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今週、一対のCaltech天文学者が太陽系の9番目の惑星の証拠を発見しました。海から20倍遠くにあるのに、このいわゆる「プラネットナイン」は地球よりも約10倍大きい。
証拠を言うが 証明しない 悪名高い「Pluto Killer」のMike Brownと彼の同僚のKonstantin Batyginは、実際には惑星を直接観察していないからです。代わりに、良い犯罪捜査のように、我々は惑星の容疑者を指すすべての手がかりを持っています。
今それはただの岩を見つけることの問題です。
それでは天文学者がついに惑星ナインと同じくらい大きいものの道を拾うのにそんなに長い時間がかかったのですか？ずっとそれは私達の鼻の下で飛んでいましたか？そして、なぜ私たちはまだ実際にさえ持っていないのです。 見つかった それ？
最初から始めて、最初にKuiper Belt：Neptuneの軌道を超えた太陽系の領域について知りましょう。ブラウンが言ったように 逆 水曜日には、Kuiperベルトの周りを回転するさまざまな天体が、独自の方法で太陽の周りを回転しながら回転します。彼らがあらゆる種類の同様の移動パターンを示していると考える理由はありません。
それでも、2014年に、ブラウンのポスドクの1人は、太陽を周回していたKuiper Beltの最も遠くにある13個の物体が奇妙に似ていることを説明した論文を共著しました。ブラウンはそのことに気づき、これらの物体をBatyginでより詳細に観察し始めました。
ペアは、13個のオブジェクトのうち最も遠い6個が、太陽の周りに楕円軌道を描いていることに気付いた。それ自体はかなり奇妙な偶然の一致ですが、奇妙なことに、すべての軌道も同じ空間方向に向いています。 Brownは、これは、すべての針が異なる速度で動いていても、同じ時計の複数の針がすべて同じ番号を指しているのを見ていると考えています。
さらに、6つの物体の軌道はすべて同じ方向に約30度傾いています。それが起こる可能性は0.007パーセントしかありません。 何か 6つのオブジェクトすべてに同じように影響を与えるほどの大きさの擾乱を引き起こしていました。第9の惑星の考えを入力してください。
ここで重要なのは、宇宙の軌道上のオブジェクト間でこのようなパターンや傾向を特定するには、それらを非常に長い間（少なくとも数ヶ月間）観察する必要があることです。 BrownとBatyginは、観測を行い、9番目の惑星の存在を示唆するこれらのパターンを検証するのに十分なデータを集めるために約1年を費やしました。
このようなプロジェクトに取り組むことは、失敗する可能性があるかどうかにかかわらず、多くの時間を遮断することを意味することを理解するのは簡単です。科学研究に費やされた時間は本当に無駄になったり無駄になったりすることはありませんが、そのようなパターンが存在しないことをBrownとBatyginが実際に発見した場合、結果は脚注として議論されました。
とにかく、この状況で何が起こっているのかを理解するための鍵は重力です。オブジェクトのサブ集団をクラスタ化した状態に保つのに十分な重力を発揮できるオブジェクトまたは一連のオブジェクトが必要です。 Brown氏とBatygin氏は、Kuiper Beltに実際の100倍以上の質量があることを要求していたため、複数のオブジェクトが原因であることをすぐに否定しました。
次に良い説明は惑星でした。大きなものです。
あなたの最初の本能が望遠鏡をつかんで惑星を探すことであるなら、おめでとう：あなたはひどい科学者になるでしょう。スペースは 大きい 。自分の時間を有効に使いたいのなら、一生の残りの時間を暗闇の中に振り向けたくないのであれば、どこを見ればいいのかについてもっと確信を持っていなければなりません。
天文学者たちは一連のシミュレーションを実行し、さまざまな条件下で惑星の天体を近くに置き、どれがそれらが収集した軌道データと相関しているかを確かめました。彼らは、基本的に事故であったもので、彼らが反整列軌道の惑星でシミュレーションを実行するまで、それほど幸運を抱いていませんでした。これは、疑わしい惑星が太陽に最も接近したとき、「近日点」として知られる位置にあるとき - それはまた、他のすべての既知の物体の近日点から180度向かいにあることを意味します。そしてこの構成では、シミュレーションはデータと並んでいました。
BrownとBatyginは、彼らは何か悪いことをしていると思った。 Batygin氏は声明の中で、「あなたの自然な反応は「この軌道の幾何学は正しくあり得ない」というものです」と述べた。
「これは長期的には安定しないでしょう。結局のところ、これは惑星とこれらの物体が出会い、最終的には衝突するからです。」とBatyginは言った。
この場合はそうではありませんが、平均運動抵抗と呼ばれるもののおかげで、互いに近づく物体は衝突しないようにエネルギーを交換し、安定した軌道を維持します。 Planet Nineは、他のKuiper Beltの遠方の物体の軌道をやさしく押し進め、すべてのものが安全で誰も傷つかないようにします。
これは非常に奇妙な種類の軌道現象です - そして確かに1人の天文学者が惑星の動きを説明しようとするときすぐに考えないであろうというわけではありません。しかしこの場合、この説明は、前述の6つのオブジェクトがそれらの動作をどのようにそしてなぜ動かすかについての正しい説明を提供するだけではありません。また、他の2つのKuiper BeltオブジェクトであるSednaと2012 VP113が他のKuiper BeltオブジェクトのようにNeptuneの影響を受けないのはなぜなのかについても明らかにされています。
さらに、このシミュレーションでは、他の4つのオブジェクトの位置と、海王星からの1本の垂直線に沿って移動する軌道と、別のオブジェクトの位置も合わせています。
それでは、このデータすべてが私たちに何を与えるのでしょうか。基本的に、私たちが確実に知っている唯一のことは、プラネットナインの大まかな軌道がどのように見えるかということです。そしてそれはかなり長い軌道です - 太陽のまわりで完全な軌道を完成させるためには、1万年から2万年ほどかかります。全体として、Planet Nineを見つけようとすると、干し草の山の中で針を探すようなものになります。あなたはそれ自体がはっきりと区別できるものを探しています。
BatyginとBrownは彼らの発見を発表したばかりなので、レースは本質的に今始まります。惑星がその軌道の非常に遠い部分にあるならば、世界最大の望遠鏡だけ - W.M.のように。どちらもハワイにあるKeck天文台とすばる望遠鏡がそれを見つけるでしょう。それが近い場合、それほど強力ではない楽器が最初にそれを発見する機会があります。
あなたが最初にそれを見つけることを意図しているならば、あなたはこれらの望遠鏡の代わりにあなたの道を作るほうがよいです。そして、あなたがそれを見ている間に、惑星を命名するための規則を磨いてください！