Das Interessanteste in der Astronomie ist natürlich, ins Unbekannte zu blicken und im tiefen Abgrund des Weltraums etwas Neues zu entdecken. Und wenn auf unserer kosmischen Schwelle Hinweise auf „etwas Neues“auftauchen, kann die globale Erregung nicht länger verborgen bleiben, sie zittert auf der ganzen Welt und schaut in alle Risse. Wir sprechen über den berüchtigten "neunten Planeten": eine hypothetische Welt, von der angenommen wird, dass sie einen Gravitationseffekt auf das äußere Sonnensystem ausübt, insbesondere auf gefrorene Asteroidenfelder weit über Plutos Umlaufbahn hinaus.
Im Januar kündigten die Caltech-Astronomen Mike Brown und Konstantin Batygin die Entdeckung an, dass eine Gruppe von Objekten im Kuipergürtel - jenseits von Pluto - eine seltsame Umlaufbahn hatte. Kuipergürtel und Fremdheit gehen im Allgemeinen oft nebeneinander, aber in diesem Fall deutete die Bewegung kleiner Objekte auf ein anderes mysteriöses Objekt hin, das diese Objekte durch Gravitation ziehen und eine seltsame Synchronizität hervorrufen könnte.
Planeten im äußeren Sonnensystem zu finden ist nicht einfach. Während wir sehr leistungsfähige Observatorien haben, die winzige Details in Galaxien sehen können, die Millionen von Lichtjahren von der Erde entfernt sind, und Teleskope, die die Bewegung winziger Asteroiden, die durch das innere Sonnensystem platzen, genau erfassen können, bleibt das äußere Sonnensystem eine weitgehend mysteriöse und unerforschte Region. lokaler Raum. Wenn ein bescheidener Planet weit genug von der Sonne entfernt ist, ist er zu klein und zu kalt, um von Observatorien bemerkt zu werden. Und wenn es im Rahmen einer Himmelsvermessung nicht erkannt werden kann, wissen leistungsstarke Teleskope nicht, wohin sie zielen sollen. Diese fernen Planeten werden nicht mehr als Punkte in einem Ozean von Sternen sein. Immerhin ist der Weltraum sehr groß und Planetenentdeckungen erfordern eine Kombination von Fähigkeiten,genaue Instrumente und sogar viel Glück.
Die Zusammensetzung des neunten Planeten nach Mordasini und Linder von oben nach unten: Atmosphäre - H / He; Gasschicht - H / He; Eis - H20; Silikatmantel - MgSiO3; Eisenkern - Fe
Im Fall des neunten Planeten wurde es noch nicht direkt beobachtet; Wie bei der Entdeckung von Neptun im Jahr 1846 ist es die Bewegung anderer Objekte im Sonnensystem, die auf das Vorhandensein von etwas Großem in diesem Gebiet hinweisen kann. Jetzt sind Astronomen kreativ und untersuchen die Flugbahn des Raumfahrzeugs New Horizons, in der Hoffnung, Abweichungen vom geplanten Weg durch den Kuipergürtel zu erkennen, die auch auf die Schwerkraft des neunten Planeten hinweisen könnten.
Gleichzeitig beschlossen Wissenschaftler der Universität Bern in der Schweiz, noch weiter zu gehen und einen Rahmen dafür zu definieren, wie groß und "warm" der Planet sein kann. Ihre Forschung wurde in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.
Nach den Modellen von Brown und Batygin sollte der neunte Planet eine hohe elliptische Umlaufbahn haben und sich nicht näher als 200 AE nähern. (200 Entfernungen von der Erde zur Sonne, viermal weiter als die Entfernung von der Sonne zu Pluto) und nicht weiter als 1200 AE. Kurz gesagt, diese Welt ist weit jenseits der Grenzen unseres "klassischen" Sonnensystems und sogar jenseits des entferntesten Objekts des heute bekannten Sonnensystems, des Zwergplaneten Eris (er befindet sich bei 100 AE). Eris wurde 2005 auch von Brown entdeckt, und diese Entdeckung führte später zu Plutos Herabstufung.
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Nachdem der Planet bei Infrarotuntersuchungen nicht gefunden wurde, wollen die Berner Astronomen Christoph Mordasini und die Doktorandin Esther Linder mithilfe bekannter planetarischer Evolutionsmodelle, die auf Planeten angewendet werden, die andere Sterne - Exoplaneten - umkreisen, zusätzliche Eigenschaften des neunten Planeten entschlüsseln.
