5 rzeczy, które powinieneś wiedzieć o Planecie X

Astronomowie z Caltechu opublikowali artykuł, który wzbudził w środowisku wielkie podniecenie. Jeśli mają oni rację to będziemy świadkami uzupełnienia modelu Układu Słonecznego nowym obiektem. Warto wiedzieć, że bynajmniej nie jest to idea nowa, a Planeta X przewija się w astronomicznych spekulacjach od ponad stu lat.

1. Szukano jej jeszcze przed Plutonem

Percival Lowell pragnął znaleźć Planetę X

Zabawny fakt jest taki, że legenda Planety X jest starsza niż dzieje byłej, dziewiątej planety naszego systemu. XIX-wieczni uczeni, wnet po odkryciu Neptuna zorientowali się, że konstrukcja Układu Słonecznego nie funkcjonuje tak jak powinna. Zarówno orbita Neptuna jak i sąsiedniego Urana wykazywały drobne anomalie, sugerujące, iż za granicą 4,5 miliarda kilometrów koniecznie powinno istnieć coś jeszcze. Coś co ochrzczono roboczą nazwą Planety X bądź Planety O (ponieważ “O” występuje w alfabecie po “N” jak Neptun).

Taki wniosek bardzo ucieszył bogatego i ekscentrycznego Percivala Lowella. To właśnie za sprawą datków tego pana, młodzieniec nazwiskiem Clyde Tombaugh, dostrzegł w 1930 roku Plutona – pierwszy w dziejach obiekt transneptunowy. Trudno powiedzieć czy obiekt o średnicy niecałych 2,5 tys. kilometrów spełnił wielkie oczekiwania Lowella, który miał pecha nie dożyć tego odkrycia. Zapewne nie. Astronom wspomniał w swoim pamiętniku, o nadziejach na ustrzelenie ciała niebieskiego o masie siedmiokrotnie większej od Ziemi oraz sześciokrotnie jaśniejszego od planety Tombaugha. Taki olbrzym mógłby z powodzeniem tłumaczyć wszystkie problemy związane z mechaniką Układu. Filigranowy Pluton zrobił szybką karierę, ale gros uczonych traktowało skalno-lodowy glob co najwyżej jako przystawkę przed daniem głównym, którego wciąż nie podano. Mimo natrętnych nalegań gości. 

Niestety. Dekady mijały, a mimo bujnego rozwoju sprzętu i nauki, nikt nie zdołał trafić choćby na cień “prawdziwej” Planety X.

2. Planeta X powraca raz za razem

Orbita nowej planety byłaby bardzo ekscentryczna

Epizodycznie pomysł wznowienia poszukiwań odległego globu wypływa co kilka lat. Przykładowo w latach 70. Joseph Brady, badając sławną kometę Halleya, doszedł do wniosku, iż na jej ruch wpływa jakieś duże ciało – może nawet gabarytów Jowisza – leżące co najmniej dwa razy dalej od Słońca niż Pluton. Koledzy po piórze bezlitośnie zrugali te przypuszczenia, zauważając, że wypuszczające swoje “soki” komety, nie są na tyle przewidywalnymi obiektami, aby ich nieregularności traktować zbyt poważnie. Nie zważając na to, do zamysłu Brady’ego nawiązywali jeszcze m.in. John Matese i Daniel Whitmire. Oni również, bodaj jako pierwsi nadali hipotetycznej planecie konkretną nazwę: Tyche. W końcu, co to za planeta bez porządnego, mitologicznego imienia?

Sprawa znów powróciła do łask z wielkim impetem pod koniec ubiegłego stulecia. Sondy z serii Voyager i Pioneer, po kilkunastu latach od wystrzelenia, jako pierwsze ziemskie urządzenia przekroczyły orbitę Neptuna. Misje ukazały bogactwo odległego Pasa Kuipera, inicjując na nowo wiele dyskusji na temat genezy i struktury systemu solarnego – jak się okazało – sięgającego znacznie, znacznie dalej niż ktokolwiek przypuszczał. Oczywiście żadna z sond nie wpadła na nową planetę, jednakże uciekające w przestrzeń Pioneery 10 i 11, zarysowały na tyle ekscentryczną trajektorię lotu, aby znów zacząć zadawać pytania. Czy zadziałała na nie grawitacja ukrytego cielska gazowego olbrzyma? Czy z einsteinowską ogólną teorią względności na pewno wszystko jest w porządku? A może wpływ na ich kurs miała energia, w nadmiarze wypromieniowywana przez napędzające sondy reaktory? Zajmująca się problemem Pioneerów ekipa Johna Andersona wykluczyła błędy pomiarowe, a społeczność naukowa przychyliła się ku ostatniej z przedstawionych hipotez.

