معمایی که مدت‌ها ذهن اخترشناسان را مشغول کرده بود، شاید اکنون حل شده باشد!

اما اکنون گروهی از پژوهشگران رویکردی کاملاً متفاوت در پیش گرفته‌اند: به‌جای جست‌وجوی نور بازتابی، آن‌ها به دنبال ردپای گرمای این سیاره می‌گردند.

ماجرا با یک معمای عجیب در بخش بیرونی منظومه شمسی آغاز می‌شود.
دانشمندان متوجه شده‌اند که اجرام یخی کوچکی به نام اجرام کمربند کویپر (Kuiper Belt Objects)، که در فاصله‌ای بسیار دورتر از نپتون به دور خورشید می‌گردند، به‌طرزی غیرمنتظره خوشه‌بندی شده‌اند. مدارهای آن‌ها الگوهایی را دنبال می‌کند که به‌تنهایی با شانس قابل توضیح نیست.

محتمل‌ترین و هیجان‌انگیزترین توضیح این پدیده چیست؟
وجود یک سیاره‌ی عظیم و کشف‌نشده — سیاره‌ای که “سیاره نهم” نام گرفته — که با نیروی گرانش خود، این اجرام دوردست را در مدارهای عجیب‌شان نگه می‌دارد.

اگر چنین سیاره‌ای واقعاً وجود داشته باشد، جرمی در حدود ۵ تا ۱۰ برابر زمین خواهد داشت و در فاصله‌ای حدود ۴۰۰ تا ۸۰۰ برابر فاصله زمین تا خورشید به دور خورشید می‌چرخد.
در چنین فاصله‌ی شگفت‌انگیزی، سیاره نهم آن‌قدر کم‌نور خواهد بود که با تلسکوپ‌های معمولی و از طریق نور بازتابی به‌سختی قابل رصد است.

جست‌وجو از راه گرما، نه نور

در اینجا پژوهش جدید وارد می‌شود، که با خلاقیتی قابل‌تحسین، راهی تازه پیش روی اخترشناسان می‌گذارد.
به رهبری «آموس چن» از دانشگاه تسینگ‌هوا در تایوان، این گروه به جای نور بازتابی، سراغ رد گرمایی سیاره نهم رفتند.

دلیل علمی پشت این رویکرد جالب است:
وقتی فاصله‌ی یک جرم از خورشید دو برابر می‌شود، نور بازتابی آن ۱۶ برابر ضعیف‌تر می‌شود (طبق قانون معکوس توان چهارم).
اما تابش گرمایی — همان گرمایی که همه اجرام طبیعی از خود ساطع می‌کنند — فقط ۴ برابر کم‌تر می‌شود.
یعنی گرمای یک جرم دور، در مقایسه با نور آن، بسیار ساده‌تر قابل شناسایی است.

استفاده از تلسکوپ فضایی ژاپن برای شکار گرما

پژوهشگران از داده‌های تلسکوپ فضایی ژاپنی AKARI استفاده کردند؛ تلسکوپی که حساس‌ترین نقشه‌برداری سراسری آسمان را در طول‌موج فروسرخ انجام داده است — طول‌موجی که برای تشخیص گرمای سیاره‌ای سرد و دور ایده‌آل است.

برخلاف تلسکوپ‌های زمینی که اتمسفر زمین مانع دید آن‌ها می‌شود، AKARI می‌تواند درخشش گرمایی بسیار ضعیفی را که از سیاره نهم انتظار می‌رود، شناسایی کند.

تیم پژوهشی، جست‌وجوی خود را بر ناحیه‌ای از آسمان متمرکز کرد که براساس شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای، بیشترین احتمال حضور سیاره نهم را داشت — منطقه‌ای که از بررسی مدار اجرام کمربند کویپر به‌دست آمده بود.

چالش شناسایی سیاره در میان انبوه اجرام کیهانی

پرسش این بود:
چگونه در میان انبوه ستارگان، کهکشان‌ها و غبار کیهانی، یک سیاره به‌دور از خورشید را شناسایی کنیم؟
پاسخ آن‌ها ساده ولی هوشمندانه بود:
سیاره نهم در بازه‌ی یک روز، تقریباً ثابت به نظر می‌رسد، اما در بازه‌ی چند ماه، حرکتی قابل‌تشخیص دارد.

با مقایسه داده‌های AKARI در زمان‌های مختلف، تیم توانست اجرامی را که این نوع حرکت را دارند، از بقیه جدا کند و سیگنال‌های جعلی را حذف نماید — از پرتوهای کیهانی گرفته تا کهکشان‌های پس‌زمینه.

دو نامزد امیدوارکننده برای سیاره نهم

پس از تجزیه‌وتحلیل دقیق، پژوهشگران به دو نامزد جدی برای سیاره نهم دست یافتند.
هر دو جرم در مکان پیش‌بینی‌شده ظاهر شدند و مقدار تابش فروسرخی دارند که با پیش‌بینی‌های تئوری مطابقت دارد.

اگرچه این شواهد هنوز اثبات قطعی نیستند، اما امیدبخش‌ترین سرنخ تاکنون در جست‌وجوی سیاره نهم به‌شمار می‌آیند.

قدمی بزرگ، اما هنوز راهی در پیش است

این یافته‌ها نقطه عطفی مهم در مسیر جست‌وجو هستند، اما کار به پایان نرسیده.
برای تأیید این دو نامزد، نیاز به رصدهای پیگیری با تلسکوپ‌های قدرتمندتر است — باید مشخص شود که آیا این اجرام واقعاً با ویژگی‌های سیاره نهم مطابقت دارند یا صرفاً کهکشان‌های پس‌زمینه یا اجرامی دیگرند.

اگر وجود سیاره نهم تأیید شود، انقلابی در درک ما از شکل‌گیری و تحول منظومه شمسی رخ خواهد داد.
همچنین ثابت می‌کند که گاهی در علم، باید فراتر از روش‌های مرسوم اندیشید —
برای یافتن چیزی پنهان، شاید به‌جای دیدن آن، بهتر است گرمایش را احساس کنیم! 🌌