Brown und Batygin schätzten die Masse des neunten Planeten basierend auf dem Gravitationseinfluss, den er theoretisch hat. Der Planet muss zehnmal so massereich sein wie die Erde, was ihn zu einer Art "Mini-Uranus" macht - einem Ort mit einem festen Kern und einer kalten, dichten Gasschicht.
Trotz der Tatsache, dass der neunte Planet in Infrarotuntersuchungen (wie der WISE NASA) noch nicht gezeigt wurde, haben Wissenschaftler bereits die Obergrenze der physikalischen Größe des neunten Planeten bestimmt und seine ungefähre Masse, Entfernung von der Sonne und ein mögliches Modell der Planetenbildung herausgefunden. Basierend auf diesen Daten entwickelten Mordasini und Linder eine Vorstellung von der Temperatur und Größe des Planeten.
Nach ihren Berechnungen sollte der neunte Planet einen Radius von 3,7 Erde und eine Temperatur der oberen Atmosphäre von -226 Grad Celsius haben. Diese Zahlen wurden aus der geschätzten Umlaufbahn des neunten Planeten um unsere Sonne und dem Alter des Sonnensystems abgeleitet; Die hypothetische Welt hätte sich in der protoplanetaren Scheibe unserer Sonne bilden sollen, die vor etwa 4,6 Milliarden Jahren zu Planeten zu kondensieren begann.
In so großer Entfernung von der Sonne mag es uns überraschen, dass der neunte Planet natürlich kalt ist, aber immer noch wärmer als allein durch Sonneneinstrahlung vorhergesagt. Während sich der Planet bildet, kann die Energie ihrer Kerne den Darm Milliarden von Jahren geschmolzen halten. Diese Wärme wird langsam abgeführt und kann mit hochempfindlichen Infrarot-Teleskopen beobachtet werden.
Die Temperatur des neunten Planeten bei 47 Kelvin (-226 Grad Celsius) bedeutet, dass "die Strahlung des Planeten über der Abkühlung des Kerns überwiegt, sonst würde die Temperatur nur 10 Kelvin betragen", schreibt Linder. "Ihre innere Stärke ist ungefähr 1.000 mehr als ihre absorbierbare Stärke." Dies bedeutet, dass reflektiertes Sonnenlicht im Vergleich zu der von dieser Welt erzeugten internen Erwärmung vernachlässigbar ist, wodurch das Infrarotsignal viel stärker wird, als wenn wir nach reflektiertem Sonnenlicht im optischen Wellenlängenbereich suchen würden. Dies ist für Astronomen offensichtlich, die nach eisigen Objekten suchen, die weit von der Sonne entfernt sind. Im Fall von Planet Neun, dem heißesten Objekt am Rande des Sonnensystems, ist es jedoch schwierig, etwas "Warmes" mit einer Temperatur von 47 Grad über dem absoluten Nullpunkt zu nennen. "Wärme" ist ein relativer Begriff.
Anhand einiger Hinweise auf die Natur des Planeten Neun ist es interessant zu sehen, wie diese hypothetische Welt Gestalt annehmen wird. „Mit unserer Forschung ist der angebliche Planet 9 nicht mehr nur eine Punktmasse, er nimmt Gestalt an, physikalische Eigenschaften“, sagt Mordasini.
Astronomen verwenden derzeit die Beobachtungen und Modelle von Brown und Batygin, um den möglichen Standort von Planet Nine zu verfolgen. Mit den uns zur Verfügung stehenden Infrarotdaten wird es jedoch sehr schwierig sein, die Welt zu isolieren.
Wie sieht der neunte Planet aus? Möglicherweise müssen wir warten, bis das große synoptische Beobachtungsteleskop in der Nähe von Cerro Tololo in Chile gebaut wird. Nur dann können wir beweisen, dass diese Welt definitiv existiert, und wir werden verstehen, ob es sich wirklich um einen kleinen gasförmigen Planeten oder um etwas völlig anderes handelt. In der Zwischenzeit helfen uns theoretische Studien wie diese nicht nur, den Standort von Planet Nine zu verfolgen, sondern bieten uns auch eine verlockende Gelegenheit zu sehen, wie Planet Nine aussieht und woraus es besteht.
Und doch ist das Herzstück dieser Studie ein hypothetischer Planet, der wie unsere anderen Planeten aus der protoplanetaren Scheibe unserer Sonne gebildet wurde. Es bleibt jedoch die Möglichkeit, dass der neunte Planet von einem anderen Sternensystem erfasst wurde (ein solches Szenario könnte die hohe Exzentrizität der vorhergesagten Umlaufbahn erklären). Bis wir diesen Planeten tatsächlich sehen, werden wir nicht genau verstehen können, ob er in unserem Sonnensystem geboren wurde oder nicht.
