Spekulace o existenci deváté planety

Sluneční soustava má osm planet. Množí se ale spekulace o deváté, velice vzdálené a zatím neznámé planetě. Je naše soustava ve skutečnosti komplikovanější než se zdá? (délka blogu 6 min.)  

V roce 2006 přišla Sluneční soustava o devátou planetu. Samozřejmě jen pomyslně - Pluto i dnes putuje po své dráze kolem Slunce - stalo se ale trpasličí planetou. Ukázalo se totiž, že objektů podobných Plutu se nachází za drahou Neptunu tolik, že vědci musí buď změnit definici planety nebo značně rozšířit jejich oficiální počet. 

Za planetu se dnes považuje velké těleso, které mj. vyčistilo svou oběžnou dráhu od jiných těles, což Pluto ani další jemu podobné objekty nesplňují. 

Zdá se ale, že by ve velké vzdálenosti od Slunce daleko za drahou planety Neptun mohla existovat planeta, která vyhovuje i této nové definici. 

Transneptunická tělesa

Jak už název naznačuje, nacházejí se transneptunická tělesa za oběžnou dráhou Neptunu. Obíhají kolem Slunce většinou v Kuiperově pásu ve vzdálenostech kolem 30 až 55 astronomickými jednotkami (vzdálenosti Země - Slunce). Vědci je dělí do několika skupin. 

Jsou tu například objekty, které vykazují jen málo poruch dráhy - a ty, u kterých se naopak pozorují dráhy značně odkloněné od běžné roviny soustavy a dráhy, které nejsou podobné kruhovým. 

Další skupinu tvoří zhruba třetina všech objektů Kuiperova pásu - tato tělesa se nacházejí v různých orbitálních rezonancích k dráze planety Neptun a zjevně je ovlivňuje Neptunova gravitace. 

Rezonance

V nebeské mechanice se orbitální rezonancí (nebo zkráceně rezonancí) nazývá stav, kdy jsou dvě nebo více nebeských těles vystavena periodicky se opakujícím gravitačním vlivům. Orbitální rezonance jsou vyjádřeny takovými oběžnými dobami zúčastněných nebeských těles, jejichž vzájemný poměr lze popsat nízkými přirozenými čísly - například 2:1 nebo 3:2.

Je tu také skupina těles s malou excentricitou a tedy s téměř kruhovou oběžnou dráhou, vzdálená mezi 42 a 50 astronomickými jednotkami. Jejich dráhy se od roviny Sluneční soustavy liší až o 30 úhlových stupňů. Patří k nim například poměrně velká tělesa s průměrem kolem 1000 km - Quaoar a Varuna. Tyto objekty naopak žádnou rezonanci s Neptunem nemají. 

Další skupinou jsou exotické objekty s velkou excentricitou dráhy a velkým sklonem k rovině soustavy. Mívají přísluní ve vzdálenosti 35 astronomických jednotek, jejich nejvzdálenější body dráhy odpovídají několika stům astronomických jednotek. 

Ve vzdálenosti třikrát větší než má Pluto byl dokonce objeven objekt, který se pohybuje po extrémně protáhlé elipse mezi Kuiperovým pásem a Oortovým oblakem. I on má průměr kolem 1000 km. On a jemu podobné objekty u některých astronomů vzbuzují naději na existenci hodně vzdálené planety, která by se mohla nacházet téměř na okraji naší Sluneční soustavy. 

Planeta 9

Této hypotetické planetě se většinou říká planeta 9. Nebude se podobat Plutu - na základě počítačových simulací by mělo jít o poměrně těžkou planetu, jejíž hmotnost by měla odpovídat čtyř- až osminásobku Země. 

Měla by obíhat Slunce v desetinásobné vzdálenosti Pluta (nebo možná ještě dále). 

Pokud by měla skutečně existovat, bude reprezentovat novou skupinu planet. Naši dnes známí planetární sousedé se dělí na dva typy. Jsou to buď malé kamenné planety s pevným povrchem (Merkur, Venuše a Mars), nebo jsou to plynní obři (Jupiter, Saturn, Uran a Neptun), které mají rozsáhlé plynové atmosféry a ve svém nitru nejspíš skrývají poměrně malé pevné kamenné jádro.

Planeta 9 by mohla být mezičlánkem obou kategorií. Podobné planety už byly nalezeny u některých cizích hvězd - vědci je nazvali Superzeměmi, jsou totiž větší než Země. 

Pozorování podobných planet u cizích hvězd je ale paradoxně jednodušší než u našeho vlastního Slunce. Pokud se taková planetární soustava nachází ve vhodné poloze a její planety periodicky přechází před svou hvězdou, je možné registrovat snížení jasu hvězdy. 

Taková možnost u naší vlastní vzdálené planety samozřejmě odpadá. Dala by se možná zachytit některým z moderních citlivých teleskopů - museli bychom ale dopředu vědět, kde se přesně nachází. Sledování nebe takovými přístroji by se totiž dalo přirovnat k hledání jehly v kupce sena pomocí mikroskopu. Mají sice vysokou citlivost ale jen malé zorné pole. 

Pokrok byl mohl přinést nový teleskop, který bude zanedlouho uveden do provozu a bude nést jméno Very Rubin - ten bude moci pozorovat celou dostupnou oblohu během pouhých tří dní. 

CNEOS 14

Nedávno by publikován článek, který zvažuje, zda by mohly při hledání planety 9 pomoci meteority. Tyto malé objekty by totiž mohly reagovat na značné uskupení hmoty (neznámou velkou planetu) a měnit tak svou dráhu. 

V úvahu přichází například meteorit CNEOS 14. Ten mimochodem doprovází zajímavá historka. Podezřelý vesmírný objekt zasáhl Zemi v roce 2014 - tři roky před objevem mezihvězdného asteroidu Oumuamua. Meteor byl ovšem zanesen do katalogu NASA Center for Near Earth Object Studies (CNEOS) až v roce 2019. Ani tehdy ale nebyly známy všechny údaje o jeho dráze. Tajilo je americké ministerstvo obrany. Až letos v březnu potvrdilo, že se jednalo o mezihvězdný meteorit. 

V průměru měl kolem metru. Když 8. ledna 2014 vstoupil do zemské atmosféry, měl rychlost hruba 60 km/s. 

Jiný podobný objekt měl být objeven v roce 2017 - údaje o jeho dráze jsou ale dosud utajeny. 

Podobných mezihvězdných objektů musí existovat poměrně velké množství. A právě analýza jejich drah by mohla přispět k objevu vzdálené těžké planety na okraji Sluneční soustavy. Do té doby bude hypotéza o vzdálené planetě jen spekulací. Je to ovšem dobře odůvodněná spekulace - je věrohodná, splňuje fyzikální zákony a bude se moci jednoho nepříliš vzdáleného dne ověřit. 

Nové dokonalé teleskopy (například teleskop Very Rubin, který má začít se svou prací v roce 2025) by měly pomoci najít další podobné mezihvězdné objekty a měly by tak přispět k rozluštění záhady planety 9. Držme vědcům palce.