Awal tahun ini, para ilmuwan mempresentasikan bukti untuk Planet Sembilan di tata surya terluar. Para ilmuwan berpikir itu ada, tetapi - jika demikian - bagaimana itu bisa sampai di sana?
Konsepsi seniman tentang Planet Nine, di tata surya yang sangat jauh. Dalam gambar ini, bintang di kanan bawah adalah matahari kita. Gambar melalui Caltech / R. Sakit (IPAC)
Pada bulan Januari 2016, para ilmuwan dari Caltech mengatakan mereka sekarang memiliki bukti teoritis yang kuat untuk sebuah planet raksasa - sebuah planet utama ke-9 di tata surya luar - bergerak dalam apa yang mereka sebut orbit yang aneh dan sangat memanjang di tata surya jauh luar. Jika ada, planet bermassa Neptunus ini akan berada di orbit elips 10 kali lebih jauh dari matahari kita daripada Pluto. Dalam beberapa bulan sejak itu, para astronom teoritis telah mencoba untuk membayangkan bagaimana salah satu dari planet besar matahari kita dapat berakhir di orbit yang begitu jauh dan aneh. Bulan ini, setelah memeriksa sejumlah skenario, para astronom di Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian (CFA) mengatakan mereka masih belum yakin.
Astronom CfA Gongjie Li adalah penulis utama dari salah satu makalah, yang telah diterima untuk dipublikasikan di Surat Jurnal Astrofisika. Dia berkata:
Bukti menunjuk ke Planet Nine yang ada, tetapi kami tidak dapat menjelaskan dengan pasti bagaimana itu diproduksi.
Planet Sembilan - yang belum ditemukan, dan sejauh ini hanya ada dalam teori - diyakini mengorbit matahari kita pada jarak sekitar 40 miliar hingga 140 miliar mil. Itu sekitar 400 - 1.500 jarak Bumi-matahari. Jarak itu akan menempatkannya jauh melampaui semua planet lain di tata surya kita. Menurut pernyataan para astronom Cfa, pertanyaannya menjadi:
... apakah ia terbentuk di sana, atau terbentuk di tempat lain dan mendarat di orbitnya yang tidak biasa nanti?
Para peneliti yang dipimpin oleh Li melakukan jutaan simulasi komputer untuk memeriksa tiga kemungkinan. Pertama, mari kita pertimbangkan dua yang lebih liar dan lebih kecil kemungkinannya. Pertama, Planet Nine mungkin sebuah planet ekstrasurya ditangkap dari sistem bintang yang lewat. Kedua, mungkin saja planet mengambang bebas ditangkap ketika melayang dekat oleh tata surya kita. Namun, tim Li menyimpulkan, peluang salah satu dari kedua skenario tersebut kurang dari 2 persen. Itu meninggalkan kita dengan kemungkinan ketiga, bahwa Planet 9 terbentuk di dalam tata surya kita dan entah bagaimana ditarik keluar:
The ... kemungkinan besar melibatkan bintang yang lewat yang menarik Planet Nine keluar. Interaksi seperti itu tidak hanya akan mendorong planet ke orbit yang lebih luas tetapi juga membuat orbit itu lebih elips.
Dan karena matahari terbentuk dalam gugusan bintang dengan beberapa ribu tetangga, perjumpaan bintang semacam itu lebih umum dalam sejarah awal tata surya kita.
Namun, sebuah bintang yang terjalin lebih mungkin untuk menarik Planet Nine sepenuhnya dan mengeluarkannya dari tata surya. Li dan Adams hanya menemukan kemungkinan 10 persen pendaratan Planet Nine di orbitnya saat ini.
Selain itu, planet ini harus memulai dari jarak yang sangat jauh untuk memulai.
Astronom CfA, Scott Kenyon dan rekannya meneliti skenario ketiga lebih dekat. Mereka melakukan simulasi komputer dari Planet 9 yang terbentuk di orbit lebar, pada dasarnya sebagai raksasa gas tambahan di tata surya kita. Timnya mengeksplorasi apakah Planet Sembilan mungkin telah terbentuk lebih dekat ke matahari dan kemudian berinteraksi dengan raksasa gas lainnya, terutama Jupiter dan Saturnus. Seiring waktu, serangkaian tendangan gravitasi mungkin telah mendorong planet ini ke orbit yang lebih besar dan lebih elips. Kenyon berkata:
Pikirkan itu seperti mendorong anak di ayunan. Jika Anda memberi mereka dorongan pada waktu yang tepat, berulang-ulang, mereka akan semakin tinggi. Maka tantangannya adalah tidak mendorong planet begitu banyak sehingga Anda mengeluarkannya dari tata surya.
Itu bisa dihindari dengan interaksi dengan cakram gas tata surya, katanya.
Tim Kenyon juga memeriksa kemungkinan bahwa Planet Sembilan benar-benar terbentuk pada jarak yang sangat baik untuk memulai. Mereka menemukan bahwa kombinasi yang tepat dari massa disk awal dan masa pakai disk berpotensi dapat membuat Planet Sembilan pada waktunya untuk didorong oleh bintang yang lewat Li. Kenyon berkata:
Hal yang menyenangkan tentang skenario ini adalah bahwa skenario tersebut dapat diuji secara observasi. Raksasa gas yang tersebar akan terlihat seperti Neptunus yang dingin, sementara sebuah planet yang terbentuk akan menyerupai Pluto raksasa tanpa gas.
Dengan kata lain, dengan asumsi Planet 9 ditemukan suatu hari - dan ketika para astronom mulai menganalisis sinarnya - kita akan tahu lebih banyak.