Niewiele wiemy o tym, co się znajduje w najbardziej zewnętrznych rejonach Układu Słonecznego. Owszem znamy kilka, może kilkanaście obiektów, które udałoby się sklasyfikować jako planety karłowate, ale jednocześnie istnieje przekonanie, że jest ich tam znacznie więcej, tylko bardzo ciężko nam je dostrzec. Stąd i zresztą teoria, że wcale jeszcze nie zakończyliśmy odkrywania pełnoprawnych planet Układu Słonecznego. Hipotetyczna dziewiąta planeta Układu Słonecznego umyka nam od lat.
Obiekty transneptunowe (TNO), które odkryliśmy tam, daleko poza orbitą Neptuna, wykazują pewne szczególne zachowania, które mogą wskazywać na obecność jeszcze jednego nieznanego świata. Już kilka dobrych lat temu skłoniło to naukowców do zaproponowania koncepcji Dziewiątej Planety, dużej planety typu ziemskiego czającej się daleko poza zasięgiem naszych teleskopów. Teoria ta choć kusząca, na razie nie przyniosła żadnych efektów.
Teraz jednak pojawiło się coś nowego. Dwójka astronomów zaproponowała alternatywne wyjaśnienie ruchu obiektów transneptunowych. Co ważne, to wyjaśnienie także obejmuje nieodkrytą jeszcze planetę. Jej parametry jednak są już nieco inne, niż podawane przez Konstantyna Batygina i Mike’a Browna z Caltech. Obiekt ten miałby być nieco mniejszy, podobny do Ziemi i położony znacznie bliżej (choć wciąż daleko) i co ciekawe, miałby się przemieszczać po orbicie nachylonej względem ekliptyki.
Według planetologów Patryka Sofii Lykawki z Kindai University w Japonii i Takashi Ito z Narodowego Obserwatorium Astronomicznego w Japonii ten mroźny i ciemny glob miałby mieć masę nie większą niż 3 masy Ziemi i miałby znajdować się nie dalej niż 500 jednostek astronomicznych od Słońca. Naukowcy są przekonani, że część nietypowych obiektów transneptunowych może nawet posłużyć do przetestowania modeli perturbacji wywoływanych przez ową planetę.
Czemu jej jeszcze nie odkryliśmy?
Odpowiedź jest zaskakująco prosta. Najdalszy pojedynczy obiekt, jaki udało nam się znaleźć w Układzie Słonecznym, znajdował się w chwili znalezienia w odległości 132 jednostek astronomicznych od Słońca. Dla porównania, Pluton znajduje się w średniej odległości około 40 jednostek astronomicznych od Słońca.
Doskonale jednak wiemy, że za Neptunem (30 jednostek astronomicznych od Słońca) znajduje się cała masa lodowych skał i planet karłowatych, rozciągających się znacznie dalej, w tzw. Pas Kuipera. Znajdujące się w nim obiekty nazywamy właśnie obiektami transneptunowymi.
W ostatnich latach dzięki czulszym teleskopom i przeglądom udało nam się znaleźć o wiele więcej TNO niż wcześniej, co pozwoliło naukowcom zacząć dostrzegać pewne niespodziewane prawidłowości.
Jednym z tych wzorców jest klastrowanie. Niektóre grupy obiektów TNO łączą się i poruszają razem w grupach po nachylonych orbitach, co sugeruje, że znajdują się pod wpływem grawitacji czegoś znacznie większego niż mniejsze obiekty, które udało nam się dotychczas zaobserwować.
W 2016 roku astronomowie z Caltech, Mike Brown i Konstantin Batygin, jako winowajcę wskazali hipotetyczną Planetę Dziewiątą. Według przeprowadzonych przez nich obliczeń planeta ta ma masę około 6,3 masy Ziemi i krąży w odległości większej niż 460 jednostek astronomicznych. Brown i Batygin stali się tym samym swoistymi ojcami Dziewiątej Planety. Problem w tym, że wcale nie byli pierwsi, bowiem Lykawka i Tadashi Mukai z Uniwersytetu w Kobe dostrzegli już takie skupiska TNO i już w 2008 roku zaproponowali wyjaśnienie uwzględniające nieodkrytą jeszcze planetę.
Teraz, mając znacznie więcej danych na temat tego, co znajduje się w Pasie Kuipera, Lykawka i Ito ponownie przeanalizowali ten pomysł i postanowili go udoskonalić. W ten sposób udało się ustalić właściwości hipotetycznej planety, które mogą wyjaśnić kilka osobliwości Pasa Kuipera. Dalsze obserwacje mogą wykazać, czy są one słuszne.
„Ustaliliśmy, że planeta podobna do Ziemi znajdująca się na odległej i nachylonej orbicie może wyjaśnić trzy podstawowe właściwości odległego Pasa Kuipera: znaczącą populację TNO o orbitach poza wpływem grawitacyjnym Neptuna, znaczną populację obiektów o dużym nachyleniu oraz istnienie pewnych ekstremalnych obiektów o osobliwych orbitach” – piszą.
Zaproponowana przez badaczy planeta podobna do Ziemi miałaby masę od 1,5 do 3 mas Ziemi, orbitę, której najdalszy punkt od Słońca znajdowałby się w odległości od 250 do 500 jednostek astronomicznych i nachylenie 30 stopni w stosunku do płaszczyzny Układu Słonecznego .
Jej obecność może wyjaśniać istnienie obiektów przemieszczających się po orbitach o nachyleniu większym niż 45 stopni oraz orbity obiektów takich jak planeta karłowata Sedna, która ma wyjątkowo dziwną i wydłużoną orbitę. Mogłoby to również wyjaśnić właściwości licznych grup TNO, które wydają się być powiązane z Neptunem, a które często są pomijane w takich badaniach.
Naukowcy wskazują, że grawitacja hipotetycznej planety powinna prowadzić do powstawania skupisk obiektów TNO w odległości 150 jednostek astronomicznych od Słońca. Odkrycie takich obiektów w przyszłości, gdy nasze możliwości obserwacyjne wzrosną, mogłyby potwierdzić prawdopodobieństwo istnienia rzeczonej planety. Na to jednak będziemy musieli jeszcze trochę poczekać.