نظرة الفنان إلى الكوكب التاسع باعتباره عملاقًا جليديًا يطغى على وسط درب التبانة ، مع ظهور نجمة تشبه الشمس في الخلفية. يظهر مدار نبتون كقطع ناقص صغير حول الشمس.لقد مرت ثلاث سنوات تقريبًا منذ ظهور واحد من أكثر الافتراضات إثارة للاهتمام فيما يتعلق بساحة الفضاء الخاصة بنا:
ربما يوجد كوكب آخر بعيدًا عن مدار نبتون في نظامنا الشمسي ، بل إنه أكثر ضخامة من كوكب الأرض. على عكس العوالم الصغيرة التي اكتشفت في وقت سابق في
حزام كويبر ، مثل بلوتو أو
إريس ، يمكن أن يكون هذا العالم أكبر من الأرض ، مع كتلة ربما عشرة أضعاف حجم الأرض ، ومسؤولة عن إعطاء أجسام غريبة لكائنات مرئية.
كما اقترح كونستانتين باتيجين ومايكل براون ، يجب أن تتحدث أدلة إضافية لصالح وجودها ، وبدأ بعضها في الظهور. ومع ذلك ، فإن معظم العلماء لا يتفقون مع هذا الدليل. يزعمون أن هذه البيانات منحازة. وإذا كنت تأخذ هذا في الاعتبار ، فلا حاجة إلى
الكوكب التاسع .
قد تكون المحاذاة في خطوط الطول والعرض للكسوف بين العديد من الأجسام عبر نبتون (TNOs) مع أطول فترة تداول صدفة ، نتيجة لرصدات متحيزة أو علامة على ظاهرة جسدية جديدة.حزام كويبر هو موطن لأكبر مجموعة من الأشياء البعيدة التي اكتشفناها على الإطلاق. عند دراستهم ، يتوقع المرء اتجاهًا عشوائيًا لمداراتهم ، وينبغي توزيع الميل والحد الأدنى من نقاط التقريب بالتساوي في جميع الاتجاهات.
ومع ذلك ، فإن مدارات أبعد الأجسام ، وفقًا للملاحظات المتاحة ، يتم تحريكها في اتجاه واحد محدد ، وتم إمالةها في اتجاه واحد. إذا تصرف واحد أو اثنين من الكائنات بهذه الطريقة ، يمكن أن يعزى ذلك إلى الصدفة ، لكن لدينا ستة أشياء من هذا القبيل ؛ احتمالات صدفة عشوائية هي حوالي 0.0001 ٪. اقترح علماء الفلك كونستانتين باتيجين ومايكل براون نظرية جذرية جديدة: وجود كوكب تاسع بعيد المنال ، أكثر ضخامة من الأرض ، لكنه أخف وزنا من يورانوس ونبتون ، الذي يلقي هذه الأشياء في مداراتها الجديدة.
مدارات اللبنات الشهيرة ، إلى جانب الكوكب التاسع المزعوم. في المستقبل البعيد ، لا يمكن للكوكب التاسع ، الذي يعد وجوده مثيرًا للجدل ، الاحماء بدرجة كافية ليصبح صالحًا للسكن ، حتى لو تحولت الشمس إلى عملاق أحمر.هذه الفكرة المدهشة ، إذا تم تأكيدها ، سيكون لها بعض الآثار المثيرة للاهتمام. على وجه الخصوص ، ينبغي القيام بما يلي:
- يجب أن يظهر عدد كبير من الكائنات ، وسيتم تمديد مداراتها بشكل كبير بسبب تفاعلات الجاذبية.
- سيتم إمالة المدارات والطائرات المدارية لهذه الأجسام تحت تأثير الكوكب التاسع بطريقة معينة.
- يجب أن يكون هناك مجموعة صغيرة ولكن غير صفرية من الأجسام التي تدور مداراتها بشكل صارم مع مدارات هذا العدد الزائد من السكان.
- يجب أن يكون هناك أيضا الكوكب التاسع نفسه ، في انتظار الاكتشاف.
أشار باتيجن وبراون ، مع ظهور أبحاث إضافية ، إلى بعض الأشياء - أحدهما هنا ، والآخر هناك ، واثنين آخرين في العمل التالي - كدليل على النقاط الثلاث الأولى. لكن الكوكب التاسع حتى الآن بعيد المنال الملاحظة المباشرة.
