Nieuw bewijs voor bestaan Planeet 9

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

De negende planeet in ons zonnestelsel kan zich niet altijd blijven verbergen en nieuw onderzoek heeft het aantal mogelijke locaties waar de planeet zich kan bevinden kleiner gemaakt. In januari 2016 publiceerden de astronomen Mike Brown en Konstantin Batygin het eerste bewijs dat er mogelijk nog een andere planeet in ons zonnestelsel aanwezig is. Deze Planeet 9 is een hypothetisch object dat op een extreem grote afstand om de Zon draait en waarvan het bestaan wordt bewezen aan de hand van de banen van enkele verre Kuipergordel objecten.

Sindsdien zijn er verschillende studies verschenen die allemaal de locatie van Planeet 9 proberen te bepalen. De meest recente studie komt opnieuw van Brown en Batygin. Ze hebben een nieuwe analyse losgelaten op alle processen die duiden op het bestaan van Planeet 9. Samengevat zeggen alle indicatoren dat het object niet alleen moet bestaan maar zelfs essentieel is voor het zonnestelsel zoals wij dat kennen.

De studie, met als titel: “Dynamic Evolution Induced by Planet Nine”, is onlangs online verschenen en zal gepubliceerd worden in The Astronomical Journal. Eerdere publicaties gebruikten het gedrag van verschillende groepen Kuipergordelobjecten als bewijs voor het bestaan van Planeet 9 maar Brown en Batygin hebben nu geprobeerd naar een theoretische onderbouwing te zoeken voor de dynamische mechanismen die verantwoordelijk zijn voor de waargenomen effecten.

Uiteindelijk concluderen ze dat het lastiger is om een zonnestelsel voor te stellen zonder een Planeet 9 dan met eentje. Er is ondertussen op vijf verschillende manieren met behulp van waarnemingen bewezen dat Planeet 9 moet bestaan. Als je deze verklaringen verwijderd en doet alsof de planeet helemaal niet bestaat dan veroorzaak je meer problemen dan je oplost. Er zijn vijf verschillende puzzels en je moet dus met vijf verschillende theorieën komen om ze op te lossen, aldus Batygin in een persbericht.

In 2016 beschreven Brown en Batygin de eerste drie methodes die leidden tot een bewijs voor het bestaan van Planeet 9 dat is gebaseerd op waarnemingen. Hieronder bevonden zich zes extreme Kuipergordel objecten die een sterk elliptische baan om de Zon volgen die wordt veroorzaakt door iets wat hun baan beïnvloedt maar wat we niet kunnen zien. Het tweede is het feit dan de banen van deze objecten allemaal een grote hoek maken ten opzicht van het baanvlak van de Kuipergordel om de Zon. Ze draaien ongeveer 30° uit het vlak van de Kuipergordel.

De derde aanwijzing kwam van computersimulaties waarbij Planeet 9 deel uitmaakte van het zonnestelsel. Deze simulaties lieten zien dat er meer objecten een grote hoek moeten maken ten opzichte van het baanvlak met de Zon. Die hoek zou zelfs in de grootte van 90° moeten liggen. Brown en Batygin vonden vijf van dergelijke objecten die in dit patroon passen en ze vermoeden dat er nog veel meer bestaan.

Sinds de publicatie van het originele artikel zijn er nog twee indicatoren voor het bestaan van Planeet 9 opgesteld. Eentje heeft betrekking op de onverklaarbare baan van verschillende Kuipergordel objecten die werden gevonden en die tegengesteld aan de rest om de Zon heen draaien. Dit duidt er op dat er een object moet zijn relatief dicht in de buurt met een sterke zwaartekracht dat de banen van deze objecten kan beïnvloeden.

In een tweede artikel dat door het team onder leiding van Elizabeth Bailey werd gepubliceerd werd gesteld dat Planeet 9 verantwoordelijk is voor het verschuiven van de banen van de planeten in het zonestelsel de afgelopen 4,5 miljard jaar. Dit artikel leverde niet alleen een nieuw bewijs voor het bestaan van de negende planeet maar beantwoordde ook een al lang bestaand raadsel in de astrofysica: waarom de planeten een hoek maken van 6° ten opzichte van de evenaar van de Zon.

Volgens Batygin leveren alle indicatoren nu een deugdelijk bewijs voor een nog te ontdekken zware planeet in de buitenste delen van het zonnestelsel. Er is geen ander model dat de waargenomen banen met een hoge inclinatie kan verklaren.

Recente studies hebben ook enig licht geworpen op en waar Planeet 9 ontstaan zou moeten zijn. Sommige astronomen denken dat de planeet na het ontstaan van het zonnestelsel maar de buitenkant van het zonnestelsel is gemigreerd maar anderen denken dat het mogelijk om een exoplaneet gaat die tijdens het ontstaan van het zonnestelsel is ingevangen. De favoriete theorie zegt dat de planeet dichterbij de Zon is ontstaan en later maar buiten toe is gemigreerd.

Er is nog steeds geen wetenschappelijke consensus over het bestaan van Planeet 9 en er zijn astronomen die met andere verklaringen komen voor het bewijs dat Brown en Batygin aanleveren. Zo toont een recente studie, waarin meer dan 800 nieuwe Trans-Neptuniaanse Objecten (TNO’s) werden ontdekt, aan dat het bewijs ook overeenkomt met een willekeurige verdeling van dergelijke objecten.

Wat astronomen dus moeten doen is direct bewijs voor het bestaan van de planeet vinden. Brown en Batygin doen dat met behulp van de Subaru Telescope van het Mauna Kea Observatorium op Hawaii. Het vinden van de planeet zal niet alleen leiden tot een eind aan de discussie of de planeet nu wel of niet bestaat maar zal ook helpen bij het oplossen van het raadsel waar astronomen mee zitten sinds de ontdekking van duizenden exoplaneten.

In het kort, met dank aan de ontdekking van 3529 bevestigde exoplaneten in 2633 zonnestelsels hebben astronomen kunnen vaststellen dat statistisch gezien de meeste planten “super-aardes” en “mini-neptunussen” zijn. Dit zijn dus planeten die zwaarder zijn dan de Aarde maar niet zwaarder dan 10 * de massa van de Aarde. Als Planeet 9, waarvan de massa geschat wordt op ongeveer 10 * de massa van de Aarde, inderdaad bevestigd wordt dan zou dit verschil hiermee verklaard kunnen worden.

 

Eerste publicatie: 8 oktober 2017
Bron: NASA