Por Matt Williams, para Universe Today Octubre 07 de 2017
El Planet 9 no puede esconderse para siempre, y la nueva investigación ha reducido la gama de ubicaciones posibles más lejos! En enero de 2016, los astrónomos Mike Brown y Konstantin Batygin publicaron la primera evidencia de que podría haber otro planeta en nuestro Sistema Solar. Conocido como "Planeta 9" ("Planeta X" ), se creía que este cuerpo hipotético orbitaba a una distancia extrema de nuestro Sol, como lo demuestran las órbitas de ciertos Objetos de Cinturón de Kuiper Extremos (eKBOs).
Desde entonces, se han producido múltiples estudios que han intentado colocar restricciones en la ubicación de Planet 9. El último estudio, una vez más, viene de Brown y Batygin, quienes realizaron una evaluación analítica de todos los procesos que han indicado la presencia del Planeta 9 hasta el momento. En conjunto, estas indicaciones demuestran que la existencia de este cuerpo no sólo es probable, sino también esencial para el Sistema Solar como lo conocemos.
El estudio, titulado "Evolución dinámica inducida por Planet Nine", apareció recientemente en línea y ha sido aceptado para su publicación en The Astronomical Journal. Considerando que estudios anteriores han señalado el comportamiento de varias poblaciones de KBOs como prueba del Planeta 9, Brown y Batygin trataron de proporcionar una descripción teórica coherente de los mecanismos dinámicos responsables de estos efectos.
Al final, concluyeron que sería más difícil imaginar un Sistema Solar sin Planeta 9 que con uno. Como explicó Konstantin Batygin en un reciente comunicado de prensa de la NASA:
"Ahora hay cinco líneas diferentes de evidencia observacional que apuntan a la existencia del Planeta Nueve. Si quitas esta explicación e imaginas que Planet Nine no existe, entonces generas más problemas de los que resuelves. De repente, tienes cinco rompecabezas diferentes, y debes encontrar cinco teorías diferentes para explicarlas.
En 2016, Brown y Batygin describieron las tres primeras líneas de evidencia observacional para el Planeta 9. Éstas incluyen seis Objetos de Cinturón de Kuiper extremos que siguen trayectos altamente elípticos alrededor del Sol, que son indicativos de un mecanismo invisible que afecta su órbita. El segundo es el hecho de que las órbitas de estos cuerpos están todas inclinadas de la misma manera - alrededor de 30 ° "hacia abajo" al plano del Cinturón de Kuiper.
La tercera pista surgió en forma de simulaciones por computadora que incluyeron el Planeta 9 como parte del Sistema Solar. Basado en estas simulaciones, era evidente que más objetos debían ser inclinados con respecto al plano Solar, del orden de unos 90 grados. Gracias a su investigación, Brown y Batygin encontraron cinco objetos de este tipo que coincidieron con este patrón orbital, y sospechaban que existían más.
El profesor de Caltech Mike Brown y el profesor asistente Konstanin Batygin han estado trabajando juntos para investigar el Planeta Nueve. Crédito de la imagen: Lance Hayashida / Caltech
Desde la publicación del artículo original, dos indicaciones más han surgido para la existencia del Planeta 9. Otro implicó las órbitas inexplicadas de más Objetos del Cinturón de Kuiper que se encontraban en órbita en la dirección opuesta a todo lo demás en el Sistema Solar. Esto era una indicación reveladora de que un cuerpo relativamente cercano con una potente fuerza gravitacional estaba afectando sus órbitas.
Y luego fue el argumento presentado en un segundo artículo por el equipo - que fue dirigido por Elizabeth Bailey, estudiante de posgrado de Batygin. Este estudio argumentó que el Planeta 9 fue responsable de la inclinación de las órbitas de los planetas Solar en los últimos 4.500 millones de años. Esto no sólo proporcionó evidencia adicional para el Planeta 9, sino que también respondió a un misterio de larga data en la astrofísica - por qué los planetas se inclinan 6 grados en relación con el ecuador del Sol.
Como lo indicó Batygin, todo esto se suma a un caso sólido para la existencia de un planeta masivo aún no descubierto en el Sistema Solar exterior:
"Ningún otro modelo puede explicar la rareza de estas órbitas de alta inclinación. Resulta que Planet Nine proporciona una avenida natural para su generación. Estas cosas han sido retorcidas fuera del plano del sistema solar con la ayuda del Planeta Nueve y luego dispersadas hacia dentro por Neptuno ".