Jednak wykorzystując dobrą koniunkturę, wielu astronomów próbowało wywlec z grobu truchło Tyche. Ich zapał ostudzili Robert Harrington i Erland Standish, wysuwając hipotezę wyjaśniającą narastające sprzeczności przez niewielkie niedoszacowanie masy Neptuna – rzędu pół procenta. W 1993 roku Standish pisał na łamach Astronomical Journal:

Wiele karier zostało poświęconych długim sesjom z użyciem koła południkowego, dla obserwacji gwiazd i planet, na przestrzeni ostatnich trzech stuleci. Obserwacje te stanowiły jedne z najbardziej dokładnych pomiarów naukowych na jakie mogliśmy sobie pozwolić przed pojawieniem się elektroniki. Liczne sukcesy wynikające z ich zastosowania są z pewnością niezwykle imponujące. Jednakże, jak w przypadku wszystkich pomiarów, dokładność ma swoje ograniczenia, poza którymi mogą kryć się istotne informacje. Jest wiele przypadków, w których ta granica leży poza naszymi możliwościami; Planeta X jest z pewnością właśnie takim przypadkiem.

3. Tyche czy Nibiru?

Planeta X to Nibiru?

Oczywiście tajemniczy obiekt kosmiczny, o niejasnej charakterystyce to gorący temat dla fantastów i bajkopisarzy. Wcale nie będę zdziwiony jeśli wielu z was słysząc o ostatniej pracy dotyczącej Planety X, skojarzyło ją z obecną w wielu teoriach spiskowych, złowieszczą planetą Nibiru. Jej legendę zawdzięczamy dziennikarzowi Zechariemu Sitchinowi, znanemu z prób naszkicowania alternatywnej historii Ziemi i ludzkości. Jak każdy szanujący się pseudonaukowiec, Sitchin uwielbiał starożytne mity i opowiadania, których treść stawiał ponad współczesną nauką. W wydanej tuż przed śmiercią książce The End of Days, przekonuje on o istnieniu masywnej planety obiegającej Słońce po wydłużonej orbicie, co 3600 lat. Według jego wyliczeń Nibiru ostatnim razem znalazła się blisko Ziemi w roku 506 roku p.n.e., aby powrócić w roku 2900.

Na stronach fanów pseudonaukowych teorii możemy się dowiedzieć, że planeta Sitchina wpływa na ziemski dryft kontynentalny, na anomalie w polu magnetycznym czy zmiany klimatyczne. Czym różni się idea Nibiru od naukowej Tyche? Przede wszystkim Nibiru miałaby wkraczać bardzo głęboko w Układ Słoneczny, wpadając przed orbitę Jowisza i zachowując się niczym słoń w składzie porcelany. To dość absurdalne założenie, bo gazowy olbrzym regularnie przecinający orbity kilku innych planet, w ciągu miliardów lat nie mógłby nie doprowadzić do kraksy. Tyche ma również wydłużoną orbitę, ale nawet jej przypuszczalne peryhelium znajduje się poza orbitą Plutona; a na pewno Neptuna. Planeta X niemal na pewno nie może mieć bezpośredniego wpływu na sytuację Ziemi.

4. Niektórzy chcieliby drugiego Słońca

Słońce może mieć brązowego karła za partnera
Kilka spośród poznanych dotychczas brązowych karłów.

Powstały również koncepcje o większym rozmachu. Może tysiące jednostek astronomicznych stąd – nawet poza granicami Obłoku Oorta – czai się nie Planeta X, ale inna gwiazda? Nie jest to wcale ekstrawagancki pomysł: mniej więcej połowa gwiazd widocznych na nieboskłonie to układy składające się z dwóch lub większej ilości składników. Niedaleki Syriusz to w istocie system złożony z Syriusza A i białego karła oznaczanego jako Syriusz B. Nasz układ podwójny mógłby tworzyć żółty karzeł (Słońce) wespół z mniejszym i znacznie zimniejszym brązowym karłem. Tego typu gwiezdny niewypał, mimo wspólnej genezy, swą charakterystyką zapewne bardziej przypominałby przerośniętego Jowisza niż krewniaka Słońca.

