Svemirska istraživanja: Ako postoji deveta planeta, zašto je niko nije video

Čudne stvari se dešavaju na spoljnim rubovima našeg Sunčevog sistema.

Objekat do deset puta veće mase od Zemlje vuče druge prema sebi. Da li je to planeta, ili nešto treće?

Persival Lovel bio je čovek sa mnogo grešaka.

Putopisac i biznismen iz devetnaestog veka – neverovatno bogat, večito brkat, i često viđan u krutim trodelnim odelima – pročitao je knjigu o Marsu i na osnovu toga odlučio da postane astronom.

Tokom narednih decenija, izneo je niz senzacionalističkih tvrdnji.

Prvo je bio uveren u postojanje Marsovca i mislio je da ih je pronašao (nije).

• Hoćemo li naći život negde drugde u svemiru
• Tinejdžer na praksi otkrio novu planetu
• Kročite na planetu na kojoj pada kamena kiša, a okeani su od lave

Drugi su dokumentovali čudne linije koje obilaze planetu, a Lovel je sugerisao da su to kanali, izgrađeni kao poslednji pokušaj umiruće civilizacije da natoče vodu iz polarnih ledenih kapa.

Iskoristio je bogatstvo za izgradnju čitave opservatorije, samo da bi imao bolji pogled.

Ispostavilo se da je to optička varka koju su stvorile planine i krateri na Marsu kada se posmatraju kroz teleskope niskog kvaliteta.

Lovel je takođe verovao da planeta Venera ima žbice – što se u njegovim beleškama vidi kao paukove linije koje izviru iz njenog centra (a nema).

Iako su njegovi pomoćnici pokušavali da ih pronađu, činilo se da je samo on mogao da vidi taj neočekivani detalj.

Sada se pretpostavlja da su to bile pretočene senke iz zenica u njegovim očima, dok je gledao kroz teleskop.

Ali najviše od svega, Lovel je bio odlučan da pronađe devetu planetu u našem Sunčevom sistemu – hipotetičku „planetu Iks“, za koju se u to vreme smatralo da je odgovorna za nestašne orbite oko najudaljenijih planeta od Sunca, hladnoplavih divova Urana i Neptuna.

Iako nikada nije uspeo da ugleda ovu fantomsku neman, potraga je progutala poslednju deceniju njegovog života – i nakon nekoliko nervnih slomova, umro je u šezdeset prvoj godini.

Nije ni sumnjao da će potraga i dalje trajati – uz nekoliko izmena – i 2021. godine.

Lažni trag

Bez straha od sopstvene smrti, Lovel je zaveštao milion dolara u cilju pronalaska planete Iks u svom testamentu.

Tako je, posle kratkog prekida koji uključuje pravnu bitku sa njegovom udovicom, Konstancom Lovel, njegova opservatorija nastavila da istražuje.

Samo četrnaest godina kasnije, dana 18. februara 1930. godine, mladi astronom je gledao dve fotografije zvezdanog neba, kada je primetio trag među njima.

Bio je to majušni svet.

Pronašao je Pluton – neko vreme smatran za neuhvatljivu planetu Iks.

Nažalost, nije bilo tako.

Ubrzo su naučnici shvatili da ovo nije moglo biti ono što je Lovel tražio – nije bilo ni približno dovoljno veliko da odvuče Neptun i Uran sa njihovih pravih položaja.

Pluton je bio samo slučajni uljez, koji se zadesio u tom području.

Konačni udarac za planetu Iks dogodio se 1989. godine, kada je svemirski brod Vojadžer 2 prohujao pored Neptuna i otkrio da je delimično lakši nego što je iko prvobitno mislio.

Imajući ovo na umu, na kraju je naučnik iz Nase izračunao da su orbite spoljnih planeta sve vreme imale smisla. Lovel je pokrenuo potragu koja nikada nije bila potrebna.

Ali kao što je koncept skrivene planete ubijen, postavljen je temelj za njeno vaskrsenje.

Dvojica astronoma koji su godinama „marljivo skenirali nebesa u potrazi za mračnim objektima izvan Neptuna“, prema Nasi, otkrili su 1992. godine Kajperov pojas.

Ova kosmička krofna smrznutih objekata, koja se prostire neposredno iznad Neptunove orbite, jedna je od najvećih karakteristika Sunčevog sistema.

