Naša rubrika zove se “Planet X”, što je naziv koji je početkom prošlog stoljeća skovao američki matematičar Percival Lowell kada je pretpostavio da u Sunčevu sustavu postoji deveti planet koji utječe na putanje Neptuna i Urana. Kada je 1930. otkriven Pluton, činilo se da su njegove ideje bile osnovane, no ubrzo se ispostavilo da se u Kuiperovu pojasu, osim Plutona, nalaze brojna tijela, među kojima i nekoliko patuljastih planeta. Ipak, mnogi entuzijasti i dan-danas vjeruju da se u dubinama našeg sustava nalazi neki veliki planet.
Nedavno je jedan znanstvenik ponovno pregledao 38 godina stare podatke s infracrvenog astronomskog satelita (IRAS), prvog teleskopa koji je uspio skenirati oko 96 posto noćnog neba. Među 250 tisuća točkastih izvora, tri su bila naročito zanimljiva. Naime, ako teleskopom gledate noćno nebo, vidjet ćete hrpu točaka. Ako se jedna od njih jedva pomiče ili se uopće ne pomiče, velika je vjerojatnost da je riječ o zvijezdi ili galaktici koja je jako udaljena. No ako objekt prijeđe značajnu udaljenost u relativno kratkom razdoblju, to znači da se nalazi u Sunčevu sustavu. Jedan od tih objekata uočen je kako se kreće kroz svemir. Znanstvena zajednica bila je oduševljena.
Ogromna udaljenost
Ako su podaci IRAS-a točni, riječ je o planetu koji je tri do pet puta masivniji od Zemlje te orbitira na udaljenosti od približno 225 aj. Podsjetimo, astronomska jedinica (aj) jest udaljenost između Zemlje i Sunca te iznosi oko 150 milijuna km. Druga dva znanstvenika uključena u potragu nisu se složila s tim zaključkom, no pronašli su još jednu teoriju o postojanju Planeta X, čime je potraga dobila novi smjer.
Na periferiji Sunčeva sustava nalazi se šest “ekstremnih transneptunskih tijela” (ETNO). Nije riječ o nekim nasumičnim objektima jer svi imaju zajedničko svojstvo koje je itekako zaintrigiralo astronome. Svi oni imaju orbitu usmjerenu k istoj točki. Vjerojatnost da toliko udaljena svemirska tijela budu tako poravnata iznosi 0,007 posto pa zato znamo da mora postojati neki uzrok – gravitacijski utjecaj puno većeg tijela.
Kada se sve izračuna, ispada da bi to morao biti planet promjera dva do četiri puta većeg od Zemljina i mase poput Neptunove, a to znači oko 17 puta veće od Zemljine. Njegova orbita također oduzima dah. U afelu bi morao biti udaljen 200 aj od Sunca, a u perihelu nevjerojatnih 1200 aj. To znači da Sunčevoj svjetlosti treba tjedan dana da dođe do njega. Za cijeli ophod oko Sunca trebalo bi mu oko 20 tisuća godina. Samo za usporedbu, Neptun je od Sunca udaljen oko 30 aj, a ophodno mu vrijeme traje oko 165 godina. Jedino što je još nedostajalo da bi cijela ideja bila izgledna bilo je nekoliko tijela s još čudnijim izduženim orbitama. No astronomi su ubrzo otkrili takve objekte točno gdje ih je ta teorija predvidjela.
Ipak, poznavanje orbite Planeta X ne govori nam gdje se on trenutno nalazi. Problem je, prije svega, u tome što je on jako udaljen pa se samim time ne može lako uočiti. Primjerice, kada je u perihelu, ima sjaj magnitude 18, a u afelu 25. Što to znači? Što je magnituda manja, tijelo je svjetlije. Svaki dodatni stupanj znači da je tijelo 2,512 puta slabijeg sjaja. Zvijezda Sjevernjača ima magnitudu 2, a najsvjetlija zvijezda na nebu Sirijus ima magnitudu –1. Najsvjetlije nebesko tijelo, Sunce, ima magnitudu –27, a puni Mjesec –13. Golim okom možemo vidjeti samo objekte do magnitude 6. Sve tamnije objekte možemo vidjeti samo teleskopima. Prema tome, ako je magnituda Planeta X u afelu 25, to znači da je njegov sjaj deset milijardi puta slabiji od onoga što možemo vidjeti golim okom.
No uskoro bismo mogli dobiti konačan odgovor. Rađa se nova generacija teleskopa, a jedan takav trenutno se gradi u Čileu pod imenom “Zvjezdarnica Vera C. Rubin”. S radom bi trebala započeti sljedeće godine. Teleskop promjera 8,5 m s kamerom 3,2 gigapiksela u samo jednoj noći otkrivat će 20 terabajta vrijednih podataka. Za samo godinu dana zvjezdarnica će prikupiti više podataka nego što su ih svi ostali teleskopi na Zemlji prikupili za cijelog svog postojanja. To će protresti cijelu našu percepciju svemira.
No što ako skeniramo svaku točku neba gdje bi se Planet X trebao nalaziti i ne pronađemo ništa?
Niz nepoznanica
Postoji ideja da bi se, umjesto Planeta X, mogla nalaziti primordijalna crna rupa koja izaziva slične gravitacijske učinke. Iako je to čisto hipotetski, jer ih još nismo otkrili, u vrijeme nastanka svemira, kada je sve bilo mnogo gušće i toplije, primordijalne crne rupe pojavile su se i nestale u samo jednoj sekundi.
