Στο κυνήγι για τον Ένατο Πλανήτη


Οι επιστήμονες περιμένουν με αγωνία μια σίγουρη απάντηση για το αν το Ηλιακό μας Σύστημα αποτελείται τελικά και από έναν ακόμα πλανήτη. Αν αποδειχθεί θα αλλάξει ολόκληρη η θεωρία της αστρονομίας


Το 2014 η είδηση έσκασε σαν βόμβα ανατρέποντας όλα όσα ξέραμε ως σήμερα. Το Ηλιακό μας Σύστημα ίσως έχει τελικά εννέα πλανήτες. Ύστερα από τον αποχαρακτηρισμό του Πλούτωνα ως έναν από τους πλανήτες του Ηλιακού μας Συστήματος, ο Ήλιος έμεινε με οχτώ μόλις σώματα να περιστρέφονται γύρω από αυτόν.


Την ιστορία όμως ίσως άλλαξαν ο αστρονόμος Σκοτ Σέπαρντ του Ινστιτούτου Κάρνεγκι στην Ουάσινγτον DC των ΗΠΑ και ο συνάδερφός του Τσαντ Τρουχίγιο από το Πανεπιστήμιο της Βόρειας Αριζόνας, όταν σε μια δημοσίευσή τους το 2014 ανέφεραν ότι βρήκαν στοιχεία που δείχνουν ότι είναι πολύ πιθανό το ηλιακό μας σύστημα να αποτελείται και από έναν ένατο πλανήτη. Με την επιστημονική κοινότητα να είναι ενθουσιασμένη, ο Σέπαρντ λέει σήμερα ότι ωστόσο χρειάζονται να γίνουν ακόμα πολλά για να υπάρξει απόλυτη επιβεβαίωση ότι ανάμεσα στα αστέρια κρύβεται και ένας ακόμα πλανήτης. Ο ίδιος ο Σέπαρντ τον αποκαλεί Πλανήτη Χ, αν και οι περισσότεροι αστρονόμοι τον αναφέρουν ως Πλανήτη 9, και όταν ο ρεπόρτερ του Guardian Στιούαρτ Κλαρκ τον ρωτά κατά πόσο πιστεύει ότι είναι πιθανό να υπάρχει όντως αυτός απαντά συγκρατημένα: «Νομίζω ότι είναι περισσότερο πιθανό απ’ ό,τι απίθανο να υπάρχει».

Στο μεγαλύτερο μέρος της επιστημονικής κοινότητας ωστόσο υπάρχει πολύ πιο έντονος ενθουσιασμός για την εύρεση αυτού του νέου κόσμου. Το μεγαλύτερο μέρος του ενθουσιασμού πηγάζει από την επικείμενη έναρξη λειτουργίας ενός νέου πολλά υποσχόμενου ερευνητικού τηλεσκοπίου. Πρόκειται για το «Τηλεσκόπιο Βέρα Ρούμπιν», το οποίο έχει πάρει το όνομά του από την σπουδαία αστρονόμο Βέρα Ρούμπιν, η οποία στη δεκαετία του 1970 ανακάλυψε τις πρώτες ενδείξεις για την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης.

Το Τηλεσκόπιο Ρούμπιν αυτή τη στιγμή κατασκευάζεται στην έρημο Ατακάμα της Χιλής και αναμένεται να ξεκινήσει τις έρευνες και τις παρατηρήσεις του στον ουρανό το 2022. Το τηλεσκόπιο χάρη στο μέγεθος, την τεχνολογία και την ακρίβεια του θεωρείται ότι θα μπορέσει να εντοπίσει τις απαραίτητες ενδείξεις για την ύπαρξη του ένατου πλανήτη.

Το Ηλιακό Σύστημα που έμεινε με 8 πλανήτες

Το απομακρυσμένο σημείο του ηλιακού συστήματος είναι ένα μέρος σκοτεινό και γεμάτο μυστήριο για εμάς. Περιλαμβάνει ένα τεράστιο όγκο διαστήματος που ξεκινά από την τροχιά του Ποσειδώνα, περίπου 30 φορές πιο μακριά από τον Ήλιο απ’ όσο απέχει η Γη από αυτόν, δηλαδή 30 Αστρονομικές Μονάδες (AU-αστρονομική μονάδα μέτρησης. Μια AU ισούται με 149.597.870.700 μέτρα) και εκτείνεται ως και 100.000 AU. Αυτό είναι περίπου το ένα τρίτο της απόστασης του Ήλιου μας από το επόμενο κοντινότερο άστρο.

