate dincolo de orbita lui Neptun care se întâmplă să fie și vecinătatea fostei a noua planete. Dezvăluirea din 2005 a declanșat un lanț de evenimente care a dus la retrogradarea lui Pluto de la statutul de planetă în anul următor, o decizie care este încă controversată.

Dar acum, la fel cum Centura Kuiper a răpit efectiv a noua planetă, Brown și alți oameni de știință cred că ar putea da alta înapoi.

Astronomii cred că această centură este formată din resturi de la formarea sistemului solar. Pluto, clasificată acum ca planetă pitică împreună cu Eris, este doar una dintre cele mai mari dintre zecile de corpuri de gheață care există acolo – și nu își domină propria orbită. Acesta este motivul pentru care nu poate avea același statut ca celelalte opt planete, conform liniilor directoare stabilite de Uniunea Astronomică Internațională.

Cu toate acestea, deoarece obiectele din Centura Kuiper sunt atât de departe de soare, ele sunt greu de observat. De mai bine de un deceniu, astronomii caută în această zonă o planetă ascunsă care nu a fost niciodată observată, dar a cărei prezență este dedusă din comportamentul altor obiecte din apropiere. Este adesea numită Planeta X sau Planeta Nouă.

„Dacă găsim o altă planetă, este un lucru foarte important”, a declarat Malena Rice, profesor asistent de astronomie la Universitatea Yale. „Ne-ar putea remodela complet înțelegerea sistemului solar și a altor sisteme planetare și modul în care ne încadrăm în acest context. Este foarte interesant – există un mare potențial de a afla foarte multe despre univers.”

Entuziasmul vine la pachet cu unele controverse – diferite tabere au teorii concurente despre planeta în sine, în timp ce unii cercetători cred că aceasta nu există deloc.

„Există cu siguranță sceptici în toată regula cu privire la Planeta Nouă – este un subiect controversat”, a declarat Rice. „Unii oameni cred cu pasiune că ea există. Unii oameni cred cu pasiune că nu există. Există o mulțime de dezbateri în încercarea de a stabili ce este și dacă există. Dar acesta este semnul distinctiv al unui subiect cu adevărat interesant, pentru că altfel oamenii nu ar avea opinii aprinse despre el.”

În curând, dezbaterea ar putea fi tranșată, odată ce un nou telescop capabil să supravegheze întregul cer disponibil la fiecare câteva nopți va intra în funcțiune la sfârșitul anului 2025. Până atunci, o echipă de cercetători crede că a găsit cele mai convingătoare dovezi de până acum că planeta ascunsă este reală.

Căutarea Planetei Nouă a fost demarată abia recent, însă discuțiile despre existența sa datează de peste 175 de ani.

„De când Neptun a fost descoperit cu succes în 1846, cel puțin 30 de astronomi au propus existența diferitelor tipuri de planete transneptuniene – și întotdeauna s-au înșelat”, a declarat Konstantin Batygin, un coleg al lui Brown care este, de asemenea, profesor de științe planetare la Institutul de Tehnologie din California. Orice corp care orbitează în jurul Soarelui dincolo de orbita lui Neptun este definit de astronomi drept „transneptunian”.

„Nu am crezut niciodată că voi vorbi despre faptul că există dovezi pentru o planetă transneptuniană, dar cred că, spre deosebire de toate acele momente anterioare, în acest caz, chiar avem dreptate”, a adăugat el.

Batygin și Brown sunt printre cei mai vocali susținători ai Planetei Nouă. Cei doi lucrează activ la găsirea planetei ascunse din 2014, inspirați de un studiu realizat de astronomii Scott Sheppard, cercetător la Carnegie Institution for Science din Washington, DC, și Chadwick Trujillo, profesor asociat de astronomie și științe planetare la Northern Arizona University.

Sheppard și Trujillo au fost primii care au observat că orbitele unei mâini de obiecte transneptuniene cunoscute erau toate ciudat de grupate. Cei doi au susținut că o planetă nevăzută – de câteva ori mai mare decât Pământul – ar putea să „păstorească” aceste obiecte mai mici.

„Cea mai izbitoare dovadă vizuală rămâne cea mai timpurie: faptul că cele mai îndepărtate obiecte de dincolo de Neptun au toate orbite (care) se îndreaptă într-o singură direcție”, a declarat Brown într-un e-mail.

De atunci, Batygin a fost coautor la o jumătate de duzină de studii privind Planeta Nouă, oferind mai multe linii de dovezi privind existența sa. Cea mai puternică, spune el, se află în ultima sa lucrare, scrisă în colaborare cu Brown și alți doi cercetători și publicată în aprilie în The Astrophysical Journal Letters.

Studiul urmărește corpurile înghețate supuse unui fel de perturbări care le injectează pe orbita lui Neptun înainte de a părăsi complet sistemul solar. „Dacă vă uitați la aceste corpuri, durata lor de viață este infimă în comparație cu vârsta sistemului solar”, a declarat Batygin. „Asta înseamnă că ceva le pune acolo. Și atunci ce poate fi?”

