האם התגלה כוכב לכת חדש?
21/01/2016
ביממה האחרונה הרשת גועשת מרוב פרסומים על אודות גילויו האפשרי של כוכב לכת חדש [1], אולם מה באמת התגלה? איך התבצעה התגלית? בפוסט זה נעשה לכם סדר.
הפוסט נכתב בסיועו של יואב לנדסמן מ'מסה קריטית'.
פאתי מערכת השמש:
כיום ידוע לנו שפלוטו, אשר פעם נחשב ככוכב לכת ומאז הורד בדרגה לכוכב לכת ננסי [2] אינו הגרם השמימי הגדול היחיד הנמצא באזור זה של מערכת השמש. גרמי שמים נוספים כמו אריס וסדנה [3] הדומים בגודלם לפלוטו גם הם מצויים באותו אזור של מערכת השמש. פרט לגופים אלו, באזור זה מצויה גם חגורת קייפר [4] אשר מהווה גרסא גדולה הרבה יותר של חגורת האסטרואידים, ובדומה לה מכילה עצמים המהווים שאריות ממערכת השמש. הרחק מעבר לחגורת קייפר, נוכל למצוא את ענן אוּרט [5] אשר גם הוא מכיל שאריות מימיה הראשונים של מערכת השמש.
מדוע אם כן חושדים שישנו עצם מאסיבי באזור זה?
הודות לחוקי קפלר [6] (ובעקיפין גם לחוקי התנועה של ניוטון [7]), אנו מסוגלים למדל את מסלוליהם של כוכבי הלכת סביב השמש, כאשר הפתרונות הפשוטים ביותר (אשר מזניחים את ההשפעה ההדדית של כוכבי הלכת זה על זה, וכן אפקטים הנובעים מתורת היחסות) הצליחו לנבא בדיוק טוב את מסלוליהם האמיתיים של כוכבי הלכת. אולם האם באמת נכון להזניח את השפעתם של כוכבי הלכת זה על זה? לא תמיד.
בשנת 1846, התגלה כוכב הלכת נפטון [8] כאשר היחוד בגילויו היה שקיומו נחזה לפני שבכלל צפו בו! הסיבה לחיזוי זה נבעה מכך שמסלולו של אורנוס (שעד לגילויו של נפטון היה כוכב הלכת הרחוק ביותר) לא התאים למודל הקפלרי הפשוט וקיומו של כוכב לכת נוסף מעבר למסלולו של אורנוס הצליח לפתור את חוסר ההתאמה (אורנוס היה מרוחק דיו משבתאי כדי שהשפעתו עליו תהיה זניחה).
בחזרה לזמננו, עם גילויים של עוד ועוד עצמים בחגורת קייפר, התגלה שלחלקם מסלולים שאינם תואמים למודל הקפלרי וכך, בדומה לחיזוי קיומו של נפטון, נחזה קיומו של כוכב לכת נוסף, תשיעי במספר [9], אשר מסלולו וגודלו מסוגלים להסביר את טיב מסלולם של העצמים המדוברים. חיזוק נוסף לחיזוי המדובר הינו שהוא מסוגל להסביר גם את הימצאותם של עצמים במסלולים שזוית נטייתם ביחס למישור המילקה (המישור בו נמצא מסלול ההקפה של כדוה"א) גדולה מאוד וכמעט ניצבת לו.
האם ידוע לנו משהו על העצם המדובר?
חשוב לציין שנכון לעכשיו, מדובר בתוצאות נסיבתיות בלבד וכוכב הלכת התיאורטי לא נצפה או אותר ע"י אף אמצעי תצפיתי. למרות זאת, מתוצאות הסימולציה, אנו כן יכולים להסיק [10] שמדובר בעצם שמסתו גדולה פי 10 מזו של כדוה"א ושמרחקו הממוצע מהשמש גדול פי 20 מזה של נפטון. פרמטרים אלו לא רק שחוזים שכוכב הלכת התיאורטי הוא אכן כוכב לכת (ולא פלנטה ננסית) אלא אף מכניסים אותו לקטגוריה של פלנטות המכונות סופר-ארציות (Super Earths) שכן הן גדולות בהרבה מכדוה"א, אך אינן בהכרח ענקי גז (כלומר שמדובר בפלנטות סלעיות).
לסיכום, אם יצליחו לאמת את טענתם של החוקרים [11] (ע"י כיוון טלסקופים לאזור בו אמור להימצא כוכב הלכת החדש), הרי שמדובר בתגלית מרעישה שכן כוכב הלכת הגדול האחרון נתגלה לפני 170 שנה (נעיר כי פלוטו התגלה בשנת 1930 אך אינו מוגדר עוד ככוכב לכת).
And now, we wait…
מקורות והרחבות
[1] פרסומים נבחרים מהרשת:
http://edition.cnn.com/2016/01/20/us/possible-ninth-planet/
http://www.sciencemag.org/.../feature-astronomers-say...
https://www.washingtonpost.com/.../new-evidence-suggests.../
http://www.independent.co.uk/.../planet-9-secret-dark...ht
tp://time.com/4184942/planet-9-new-pluto-solar-system/
[3] פירוט נוסף על כוכבי לכת ננסיים בכלל ובמערכת השמש החיצונית בפרט
[4] על חגורת קייפר
[5] על ענן אורט
[6] חוקי קפלר
[8] גילויו של נפטון
[9] כתבה על כוכב הלכת נוסף באתר של החברה הפלנטרית
[10] פירוט על התגלית באתר של אוניברסיטת קליפורניה
[11] קישור למאמר המציג את התגלית
סטודנט לדוקטורט בהנדסת חשמל בטכניון. חוקר מצב מוצק מתקדם ואלקטרואופטיקה קוונטית. מתעניין בכל מה שקשור להנדסה, בפרט, אוירונאוטיקה, חלל והדפסת תלת מימד.