Μέσα στην περιοχή αυτής της ζώνης είχε εντοπιστεί και ο Πλούτωνας το 1930 από τον Αμερικανό αστρονόμο Κλάιντ Τόμπο. Αν και ο Πλούτωνας είχε τα δύο τρίτα του μεγέθους της δικής μας Σελήνης αρχικά είχε θεωρηθεί πλανήτης. Μέχρι τα τέλη του περασμένου αιώνα, τα τηλεσκόπια ήταν πλέον μεγαλύτερα και οι αστρονόμοι άρχισαν να εντοπίζουν νέους μικροσκοπικούς κόσμους μετά τον Ποσειδώνα, τον τελευταίο πλανήτη του Ηλιακού Συστήματος. Όλοι ήταν μικρότεροι από τον Πλούτωνα μέχρι που το 2005, όταν ο Μάικλ Μπράουν από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνιας ανακάλυψε ένα νέο σώμα, το οποίο ονομάστηκε Έρις. Η Έρις είχε τουλάχιστον το ίδιο μέγεθος με τον Πλούτωνα, αν όχι μεγαλύτερο, οπότε αν ο Πλούτωνας ήταν πλανήτης το ίδιο θα έπρεπε να ισχύει και για την Έριδα. Η NASA τότε διοργάνωσε μια συνέντευξη Τύπου και ανακοίνωσε την ανακάλυψη του Πλανήτη 10.

Ωστόσο, έναν χρόνο μετά η Διεθνής Αστρονομική Ένωση ανακοίνωσε ότι ο Πλούτωνας και η Έρις ήταν πολύ μικροί για να θεωρηθούν πλανήτες και τους μετονόμασε σε «πλανήτες νάνους». Έτσι, ο Ήλιος έμεινε με οχτώ μόνο πλανήτες: τον Ερμή, την Αφροδίτη, την Γη, τον Άρη, τον Δία, τον Κρόνο, τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα και οι αστρονόμοι ξεκίνησαν για την αναζήτηση νέων μακρινών σωμάτων του ηλιακού συστήματος.

Η αρχή του κυνηγιού

Ο Σέπαρντ και Τρουχίγιο βρήκαν την αρχή του μονοπατιού που θα τους οδηγούσε στον Πλανήτη 9 ένα βράδυ του 2012. Οι δυο τους χρησιμοποιούσαν το Διαμερικανικό Αστεροσκοπείο του Σέρο Τολόλο στην Χιλή. Έβρισκαν συνεχώς όλο κι πιο απομακρυσμένα σώματα, αλλά ένα συγκεκριμένο ξεχώριζε. Το κατέγραψαν ως σώμα 2012 VP113 και του έδωσαν το όνομα «Μπάιντεν» προς τιμήν του τότε πρώην Αμερικανού αντιπροέδρου Τζο Μπάιντεν, μιας και το ακρωνύμιο VP χρησιμοποιείται επίσης και για τον όρο Αντιπρόεδρος (Vice President). Προς έκπληξή τους το σώμα αυτό δεν ερχόταν ποτέ πιο κοντά στον Ήλιο από 80AU. Στην πιο μακρινή του απόσταση όμως έφτανε στα 440AU μέσα στο διάστημα, το οποίο σημαίνει ότι ακολουθούσε μια μεγάλη ελλειπτική τροχιά. Ωστόσο, αυτό δεν ήταν το πιο εντυπωσιακό για αυτό το σώμα.

