پژوهش تازه ای نشان می دهد که انحرافی مرموز در بخش بیرونی منظومه ی شمسی ممکن است بر اثر وجود یک سیاره ی سنگی و کوچک تر از زمین ایجاد شده باشد؛ سیاره ای که احتمالاً بسیار نزدیک تر از سیاره ی فرضی نهم به خورشید قرار دارد.

به گزارش انتخاب و به نقل از sciencealert؛ بر پایه ی اندازه گیری های جدید از صفحه ی مداری کمربند کویپر حلقه ی گسترده ای از اجرام یخی که پلوتو در آن ساکن است دانشمندان متوجه انحرافی 15 درجه ای در مسیر مداری برخی از این اجرام شده اند؛ انحرافی که به گفته ی آن ها می تواند نشانه ی تأثیر یک سیاره ی ناشناخته باشد که مدار سایر اجرام را برهم زده است.

آمیر سیراج ، اخترفیزیک دان دانشگاه پرینستون، در گفت وگو با شبکه ی CNN توضیح می دهد:

یکی از توضیحات ممکن، وجود سیاره ای نادیده است؛ احتمالاً کوچک تر از زمین و بزرگ تر از عطارد، که در نواحی بیرونی منظومه ی شمسی به دور خورشید می چرخد.

او می افزاید:

این پژوهش کشف مستقیم یک سیاره نیست، اما بدون تردید کشف معمایی تازه است که یک سیاره می تواند پاسخ منطقی آن باشد.

چرا دیدنِ آنچه فراتر از نپتون است، تا این اندازه دشوار است؟

در آن فاصله ی بسیار دور از خورشید، اجرام کوچک موجود در کمربند کویپر نور خورشید را به سختی بازتاب می دهند. آن ها همچنین بسیار سرد هستند و تقریباً هیچ تابش گرمایی (مادون قرمز) از خود ساطع نمی کنند.

به همین دلیل، اگر سیاراتی در آن سوی مدار پلوتو یعنی حدود 40 واحد نجومی (AU) وجود داشته باشند، یافتن آن ها کار آسانی نخواهد بود؛ زیرا چنین اجرامی هم کوچک و تاریک اند و هم مکان دقیق شان در آسمان ناشناخته است.

با این حال، امید از بین نرفته است.

سیاره ی نپتون در سال 1846 کشف شد، زمانی که منجمان توانستند با بررسی ناهنجاری های مداری اورانوس، جای تقریبی آن را حدس بزنند.

پلوتو نیز در سال 1930 با همین روش، یعنی با بررسی ناهنجاری های مداری نپتون و اورانوس، شناسایی شد.

این روش یعنی ردیابی اختلال های مداری برای یافتن سیارات ناشناخته یکی از شیوه های کلاسیک و موفق در تاریخ نجوم است.

با پیشرفت فناوری های رصدی، توان دانشمندان در ترسیم دقیق تر نقشه ی کمربند کویپر نیز افزایش یافته است. این ناحیه از حدود 30 تا 50 واحد نجومی از خورشید گسترده شده است.

اگر واقعاً سیاره ای پنهان در آن سوی فضا وجود داشته باشد، هرگونه ناهنجاری در ساختار کمربند کویپر می تواند نشانه ای از حضور آن باشد.

سیراج و همکارانش کریستوفر چایبا و اسکات ترمین از دانشگاه پرینستون روشی تازه برای محاسبه ی دقیق صفحه ی مداری کمربند کویپر ارائه کردند؛ روشی که اثر سوگیری های رصدی را حذف می کند.

آن ها این روش را روی 154 جرم آسمانی بیرون از مدار نپتون به کار بردند؛ اجرامی با محور نیمه اصلی بین 50 تا 400 واحد نجومی، یعنی در فاصله ای میان لبه ی بیرونی کمربند کویپر و اجرامی موسوم به جداشده که مدارشان از نپتون تأثیر نمی پذیرد.

در صورت نبودِ سیاره ای نزدیک، همه ی این اجرام باید تقریباً در یک صفحه ی صاف به دور خورشید بچرخند و در واقع چنین الگویی در بازه های 50 تا 80 و 200 تا 400 واحد نجومی مشاهده شد.

اما در فاصله ی میانی، یعنی بین 80 تا 200 واحد نجومی، پژوهشگران شواهدی از انحرافی 15 درجه ای نسبت به صفحه ی منظومه ی شمسی یافتند؛ با سطح اطمینان 96 تا 98 درصد.

شبیه سازی های بعدی نیز نشان دادند که احتمال اشتباه بودن این انحراف تنها 2 تا 4 درصد است.

چنین پیچ خوردگی یا انحرافی در مدارها به طور طبیعی در مدت حدود 100 میلیون سال صاف می شود، مگر آن که جرمی ناشناخته همچنان در حال برهم زدن تعادل باشد.

به همین دلیل، پژوهشگران شبیه سازی های عددی منظومه ی شمسی را اجرا کردند تا ببینند چه عاملی می تواند چنین اثری ایجاد کند.

نتیجه ی نزدیک به واقعیت زمانی به دست آمد که در مدل، سیاره ای کوچک تر از زمین و بزرگ تر از عطارد، با انحراف مداری 10 درجه ای و در فاصله ی 80 تا 200 واحد نجومی در نظر گرفته شد.

دانشمندان برای این دنیای فرضی، نام سیاره ی Y (Planet Y) را پیشنهاد کرده اند.

هرچند این یافته هنوز مدرکی قطعی برای وجود یک سیاره ی جدید نیست، اما می تواند مسیر تازه ای برای اخترشناسان در جست وجوی رازهای بیرونی منظومه ی شمسی بگشاید.

با وجود آن که سیاره ی نهم نیز هنوز در فاصله ای فراتر از 400 واحد نجومی کشف نشده است، به نظر می رسد نواحی بیرونی منظومه ی شمسی به راستی گنجینه ای پنهان برای شکارچیان سیاره های آینده باشند و شاید حتی الهام بخش طراحی ابزارهای رصدی نسل بعد شوند.

در هر حال، چه سیارات پنهان وجود داشته باشند یا نه، شناخت بیشتر از کمربند کویپر و دنیای فراتر از آن به ما کمک می کند درک ژرف تری از جایگاه خود در کیهان به دست آوریم.

این پژوهش در مجله ی Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters منتشر شده است.