Toliko je prostrana da se smatra da sadrži stotine hiljada objekata prečnika većeg od sto kilometara, kao i do trilion kometa.

Ubrzo su naučnici shvatili da Pluton verovatno nije jedini veliki objekat u spoljnim krajevima Sunčevog sistema – i počeli su da se pitaju da li je to zapravo planeta.

Zatim su pronašli „Sednu“ (oko četrdeset odsto veličine Plutona), „Kvaoar“ (oko polovine veličine Plutona) i „Eris“ (gotovo iste veličine kao Pluton).

Postalo je jasno da je astronomima potrebna nova definicija.

Međunarodna astronomska unija je 2006. godine glasala za degradiranje statusa Plutona u „patuljastu planetu“, zajedno sa pridošlicama.

Majk Braun, profesor planetarne astronomije na Kalifornijskom institutu za tehnologiju „Kaltek“, koji je vodio tim koji je identifikovao Eris, do danas je nazvan „čovekom koji je ubio Pluton“.

Devete planete više nije bilo.

• Kakvo je vreme na drugim planetama
• Voda prvi put otkrivena na „naseljivoj“ planeti
• Mlečni put: Živimo u iskrivljenoj galaksiji

Sablasni potpis

U isto vreme, otkriće ovih objekata otkrilo je glavne nove tragove u potrazi za skrivenom planetom.

Ispostavilo se da se Sedna ne kreće onako kako su svi očekivali – prateći eliptične prstenove oko Sunca, unutar Kajperovog pojasa.

Umesto toga, ova patuljasta planeta kreće se bizarnim i neočekivanim putem, njišući se na samo sedamdeset šest udaljenosti Zemlja-Sunce (približno 11 milijardi kilometara) od centra našeg Sunčevog sistema na više od devetsto (otprilike 135 milijardi kilometara).

Njena orbita je toliko vijugava, da je potrebno jedanaest hiljada godina da bi je obišla – poslednji put kada je Sedna bila na sadašnjem položaju, ljudi su tek izmislili poljoprivredu.

Kao da nešto vuče Sednu i odvlači je.

Unesite novi hipotetički dodatak našem Sunčevom sistemu – ali ne onako kako se ranije mislilo.

Godine 2016, isti Majk Braun koji je ubio Plutona, zajedno sa svojim kolegom Konstantinom Batiginom – takođe profesorom planetarnih nauka u Kalteku – bio je koautor rada koji predlaže masivnu planetu, veličine između pet i deset puta veće od Zemlje.

Njihova ideja proizašla je iz zapažanja da Sedna nije jedini objekat koji nije na mestu.

Pridružilo joj se još šest, i svi se kreću u istom pravcu.

Postoje i drugi tragovi, poput činjenice da je svaki nagnut na svojoj osi u potpuno istom smeru.

Par je izračunao da je verovatnoća da je svih šest objekata povučeno u potpuno istom smeru, uz slučajni isti nagib samo 0,007 odsto.

„Mislili smo da je ovo prilično zanimljivo – kako to može biti?“, kaže Batigin.

„Bilo je prilično neverovatno, jer bi se takvo grupisanje, ako se ostavi da miruje u dovoljno dugom vremenskom periodu, raspršilo, samo zahvaljujući interakciji sa gravitacijom planeta.“

Umesto toga, predložili su da je deveta planeta ostavila svoj sablasni otisak u spoljnim krajevima našeg Sunčevog sistema, iskrivljujući orbite objekata oko sebe svojim gravitacionim povlačenjem.

Nekoliko godina kasnije, i broj objekata koji se uklapaju u ekscentrični orbitalni obrazac i nagib i dalje raste, „sada ih imamo ukupno devetnaest“, kaže Batigin.

Iako još niko nije video hipotetičku planetu, o njoj se može zaključiti iznenađujuće puno.

Kao i kod ostalih objekata izvan Kajperovog pojasa, orbita nove devete planete bila bi toliko iskrivljena da se očekuje da će njen najudaljeniji domet biti dvostruko udaljeniji od najbližeg – oko šesto puta veće udaljenosti od Sunca do Zemlje (20 milijardi kilometara), nasuprot trista (45 milijardi kilometara).

Naučnici su takođe nagađali o njenoj estetici – ledenom, čvrstom jezgru, poput Urana ili Neptuna.

Zatim je tu škakljivo pitanje odakle je uopšte mogla doći deveta planeta.