Κατά κάποια περίεργη σύμπτωση, η τροχιά του έμοιαζε παρόμοια με αυτή ενός άλλου μακρινού κόσμου, γνωστού ως Σέντνα. Ο «κόσμος» αυτό είχε ανακαλυφθεί το 2003 από τους Μπράουν, Τρουχίγιο και τον Ντέιβιντ Ραμπίνοβιτς του Πανεπιστημίου Γέιλ. Είχε και τότε ξεχωρίσει για την μεγάλη ελλειπτική του τροχιά που κυμαινόταν από τις 76AU ως τις 937AU. Αυτό σημαίνει ότι στην Σέντνα το φως του ήλιου κάνει 5 μέρες για να την φτάσει όταν βρίσκεται στο απόμακρο σημείο της τροχιάς της και 10 ώρες στο πιο κοντινό σημείο. Μια πλήρης περιφορά της Σέντνα γύρω από τον Ήλιο διαρκεί 10.720 έτη.


«Σώματα όπως η Σέντρα και το 2012 VP113 δεν μπορούν να σχηματίστηκαν με αυτές τις ελλειπτικές τροχιές», λέει ο Σέπαρντ καθώς θεωρείται ότι όλα τα ουράνια σώματα όταν σχηματίζονται έχουν πάντα κυκλικές τροχιές γύρω από τα αστέρια τους. Σύμφωνα με τις εξομοιώσεις που έχουν γίνει ηλεκτρονικά,  φαίνεται ότι τα δύο αυτά σώματα κατά τον αρχικό τους σχηματισμό ανέπτυξαν κυκλικά την μικρότερη τροχιά από τον Ήλιο και μετά εκτινάχθηκαν εξαιτίας βαρυτικής διάδρασής τους με μεγαλύτερους πλανήτες. Το πιο αξιοπερίεργο στοιχείο ωστόσο είναι ότι τα δύο αυτά απομακρυσμένα σώματα  έδειχναν να κινούνται προς την ίδια κατεύθυνση.

Οι δύο επιστήμονες όσο περισσότερο εξέταζαν κι άλλα σώματα από την ίδια περιοχή τόσο περισσότερο παρατηρούσαν ότι οι τροχιές τους ήταν παρόμοιες. Ήταν σαν κάτι να συγκέντρωνε αυτούς τους κόσμους στην ίδια τροχιά. Και το μόνο που θα είχε την δυνατότητα να το κάνει αυτό  θα ήταν ένας πολύ μεγαλύτερος πλανήτης.

Με την περιέργειά τους πλέον να έχει εκτοξευτεί έκαναν κι άλλους υπολογισμούς και ανακάλυψαν ότι σύμφωνα με τα δεδομένα τους, ο πλανήτης που τους «χρειαζόταν» θα έπρεπε να είχε από δύο ως και δεκαπέντε φορές το μέγεθος της Γης και μια τροχιά που θα έπρεπε να κινείται κάπου μεταξύ των 250AU και 1500AU από τον Ήλιο. Οι υπολογισμοί τους δημοσιεύτηκαν στο έγκριτο περιοδικό Nature τον Μάρτιο του 2014 και το ενδιαφέρον για τον Πλανήτη 9  κυρίευσε όλον τον αστρονομικό  κόσμο.

Το επόμενο μεγάλο βήμα έγινε το 2015, όταν ο Σέπαρντ και ο Τρουχίγιο ανακάλυψαν μαζί με άλλους αστρονόμους τον 2015 TG387, στον οποίο έδωσαν το παρατσούκλι «Γκόμπλιν». Είναι το τρίτο πιο μακρινό σώμα μετά την Σέντνα και τον Μπάιντεν και έχει επίσης τα ίδια στοιχεία με αυτά εντείνοντας τις υποψίες ότι δεν μπορεί να είναι όλα αυτά συμπτώσεις.

Το 2016, ο Μπράουν και ο συνεργάτης του, ο Κονσταντίν Μπατιγκίν, δημοσίευσαν την δική τους ανάλυση των δεδομένων. Συμφώνησαν με τους Σέπαρντ και Τρουχίγιο για το μέγεθος και την απόσταση του Πλανήτη 9 και πρότειναν ακόμα ένα σημείο στον ουρανό, όπου θα μπορούσε να βρίσκεται.