O opțiune ar putea fi ceva numit maree galactică, o combinație de forțe exercitate de stelele îndepărtate din galaxia Calea Lactee. Dar Batygin și echipa sa au efectuat simulări pe calculator pentru a testa acest scenariu în raport cu prezența Planetei Nouă și au constatat că un sistem solar fără planeta ascunsă este „puternic infirmat de date”.

Planeta Nouă, potrivit lui Batygin, este un „super-Pământ”, cu o masă de aproximativ cinci până la șapte ori mai mare decât a planetei noastre, iar perioada sa orbitală este cuprinsă între 10.000 și 20.000 de ani. „Ceea ce nu pot calcula făcând simulări este unde se află pe orbita sa, precum și compoziția sa”, a spus Batygin. „Cea mai banală explicație este că este un fel de versiune mai mică a lui Uranus și Neptun și, probabil, unul dintre nucleele care au participat la procesul de formare a acestor planete.”

Ipoteza super-Pământului este probabil cea care primește cel mai mare sprijin în rândul credincioșilor Planetei Nouă, dar teoriile concurente prezintă explicații alternative.

Super-Pluto? Teorii concurente privind Centura Kuiper

Un studiu publicat în august 2023 propune existența unei planete ascunse care este de fapt mult mai mică, cu o masă între 1,5 și 3 ori mai mare decât cea a Pământului. „Este posibil să fie un Pământ înghețat, stâncos, sau un super-Pluto”, a declarat Patryk Sofia Lykawka, profesor asociat de științe planetare la Universitatea Kindai din Japonia și coautor al studiului.

„Din cauza masei sale mari, ar avea o energie internă ridicată care ar putea susține, de exemplu, oceane subterane. Orbita sa ar fi foarte îndepărtată, mult dincolo de Neptun, și mult mai înclinată în comparație cu planetele cunoscute – chiar mai înclinată decât cea a lui Pluto, a cărei înclinație este de aproximativ 17 grade”, a declarat Lykawka. (Astronomii se referă la orbita unei planete ca fiind înclinată atunci când nu se află pe același plan cu cel al Pământului).

Prezența planetei este derivată din modele de calcul menite să explice comportamentele ciudate ale populațiilor de obiecte transneptuniene, ceea ce sugerează similitudini cu cercetarea lui Batygin. Cu toate acestea, a subliniat Lykawka, modelul său nu se uită la aceleași alinieri orbitale și este foarte diferit de cel al lui Batygin. Acesta este motivul pentru care el nu se referă la obiectul misterios ca fiind Planeta Nouă, ci „planeta din Centura Kuiper”, pentru a „clarifica faptul că vorbim despre planete ipotetice diferite”, a explicat el.

Alte teorii propun ca anomaliile pe care toată lumea încearcă să le explice să fie cauzate de cu totul altceva, cum ar fi o gaură neagră primordială – creată imediat după big bang – pe care sistemul nostru solar a capturat-o în timp ce se deplasa prin galaxie. O altă idee sugerează că ar putea fi ceva în neregulă cu înțelegerea actuală a gravitației de către știință.

Dar, potrivit lui Rice de la Universitatea Yale, aceste teorii ar fi foarte greu de testat. „Există o mulțime de alte idei, dar de obicei încerc să merg cu briciul lui Occam atunci când vine vorba de a decide ce să prioritizez în ceea ce privește verificarea”, a spus ea, citând un principiu clasic al filosofiei care afirmă că, printre ideile concurente, cea mai simplă este de obicei corectă. „În ceea ce privește viabilitatea științifică, știm că există deja opt planete, deci nu este atât de nebunesc să avem o altă planetă în cadrul aceluiași sistem”.

Cea mai promițătoare cale de urmat, a adăugat ea, este găsirea mai multor obiecte transneptuniene pe care Batygin își bazează ipoteza – și demonstrarea faptului că este semnificativ din punct de vedere statistic faptul că orbitele lor sunt grupate.

Impulsul pentru mai multe dovezi

Unii cercetători consideră că, în prezent, oamenii de știință au detectat prea puține dintre aceste obiecte transneptuniene îndepărtate pentru a trage vreo concluzie cu privire la orbitele lor.

„Avem aproximativ o duzină de astfel de obiecte”, a declarat Renu Malhotra, profesor de științe planetare la Universitatea din Arizona, «dar le observăm doar pe cele mai strălucitoare și doar o mică parte chiar și din acestea, deoarece le observăm atunci când se află la cea mai mare apropiere de soare».

Potrivit lui Malhotra, datele suferă de prejudecăți de observație, motiv pentru care cercetătorii sunt sceptici în privința lor. Printre sceptici se numără Sheppard de la Carnegie Institution for Science, unul dintre coautorii studiului din 2014 care a inspirat cercetarea lui Batygin.

„Până acum, ne așteptam să fi găsit mult mai multe dintre aceste obiecte transneptuniene extreme”, a spus Sheppard într-un e-mail. „Având câteva zeci dintre ele ne-ar permite să determinăm în mod fiabil dacă acestea sunt cu adevărat grupate în spațiu sau nu. Dar, din păcate, suntem încă în domeniul statisticilor cu numere mici, deoarece acestea sunt mult mai rare decât se credea inițial.”