Do sada postoje tri glavne ideje.

Jedna je da je nastala tamo gde se trenutno skriva, što Batigin odbacuje kao relativno malo verovatno, jer bi to zahtevalo da se rani Sunčev sistem protegne sve do svog dalekog utočišta.

Postoji i intrigantna sugestija da je deveta planeta zapravo vanzemaljski uljez, objekat koji je ukraden od druge zvezde davno dok je Sunce još bilo u zvezdanom jatu u kome je rođeno.

„Problem takve priče je u tome što je verovatno da ćete izgubiti planetu i pri sledećem susretu“, kaže Batigin.

„Dakle, statistički taj model nailazi na probleme.“

Zatim tu je Batiginov lični favorit, za kojeg priznaje da takođe „nije potpuno zakucavanje“.

U ovom scenariju, planeta se formirala mnogo bliže Suncu, u vreme kada je Sunčev sistem bio u ranoj fazi, a planete su tek počele da se spajaju iz okolnog gasa i prašine.

„Nekako se motala oko gigantskog regiona za stvaranje planeta, pre nego što ju je rasejao Jupiter ili Saturn, a zatim je svoju orbitu modifikovala prolazeći pokraj zvezda“, kaže on.

Nejasno skrovište

Naravno, sve ovo postavlja očigledno pitanje – ako je deveta planeta zaista tamo, zašto je niko nije video?

„Nisam posebno snažno cenio koliko je napora potrebno da se pronađe deveta planeta dok nisam počeo da gledam zajedno sa Majkom pomoću teleskopa“, kaže Batigin.

„Razlog što je tako teška potraga je taj što većina astronomskih istraživanja ne traže ništa konkretno.“

Na primer, astronomi bi obično tražili klasu objekata, kao što je određena vrsta planete.

Čak i ako su retki, ako istražite dovoljno široko prostranstvo, verovatno ćete nešto pronaći.

Ali lov na određeni objekat kao što je planeta devet je sasvim drugačija vežba.

„Postoji samo jedan maleni deo neba“, kaže Batigin, koji objašnjava da je drugi faktor malo prozaičniji izazov rezervisanja vremenskih termina za upotrebu prave vrste teleskopa.

„Zaista, trenutno je jedina igra u gradu za pronalaženje devete planete teleskop Subaru“, kaže Batigin.

Ova neman od 8,2 metara – smeštena na vrhu uspavanog vulkana Mauna Kea na Havajima – sposobna je da uhvati čak i slabo svetlo udaljenih nebeskih objekata.

Ovo je idealno, jer bi nejasna planeta bila tako daleko, da je malo verovatno da bi reflektovala mnogo sunčeve svetlosti.

„Imamo samo jednu mašinu koju možemo da koristimo, a godišnje na njoj dobijemo možda tri noći“, kaže Batigin, koji se nedavno vratio sa trodnevnog upravljanja teleskopom prethodne nedelje.

„Dobra vest je da se teleskop ‘Vera Rubin’ pojavljuje na mreži u narednih nekoliko godina i verovatno će je pronaći.“

Ovaj teleskop sledeće generacije, koji je trenutno u izgradnji u Čileu, sistematski će skenirati nebo – fotografišući celokupan dostupan pogled – svakih nekoliko noći, kako bi se pregledao njegov sadržaj.

• Paklena planeta gde pada gvozdena kiša
• Šta ako vasiona nema kraj
• Misterije svemira i nestanak džinovske zvezde

Intrigantna alternativa

Međutim, postoji jedan gotovo neverovatno neobičan scenario u kojem planeta nikada neće biti pronađena na ovaj način – možda to ipak nije planeta, već crna rupa.

„Svi dokazi o postojanju predmeta su gravitacioni“, kaže Džejms Anvin, profesor fizike sa Univerziteta Ilinoj u Čikagu, koji je prvi predložio tu ideju, zajedno sa Jakubom Šolcom, postdoktorskim istraživačem sa Univerziteta u Torinu.

Iako nam je najpoznatija ideja da planete vrše snažno gravitaciono privlačenje, „postoje i druge stvari koje ih mogu izazvati, koje su egzotičnije“, kaže Anvin.

Neke verodostojne zamene za devetu planetu uključuju malu kuglu ultrakoncentrisane tamne materije ili iskonsku crnu rupu.

