Išorinėje Saulės sistemos dalyje, už Plutono, daugybė kūnų sukasi keistai, tarsi juos kažkas temptų į šalį. Tai gali būti dar vienos – jau dešimtos – Saulės sistemos planetos gravitacijos poveikis. O galbūt netoli Saulės prieš kelis milijonus metų praskrido kita žvaigždė, apie kurią nieko nežinome.
Nuo praėjusių metų sausio daug kalbama apie galimą devintą Saulės sistemos planetą, nutolusią per 500 astronominių vienetų – gerokai toliau, nei Neptūnas (astronominis vienetas yra vidutinis atstumas tarp Saulės ir Žemės, apie 150 milijonų kilometrų). Hipotetinė devintoji planeta turėtų būti kokius dešimt kartų masyvesnė už Žemę; tada jos gravitaciniu poveikiu būtų galima paaiškinti kai kurių mažų objektų Saulės sistemos pakraščiuose orbitų panašumus. Tie panašumai galėjo atsirasti ir atsitiktinai, bet to tikimybė – labai menka, o tolima planeta yra gana logiškas paaiškinimas. Tačiau ta planeta, būdama taip toli, turėtų būti ir labai tamsi, mat Saulės šviesos beveik negauna, o ir pati spinduliuoja labai nedaug, taigi tiesiogiai jos aptikti kol kas nepavyko.
O štai naujame tyrime teigiama, kad mažiau nei 100 astronominių vienetų atstumu nuo Saulės gali būti planeta, kurios masė yra tarpinė tarp Marso ir Žemės. Tokios išvados priėjo mokslininkai, tiriantys už Neptūno esančių mažų kūnų orbitas.
Kiekvienas Saulės sistemos objektas skrieja tam tikra orbita; per daugybę metų orbitos šiek tiek kinta, tačiau daug nesuklysdami jas galime laikyti plokščiomis. Kiekvienos orbitos plokštuma šiek tiek skiriasi, tačiau nuo Saulės iki pat Neptūno jos daug nenutolsta nuo vidurkio, vadinamosios invariantiškosios Saulės sistemos plokštumos. Tuo nesunku įsitikinti ir patiems – Saulė, Mėnulis ir planetos dangaus skliautu juda gana panašiomis trajektorijomis. Plutono orbita su šia vidutine sudaro jau nemažą, 17 laipsnių, kampą, kiti už Neptūno esantys objektai būna palinkę ir dar daugiau, kai kurie netgi juda aplink Saulę priešinga kryptimi. Ir visgi jų orbitos išsidėsčiusios į abi puses nuo vidutinės plokštumos, taigi posvyrio vidurkis yra labai nedidelis. 621 objekto, kurių vidutiniai atstumai nuo Saulės yra tarp 42 ir 48 astronominių vienetų, orbitų plokštumos vidutiniškai pasvirusios tik 1,8 laipsnio į invariantiškąją plokštumą.
Bet nutolus per 50 astronominių vienetų, situacija pasikeičia. Tokiu atstumu esančių objektų žinome gerokai mažiau nei artimesnių, todėl mokslininkai nustatė tik vidutinį jų orbitų polinkį – 50–80 astronominių vienetų bei 50–150 astronominių vienetų intervaluose. Abiem atvejais gautas polinkis yra gerokai didesnis nei artimesnių objektų – apie 10 laipsnių. Šių rezultatų paklaidos gana didelės, tačiau tikimybė, kad jokio nuokrypio nėra, siekia mažiau nei vieną procentą. Taigi galima tvirtai teigti, jog už 50 astronominių vienetų nuo Saulės esančių objektų žiedas yra pakreiptas nuo plokštumos, aplink kurią išsidėsčiusios artimesnių objektų orbitos.
Kas galėtų sukelti tokį nuokrypį? Tyrimo autoriai pristato dvi galimybes. Pirmoji, mažiau tikėtina, – prieš mažiau nei 10 milijonų metų pro Saulės sistemą pralėkė masyvus objektas – žvaigždė arba planeta-milžinė, kuris patempė daugybės kūnų orbitas. Orbitos, esančios arčiau nei 50 astronominių vienetų nuo Saulės, jau spėjo grįžti į pradinę padėtį – tam joms reikėjo maždaug 5 milijonų metų. Toliau esančių kūnų orbitos dar nesusitvarkė po tokios perturbacijos, bet tą turėtų padaryti per 15 milijonų metų nuo sukrėtimo. Pagrindinė šios hipotezės problema – nėra žinoma jokių objektų, kurie taip neseniai (skaičiuojant astronominiais mastais) galėjo praskristi taip arti mūsų. Aišku, mes tikrai dar nesame aptikę visų objektų, kurių masė pakankama tokiam efektui pasiekti, taigi vienareikšmiškai atmesti tokio paaiškinimo negalime.
Kitas variantas – Saulės sistemoje egzistuoja dar viena planeta, nuo Saulės vidutiniškai nutolusi mažiau nei per 100 astronominių vienetų. Jei šios planetos masė yra intervale tarp Marso ir Žemės masių, tai jos gravitacija gali palaikyti iškreiptą vidutinę mažųjų objektų orbitų plokštumą. Svarbu yra tai, kad pačios planetos orbita gali beveik visai tiksliai sutapti su vidutine Saulės sistemos plokštuma; jos gravitacija vis tiek gali ištampyti aplinkinių kūnų orbitas taip, kad šie išlėktų tolyn nuo planetos, o kartu ir nuo vidutinės plokštumos.
Aptikti šią planetą būtų sudėtinga, tačiau įmanoma – tikėtinas jos ryškis pasiekiamas net ir dabartiniais teleskopais. Tiesiog tais teleskopais dar nenufotografuotas visas dangaus skliautas. Netolimoje ateityje, gausėjant informacijai apie tolimus Saulės sistemos objektus, bus galima ir patikslinti jų orbitų nuokrypio dydį, ir surasti jas tampančią planetą. Aišku, jei ji ten kažkur tikrai yra.
Tyrimo rezultatai publikuoti „Astronomical Journal“, juos perskaityti galite arXiv. Populiariai apie tyrimą rašo „Futurism“ (gana glaustai) ir Phys.org (gerokai išsamiau).