Η άλλη πλευρά

Ωστόσο δεν πείστηκαν όλοι. Ο Πέντρο Μπερναρντινέλι, ένας υποψήφιος για PhD του Πανεπιστημίου της Πενσιλβάνιας, συνειδητοποίησε ότι το σημείο που υποδείκνυε ο Σέπαρντ, δεν ήταν το μοναδικό που θα μπορούσε να ψάξει κανείς για να βρει νέους κόσμους. Έτσι, αναζήτησε κάποια αρχικά στοιχεία μιας κοσμολογικής μελέτης που είχε σχεδιαστεί για να μελετά τον τρόπο που διαστέλλεται το σύμπαν μέσω της μελέτης μακρινών γαλαξίων. Έλεγξε τα στοιχεία για αυτό που θα μπορούσαμε να ονομάσουμε «photobomb» διαστημικού επιπέδου αναζητώντας μακρινά σώματα του Ηλιακού Συστήματος που απλώς τύχαινε να μπαίνουν στη μέση του φακού. Εντόπισε επτά.

Εκ πρώτης όψεως έμοιαζε ότι αυτοί οι νέοι κόσμοι ήταν επίσης ευθυγραμμισμένοι όπως αναμενόταν, αλλά όσο πιο πολύ ανέλυε τα δεδομένα, ο Μπερναρντινέλι ένιωθε πιο αβέβαιος ότι υπήρχε πράγματι αυτή η ευθυγράμμιση. «Δεν νομίζω ότι βλέπουμε τα σήματα στα στοιχεία μας», λέει ο ίδιος αν και παραδέχεται ότι δεν μπορεί να αποκλείσει την πιθανότητα να υπάρχει εκεί έξω ένας πλανήτης και πρέπει να συνεχίσει την έρευνά του. «Η απάντησή μας ίσως αλλάξει», αναφέρει.

Προς το παρόν, ο Σέπαρντ περνάει πολλές ώρες στο ιαπωνικό τηλεσκόπιο Σουμπαρού στην Μάουνα Κέα στην Χαβάη και κοιτάει υπομονετικά τον ουρανό για περισσότερα στοιχεία για τον Πλανήτη 9. Ελπίζει ακόμα ότι ίσως θα μπορέσει να δει ακόμα και τον ίδιον τον πλανήτη. Φυσικά ξέρει πολύ καλά ότι ουσιαστικά ψάχνει «βελόνα στα άχυρα». Ο πλανήτης ακόμα κι αν βρίσκεται εκεί θα είναι πολύ αχνός και ο ουρανός είναι ούτως ή άλλως πολύ μεγάλος. Ωστόσο, σύντομα θα έχει πολύ περισσότερες πιθανότητες με το νέο τηλεσκόπιο Ρούμπιν.

Το Ρούμπιν είναι ένα τηλεσκόπιο που δεν μοιάζει με κανένα άλλο. Είναι χαρακτηριστικό ότι τα καλύτερα τηλεσκόπια σήμερα χρειάζονται μήνες για να ελέγξουν όλο τον ουρανό, ενώ το Ρούμπιν θα μπορεί να το κάνει σε τρία μόλις βράδια. Και μετά θα το κάνει ξανά και ξανά ώστε να εντοπίζει κάθε αλλαγή στον ουρανό και να «συλλαμβάνει» τα κινούμενα αντικείμενα. Η κατασκευή του έχει σχεδόν ολοκληρωθεί και αναμένεται να ανοίξει το τεράστιο μάτι του ως το τέλος της χρονιάς. Στη συνέχεια θα χρειαστεί μερικά ακόμα χρόνια λειτουργίας και διορθώσεων.

«Αυτή η μελέτη θα αλλάξει την επιστήμη του Ηλιακού Συστήματος όπως την ξέρουμε σήμερα. Κι αν ο Πλανήτης 9 υπάρχει κάπου εκεί έξω, το Ρούμπιν θα μπορέσει να τον βρει», αναφέρει ο Σέπαρντ.

Ακόμα και αν το Ρούμπιν δεν μπορέσει να «δει» απευθείας τον Πλανήτη 9, σιγουρα θα μπορεί να εντοπίσει πολλούς μακρινούς μικρόκοσμους που θα μας βοηθήσουν να προσδιορίσουμε με μεγαλύτερη ακρίβεια τη θέση του και να μικρύνουμε το πεδίο έρευνας.