Una consecuencia pronosticada del Planeta Nueve es que también debe existir un segundo conjunto de objetos confinados (representados en azul). Crédito de la imagen: Caltech / R. Hurt (IPAC)
Estudios recientes también han arrojado alguna luz sobre cómo y dónde se originó el Planeta 9. Mientras que algunos sugirieron que el planeta se trasladó al borde del Sistema Solar después de formarse más cerca del Sol, otros han sugerido que podría ser un exoplaneta capturado temprano en la historia del Sistema Solar. En la actualidad, la teoría favorecida parece ser que se formó más cerca del Sol y emigró hacia el exterior con el tiempo.
Por supuesto, todavía no hay un consenso científico cuando se trata de Planet 9 y otros astrónomos han ofrecido otras posibles explicaciones para la evidencia citada por Batygin y Brown. Por ejemplo, un análisis reciente basado en la Encuesta de Orígenes del Sistema Solar - que descubrió más de 800 nuevos Objetos Trans-Neptunianos (TNOs) - sugiere que la evidencia también podría ser consistente con una distribución aleatoria de tales objetos.
Mientras tanto, lo único que queda es encontrar evidencia directa del planeta. En la actualidad, Batygin y Brown están tratando de hacer precisamente eso, utilizando el Telescopio Subaru en el Observatorio Mauna Kea en Hawai. La detección de este planeta no sólo resolverá la cuestión de si existe o no, sino que también ayudará a resolver un misterio que surgió en los últimos años gracias al descubrimiento de miles de planetas extra-solares.
En resumen, gracias al descubrimiento de 3.529 exoplanetas confirmados en 2.633 sistemas solares, los astrónomos han observado que estadísticamente, los tipos más probables de planetas son "Super-Tierra" y "mini-Neptunes" - es decir, planetas más masivos que la Tierra pero no más de unas 10 masas terrestres. Si el planeta 9 se confirma que existe, que se estima que tiene 10 veces la masa de la Tierra, entonces podría explicar esta discrepancia.
Planeta 9, sabemos que estás ahí y te encontraremos! A menos que no lo estés, en cuyo caso, no tengas en cuenta este mensaje!
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Resumen: (aburrido)
El censo observacional de objetos trans-neptunianos con ejes semi-mayores mayores de 250 UA muestra una estructura orbital inesperada que se atribuye más fácilmente a las perturbaciones gravitacionales inducidas por un planeta masivo aún no detectado. Aunque la capacidad de este planeta para (i) reproducir el agrupamiento observado de órbitas distantes en el espacio físico, (ii) facilitar el desprendimiento dinámico de su perihelia de Neptuno, y (iii) excitar una población de centauros de largo período a inclinaciones extremas está bien establecida a través de experimentos numéricos, una descripción teórica coherente de los mecanismos dinámicos responsables de estos efectos sigue siendo esquiva. En este trabajo, caracterizamos los procesos dinámicos en juego, desde bases semi-analíticas. Comenzamos por considerar un modelo puramente secular de evolución orbital inducido por el Planeta Nueve, y demostrar que está en desacuerdo con la consecuente estabilidad de objetos distantes. En cambio, la supervivencia a largo plazo de la población agrupada de KBO de largo plazo es habilitado por una red de resonancias de movimiento medio impulsada por Planet Nine. Luego, tomando un enfoque de forma compacta a la teoría de la perturbación, mostramos que es la dinámica secular incrustada dentro de estas resonancias que regula el confinamiento orbital y el desprendimiento del perihelio de los objetos distantes del cinturón de Kuiper. Finalmente, se demuestra que el inicio de las oscilaciones de gran amplitud de las inclinaciones orbitales se logra mediante la captura de objetos de baja inclinación en una resonancia secular de alto orden y identificar el armónico específico que impulsa la evolución. A la luz de la comprensión cualitativa desarrollada de la dinámica de gobierno, ofrecemos una interpretación actualizada del conjunto de datos de observación actual dentro del marco teórico más amplio de la hipótesis del Planeta Nueve.
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