پرسش از وجود یک سیاره عظیم و کشف نشده در دورترین مرزهای منظومه شمسی، یکی از قدیمی ترین ایده های نجومی است که ریشه آن به پیش از کشف پلوتو در دهه 1930 میلادی بازمی گردد. در آن زمان، ستاره شناسان برجسته از مفهومی با عنوان سیاره X برای توضیح انحراف مشاهده شده در مدار اورانوس نسبت به پیش بینی های فیزیکی استفاده می کردند؛ انحرافی که به نظر می رسید می تواند ناشی از کشش گرانشی یک جرم ناشناخته، چندین برابر بزرگ تر از زمین باشد.

به نقل از سای تِک دیلی، این معما بعدها با بازنگری در محاسبات جرم نپتون در دهه 1990 تا حد زیادی حل شد، اما ایده وجود یک جرم بزرگ در بیرون منظومه شمسی هرگز به طور کامل کنار گذاشته نشد.

در سال 2016، نظریه ای تازه درباره وجود سیاره نهم توسط ستاره شناسان کنستانتین باتیگین و مایک براون از مؤسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) مطرح شد. این فرضیه به کمربند کویپر مربوط می شود؛ منطقه ای عظیم فراتر از نپتون که شامل سیارات کوتوله، سیارک ها و اجرام یخی است و پلوتو نیز در آن قرار دارد.

بر اساس این نظریه، بسیاری از اجرام کمربند کویپر (که به آن ها اجرام فرانپتونی نیز گفته می شود) مدارهایی غیرعادی دارند. برخلاف انتظار، این اجرام همگی در یک الگوی یکنواخت و پیش بینی پذیر به دور خورشید نمی چرخند.

باتیگین و براون استدلال کردند که تنها توضیح محتمل برای این ناهنجاری ها، وجود جرمی بزرگ با اثر گرانشی قابل توجه است که بر مدار این اجرام اثر می گذارد.

برای توضیح این مفهوم، آن ها به قیاس سامانه زمین ماه اشاره می کنند: ماه علاوه بر گردش سالانه به دور خورشید همراه زمین، تحت تأثیر گرانش زمین هر 27 روز یک بار به دور آن می چرخد و از دید ناظر بیرونی، مسیری مارپیچی را طی می کند. به همین شکل، اجرام کمربند کویپر نیز می توانند تحت تأثیر نیرویی ناشناخته از مسیرهای مداری معمول منحرف شوند.

اگرچه در ابتدا جامعه علمی نسبت به فرضیه سیاره نهم تردید داشت، اما داده های رصدی جدید نشان دادند که مدار اجرام فرا نپتونی (TNOs) واقعاً رفتارهای غیرعادی دارند.

مایک براون در سال 2024 در این باره گفته است: من فکر می کنم بسیار بعید است که P9 وجود نداشته باشد. در حال حاضر هیچ توضیح دیگری برای اثراتی که می بینیم، و همچنین برای اثرات بی شمار دیگری که P9 در منظومه شمسی ایجاد می کند، وجود ندارد.

یکی از نمونه های مهم در این زمینه، کشف جرم 2017 OF201 در سال 2018 است؛ جرمی با قطر حدود 700 کیلومتر و مداری بسیار کشیده. این مدار غیرعادی می تواند نتیجه برخوردی در گذشته یا اثر گرانشی یک جرم ناشناخته مانند سیاره نهم باشد.

با وجود جذابیت علمی این فرضیه، پرسش اصلی همچنان پابرجاست: اگر سیاره نهم وجود دارد، چرا هنوز مشاهده نشده است؟

برخی ستاره شناسان معتقدند داده های مداری فعلی از اجرام کمربند کویپر برای نتیجه گیری قطعی کافی نیست. در مقابل، فرضیه های جایگزینی مانند وجود یک حلقه عظیم از اجرام پراکنده یا حتی یک سیاه چاله کوچک نیز مطرح شده است.

با این حال، چالش بزرگ تر به محدودیت رصدهای نجومی بازمی گردد. بخش های بیرونی منظومه شمسی هنوز به طور کامل بررسی نشده اند و بسیاری از اجرام دارای دوره های مداری بسیار طولانی هستند؛ برای مثال، 2017 OF201 حدود 24 هزار سال طول می کشد تا یک دور کامل به دور خورشید بزند. در چنین مقیاسی، برای مشاهده تغییرات ناشی از یک جرم گرانشی ناشناخته، ممکن است نیاز به چندین چرخه مداری کامل باشد.

در ادامه این پژوهش ها، کشف جرم 2023 KQ14 توسط تلسکوپ سوبارو در هاوایی، چالش جدیدی برای نظریه سیاره نهم ایجاد کرده است.

این جرم در دسته سدنوییدها قرار می گیرد؛ اجرامی دوردست که بخش عمده زمان خود را در فاصله های بسیار زیاد از خورشید سپری می کنند و تأثیر گرانشی نپتون بر آن ها ناچیز است.

این جسم در نزدیک ترین نقطه حدود 71 واحد نجومی و در دورترین نقطه حدود 433 واحد نجومی از خورشید فاصله دارد. در مقایسه، نپتون تنها حدود 30 واحد نجومی از خورشید فاصله دارد.

بر اساس تحلیل ها، مدار 2023 KQ14 نسبت به برخی اجرام مشابه پایدارتر است؛ موضوعی که نشان می دهد اگر سیاره نهم وجود داشته باشد، احتمالاً باید در فاصله ای بیش از 500 واحد نجومی از خورشید قرار گرفته باشد تا تأثیر قابل توجهی بر این اجرام نگذارد.

این جرم چهارمین سدنویید کشف شده تاکنون است و سه سدنویید دیگر نیز مدارهای پایداری مشابه دارند؛ موضوعی که برخی پژوهشگران آن را نشانه ای از دور بودن بیش از حد هر جرم فرضی بزرگ در این ناحیه می دانند.

با وجود همه شواهد و تردیدها، دانشمندان تأکید می کنند که هنوز نمی توان وجود یک سیاره بزرگ در فراتر از کمربند کویپر را رد کرد. اما شناسایی آن بسیار دشوار است؛ حتی بر اساس برآوردها، اگر یک فضاپیما با سرعت کاوشگر نیوهورایزنز ناسا حرکت کند، حدود 118 سال طول می کشد تا به فاصله ای برسد که بتوان چنین جرمی را به طور مستقیم جست وجو کرد.

در نتیجه، آینده این جست وجو به تلسکوپ های زمینی و فضایی وابسته است. با پیشرفت فناوری های رصدی و کشف مداوم اجرام جدید، دانشمندان امیدوارند تصویر دقیق تری از ساختار واقعی منظومه شمسی بیرونی به دست آورند.

تا آن زمان، سیاره نهم همچنان یکی از جذاب ترین و حل نشده ترین معماهای علم نجوم باقی می ماند.

منبع: فرارو