Potrivit lui Malhotra, controversele pot deveni aprinse. „Oamenii de știință au diferite tipuri de personalitate, la fel ca oricine altcineva. Unii sunt mai agresivi în ceea ce privește știința lor, în timp ce alții sunt mai cumpătați”, a spus ea. „Există percepția că ideea unei Planete Nouă cu masă de Neptun este promovată mai agresiv decât justifică statisticile.”

Malhotra este coautor al unei lucrări din august 2017 care sugerează prezența unei planete de mărimea planetei Marte în Centura Kuiper, dar nu exclude complet ipoteza Planetei Nouă.

Observarea directă a planetei ar pune, desigur, capăt tuturor controverselor, însă toate încercările de până acum au rămas fără rezultat.

Batygin a fost coautorul unui studiu din martie care a folosit date de la observatorul Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System, sau Pan-STARRS, din Hawaii, permițând cercetătorilor să analizeze 78% din cer unde se presupune că ar putea fi Planeta Nouă – dar nu au putut să o găsească.

„A fost un adevărat chin”, a spus el despre încercare, citând dificultatea de a lucra cu telescoapele pe parcursul a doar câteva zile din timpul alocat, luptând în același timp cu defectarea echipamentelor și cu vremea nefavorabilă.

Alte căutări, cum ar fi cea efectuată pentru un studiu din decembrie 2021 cu ajutorul Telescopului Cosmologic Atacama din Chile, au eșuat de asemenea. „A trebuit să testez zeci de mii de orbite diferite. În cele din urmă, nu am observat nimic”, a declarat autorul principal al studiului, Sigurd Naess, cercetător la Institutul de Astrofizică Teoretică al Universității Oslo din Norvegia.

Sensibilitatea instrumentului, a adăugat el, a fost suficient de bună încât ar fi trebuit să poată detecta o planetă într-o zonă cuprinsă între 300 și 600 de ori distanța dintre Pământ și Soare.

Un potențial „nou capitol”

În mijlocul controverselor și opiniilor divergente, toți cercetătorii sunt de acord asupra unui lucru. Un nou telescop cu unghi larg, aflat în prezent în construcție, ar putea pune capăt în curând dezbaterii, odată ce cercetătorii de la US National Science Foundation și de la Universitatea Stanford vor începe operațiunile științifice la sfârșitul anului 2025. Denumit Observatorul Vera C. Rubin, acesta are cea mai mare cameră digitală construită vreodată și se află în vârful unui munte din nordul Chile.

„Acesta este un telescop de ultimă generație care va cerceta întregul cer disponibil la fiecare câteva zile”, a spus Batygin. „S-ar putea să găsească direct Planeta Nouă, ceea ce ar fi o concluzie fantastică a căutării și ar deschide un nou capitol. Cel puțin, va găsi mult mai multe obiecte din Centura Kuiper. Dar chiar dacă nu descoperă niciun obiect nou, va fi suficient pentru a confirma ipoteza Planetei Nouă, deoarece va testa toate statisticile, toate modelele pe care le vedem cu un studiu independent.”

Rice este de acord că telescopul va contribui mult la soluționarea dezbaterii și va aborda în mod clar problema semnificației statistice a alinierii obiectelor transneptuniene – punctul-cheie al dovezilor pentru Planeta Nouă.

Dacă telescopul Rubin găsește un super-Pământ, a spus Rice, acest lucru ar fi interesant, deoarece aceste corpuri cerești, între dimensiunile Pământului și Neptun, sunt un tip comun de exoplanete.

„Nu avem una în sistemul solar, ceea ce pare foarte ciudat și a fost un fel de mister remarcabil, deoarece găsim atât de multe în sistemele din jurul altor stele – ar fi incredibil să studiem una de aproape, deoarece exoplanetele sunt atât de îndepărtate încât este foarte dificil să ne facem o idee exactă despre cum arată fizic”, a spus Rice.

Găsirea unei planete mai mici ar stârni, de asemenea, entuziasm, a adăugat Rice, deoarece fiecare planetă din sistemul solar este extrem de utilă pentru extrapolarea informațiilor despre miile de exoplanete comparabile pe care cercetătorii le descoperă în galaxie.

Și dacă nu apare nimic? Ar fi totuși util să știm cu siguranță câte planete există, a spus Rice. „Cred că a nu cunoaște nici măcar numărul de planete din propriul nostru sistem solar este foarte umilitor”.

Aceasta înseamnă că chiar și faptele pe care mulți oameni le-au învățat din manuale în copilărie se pot schimba, pe măsură ce oamenii de știință descoperă mai multe despre univers.

„Acesta este de fapt un lucru minunat”, a adăugat ea. „Cunoașterea umană este în continuă mișcare – uneori sunt schimbări uriașe, alteori este doar o dezbatere de tip back-and-forth. Este un exemplu amuzant, emblematic al procesului științific.”