Alasan Kami Tidak Menemukan Planet Sembilan

Dan teori itu menentang keberadaannya

Gambar oleh Ivan Shaykov

Ada dua samudera besar yang belum dijelajahi umat manusia: samudra biru yang gelisah di Bumi, dan samudra ruang yang semakin luas. Berpikir tidak mungkin bahwa mungkin ada planet yang tersembunyi di Tata Surya kita tidak begitu sulit dipercaya ketika Anda menganggap bahwa sebagian besar planet kita sendiri masih merupakan misteri bagi kita dan bahwa ada makhluk yang berenang di perairan kita yang kita tidak tahu ada. Dan dataran gelap ruang yang besar? Yah, mereka bahkan lebih baik dalam menyimpan rahasia, bahkan jika itu ada di Tata Surya kita sendiri.

Planet Sembilan, atau Planet X seperti yang kadang-kadang disebut, adalah sebuah planet yang diduga memengaruhi orbit sekelompok Obyek Trans-Neptunal yang berada di Sabuk Kuiper - sebuah cakram yang membentang di luar Neptunus dan berisi bebatuan, badan es yang tersisa lebih dari pembentukan Tata Surya. Pluto adalah salah satu TNO terbesar dan paling masif, meskipun masih hanya sebagian kecil dari ukuran bulan. TNO yang terkena dampak berkerumun secara spasial dan mengikuti jalur yang sangat elips sedangkan sebagian besar objek lain mengikuti jalur yang hampir bundar di sekitar matahari. Ini bukan disebabkan oleh interaksi dengan delapan planet yang diketahui juga tidak mungkin menjadi produk kebetulan (pada kenyataannya, kemungkinan ini menjadi kejadian acak kurang dari 0,1%).

Grafik ini menunjukkan lintasan Planet Sembilan berwarna oranye sedangkan objek Sabuk Kuiper bergerak di dalam pesawat dan tegak lurus dengan bidang Bumi yang seharusnya super-Bumi. Gambar oleh Caltech / R. Terluka (IPAC).

Planet Sembilan adalah solusi yang menarik karena berbagai alasan. Tidak hanya akan menjelaskan orbit dari objek-objek ini, tetapi juga akan lebih masuk akal secara statistik. Ukuran paling umum untuk planet yang diamati di alam semesta adalah planet super-Bumi dengan massa lebih tinggi dari Bumi tetapi lebih kecil dari Neptunus atau Uranus. Meskipun kita tidak memilikinya di Tata Surya kita sendiri, Planet Nine diduga sekitar 10 kali massa Bumi dan berjalan di sepanjang orbit yang sangat luas yang memanjang 20 kali lebih besar dari orbit Neptunus. Ini berarti bahwa untuk membuat satu orbit, planet hipotetis akan membutuhkan 10.000-20.000 tahun yang menakjubkan. Peluang terbaik kami untuk mengamatinya bergantung pada keberadaannya di bagian orbitnya yang paling dekat dengan matahari. Jika berada di bagian yang lebih jauh dari orbitnya, katakanlah lebih dari 1.000 AU (satu AU adalah jarak dari Bumi ke Matahari atau sekitar 93 juta mil), itu menjadi hambatan besar untuk dideteksi. Ini karena pada saat itu akan lebih dari sejuta kali redup teleskop kita.

Dalam artikel terbarunya, insinyur kedirgantaraan dan teman baiknya Brandon Weigel menuliskan angka pastinya tentang betapa sulitnya menemukan planet yang sulit dipahami ini.

Tetapi sementara beberapa ilmuwan berpendapat keberadaan planet lain setinggi 90%, penelitian seperti yang dilakukan oleh Universitas Amerika di Beirut dan Cambridge berupaya menunjukkan bahwa tidak ada planet seperti itu yang diperlukan. Sebagai gantinya, itu bisa berupa cakram es yang memengaruhi TNO. Dalam rentang dan bentuk massa tertentu yang teridentifikasi, benda-benda kecil yang tersebar dapat memiliki gravitasi kolektif yang diperlukan untuk membuat orbit yang sangat elips. Ini adalah fenomena yang telah diamati di tata surya lain di mana bahan dingin di tepinya dapat menyebabkan orbit aneh benda-benda lain di dalamnya. Teori ini juga memiliki model matematika di belakangnya dan berhasil memperhitungkan semua delapan planet Tata Surya lainnya. Namun, seperti Planet Sembilan, cakram ini belum diamati meskipun lebih mudah dideteksi daripada planet yang pingsan. Model ini juga membutuhkan 10 kali lebih banyak objek es yang ada di luar Neptunus daripada perkiraan para ilmuwan sebenarnya. Astronom Mike Brown mengatakan bahwa tidak mungkin untuk disk seperti yang diusulkan ada selama miliaran tahun di Tata Surya kita.

