آیا سیاره نهم در منظومه شمسی وجود دارد؟

آیا سیاره نهم در منظومه شمسی وجود دارد؟ این چیزی است که تاکنون می‌دانیم. در ۲۴ اوت ۲۰۰۶، منظومه شمسی ما یک سیاره را از دست داد. نه به خاطر نابودی، بلکه به دلیل رأی اتحادیه بین‌المللی نجوم که اعلام کرد پلوتو، نهمین سیاره منظومه شمسی از زمان کشفش در ۱۹۳۰، به عنوان یک سیاره کوتوله طبقه‌بندی می‌شود.

یک دهه بعد، مقاله‌ای در مجله نجوم منتشر شد که شواهدی از یک جرم نادیده در دورترین نقاط منظومه شمسی ارائه می‌کرد؛ آنقدر بزرگ که نمی‌توانست چیزی جز سیاره باشد. این مقاله توسط کنستانتین باتیگین و مایک براون از مؤسسه فناوری کالیفرنیا نوشته شده بود؛ همان براونی که در طبقه‌بندی مجدد پلوتو نقش داشت.

سیاره نهم منظومه شمسی چگونه می‌تواند باشد؟
باتیگین و براون پس از مشاهده اجرام در کمربند کویپر، حلقه‌ای از اجسام کوچک یخی فراتر از نپتون که شامل پلوتو و دیگر سیارات کوتوله مانند اریس است، فرضیه خود را شکل دادند. آن‌ها متوجه گروهی از شش جرم در کمربند کویپر شدند که در مدارهای بیضوی غیرمعمول، خارج از صفحه منظومه شمسی که هشت سیاره شناخته‌شده در آن قرار دارند، حرکت می‌کردند. طبق گفته محققان، احتمال تصادفی بودن چنین هم‌ترازی حدود یک در ۱۵۰۰۰ است، اما می‌توان این پدیده را با وجود سیاره‌ای عظیم در مناطق بیرونی منظومه شمسی که نیروی گرانشی آن اجرام دیگر را می‌کشد، توضیح داد.

تیم تحقیقاتی باتیگین و براون برای تعیین اندازه، جرم و مدار سیاره‌ای که بتواند تجمع اجرام کمربند کویپر را توضیح دهد، شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای انجام دادند. آن‌ها تخمین می‌زنند که سیاره نهم یک غول گازی تقریباً به اندازه اورانوس و نپتون است. با این حال، مدل‌ها نشان می‌دهند که جرم سیاره نهم پنج تا ۱۰ برابر زمین است؛ در حالی که اورانوس ۱۴.۵ برابر و نپتون ۱۷.۱ برابر زمین جرم دارند. این احتمالاً به معنای کم‌جرم‌ترین بودن سیاره نهم در بین سیارات گازی است.

نکته قابل توجه در مورد سیاره نهم پیشنهادی باتیگین و براون، محل قرارگیری مدارش در مدل‌هاست. برای توضیح فعالیت مشاهده‌شده کمربند کویپر، سیاره نهم باید مداری بین ۲۰ تا ۳۰ برابر دورتر از خورشید نسبت به نپتون داشته باشد. این بدان معناست که یک سال در سیاره نهم بین ۱۰۰۰۰ تا ۲۰۰۰۰ سال زمینی طول می‌کشد. مدار این سیاره همچنین باید در جهت مخالف باشد؛ به این معنی که نزدیک‌ترین نقطه آن به خورشید در جهت مخالف سایر اجرام کمربند کویپر است. اگرچه باتیگین و براون معتقدند که محدوده مداری سیاره را شناسایی کرده‌اند، اما نمی‌دانند در حال حاضر در کجای مدار خود قرار دارد و با چنین دوره مداری طولانی، محدود کردن آن کار ساده‌ای نخواهد بود.

بشر همچنان در جستجوی سیاره نهم
مطالعه باتیگین و براون بحث‌های زیادی در جامعه نجوم ایجاد کرد. بسیاری دیگر نیز به این جستجو پیوستند و شواهد بیشتری به دست آمد. یک مطالعه اخیر نشان می‌دهد که ۴۰٪ احتمال وجود سیاره نهم وجود دارد، اما احتمالاً در مراحل اولیه تشکیل منظومه شمسی به دورترین نقاط پرتاب شده است. با این حال، بسیاری از دانشمندان به نظریه سیاره نهم شک دارند و استدلال‌های قوی نیز دارند.

تحقیقات باتیگین و براون اولین باری نیست که کسی وجود یک سیاره بسیار بزرگ فراتر از نپتون را پیشنهاد می‌کند. این ایده حتی به قبل از کشف پلوتو برمی‌گردد. دانشمندان قبلاً از بی‌نظمی‌های مدار اورانوس گیج شده بودند، اما بعداً دریافتند که این بی‌نظمی‌ها صرفاً نتیجه خطاهای اندازه‌گیری بوده‌اند. این موضوع باعث شده بسیاری در جامعه نجوم در مورد سیاره نهم محتاط باشند.

در حال حاضر، شکاف‌هایی در نظریه سیاره نهم ظاهر شده است، مانند کشف جرم فرا نپتونی آمونیت که رفتار مداری آن ظاهراً با وجود سیاره نهم در تضاد است. سایر اکتشافات اخیر در کمربند کویپر نیز همین مشکل را ایجاد می‌کنند. این ادعا تا زمانی که سیاره نهم واقعاً مشاهده نشود، همچنان بحث‌برانگیز خواهد بود، اما این کار ساده‌ای نیست. بیش از یک قرن طول می‌کشد تا یک کاوشگر فضایی به مدار فرضی آن برسد و حتی در آن زمان، ما نمی‌دانیم سیاره در کجای مسیر چند هزار ساله خود قرار دارد.