בינואר 2016 פרסמו האסטרונומים מייק בראון וקונסטנטין בטיגין את העדויות הראשונות לכך שיש אולי כוכב לכת נוסף במערכת השמש שלנו. ידוע בכינוי "כוכב לכת 9" (או "כוכב לכת X", למי שמתמודד עם ההחלטה השנויה במחלוקת בשנת 2006 על ידי רשות העתיקות), האמינו כי גוף היפותטי זה עובר מסלול במרחק קיצוני מהשמש שלנו, כפי שמעיד העובדה כי טרנסאנס מסוים נראה כי אובייקטים של נפטוניאן (TNOs) מצביעים באותו כיוון.
מאז אותו זמן עלו קווי ראיות אחרות המחזקות את קיומו של כוכב לכת 9 / כוכב X. עם זאת, צוות חוקרים מ- CU בולדר הציע לאחרונה הסבר חלופי. על פי המחקר שלהם, יתכן וזו אינטראקציות בין אובייקטים של חגורת קיפר (KBO) לבין עצמם שעשויים להסביר את הדינמיקה המוזרה של "חפצים מנותקים" בקצה מערכת השמש.
החוקרים הציגו את ממצאיהם בפגישה 232 של האגודה האמריקאית לאסטרונומיה, שהתקיימה בין התאריכים 3-7 ביוני בדנוור, קולורדו. המצגת התקיימה ב -4 ביוני במהלך מסיבת עיתונאים שכותרתה "כוכבי לכת מינוריים, כוכבי לכת גמדים ואקספלנטות". את המחקר הוביל ג'ייקוב פלייסיג, סטודנט לתואר ראשון באסטרופיזיקה ב- CU בולדר, וכלל את אן-מארי מדיגן ואלכסנדר זדריק - פרופסור עוזר וסטודנט לתואר שני ב- CU בולדר, בהתאמה.
לצורך המחקר, התמקד הצוות בגופים קפואים כמו סדנה, כוכב לכת מינורי המקיף את השמש במרחק שנע בין 76 AU ב perihelion ל 936 AU באפיליון. לצד קומץ חפצים אחרים במרחק זה, כמו אריס, נראה שסדנה מופרדת משאר מערכת השמש - דבר שהאסטרונומים נאבקים להסביר מאז שהתגלה.
סדנה התגלה גם על ידי מייקל בראון, אשר יחד עם צ'אד טרוחיו ממצפה הכוכבים תאומים ודוד רבינוביץ מאוניברסיטת ייל, הבחינו בכך ב- 14 בנובמבר 2003, בעת עריכת סקר חגורת קויפר. בנוסף למסלול סביב השמש שלנו עם תקופה של למעלה מ 11,000 שנה, לכוכב לכת קטן זה ולחפצים מנותקים אחרים יש מסלול ענק, אליפטי.
מה שכן, מסלול זה לא לוקח אותם סדנה או את החפצים האחרים האלה בשום מקום ליד נפטון או שום ענקית גז אחרת. בניגוד לפלוטו וחפצים טרנס-נפטוניים אחרים (TNOs), זהו אפוא תעלומה כיצד השיגו את מסלוליהם הנוכחיים. קיומו האפשרי של כוכב לכת שטרם נחשף (כוכב 9 / כוכב X), שיהיה בערך פי עשרה מגודל כדור הארץ, הוא הסבר היפותטי אחד.
לאחר שנים של חיפוש אחר כוכב לכת זה וניסיון לקבוע לאן מסלולו ייקח אותו, אסטרונומים טרם מצאו את כוכב 9 / כוכב לכת X. עם זאת, כפי שהסביר פרופ 'מדיגן בהודעה לעיתונות האחרונה של ה- CU Boulder, יש הסבר אפשרי נוסף ל מוזרות הכבידה שקורה שם בחוץ:
"יש כל כך הרבה מהגופות האלה שם בחוץ. מה עושה כוח המשיכה הקולקטיבי שלהם? אנחנו יכולים לפתור הרבה מהבעיות האלה רק על ידי התחשבות בשאלה הזו ... ברגע שאתה מתרחק מנפטון, הדברים לא הגיוניים, וזה ממש מרגש. "
בעוד שמדיגן וצוותה לא התכוונו במקור למצוא הסבר נוסף למסלוליהם של "חפצים מנותקים", הם בסופו של דבר רצו אחר האפשרות בזכות דוגמנות המחשבים של ג'ייקוב פלייסיג. תוך כדי פיתוח הדמיות לחקר הדינמיקה של העצמים המנותקים, הוא הבחין במשהו מאוד מעניין באזור המרחב שהם תופסים.
לאחר שחישב את מסלולי העצמים הקפואים מעבר לנפטון, פליסיג ושאר הצוות הבחינו כי חפצים שונים מתנהגים כמו הידיים השונות על שעון. בעוד שאסטרואידים נעים כמו יד הדקה (מהירה יחסית ובמקביל), חפצים גדולים יותר כמו סדנה נעים לאט יותר כמו יד השעה. בסופו של דבר הידיים מצטלבות. כפי שהסביר פליסיג:
"אתה רואה ערימה של מסלולי חפצים קטנים יותר לצד אחד של השמש. מסלולי מסלול אלה מתנפצים לגוף הגדול יותר, ומה שקורה הוא שהאינטראקציות הללו ישנו את מסלולו מצורה סגלגלה לצורה עגולה יותר. "
מה שהדגם המחשוב של פלייסיג הראה כי מסלולו של סדנה עובר מהרגיל למנותק כתוצאה מאותם אינטראקציות בקנה מידה קטן. זה הראה גם שככל שהאובייקט המנותק גדול יותר, כך הוא מתרחק מהשמש - דבר שמסכים עם מחקר ותצפיות קודמות. בנוסף להסבר מדוע סדנה וגופים דומים מתנהגים כפי שהם נוהגים, ממצאים אלה עשויים לספק רמזים לאירוע מרכזי נוסף בתולדות כדור הארץ.
זה מה שגרם להכחדת הדינוזאורים. אסטרונומים הבינו מזה זמן רב שהדינמיקה של מערכת השמש החיצונית מסיימת לעתים קרובות שביטים לעבר מערכת השמש הפנימית על גבי טווח זמנים צפוי. זו תוצאה של חפצים קפואים שמתקיימים ביניהם אינטראקציה, מה שגורם למסלוליהם להתהדק ולהתרחב במחזור חוזר.
ואף על פי שהצוות אינו מסוגל לומר כי דפוס זה היה אחראי להשפעה שגרמה לאירוע הכחדת הקרטיקון-פלוגן (שהביא להכחדת הדינוזאורים לפני 66 מיליון שנה), זו אפשרות מרתקת. בינתיים, המחקר הראה עד כמה מערכת השמש החיצונית מרתקת וכמה נותר ללמוד על כך.
"התמונה שאנחנו מציירים של מערכת השמש החיצונית בספרי הלימוד עשויה להיות חייבת להשתנות," אמר מדיגן. "יש שם הרבה יותר דברים ממה שחשבנו פעם, וזה ממש מגניב."
המחקר התאפשר בזכות תמיכתם של פעולות מערכת השמש של נאס"א וממחשב העל לפסגת המחשבים המתקדמים Rocky Mountain.
