Bewijzen voor bestaan negende planeet stapelen zich op

Banen Kuiper gordel objecten
De banen van enkele Kuipergordelobjecten en de mogelijk baan van Planeet 9. Credit: Caltech

Sinds het bestaan van een negende planeet werd voorgesteld stapelen de bewijzen zich op. Die bewijzen zijn overigens nog steeds volledig indirect, ze bestaan uit studies die aantonen hoe de banen van TNO’s (Trans-Neptuniaanse Objecten) overeenkomen met een groot object dat hun baan moet kruisen. Dit bewijs wordt versterkt door nieuw bewijs dat afkomstig is uit het centrum van het zonnestelsel.

Dit laatste bewijs is afkomstig van Caltech alwaar de onderzoekers Elisabeth Bailey, Konstantin Batygin en Michael Brown een studie hebben gepubliceerd waarin de helling van de as van onze Zon wordt gelinkt aan het bestaan van een negende planeet. Ze stellen dat de ashelling van de Zon (die 6° bedraagt) het gevolg kan zijn van de gravitationele invloed van een grote planeet de in een uitgerekte baan om de Zon draait.

Het bestaan van een negende planeet werd in 2014 voor het eerst geopperd door de astronomen Scott Sheppard en Chadwick Trujillo. Hen viel de overeenkomsten in de banen van verre TNO’s op die zij verklaarden door de aanwezigheid van een groot, onzichtbaar object. In 2016 stelden Konstantin Batygin en Michael Brown van Caltech dat het moest gaan om een nog niet ontdekte grote planeet.

Dit object kreeg al snel de bijnaam Planeet Negen. Deze planeet zou een massa moeten hebben van meer dan tien maal de massa van de Aarde en een omlooptijd om de Zon hebben van 20.000 jaar. Ze stelden ook dat de helling van de baan van deze planeet gekanteld moest zijn ten opzichte van het baanvlak van de andere planeten in het zonnestelsel. Daarnaast zou de baan erg langgerekt moeten zijn. Beetje bij beetje duiden onderzoeken aan andere objecten in het zonnestelsel er op dat er inderdaad een dergelijke planeet moet zijn.

Omwille van hun onderzoek dat recent werd gepubliceerd in “The Astrophysical Journal” keek het team van Brown ook naar de ashelling van de Zon. Ze stellen dat de ashelling van de Zon, die 6° bedraagt, maar op twee manieren kan worden verklaard. Die ashelling is of het resultaat van een asymmetrie die aanwezig was tijdens het ontstaan van het zonnestelsel of de ashelling is het gevolg van een externe zwaartekrachtsbron.

Animatie van de planeten in het zonnestelsel
Animatie van de planeten in het zonnestelsel, de nauwe baan van enkele KBO’s en de baan van een mogelijke negende planeet. Credit: Caltech

Om deze hypothese te testen gebruikten Baile, Batygin en Brown een analytisch model om te testen hoe interacties tussen Planeet 9 en de rest van het zonnestelsel effect zouden hebben op de banen van de planeten over een periode van 4,5 miljard jaar.

Ze simuleerden de bewegingen in het zonestelsel waarbij Planeet 9 er voor zorgde dat het zonnestelsel langzaamaan leek te wiebelen. Dat gaat heel erg langzaam; de helling verandert slechts een paar graden per miljard jaar. Ondertussen wiebelt de Zon niet veel waardoor het lijkt dat de Zon is gekanteld.

Ze concludeerden dat de ashelling van de Zon alleen verklaard kon worden door de invloed van een grote planeet met een extreem langgerekte baan die overeenkomt met de kenmerken van Planeet 9. Met andere woorden: de aanwezigheid van Planeet 9 zorgt voor een verklaring van het merkwaardige gedrag van de Zon, een tot nu toe onopgelost mysterie.

Het bestaan van Planeet 9 werd voor het eerst voorgesteld om de banen van objecten in de buitenste delen van het zonnestelsel te kunnen verklaren. Deze banen zouden veel verspreider moeten zijn als er geen object is dat ze bundelt. Tot nu toe is Planeet 9 de enige verklaring voor dit waargenomen fenomeen. Al meer dan 150 jaar vragen wetenschappers zich af waarom de as van de Zon enigszins is gekanteld. Volgens Brown en zijn team levert het potentiële bestaan van Planeet 9 voor het eerst bevredigende antwoorden op die vraag.

Tijdens een groot internationaal congres dat onlangs werd gehouden deelden onderzoekers van de Universiteit van Arizona ook hun onderzoeksresultaten. Zij onderzochten patronen in de banen van vier verre Kuipergordel Objecten. Deze objecten hebben de langste baanperiodes die we tot nu toe hebben gevonden.

Uitgaande van hun berekeningen zou de aanwezigheid van een verre planeet, eentje met een baan om de Zon van 17,117 jaar en op een gemiddelde afstand van 665 Astronomische Eenheden van de Zon de patronen in de banen van deze objecten verklaren. Deze resultaten komen over een met de berekende baan en massa van Planeet 9. Bovendien geeft het onderzoek van de Universiteit van Arizona meer uitsluitsel over waar Planeet 9 zich ongeveer zou moeten bevinden.

Het lijkt er dus op dat de dagen dat Planeet 9 zich voor ons kan verstoppen, geteld zijn.

 

Eerste publicatie: 27 oktober 2016
Bron: UniverseToday, Earthsky.org & space.com