Kuva: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC-Caltech)

Neptunuksen takana tapahtuu outoja - yhdeksättä planeettaa ei ehkä olekaan

Uusi mallinnus vihjaa, että Neptunuksen takana voi olla paljon enemmän jäisiä kappaleita kuin aiemmin on uskottu. Niiden kollektiivinen painovoima selittäisi monia seudun outouksia paremmin kuin aiemmat mallit.

Vuoden 2016 tammikuussa uutisissa jankattiin "yhdeksännen planeetan löytymisestä". Selitimme tuolloin, ettei kyse suinkaan ollut planeettalöydöstä, vaan mallinnuksesta, jonka mukaan Aurinkokunnan ulko-osissa lymyilisi suuri ja vielä tuntematon planeetta.

Oletetun planeetan olemassaololle löytyy vihjaus muutamien kaukana Neptunuksen radan takana kiertävän kappaleiden outo käytös: Ne kiertävät Aurinkoa niin kaukana ja niin elliptisiä ratoja pitkin, ettei asiaa voida nykytiedolla selittää. Niiden kuitenkin oletetaan siirtyneen nykyradoilleen jollain, vielä tuntemattomalla tavalla. Kappaleita, joista kuuluisin on 90377 Sedna, kutsutaan "irronneiksi kappaleiksi" (engl. detached object).

Ongelmakappaleiden radat ovat kaukana Neptunuksen radan tuolla puolen, keskellä aika pitkälti ei mitään. Neptunus ei siis ole voinut tuupata niitä radoilleen. Tähän mennessä paras idea on ollut, että jossain lymyää jotain suurta ja massiivista, joka on saanut ratoja häirittyä.

Vasta julkistettu uusi mallinnus taas osoittaa, että mitään suurta tuntematonta planeettaa ei tarvita. Uuden ajatuksen mukaan alueen kaikki kappaleet yhdessä saisivat itse aikaan ratojen outoudet. Syy olisi niiden kollektiivisessa painovoimassa.

Uusi malli julkistettiin 4.6. American Astronomical Societyn vuotuisessa kokouksessa Koloradossa. Itse tutkimus on vastikään lähetetty vertaisarvioitavaksi the Astrophysical Journaliin.

Tutkimuksessa mukana ollut Ann-Marie Madigan kuvailee mallin antamaa ennustusta: "Siellä on paljon kappaleita, ja mitä niiden kollektiivinen gravitaatio saakaan aikaan. Voimme ratkaista monia ongelmia ottamalla tämän asian huomioon. Oppikirjoihin piirretty kuva Aurinkokunnan ulko-osista joudutaan ehkä tekemään uusiksi. Noilla seuduilla on paljon enemmän tavaraa kuin aiemmin oletimme. Kun päästään Neptunuksesta vähän kauemmas, asioissa ei oikein tunnu enää olevan järkeä, ja se on todella jännittävää!"

Ilmiön huomasi ensimmäisenä opiskelija Jacob Fleisig, jonka tehtävänä oli mallintaa kappaleiden liikkeitä. Hän huomasi, että neptunuksentakaiset jäiset kappaleet kiertävät Aurinkoa kuin kellon viisarit. Jotkin liikkuvat nopeasti ja yhdessä, ikään kuin minuuttiviisarissa. Toiset, Sednan kaltaiset, liikkuvat tuntiviisarin tavoin hitaasti. Ja joskus viisarit myös kohtaavat: Kun nopeammat rykelmänä kulkevat kappaleet pyyhkäisevät hitaamman ja suuremman kohteen suuntaan, niiden yhteinen gravitaatio muokkaa sen rataa. Hitaan kohteen rata muuttuu normaalista irronneeksi. Kappaleiden radat muuttuvat ajan kanssa, sitä mukaa kun ne kohtaavat ja vuorovaikuttavat.

Kun pieniä kappaleita on paljon ja ne pyyhältävät toistuvasti toistensa ohi, tulee vaikutuksesta aikaa myöten hyvin merkittävä.

Malli sopii myös aiempiin havaintoihin ja antaa niille syyn: Vuonna 2012 huomattiin, että mitä suurempi irronut kappale on, sitä kauempana se Aurinkoa kiertää. Sedna on suurin kappale mikä alueelta on toistaiseksi löydetty, ja myös kauimmainen ainakin perihelinsä osalta. Sednan läpimitta on noin 1000 kilometriä. Tämä tekee siitä todennäköisen joskin vielä varmistamattoman kääpiöplaneetan.

Sednan kiertoaika Auringon ympäri on lähes 11500 vuotta. Kauimmillaan se käy 900 AU:n etäisyydellä Auringosta, ja lähimmilläänkin se jää yli 75 AU:n päähän. Neptunus taas viettää kaiken aikansa paljon lähempänä, "vain" 29,8-30,4 AU:n etäisyydellä, Pluto ja muut seudun varmistetut kääpiöplaneetat 30-50 AU:n päässä. (AU tarkoittaa astronomista yksikköä, eli Maan ja Auringon välistä etäisyyttä.)

Malli saattaa myös auttaa ymmärtämään Maassa koettuja joukkotuhoja. Kappaleiden ratojen muuttuessa osa niistä sinkoutuu komeettoina kohti aurinkokunnan sisäosia. Tilastolliset muutokset ovat periodisia ja ennustettavissa. Varmuutta asiaan ei ehkä saa, mutta ajatus on varsin kutkuttava.

Jutun pohjana käytettiin Coloradon yliopiston tiedotetta. Tutkimusartikkelin käsikirjoitukseen voi tutustua ArXiv-palvelussa.

Aiheesta kertoi Suomessa ensimmäisenä Tähdet ja Avaruus.

Otsikkokuvassa taiteilijan näkemys Sednasta ja Auringosta sieltä nähtynä. Pallomaiseksi oletetun Sednan tiedetään olevan pinnaltaan varsin punertava. (NASA/JPL-Caltech/R. Hurt)


Juttu jatkuu mainoksen jälkeen



Juttuja samasta aiheesta