Ovisno o tome kada se tijekom te sekunde rodila takva crna rupa, njezina bi masa mogla biti od samo pet grama do čak sto tisuća solarnih masa. Stvar je u tome da, ako su naši izračuni o masi neuhvatljivog planeta točni, primordijalna crna rupa čija je masa nekoliko puta veća od Zemljine bila bi veličine grejpa ili čak manja od ljudske šake. Ako je to slučaj, nema šanse da ćemo je ikada pronaći teleskopom.
No zato je možemo tražiti ponešto agresivnijim metodama. Možemo poslati na stotine ili čak tisuće malih svemirskih letjelica na laserski pogon i testirati gravitacijsko polje moguće primordijalne crne rupe. Čak i da samo nekoliko tih sićušnih letjelica prođe crnu rupu na udaljenosti od nekoliko desetaka astronomskih jedinica i pošalje nam podatke, to bi bilo dovoljno. Ali kako bismo znali da smo je doista otkrili? Za početak, mogli bismo mjeriti intervale između signala. Ako se crna rupa doista nalazi ondje, signali će se produljiti pod gravitacijskim utjecajem tog tajanstvenog objekta.
Očito, postoje brojne teorije o Planetu X. Jedna kaže da je riječ o planetu lutalici koji je slobodno jurio galaktikom bez ikakve stabilne orbite, sve dok ga nije uhvatila gravitacija našeg Sunca. Možda vam se to čini previše “maštovitim”, ali neke studije pokazuju da u našoj galaktici ima više planeta lutalica nego onih koji kruže oko matične zvijezde. Zanimljivo je da, prema simulacijama, u 60 posto slučajeva planet lutalica samo prođe kroz ili pored zvjezdanog sustava. U 10 posto tih slučajeva, planet lutalica može čak izbiti neki planet iz svoje stabilne orbite pa tako i njega učiniti lutalicom. To znači da postoji 40 posto vjerojatnosti da planet lutalica neće moći pobjeći iz zvjezdanog sustava, tj. da će ući u stabilnu orbitu i nastaviti kružiti. Moguće je da se upravo to dogodilo u slučaju našega Planeta X.
Planet lutalica
Ako vas zanima kako nebeska tijela utječu jedna na druga, posjetite ovu poveznicu i poigrajte se simuliranjem njihovih orbita.
Uostalom, u prošlosti smo već otkrili neke planete lutalice. Traženje takvih svjetova nije nimalo lak zadatak. Promatrač bi se morao naći na idealnom mjestu kako bi ugledao tranzit takvog planeta ispred neke zvijezde, a jedini način da dokažemo njegovo postojanje imat ćemo ako njegova gravitacija savije svjetlost koju emitira zvijezda iza njega u trenutku prolaska.
Dva slučaja takvog zapažanja egzoplaneta doista bi mogla ukazivati na planete lutalice. Astronomi su ih nazvali “OGLE-2012-BLG-1323” i “OGLE-2017-BLG-0560”. Prvi bi mogao imati masu u rasponu između Zemljine i Neptunove, a drugi bi mogao imati masu veću i od Jupiterove. Osim toga, ne tako davno, svemirski teleskop Kepler otkrio je četiri nova planeta lutalice velika poput Zemlje kako lutaju Mliječnom stazom.
Zasad ne znamo puno o planetima lutalicama, ali ono što je zanimljivo jest to da neki znanstvenici misle da oni čak mogu biti i nastanjivi. No kako bi planet koji nema dovoljno svjetla mogao održati život? Postoje tri moguća scenarija.
Prvo, ako planet ima podzemne oceane, moguće je da se u njemu nalazi život. Drugo, planet lutalica s masivnim satelitom mogao bi imati bolje izglede za održavanje života. Dovoljno masivan satelit mogao bi uzrokovati zagrijavanje planeta, što nije rijetka pojava čak ni u Sunčevu sustavu. Naime, ako se neko tijelo vrti u gravitacijskom polju, plimna sila u njegovoj unutrašnjosti može izazvati trenje, zagrijavanje, gubitak rotacijske kinetičke energije i usporavanje vrtnje. Primjerice, zbog zagrijavanja plimnim silama unutarnjega dijela Jupiterova satelita Ije, na njezinoj površini izbijaju vulkanske eksplozije.
Postoji i treća mogućnost. Ako se planet lutalica nađe blizu središta galaktike koja ima aktivnu galaktičku jezgru, što znači da iz njezina središta izbijaju snažni elektromagnetski valovi, moguće je da planet lutalica odande primi dovoljno svjetla za odvijanje fotosinteze, čak i ako se nađe na udaljenosti od tisuću svjetlosnih godina.
Ipak postoji nešto
Sunčev sustav sa svoja četiri divovska i četiri manja planeta doista je neobično mjesto. Čini se da nešto nedostaje. Kolika je vjerojatnost da astronomi iz stoljeća u stoljeće dolaze do posve istog zaključka – postoji nešto?
Najudaljeniji poznati objekt u našem sustavu jest transneptunsko tijelo iz skupine Kentaura, a zove se “2018 AG₃₇” ili “FarFarOut”. Od Sunca je udaljen 130 aj. Dodajte toj udaljenosti još tisuću aj i stići ćete do najudaljenije točke orbite Planeta X.
Kako bilo, očekujemo da će nam Zvjezdarnica “Vera C. Rubin” veoma brzo odgovoriti na brojne zagonetke Sunčeva sustava te da ćemo definitivno doznati postoji li doista masivni deveti planet negdje daleko u Kuiperovu pojasu.