Kako su crne rupe među najgušćim objektima u Univerzumu, Anvin objašnjava da je potpuno moguće da ove druge iskrivljuju orbite udaljenih objekata u spoljnom Sunčevom sistemu.

Crne rupe koje dobro poznajemo obično uključuju „zvezdane“ crne rupe, koje imaju masu koja je najmanje tri puta veća od mase našeg Sunca, i „supermasivne“ crne rupe, koje su milionima ili milijardama puta veće mase Sunca.

Dok su prve rođene iz umirućih zvezda koje se urušavaju same nad sobom, druge su mnogo misterioznije – možda počinju kao džinovske zvezde koje se sunovrate, a zatim postepeno akumuliraju sve više i više mase, proždirući sve u svojoj okolini, poput drugih crnih rupa.

Iskonske crne rupe su različite.

Nikada nisu primećene, ali se smatra da potiču iz vrele energije i izmaglice materije koja se stvorila u prvoj sekundi Velikog praska.

• Ova gladna crna rupa možda predstavlja kosmičku „kariku koja nedostaje“
• Jupiter kakav do sad niste videli
• Sastav „Vanzemaljske komete“ iznenadio naučnike

U ovom nejednakom okruženju, neki delovi Svemira su možda postali toliko gusti da su stisnuti u male džepove sa masom planeta.

Anvin ističe da postoji nula verovatnoće da se crna rupa formira od zvezde, jer one zadržavaju svoj snažni gravitacioni potez – ona je samo koncentrovana.

Čak i najmanje zvezdane rupe imaju mase tri puta veće od našeg Sunca, pa bi to izgledalo kao da imamo najmanje tri dodatna Sunca koja privlače planete u našem Sunčevom sistemu.

Ukratko, sigurno bismo primetili.

Međutim, Anvin i Šolc smatraju da bi to mogla biti iskonska crna rupa, jer se veruje da su one znatno manje.

„Budući da su te stvari nastale u ranim fazama Univerzuma, gusti regioni od kojih su nastali mogli su biti posebno mali“, ističe Šolc.

„Kao rezultat, masa sadržana u ovoj crnoj rupi koja se na kraju formira iz nje može biti mnogo, mnogo manja od zvezde – čak mogu biti i samo nekoliko kilograma, poput komada stene.“

Ovo je više u skladu sa predviđenom masom devete planete, za koju se smatra da je ekvivalentna do deset Zemalja.

Kako bi to izgledalo? Da li treba da se brinemo? I da li bi ovo moglo biti još uzbudljivije od otkrivanja planete?

Prvo, čak i iskonske crne rupe su dovoljno guste da nikakva svetlost ne može da pobegne.

One su najčistiji oblik crne boje.

To znači da se ona ne bi pojavila ni na jednom teleskopu koji trenutno postoji.

Ako biste pogledali pravo u nju, jedini trag njenom prisustvu bila bi praznina ništavila – sićušni procep u zvezdanom pokrivaču na noćnom nebu.

Što nas dovodi do pravog problema.

Iako bi masa ove crne rupe bila ista kao i masa predložene devete planete – i do deset puta veća od Zemljine – ona bi se zgusnula u zapreminu otprilike veličine narandže.

Da biste je pronašli, bila bi potrebna neka domišljatost.

• Tajne Marsa – ima li tamo velike količine vode
• Zašto nema Rusije u trci na Mars
• Lepota svemira od koje zastaje dah – u fotografijama

Do sada predlozi uključuju traženje gama zraka koje emituju objekti dok padaju u crne rupe ili oslobađanje konstelacije stotina sićušnih svemirskih letelica, koje bi mogle – ako imamo sreće – proći dovoljno blizu da bi mogle biti privučene ka njoj uvek delimično i ubrzavajući za uočljivu količinu.

S obzirom na to da misteriozno gravitaciono privlačenje proizilazi iz najudaljenijih krajeva našeg Sunčevog sistema, sonde bi morale da se pošalju preko zemaljskog laserskog niza, koji bi mogao da ih pokrene na dvadeset odsto brzine svetlosti.

Ako bi putovale sporije, možda bi im trebale stotine godina da bi stigle – eksperiment koji bi se, naravno, protegao i duže od ljudskog života.

Kako se to događa, ove se futurističke letelice već razvijaju za još jednu ambicioznu misiju, projekat „Brejktru Staršot“, čiji je cilj da ih pošalje u zvezdani sistem „Alfa Kentaur“, udaljen 4,37 svetlosnih godina.

