A Cassini űrszonda rádióadatainak felhasználásával francia kutatók meghatározták a Naprendszer egyelőre még csak feltételezett kilencedik bolygója nemrégen előrejelzett pályájának azt az ívét, amelyen a planéta most járhat.
A Neptunusz pályáján túl, a Kuiper-övben keringő, Plutóhoz hasonló kis égitestek eloszlását nagyon nehéz pusztán a véletlennel magyarázni. Ez vezette Konstantin Batygin és Mike Brown (Caltech) kutatókat arra a következtetésre, hogy a megfigyelt eloszlást egy körülbelül 10 földtömegű bolygó perturbációs hatása okozhatja. A 9. bolygó létét felvető cikkük az Astronomical Journal c. folyóiratban jelent meg 2016. január 20-án. A két kutató numerikus szimulációkkal meghatározta a feltételezett bolygó lehetséges pályáját. Szerintük a Kuiper-öv kis objektumainak megfigyelt eloszlása akkor reprodukálható, ha a pálya fél nagytengelye 700 csillagászati egység körüli, az excentricitása és inklinációja pedig egészen nagy: e=0,6 és i=30°. A bolygó jelenlegi pozíciójáról azonban nem adtak előrejelzést, azaz nem könnyítették meg az észlelők dolgát, akiknek így a teljes pályaíven kellene keresniük a feltételezett planétát.
Agnès Fienga (Observatoire de la Côte d’Azur), Jacques Laskar (CNRS) és csoportjuk 2003 óta fejleszti az ún. INPOP bolygó-efemeriszeket, amelyekkel igen nagy pontossággal lehet előre jelezni a Nap, a nyolc nagybolygó, a Pluto és a Hold égi pozícióit. A Cassini űrszonda adatainak köszönhetően a Föld és a Szaturnusz aktuális távolsága például körülbelül 100 méteres pontossággal ismert. Fienga és munkatársai úgy gondolták, hogy INPOP modelljükhöz egy kilencedik bolygót adva tesztelik Batygin és Brown elgondolásának valószínűségét.
A francia csoport kimutatta, hogy a pályamenti pozíciójától (ún. valódi anomália) függően a feltételezett kilencedik bolygó olyan perturbációkat okozhat a Szaturnusz pályájában, amelyek az óriásbolygó körül 2004 óta keringő Cassini űrszonda rádiójeleinek elemzésével detektálhatók. A planéta INPOP-ban kiszámolt zavaró hatását a Cassini-adatokkal összevetve úgy találták, hogy a bolygó nem lehet a perihélium [-65°,+85°] környezetében, és ugyanez igaz a [-130°,-100°] tartományra is. Ez az eredmény lehetővé teszi a teljes pályaív mintegy felének kizárását, ha a bolygó jelenlegi pozícióját szeretnénk behatárolni. Az is kiderült azonban, hogy néhány irány esetében a kilencedik bolygó hozzáadása csökkenti az eltérést a kis égitestek megfigyelt eloszlása és az ezt magyarázni próbáló modell között. Ez alapján a keresett planéta tartózkodási helye a perihéliumtól 108° és 129° távolság között lehet, legvalószínűbb a 117-118°-os irány.
A kilencedik bolygó léte csak közvetlen észlelések alapján erősíthető meg, ezért a kutatási terület leszűkítésével a francia kutatók jelentősen hozzájárultak a kérdés megválaszolásához.
Az eredményeket részletező szakcikk az Astronomy & Astrophysics c. folyóiratban fog megjelenni.
Forrás: ScienceDaily 2016.02.25.