في البرد ، حققت المناطق البعيدة للنظام الشمسي ، خارج بلوتو ، علماء الفلك للتو ما يمكن أن يكون كوكبًا جديدًا قزمًا.
يطلق عليه 2017 من201، صخرة يبدو أنها على بعد حوالي 700 كيلومتر (435 ميلًا) ، كبيرة بما يكفي للتأهل ككوكب قزم. ما يجعل الأمر أكثر إثارة للاهتمام هو مداره ، مما يعني أنه لا يوجد كوكب عملاق تسعة ، في مكان ما في البرية الخارجية المظلمة للنظام الشمسي.
يقول عالم الفيزياء الفلكية سيهو تشينج من معهد الدراسة المتقدمة في برينستون ، نيو جيرسي: “إن أفيليون الكائن – أبعد نقطة في المدار من الشمس – هو أكثر من 1600 مرة من مدار الأرض”. “في هذه الأثناء ، تبلغ محركه – أقرب نقطة على مدارها إلى الشمس – 44.5 أضعاف مدار الأرض ، على غرار مدار بلوتو.”
قام تشنغ وزملاؤه بتوصيل حملة لإيجاد ودراسة الأشياء عبر النبتونيين (TNOs) ، وقطع من الصخور والجليد التي تدور حول مدار نبتون في حوالي 30 وحدة فلكية (حيث تكون وحدة فلكية واحدة هي المسافة بين الأرض والشمس). العثور على هذه الأشياء أمر صعب – إنها صغيرة جدًا ، وبعد أن كانت شمس ، باردة جدًا ، وتعكس القليل جدًا من الضوء.
في السنوات الأخيرة ، ظهرت أدوات أكثر قوة من الأفضل أن تنظر إلى حزام Kuiper وما بعده لتحديد الكائنات الفردية هناك. الكائن الأكثر بعيدة التي تم اكتشافها حتى الآن هو Farfarout ، صخرة على بعد حوالي 400 كيلومتر ، وجدت على مسافة 132 وحدة فلكية.
وجد تشنغ وزملاؤه عام 2017201 في بيانات الأرشيف التي تم جمعها بواسطة مسح كاميرا الطاقة المظلمة (شارات) وتلسكوب فرنسا هاواي الكندي (CFHT). بين عامي 2011 و 2018 ، تمكنت الشارات و CFHT من مراقبة 2017 من201 ما مجموعه 19 مرة – البيانات التي سمحت للفريق بتوصيف الكائن ومداره بدرجة عالية من اليقين.
رسم تخطيطي لمدار نبتون ، بلوتو ، و 2017 من201. (Jiaxuan Li و Sihao Cheng)
2017 من201 تم رصدها في البداية على مسافة 90.5 وحدة فلكية ، أكثر من مرتين من المسافة المدارية بلوتو من حوالي 40 وحدة فلكية. إن مدارها هو القطع الناقص المتطرف ، حيث يجلبها ما يقرب من 44 وحدة فلكية ويقوم بتنفيذها ما يصل إلى 1600 وحدة فلكية – في سحابة Oort الداخلية ، سحابة الصخور والجليد التي تحيط بالنظام الشمسي في حدودها الخارجية للغاية.
لا نعرف كيف ظهر هذا المدار ، الذي يستغرق 25000 عام لإكماله. من الممكن أن 2017 من201 كان له تفاعل جذاب مع شيء كبير طرقت حلقة حرفية ، أو أن تطور مداره كان عملية متعددة الخطوات.
ومع ذلك ، فإن الأمر واضح هو أنه مدار مختلف تمامًا عن المدارات المجمعة لـ TNOs التي تم اكتشافها مسبقًا والتي اعتقد بعض علماء الفلك تشخيص كوكب كبير غير مرئي في النظام الشمسي الخارجي.
في الواقع ، أجرى الفريق محاكاة لعام 2017201مدار في النظام الشمسي ، سواء مع وبدون كوكب تسعة. وجدوا أنه ، بدون كوكب التاسعة ، 2017 من201 يمكن أن يكون لها مدار مستقر وطويل الأجل ، كما هو الحال اليوم. مع الكوكب التاسع ، ومع ذلك ، تفاعلات الجاذبية مع نبتون بوت 2017 من201 نظف من النظام الشمسي في غضون 100 مليون عام.
صور 2017 من201 من بيانات المسح ، ومسارها في السماء. (Jiaxuan Li و Sihao Cheng)
إنها واحدة من أقوى الأدلة حتى الآن ضد وجود الكوكب التاسع ؛ ولكن هذا يعني أيضًا أن هناك الكثير من الأشياء مثلها لم نجدها في حزام Kuiper وما بعده.
“2017 من201 يقضي واحد في المائة فقط من وقتها المداري قريب بما يكفي لنا حتى نكون قابلاً للاكتشاف. يشير وجود هذا الكائن الفردي إلى أنه يمكن أن يكون هناك مئات أو نحو ذلك كائنات أخرى ذات مدار وحجم مماثل ؛ يقول تشنغ: “إنها بعيدة جدًا بحيث لا يمكن اكتشافها الآن”.
“على الرغم من أن التقدم في التلسكوبات قد مكننا من استكشاف أجزاء بعيدة من الكون ، لا يزال هناك الكثير لاكتشاف نظام الطاقة الشمسية الخاصة بنا.”
2017 من201 تم الإعلان عنه رسميًا من قبل الاتحاد الدولي الفلكي ، ووصفه في ورقة متوفرة على موقع Preprint Arxiv.