يمكن أن تدل المدارات التي تقع بشكل غير معتاد على ستة من أكثر الأجسام البعيدة في حزام كويبر ، الذي تم اكتشافه في عام 2016 ، على وجود كوكب تاسع ، تؤثر جاذبيته على حركته.وهذا ليس مستغربا جدا! حتى لو كان الكوكب التاسع حقيقيًا وكبيرًا ، فسيكون قاتمًا للغاية ، حيث يقع على مسافة متوقعة من الشمس. يمكنك أن تقرر أنه إذا كان أكبر بعشر مرات من أورانوس وكان له نفس الحجم تقريبًا ، فيجب أن يكون أقل سطوعًا بمقدار 100 مرة فقط ، لأن السطوع يتناسب عكسيا مع مربع المسافة. ولكن من وجهة نظرنا ، يعاني ضوء الشمس من هذه المشكلة مرتين: سيكون ضوء الشمس الذي يصل إلى هذا العالم البعيد أكثر ضعفًا بمقدار 100 مرة من الضوء الذي وصل إلى العالم الأقرب ، ثم ينعكس أيضًا ، نتيجة لذلك يجب أن يمر ضعف الطريق قبل أن تصل إلى الأرض. وبدلاً من التناقص وفقًا للقانون 1 / r
2 ، في الواقع ، يتضاءل الضوء الذي نراه مثل 1 / r
4 ، ولهذا السبب يصعب رؤية مثل هذا العالم البعيد.
يمكن اكتشاف الأجسام الخافتة للغاية من خلال ملاحظة خاصة ، ولكن العثور على جسم صغير خافت وبعيد في النظام الشمسي يكون أكثر صعوبة بسبب مشكلة ضوء الشمس المنعكس. إذا كان الكائن أبعد مرتين عن الآخر ، فيجب أن يسافر الضوء مرتين بعيدًا ، مما يعني أن الكائن سيصل إلى 1/4 فقط من الضوء ، ثم يجب أن يعود بعد مرور ضعف المسافة التي تعطي 1 / 16 سطوع الأصلي. نسبة 1 / r 4 للسطوع في هذه الحالة لها عواقب وخيمة.من وجهة نظر نظرية ، هذه الفكرة رائعة. من المثير للاهتمام دائمًا ملاحظة كيف يمكن للمرء شرح مجموعة كبيرة من الملاحظات التي لا معنى لها بمفردها بمساعدة كائن جديد واحد. ولكن ، كما هو الحال في العديد من الأفكار الرائعة ، يبقى الاحتمال أنها ستكون خاطئة. من حقيقة أن ستة أشياء طويلة جدًا تتصرف بشكل غير معتاد قليلاً ، لا يترتب على ذلك أنه لا يوجد ستة ملايين كائن طويل جدًا تتصرف بشكل طبيعي - لكننا لم نرها بعد.
باختصار ، نحن بحاجة إلى التأكد من أن الأدلة التي نلاحظها هي سمة من الأشياء الموجودة هناك - وفي هذه المرحلة تعثرت الفكرة.
تم الحصول على صورة مضغوطة لكامل السماء المرئية من Pan-STARRS1 Hawaiian Observatory من نصف مليون إطارات فردية ، مع سرعة الغالق لمدة 45 ثانية. ومع ذلك ، فإن الملاحظات التي أخذت منها بيانات الكوكب التاسع لم يتم توزيعها بالتساوي على السماء.حتى الآن ، يتعين على المرء الاعتماد على أدلة غير مباشرة قدمتها Batygin و Brown. في المجموع ، أعلنوا عشرة أشياء تزامنت مع توقعاتهم. هذا مثير للإعجاب ويمثل تحسنا على الستة الأصلي.
ومع ذلك ، لم يستخدموا بيانات من مسوحات السماء بأكملها للبحث عن هذه الكائنات: مثل هذه المسوحات (مثل Pan-STARRS) لا تبدو عميقة بما فيه الكفاية. الأجسام العابرة لنبتون ومدارتها الغريبة ، والتي سيكون الكوكب التاسع مسؤولاً عنها ، يجب أن تكون موجودة في مكان معين في السماء. إذا كنت تريد العثور على هذه الكائنات ، فهناك أماكن معينة تبحث عنها.
مقارنة بين مدار عام 2015 RR245 مع عمالقة الغاز وغيرهم من كائنات حزام كويبر المعروفة. لاحظ أنه نظرًا لحركة الأرض حول الشمس ، فإن الصورة تتغير بسبب الطقس والفصول والأجزاء المرئية من السماء. نتيجة لذلك ، قد يتم تشويه صورة الملاحظات.وهذا أمر طبيعي ، لكن نظرية Batygin-Brown لا تستند فقط إلى حقيقة وجود هذه الأشياء ، ولكن أيضًا إلى حقيقة وجودها ، وتراكمها ليس من قبيل الصدفة.
