სადღაც, მზის სისტემის შორეულ მისადგომებში, ნეპტუნის ორბიტის გადაღმა, რაღაც უცნაური ხდება. რამდენიმე ობიექტი ყველა დანარჩენისგან განსხვავებულ ორბიტაზე მოძრაობს და არავინ იცის, რატომ.
პოპულარული ჰიპოთეზის მიხედვით, ამ ორბიტებს ურევს უხილავი ობიექტი, რომელსაც მეცხრე პლანეტას უწოდებენ. ასტრონომები ამ პლანეტას გამალებით ეძებენ. თუმცა, ფიზიკოსებს უკვე ალტერნატიული ახსნაც აქვთ, რომელიც მათი აზრით, უფრო მართებულია.
ერთი დიდი ობიექტის ნაცვლად, ორბიტული რხევების მიზეზი შეიძლება იყოს კოიპერის სარტყლის პატარა, ე. წ. ნეპტუნსგადაღმა ობიექტების კომბინირებული გრავიტაციული ძალა. ასე ფიქრობენ კემბრიჯის უნივერსიტეტის ასტროფიზიკოსი ანტრანიკ სეფილიანი და ბეირუთის ამერიკული უნივერსიტეტის ასტროფიზიკოსი ჯიჰად ტუმა.
სეფილიანი და ტუმა პირველები არ არიან, ვისაც მსგავსი მოსაზრება გაუჩნდა, მაგრამ მათი გათვლები პირველია, რომელიც ხსნის ამ ობიექტთა უცნაურ ორბიტათა მახასიათებლებს; ამავე დროს, მხედველობაში იღებს მზის სისტემის დანარჩენ რვა პლანეტასაც.
მოსაზრება მეცხრე პლანეტის შესახებ პირველად 2016 წელს, ერთ-ერთი კვლევისას გაჩნდა. კოიპერის სარტყელში მდებარე ჯუჯა პლანეტის შესწავლისას, ასტრონომებმა შენიშნეს, რომ რამდენიმე ნეპტუნსგადაღმა ობიექტის ორბიტა „განცალკევებული“ იყო მზის სისტემის გაზის გიგანტთა ძლიერი გრავიტაციული გავლენისგან. გარდა ამისა, ჰქონდათ კოიპერის სარტყლის სხვა ობიექტთაგან განსხვავებული, უცნაურად დაგრეხილი ორბიტები.
ამავე დროს, ამ ექვსი ობიექტის ორბიტა ერთად იყო შეჯგუფებული ისე, რომ ეს შემთხვევითი არ უნდა ყოფილიყო. როგორც ჩანს, ასეთ პოზიციაზე განლაგებას მათ რაღაც აიძულებდა. სიტუაციას კარგად ხსნიდა იქ ახლომახლოს არსებული უხილავი, გიგანტური პლანეტა.
თუმცა, ასეთი პლანეტა დღემდე მოუხელთებელია, რადგან საქმე ეხება მნიშვნელოვან ტექნიკურ გამოწვევას — ასეთ შორ მანძილზე ბნელი ობიექტების დანახვა ძალიან რთულია, განსაკუთრებით მაშინ, როცა მისი ადგილმდებარეობაც არ ვიცით. ასეთი მოუხელთებლობის გამო, მეცნიერებმა ალტერნატიული ახსნების ძებნა დაიწყეს.
სეფილიანის თქმით, მეცხრე პლანეტის იდეა მომაჯადოებელია, მაგრამ თუ ის მართლაც არსებობს, ძალიან კარგად გვემალება.
ამ მიზეზის გამო, მან და მისმა ჯგუფმა ნეპტუნსგადაღმა ობიექტთა უცნაური ორბიტების უფრო ნაკლებად დრამატული ახსნის ძებნა დაიწყო.