Subaru adalah teleskop yang sama yang membantu menemukan Farout, objek paling jauh di Tata Surya kita. Ini objek pertama yang kami lihat mengorbit di atas 100 AU (9 miliar mil) dan mempelajari lebih lanjut jalurnya selama bertahun-tahun akan membantu melihat apakah itu mendukung bukti untuk Planet Nine. Farout (2018 VG18) dapat terlihat bergerak di tengah. Gambar oleh Scott S. Sheppard / David Tholen.

Dari wilayah langit di mana Planet Nine paling mungkin ditemukan, hanya sekitar 25% yang telah dicari dan biasanya tidak sampai sedalam yang dibutuhkan untuk menemukan objek yang redup. Bahkan Teleskop Luar Angkasa Hubble memiliki bidang pandang yang terlalu sempit untuk memberikan banyak bantuan dalam pencarian. Tapi masih ada harapan. Teleskop Subaru di Hawaii memiliki bidang pandang yang lebih luas dan merupakan salah satu teleskop terbesar di dunia, memberikan para peneliti kemampuan untuk mengamati area seluas 4.000 bulan. Jika itu tidak membantu, pada tahun 2020, Teleskop Survei Sinoptik Besar akan beroperasi dari tempatnya di Andes Chili. Dibangun untuk mempelajari misteri seperti materi gelap dan energi gelap, teleskop akan mensurvei area besar di langit dan mengumpulkan sejumlah data dan gambar menyeluruh pada objek astronomi.

Proxima b juga merupakan tantangan untuk ditemukan meskipun itu adalah planet ekstrasurya terdekat dengan Bumi, yang mengorbit bintang tetangga kita Proxima Centauri. Keduanya cukup kecil dan butuh hampir satu dekade untuk mendeteksi planet luar menggunakan gerakan di bintang induknya. Teknologi kami saat ini nyaris tidak bisa mendeteksinya. Dan sementara tim peneliti dalam mencari Planet Sembilan memiliki waktu menonton satu minggu setiap tahun, penghalang cuaca membuatnya semakin sulit untuk merencanakan pencarian mendalam.

Proyek-proyek seperti Eksperimen CMB Generasi Selanjutnya akan menjadi pemain terbesar dalam menentukan apakah planet misteri itu ada atau tidak. Bahkan pada batas 1.000 AU yang disebutkan sebelumnya, teleskop khusus dan kamera mereka yang sangat sensitif akan dapat mengambil planet dengan massa 10 kali lebih sedikit daripada Planet Sembilan.

Mungkin saja Planet Sembilan dan dan cakram es seperti yang digambarkan di sini bertanggung jawab atas orbit objek Sabuk Kuiper. Gambar oleh European Southern Observatory / M. Kornmesser.

Ketika kita melihat penemuan-penemuan baru dari exoplanet yang jauh atau gambar-gambar terperinci dari raksasa gas kita sendiri, mudah untuk melupakan bahwa kita belum memiliki gambar ruang yang jelas dan terperinci. Kita dapat mempelajari pantai dan merintangi terumbu karang di pantai kita yang paling indah, tetapi itu tidak berarti bahwa sisa samudera masih belum menjadi misteri yang berkelanjutan. Dan apakah medianya dingin, air gelap atau kekosongan alam semesta, masih ada banyak tempat yang belum dipetakan oleh teknologi kami. Banyak tempat yang mungkin menyimpan dunia baru.

Artikel ini adalah kolaborasi dengan penulis dan insinyur Medium Brandon Weigel. Silakan baca artikelnya di sini di mana dia memberikan gambaran terperinci dan menarik tentang kesulitan mencari planet baru.