ولكن ما هو احتمال مثل هذا الازدحام؟ يعتمد هذا بشدة على عدة عوامل ، على سبيل المثال ، حيث تقوم بإجراء الملاحظات بالضبط ، وبأي حساسية. إذا نظرت في معظم الأوقات إلى المكان الذي تتوقع أن تجد فيه مجموعة من الكائنات ، بالطبع ، ستجد المزيد منها ؛ أنت فقط تبدو هناك لفترة أطول وعموما تجد هناك أكثر من غيرها. هذا لا يعني أن شيئًا غير عادي يحدث ، مثل مجموعة غير عادية.
في الواقع ، هناك احتمال كبير بعدم حدوث شيء غير عادي هناك ؛ على الأرجح كنت ضحية للتحيز الملاحظة.
تتيح لك التقنيات الحالية العثور على أشياء مملة للغاية أو شديدة البرودة أو بطيئة الحركة ، لكن كل هذا يتوقف على البحث عنها في تلك الأماكن التي تكون فيها هذه الكائنات طويلة بما فيه الكفاية. في الصورة - تجد مهمة WISE نجمًا قزمًا نادرًا للغاية يتميز باللون الأحمر. هذه الطريقة للبحث عن الكوكب التاسع قد لا تكون الخيار الأفضل.تم تحديد عشرة أشياء حددها Batygin و Brown من خلال نتائج مختلف الملاحظات من أعماق مختلفة ، والأهم من ذلك ، لم يتم تقييم التأثير المحتمل لانحياز الملاحظة. تخيل أن لديك تلسكوبًا يقع بالقرب من خط الاستواء للأرض ، وكل ليلة تنظر فيها إلى سماء الليل ، وتحاول رؤية أكبر قدر ممكن وعمقها قدر الإمكان. إذا كان لديك سماء صافية ومظلمة مع رؤية جيدة 365 يومًا في السنة ، فيمكنك أيضًا استكشاف السماء بأكملها. ومع ذلك ، هذا لا يحدث. بدلا من ذلك:
- بعض فترات السنة تتأثر أكثر بالأحوال الجوية السيئة.
- في بعض الفترات ، يكون الاضطراب في الغلاف الجوي والظروف السيئة أكثر شيوعًا.
- بعض أجزاء من السماء ، على سبيل المثال ، الطائرة المجرة ، ملوثة ولا تسمح باكتشاف TNO.
و هكذا. خلاصة القول هي أنه إذا أعطيت الأفضلية لمنطقتين محددتين من السماء حيث ، كما تتوقع ، يجب أن تتراكم الكائنات ، ستجد هناك تراكمًا للكائنات. ربما تجدهم ببساطة لأنك تبحث.
مدارات ثلاثية الأبعاد للكائنات من حزام كويبر ، والتي تتأثر بالكوكب التاسع. كما قال مايكل براون: "الأجسام البعيدة ذات المدارات المتعامدة على النظام الشمسي تنبأت بفرضية الكوكب التاسع. ثم عثر عليها بعد خمس دقائق ". ومع ذلك ، يمكن العثور عليها فقط بسبب وجود بيانات جيدة في هذا المجال.بالطبع ، قام فريق Batygin و Brown اليوم بفتح 10 أشياء توضح المجموعة. لكن هل هي دليل على وجود الكوكب التاسع؟
هناك طريقة واضحة للتحقق من حقيقة التأثير: إجراء ملاحظة خاصة خالية من هذا التحيز ، أو على الأقل تقييمها عدديًا. تجري مراقبة كبيرة للعوالم خارج نبتون في المجموعة
الشمسية :
مسح أصول النظام الشمسي الخارجي (
OSSOS ). في إطاره ، تم بالفعل اكتشاف أكثر من 800 قطعة ، وتم إجراء البحث في أربعة مناطق محددة من السماء لمدة أربع سنوات. (يضيع الكثير من الوقت في البحث عن الحركة الملموسة وقياس المعلمات المدارية للعوالم التي تمت إزالتها حتى الآن من الشمس!) ومن بين مئات من هذه الكائنات ، ثمانية منها لها خصائص دورية طويلة ، والتي تشهد لصالح أو ضد الكوكب التاسع.
من بين كل الكائنات العابرة لنتون لفترة طويلة وجدت في دراسة OSSOS ، هناك واحد فقط (يحمل علامة الأزرق) له معلمات تتوافق مع نظرية Batygin / Brown.النتائج محددة ومخيبة للآمال. قبل الدراسة ، أجريت عمليات محاكاة مع أو بدون كوكب هائل التاسع خارج نبتون ، والذي يتبعه ينبغي أن تتحدث النتائج لصالح وجود الكوكب وأيها ينبغي أن يكون ضده. إليك ما تم اكتشافه لثمانية من هذه الأشياء:
- في ثمانية أجسام OSSOS مفتوحة ، تقع المدارات في زوايا مختلفة.