Ako bismo otkrili vrebajuću crnu rupu, a ne hladnu planetu, Anvin kaže da ne bi bilo potrebe za panikom.

„U centru naše galaksije postoji supermasivna crna rupa“, kaže on.

„Ali ne brinemo da li će naš solarni sistem pasti u nju, jer smo u stabilnoj orbiti oko nje.“

Dakle, dok će primitivna crna rupa usisati sve što joj se nađe na putu, to ne bi uključivalo Zemlju koja se – kao i druge unutrašnje planete – nikada ne približava.

„Nije poput usisivača“, kaže Anvin.

Objašnjava da se iz perspektive bilo koga na Zemlji, postojanje neotkrivene crne rupe u Sunčevom sistemu ne razlikuje toliko od toga da tamo postoji skrivena planeta.

Ali dok su zvezdane i iskonske crne rupe u suštini iste, ove druge nikada nisu pronađene ili proučene – a očekuje se da će razlika u razmerama dovesti do nekih bizarnih pojava.

„Rekao bih da su stvari koje se dešavaju sa malim crnim rupama zanimljivije od onoga što se dešava sa velikim crnim rupama“, ističe Šolc.

Jedan od primera je prigodno nazvani proces „špagetifikacije“, koji često ilustruje basna o astronautkinji koja se odvažila da priđe preblizu horizonta događaja crne rupe – tačke iza koje ne može pobeći svetlost – i pala je naglavačke.

Iako su joj glava i stopala bili na samo nekoliko metar jedno od drugog, razlika u gravitacionim silama koje deluju na njih bila je tako velika, da je bila istegnuta poput špageta.

Zanimljivo je da bi efekat trebalo da bude još dramatičniji, što je crna rupa manja.

Šolc objašnjava da se sve radi na relativnoj udaljenosti – ako ste visoki dva metra i padate kroz horizont događaja koji je jedan metar od centra iskonske crne rupe, razlika u položaju vaše glave i stopala je veća u poređenju sa veličinom crne rupe.

To znači da ćete se razvući mnogo više nego da ste upali u zvezdano polje čija širina prelazi milion milja.

„I tako su, prilično neobično, zanimljiviji“, kaže Šolc.

Špagetifikacija je već viđena teleskopom, kada se zvezda previše približila zvezdanoj crnoj rupi na 215 miliona svetlosnih godina od Zemlje, i bila je rastrgana (nije povređen nijedan astronaut).

Ali ako postoji iskonska crna rupa u našem sopstvenom Sunčevom sistemu, to bi astrofizičarima pružilo priliku da izbliza prouče ovo ponašanje – i mnoga druga.

Pa šta Batigin misli na mogućnost da bi dugo tražena deveta planeta umesto toga mogla biti zapravo crna rupa?

„To je kreativna ideja i ni najmanje ne možemo da ograničimo njen sastav“, kaže on.

„Mislim da je to možda samo moja pristrasnost, budući da sam profesor planetarnih nauka, ali planete su malo češće…“.

Dok Anvin i Šolc navijaju za iskonsku crnu rupu kako bi eksperimentisali, Batigin je podjednako željan džinovske planete – navodeći činjenicu da su najčešći tip u galaksiji oni koji imaju približno istu masu kao i deveta planeta.

„U međuvremenu, većina egzoplaneta koje kruže oko zvezda sličnih Suncu su u čudnom opsegu da su veće od Zemlje i znatno manje od Neptuna i Urana“, kaže on.

Ako naučnici ipak pronađu nestalu planetu, to će biti najbliže prozoru onih negde drugde u galaksiji.

Samo će vreme pokazati da li će najnovija potraga biti uspešnija od Lovelove.

Ali Batigin je uveren da su njihove misije potpuno različite.

„Svi predlozi su prilično različiti i u podacima koje izgledaju kao da žele da objasne, kao i u mehanizmima kojima se oni objašnjavaju“, kaže on.

U svakom slučaju, potraga za legendarnom „devetom planetom“ već je pomogla da se transformiše naše razumevanje Sunčevog sistema.

Ko zna šta ćemo još naći pre nego što se potraga završi.

Pratite nas na Fejsbuku i Tviteru. Ako imate predlog teme za nas, javite se na [email protected]