Η σημασία του Πλανήτη 9

Η χειροπιαστή απόδειξη της ύπαρξης του πλανήτη από την μια θα είναι ένας πραγματικός θρίαμβος για την αστρονομία, ωστόσο την ίδια στιγμή θα είναι μια κολοσσιαία καταστροφή για την θεωρία που υπάρχει μέχρι στιγμής σχετικά με τον τρόπο που δημιουργήθηκε το ηλιακό μας σύστημα.

«Θα αλλάξει τα πάντα σχετικά με τα όσα νομίζαμε ότι γνωρίζουμε για την διαμόρφωση των πλανητών», αναφέρει ο Σέπαρντ. Στην πραγματικότητα κανείς δεν γνωρίζει πώς μπορεί να έχει σχηματιστεί ένας τόσο μεγάλος πλανήτης τόσο μακριά από τον Ήλιο.

Μέχρι σήμερα, οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι το Ηλιακό Σύστημα σχηματίστηκε σε έναν δίσκο ύλης που περιέβαλλε τον Ήλιο. Αυτή η ύλη διασπάστηκε σε μικρότερα σώματα, τα οποία στη συνέχεια ενώθηκαν για να σχηματίσουν μεγαλύτερα. Στο τέλος αυτής της διαδικασίας γεννήθηκαν οι πλανήτες. Όμως, η ύλη αυτού του δίσκου «αδυνατίζει» όσο απομακρυνόμαστε από τον Ήλιο κι αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχει αρκετή αρχική ύλη για να σχηματιστεί ένας μεγάλος πλανήτης, όπως ο Πλανήτης 9, σε τόσο μακρινή απόσταση από τον Ήλιο.

Σε μια προσπάθεια να «σωθεί»  η θεωρία που υπάρχει σήμερα, ορισμένοι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι ο Πλανήτης 9 αρχικά προοριζόταν να σχηματιστεί ως αέριος πλανήτης, όπως ο Δίας ή ο Κρόνος. Ωστόσο εξαιτίας κάποιας βαρυτικής διάδρασης η ανάπτυξή του σταμάτησε και εκτοξεύτηκε πιο μακριά. Φυσικά, οι περισσότεροι αστρονόμοι συμφωνούν ότι αν και κάτι τέτοιο θα ήταν πιθανό θα χρειάζονταν πολλές συμπτώσεις για να μπορέσει να δημιουργηθεί μια σειρά βαρυτικών διαδράσεων που θα μπορούσαν να εκτοξεύσουν τον πλανήτη.


Από την άλλη, υπάρχει ακόμα μια θεωρία. Ο Γιάκουμπ Σολτζ του Πανεπιστημίου Ντάραμ και ο Τζέιμς Ανγουίν από το Πανεπιστήμιο του Σικάγου υποστηρίζουν ότι αυτό που δημιουργεί αυτές τις περίεργες ελλειπτικές τροχιές δεν είναι κάποιος μακρινός, χαμένος πλανήτης αλλά μια μαύρη τρύπα. Σε αυτήν την περίπτωση ούτε το Ρούμπιν δεν θα μπορούσε να την εντοπίσει καθώς οι μαύρες τρύπες είναι διαστημικά σημεία τα οποία «καταπίνουν» οποιοδήποτε φως και σώμα περνάει δίπλα τους. Είναι μια δελεαστική θεωρία καθώς σε αυτήν την περίπτωση, μια τέτοια μαύρη τρύπα θα έπρεπε να είναι μέρος μιας ομάδας μαύρων τρυπών που θεωρείται ότι σχηματίστηκε λίγο μετά τη δημιουργία του σύμπαντος. Ωστόσο, η ύπαρξη αυτής της ομάδας μαύρων τρυπών δεν έχει ποτέ αποδειχθεί.

Προς το παρόν όλοι πρέπει να περιμένουν τις απαντήσεις που μπορεί να δώσει το Ρούμπιν  και οι περισσότεροι εύχονται να υπάρχει κάπου εκεί έξω ένας μεγάλος ένατος πλανήτης που περιμένει απλώς να εντοπιστεί.

Σχόλια