شبیه سازی های جدید نشان می دهد که نهمین سیاره ممکن است اصلا یک سیاره نباشد

در آنجا، خوشه‌هایی از سنگ‌ها در حلقه‌های عجیبی در حال چرخش بوده‌اند که برخی از ستاره‌شناسان آن را به حضور سیاره‌ای بزرگ و نامرئی که در حاشیه‌های منظومه شمسی در کمین است، نسبت می‌دهند.

تاکنون، جستجو برای سیاره نهم فرضی، چنین جهانی را به دست نیاورده است. دلایل زیادی برای این وجود دارد که یکی از رقبای قوی آن این است که سیاره نه وجود ندارد و هرگز وجود نداشته است.

اما اگر اینطور است، چگونه مدارها را توضیح دهیم؟ خوب، یک مقاله جدید یک راه حل بالقوه دارد: یک ستاره بیگانه.

نه، البته الان آنجا نیست. اما روزی روزگاری، میلیاردها سال پیش، یک جرم عظیم می‌توانست به اندازه کافی از نزدیکی عبور کرده باشد که به‌طور گرانشی مدار اجرام خارج از منظومه شمسی را برانگیخته و باعث ایجاد مدارهای عجیب و غریب شود. برخی از آن اجرام بیرونی حتی می‌توانستند بسیار نزدیک‌تر به خورشید باشند، که اکنون به‌عنوان قمرهای عجیبی دیده می‌شوند که توسط سیارات غول‌پیکر گرفته شده‌اند.

این نتیجه‌ای است که گروهی از اخترفیزیکدانان به رهبری سوزان فالزنر از Forschungszentrum Jülich در آلمان به این نتیجه رسیدند که شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای را برای مشاهده اثرات ستاره‌های با جرم و فواصل مختلف بر بیرونی منظومه شمسی هنگام بزرگ‌نمایی انجام دادند.

آمیت گوویند، اخترفیزیکدان از Forschungszentrum Jülich، توضیح می‌دهد: «بهترین منطبق برای بیرونی منظومه شمسی امروزی که با شبیه‌سازی‌های خود یافتیم، ستاره‌ای است که کمی سبک‌تر از خورشید ماست – حدود ۰.۸ جرم خورشیدی».

این ستاره در فاصله ۱۶.۵ میلیارد کیلومتری از کنار خورشید ما عبور کرد. این تقریباً ۱۱۰ برابر فاصله زمین و خورشید است، کمی کمتر از چهار برابر دورترین سیاره نپتون قرار گرفته است.

بیشتر مواد داخل منظومه شمسی در یک پیکربندی کم و بیش مسطح در مدار قرار می گیرند. این یادگاری از نحوه شکل گیری منظومه شمسی است. زمانی که خورشید در حدود ۴.۶ میلیارد سال پیش یک ستاره در حال چرخش بود، مواد حاصل از ابر اطراف آن به دور آن چرخید و رشد آن را تغذیه کرد. با گذشت زمان، این ماده چرخان به یک دیسک مسطح می شود – بسیار شبیه به یک توپ خمیر پیتزا که در حین چرخش صاف می شود.

چیزی که خورشید نبلعید سپس به منظومه شمسی تبدیل شد، با تمام سیارات، سیارک ها و قمرها. و از آنجایی که هیچ اختلال عمده ای برای منظومه شمسی اتفاق نیفتاده است، این دیسک جایی است که تمام آن سیارات، سیارک ها و قمرها، کم و بیش، در آنجا ماندند.

اما منظومه شمسی بیرونی متفاوت است. انبوهی از سنگ‌ها وجود دارند که در زوایای بسیار متمایل به دور خورشید می‌چرخند. برخی از این زوایا آنقدر متمایل هستند که جسم تقریباً به جای استوای خود، به دور قطب های خورشید می چرخد.

برخی از دانشمندان خاطرنشان می کنند که این مدارها با تأثیر گرانشی سیاره ای تا پنج برابر جرم زمین سازگار است. اما فضا خالی از سکنه نیست، و اگرچه اکنون هیچ ستاره ای بسیار نزدیک به خورشید وجود ندارد، روزی روزگاری احتمالاً تعداد بیشتری از آن ها وجود داشت. ستارگان معمولاً در ابرها متولد می شوند که ستارگان زیادی در آنجا متولد می شوند و زندگی خود را در محیط های بسیار شلوغ آغاز می کنند.

فالزنر و همکارانش بیش از ۳۰۰۰ شبیه‌سازی انجام دادند، ستارگان مختلف و نزدیکی آنها به منظومه شمسی را تغییر دادند و نتایج را مشاهده کردند و آنها را با مدارهای خارج از مرکز شناخته شده خوشه‌های TNO مقایسه کردند. و آن‌ها دریافتند که ستاره‌ای کمی کوچک‌تر از خورشید، که از بیرون منظومه شمسی عبور می‌کند، می‌توانست امروز در آنجا هشیاری‌های هیگلدی-پیگلدی ایجاد کند.

این پرواز حتی می‌توانست مدارهای عجیب اجسامی مانند ۲۰۰۸ KV42 و ۲۰۱۱ KT19 را ایجاد کند که در جهت مخالف سیارات و در شیب‌های تقریباً عمودی می‌چرخند. این اشیاء نیز قبلاً در مطالعاتی که به دنبال شواهدی از سیاره نه بودند مورد استفاده قرار گرفته بودند.

و طبق شبیه‌سازی‌های این تیم، تا ۷.۲ درصد از جمعیت اولیه TNO می‌توانست به سمت داخل، به سمت خورشید پرتاب شود.

Simon Portegies Zwart از دانشگاه لیدن هلند می‌گوید: «برخی از این اجرام می‌توانستند توسط سیارات غول‌پیکر به‌عنوان قمر گرفته شوند». این توضیح می دهد که چرا سیارات بیرونی منظومه شمسی ما دو نوع قمر متفاوت دارند.

مطالعه به دور از نتیجه گیری است. دلایل زیادی وجود دارد که چرا ما ممکن است سیاره نه را نبینیم، از جمله این واقعیت که بسیار کم نور و بسیار دور است. و همچنین ممکن است که ما با داده‌های کافی کار نمی‌کنیم – همه چیزهایی که دور از خورشید دیده می‌شوند سخت است، بنابراین داده‌هایی که می‌توانیم داشته باشیم ممکن است نتیجه سوگیری انتخاب باشد که فقط به آنچه می‌توانیم با فناوری فعلی خود ببینیم محدود می‌شود.

با این وجود، مفهوم پرواز ستاره ای غیرقابل قبول نیست و یک راه حل مرتب است.

Pfalzner می گوید: زیبایی این مدل در سادگی آن نهفته است. ‘این به چندین سوال باز در مورد منظومه شمسی ما تنها با یک علت پاسخ می دهد.’