სეფილიანს აინტერესებს, რატომ ვეძებთ მაინცდამაინც მეცხრე პლანეტას და მხედველობაში არ ვიღებთ ნეპტუნსგადაღმა არსებულ მცირე ობიექტთა გრავიტაციას.
მკვლევრებმა შექმნეს განცალკევებულ ნეპტუნსგადაღმა ობიექტების, მზის სისტემის პლანეტათა (და მათი გრავიტაციის) და ნეპტუნის ორბიტის მიღმა არსებულ ნარჩენთა უზარმაზარი დისკოს კომპიუტერული მოდელი.
ასეთი ელემენტების მორგებით, როგორებიცაა დისკოს მასა, ექსცენტრიულობა და ორიენტაცია, მკვლევრებმა აღადგინეს ნეპტუნსგადაღმა ობიექტთა შეჯგუფებული, გადაგრეხილი ორბიტები.
როგორც სეფილიანი აღნიშნავს, თუკი ამ მოდელიდან მეცხრე პლანეტას ამოვაგდებთ და მხედველობაში მივიღებთ საკმაოდ ვრცელ არეალში გაფანტულ პატარა ობიექტებს, კოლექტიური მიზიდულობა ამ ობიექტებს შორის, ადვილად აიხსნება ზოგიერთი ნეპტუნსგადაღმა ობიექტის ექსცენტრიული ორბიტა.
ეს კი კარგად ჭრის პრობლემას, რომელიც კოლორადოს უნივერსიტეტის მეცნიერებს შარშან მაშინ შეექმნათ, როცა პირველად წამოაყენეს კოლექტიური გრავიტაციის ჰიპოთეზა. მათი გათვლები მხედველობაში იღებდა განცალკევებუ; ნეპტუნსგადაღმა ობიექტთა გრავიტაციულ ეფეტქს, მაგრამ ვერ ხსნიდა, რატომ იყო ყველა მათგანის ორბიტა ერთნაირი მიმართულებით დახრილი.
ამ მოდელს თან ახლავს კიდევ ერთი პრობლემა — დაკვირვებადი ეფექტის წარმოსაქმენელად, კოიპერის სარტყელს სჭირდება სულ მცირე რამდენიმე დედამიწის მასის კოლოექტიური გრავიტაცია.
ამავე დროს ცნობილია, რომ ამჟამინდემი შეფასების მიხედვით, კოიპერის სარტყლის მასა დედამიწის მასის მხოლოდ 4-10 პროცენტს შეადგენს.
თუმცა, მზის სისტემის ფორმაციის მოდელების მიხედვით, ეს მაჩვენებელი გაცილებით მაღალი უნდა იყოს. როგორც სეფილიანი შენიშნავს, ძალიან ძნელია ვარსკვლავის გარშემო არსებულ ნარჩენთა დისკოს დანახვა მაშინ, როცა შენ მის შიგნით ხარ. შესაბამისად, შესაძლებელია, რომ კოიპერის სარტყელი იმაზე გაცილებით დიდი იყოს, ვიდრე ჩვენ ვხედავთ.
„მიუხედავად იმისა, რომ ამ დისკოს პირდაპირი დაკვირვებადი მტკიცებულება არ გვაქვს, ასეთი მტკიცებულება არც მეცხრე პლანეტის შესახებ გვაქვს, რის გამოც სხვა შესაძლებლობებსაც ვიკვლევთ“, — ამბობს ანტრანიკ სეფილიანი.
როგორც იგი აღნიშნავს, შესაძლებელია ისიც, რომ არსებობდეს ორივე — მასიური დისკოც და მეცხრე პლანეტაც. ამ ყველაფრის გარკვევაში კი დიდად გვეხმარება ყოველი ახალი ნეპტუნსგადაღმა ობიექტის აღმოჩენა.
კვლევა Astronomical Journal-ში გამოქვეყნდება, მანამდე კი ხელიმსაწვდომია რეცენზირებამდელ სერვერზე arXiv.
მომზადებულია eurekalert.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