- المدارات المرصودة متزامنة إحصائيا مع المدارات العشوائية.
- لم تجد OSSOS أنماطًا في العينة السابقة.
- ينتقل أحد الكائنات في الزوايا اليمنى إلى المجموعتين المقترحتين.
- المدارات ليست قريبة جدا من بعضها البعض.
من الناحية النظرية ، سيكون الكوكب التاسع مشابهًا لكوكب المجموعة الشمسية 55 للسرطان ، حيث يبلغ قطر نصف قطره تقريبًا ضعف نظيره على الأرض ، والكتلة أكبر بنحو ثمانية أضعاف. لكن دراسة جديدة ترفض وجود مثل هذا العالم في النظام الشمسي الخارجي.الأهم من ذلك ، كانت اكتشافاتهم تتفق مع حقيقة أنه لا يوجد كوكب التاسعة ، وأن الحجج لوجودها أضعفت من خلال أبحاثهم. على وجه الخصوص ، مجموعات التوجهات المدارية في الفضاء (المعرّفة من قِبل العديد من المتغيرات ، ω و Ω) ، التي شوهدت في دراسات سابقة ، مثل
Batygin مع Brown و
Trujillo مع Shepard ، ببساطة غير موجودة في هذه
الدراسة الجديدة غير المتحيزة .
في عينة OSSOS ، لم نجد أي دليل على الكتلة which ، والتي كانت أساس فرضية وجود كوكب إضافي.
يتم عرض الأجسام الأربعة العابرة لنبتون والتي اكتشفها OSSOS للمقارنة مع مدار نبتون. هذه الكائنات ليس لها علاقة مثل الكائنات السابقة التي اكتشفها فريق Ninth Planet.يشير مؤلفو هذه الدراسة من عام 2017 إلى أن الدراسة السابقة كانت تميل إلى تفضيل وجود مثل هذا العالم بسبب تحيز الملاحظة. ومع ذلك ، يشرح تعريف دقيق للتحيز
الموجود في دراسة OSSOS من أين
جاءت هذه الارتباطات ولماذا لا تظهر في البيانات الجديدة:
نحن نفترض أن هذه المجموعة كانت نتيجة لمجموعة من تحيزات الملاحظة وإحصاءات من عينة صغيرة ، على الرغم من أننا لا نستطيع التحقق من ذلك دون نشر خصائص الملاحظات التي اكتشفت هذه TNOs.
توزيع كائنات القرص المتناثرة التي يضاف إليها كائن RR245 2015 يدويًا. إلى أن نحصل على ملاحظة أعمق وأكثر منحازة لعدد كبير من الأشياء من حزام كويبر ، سنستخلص حتما استنتاجات متحيزة حول ما هو خارج نطاق ملاحظاتنا.بالطبع ، هذه الدراسة ليست كافية لدحض فرضية الكوكب التاسع ؛ لا يزال موجودا. كنقطة مضادة ، اقترح مايكل براون أن استراتيجية مراقبة مختلفة يمكن أن تكون حاسمة ، وأن OSSOS ببساطة ليست ملاحظة مناسبة للغاية للبحث عن الكوكب التاسع. ومع ذلك ، كما يقول المثل ، "لا يوجد دخان بدون نار" ، أي أن التأثير المرصود يجب أن يكون له سبب.
إذا وجدت فجأة أن ما أخطأ في إدخاره هو مجرد نسج من خيالك ، فإن هذا لا يعني أنه لم يكن هناك حريق - لكنه بالتأكيد يجعل فرضية النار أقل إقناعًا. لا تستبعد دراسة OSSOS وجود الكوكب التاسع ، لكنها تثير الشكوك حول فكرة أن النظام الشمسي يحتاج إليها. ما لم تكشف الملاحظة المحسّنة الأكثر عمقًا عن شيء آخر ، أو اكتشفنا الكوكب التاسع بواسطة صدفة ، يجب أن نفترض افتراضًا أنه غير موجود.
يمكنك العثور على المزيد من المقالات حول موضوع العلوم الشائعة على موقع Golovanov.net . قراءة: ما هو الجو الكم وما هي الأسرار التي يكشفها ؛ ما هي التقنيات التي ستساعدنا على البقاء في نهاية العالم ؟ كيف يمكن للمعلنين التلاعب برغبة الإنسان في الحرية ؛ سلسلة اسأل إيثان من مقالات علم الكونيات.
أذكرك أن المشروع موجود فقط بفضل دعم القراء (البطاقات المصرفية ، Yandex.Money ، WebMoney ، Bitcoins ، ولكن على الأقل). شكرا لكل من قدم الدعم بالفعل!