Nie trzeba być jednak specjalistą żeby dostrzec niskie prawdopodobieństwo tego domysłu. Jeszcze dwie dekady temu dałoby się go wybronić, ale nie teraz. Nawet jeżeli temperatura powierzchni brązowego karła wynosi tylko kilkaset stopni, to nasza aparatura i tak powinna pozwolić na jego uchwycenie. Obserwatorium Gemini, Teleskop Spitzera i WISE ustaliły już istnienie ponad dziesięciu tego typu obiektów w odległości do 100 lat świetlnych. Jeśli Nemezis (jak niektórzy roboczo towarzyszkę Słońca nazwali) naprawdę gdzieś tam jest, to musi rewelacyjnie grać w chowanego.

5. Mike Brown lubi sensacje

Gdzie mogłaby leżeć nowa Planeta X
Hipotetyczna orbita nowej planety, w zestawieniu z sześcioma najodleglejszymi, znanymi obiektami w Układzie Słonecznym.

Artykuł ze styczniowego Astronomical Jurnal napisali zaprawieni w bojach Konstantin Batygin i Michael Brown z Caltechu. Zwłaszcza ten drugi przysłużył się już astronomii, odkrywając niejedną rekordowo odległą planetoidę. Wśród nich znajduje się 90377 Sedna o niesamowicie rozciągniętej orbicie, której aphelium sięga oszałamiających 140 miliardów kilometrów! (Przypominam: orbita Neptuna to średnio 4,5 mld km od Słońca. Więcej o Sednie znajdziecie tu). Nic dziwnego, że gdy wypływa temat jakiegoś obiektu z najdalszych zakątków Układu, swoje palce musi w tym maczać Brown.

Próbujemy dowieść, że peryhelium i pozycje orbitalne tych ciał (Pasa Kuipera) są ściśle ograniczone i że prawdopodobieństwo takiego rozkładu w skutek przypadku wynosi zaledwie 0,007%. (…) Uważamy, iż obserwowany układ orbitalny może być wywołany poprzez oddziaływanie ekscentrycznej, odległej planety o masie 10 mas Ziemi, której orbita leży w przybliżeniu w tej samej płaszczyźnie, jak te z dalekich obiektów Pasa Kuipera.

~ Konstantin Batygin, Michael E. Brown

Nikt tu jednak nie szuka sensacji po omacku. Ekipa Browna już kilka lat wcześniej podnosiła kwestię trudów w wyjaśnianiu istnienia tzw. klifu Kuipera; swego rodzaju wyrwy w transneptunowym pasie planetoid. Wyrwy, którą mogłaby z łatwością tłumaczyć grawitacja nieznanego masywnego obiektu. Zwracali również uwagę na zwykłą statystykę, wedle której na tysiące okruchów skał Obłoku Oorta i Pasa Kuipera, powinny przypadać setki kilkukilometrowych planetoid i być może jedna lub więcej duża planeta. Innymi słowy: skoro w tym obcym, ciemnym i zimnym rejonie znajduje się jeszcze tyle materii, dlaczego nie moglibyśmy tam znaleźć również nowej planety? 

Teraz kalifornijscy badacze wydają się być bliżej rozgryzienia zagadki niż ktokolwiek wcześniej. Wyliczenia dotyczące nietypowych orbit – przechylonych i bardzo rozciągniętych – sześciu obserwowanych przezeń planetoid, pozostają koherentne względem hipotezy o dziewiątej planecie. I oczywiście nie mówimy tu o byle jakiej planecie, a o gazowym olbrzymie, blisko dziesięciokrotnie masywniejszym od Ziemi, o bardzo odległej orbicie.

Percival Lowell byłby dumny.

Literatura uzupełniająca:
K. Batygin, M. Brown, Evidence for a distant giant planet in the solar system, “Astronomical Journal”, vol. 151, no. 22, styczeń 2016, [online: http://iopscience.iop.org/article/10.3847/0004-6256/151/2/22/pdf];
E. Standish, Planet X – No dynamical evidence in the optical observations, “Astronomical Journal”, vol. 105, no. 5, maj 1993;
J. Cohen, T. Pratchett, I. Stewart, Nauka Świata Dysku I, przeł. P. Cholewa,  Warszawa 2000;
FAQ: Will NASA Settle Debate Over Existence of Giant Planet ‘Tyche’?, [online: http://www.space.com/10952-nasa-giant-planet-tyche-faq-wise.html];
C. Naipaul, What is Planet X/Nibiru/Nemesis/Hercolubus/Wormwood?, [online: http://planetxnews.com/2015/07/02/what-is-planet-x-nibiru-nemesis-hercolubus-wormwood].
Ciemna materia: Niewidzialne rusztowanie wszechświata 7 terminologicznych pomyłek, które popełniamy Czy jesteśmy sami? Zapytajmy Drake’a