Jeszcze jedna planeta?

Nie widać jej na żadnym z astronomicznych zdjęć. Ani tych robionych z powierzchni Ziemi, ani tych wykonanych przez teleskopy znajdujące się w kosmosie. Nie jest źródłem światła widzialnego ani żadnego innego promieniowania. Ale być może tam jest. Kilkadziesiąt tysięcy razy dalej od Słońca niż Ziemia. Jej istnienie to w zasadzie jedyny pomysł na wyjaśnienie tego, co dzieje się w Układzie Słonecznym.

Pluton, którego nie widać
Grawitacja to siła działająca pomiędzy obiektami obdarzonymi masą. Im większa masa, tym większa siła grawitacji. Dzięki tej zasadzie w przeszłości już odkrywano planety, których nikt nie widział. 18 lutego 1930 roku świat obiegła informacja o odkryciu planety poza orbitą Neptuna. Nadano jej nazwę Pluton. Zanim odkrycie potwierdziły zdjęcia globu, astronomowie mieli niemalże pewność, że istnieje. Co więcej, zdjęcia Plutona zrobiły teleskopy skierowane w konkretnym kierunku, w miejsce, w którym według wyliczeń nowa planeta miała się znajdować. Skąd to było wiadomo? Z obliczeń. Już długo przed odkryciem astronomowie zauważali, że na ruchy Neptuna – jednej z najbardziej oddalonych od Słońca znanych wtedy planet – coś wpływa. Że ruchu Neptuna nie da się wytłumaczyć bez założenia, że za jego „plecami” znajduje się coś jeszcze. Dokładne obserwacje Neptuna pozwoliły oszacować nie tylko masę Planety X – jak ją wtedy nazywano – ale także okres obiegu wokół Słońca. Zdjęcia zrobione przez Clyde’a Tombaugha w 1930 roku były tryumfem nie tylko astronomii obserwacyjnej, ale także teoretycznej. Tej, która opiera się na obliczeniach.

Obiega i wyrzuca
Dzisiaj sytuacja jest podobna. Astrofizycy John Matese i Daniel Whitmire z Uniwersytetu Luizjany w USA wpatrują się, dokładnie analizują zdjęcia najdalszych peryferii Układu Słonecznego, obszaru zwanego obłokiem Oorta, w poszukiwaniu dowodów na istnienie nowej gigantycznej planety. Zdjęcia w podczerwieni, w promieniowaniu „wrażliwym” na temperaturę obiektów, wykonał teleskop kosmiczny WISE. Na razie niczego nie znaleziono, ale naukowcy są zdania, że coś tam jest. – Dwa wieki obserwacji planet w Układzie Słonecznym wskazują na to, że planeta powinna tam istnieć – powiedział John Matese, jeden z prowadzących analizy naukowców. Astronomowie doszli do takich wniosków, przyglądając się wewnętrznym planetom naszego układu, czyli Merkuremu, Wenus, Ziemi i Marsowi. Przypuszcza się, że narodziły się one na peryferiach Układu Słonecznego i że musi tam być coś, co wyrzuciło je w kierunku jego wnętrza. Taki scenariusz jest prawdopodobny, tym bardziej że podobne sytuacje astronomowie obserwują w kosmosie. Tym czymś – zdaniem badaczy – jest ogromna planeta, która obiega Słońce po bardzo wydłużonej, eliptycznej orbicie. Oznacza to, że w swoim ruchu jest raz stosunkowo blisko Słońca, a raz bardzo od niego daleko. To „stosunkowo blisko” może być mylące. Nie chodzi o to, że planeta gigant co jakiś czas pojawia się w pobliżu Ziemi. Znaczy, że pojawia się nie bliżej niż w odległości 30 tys. jednostek astronomicznych od Słońca. Jedna jednostka astronomiczna to odległość około 150 mln kilometrów albo, jeszcze inaczej, średni dystans między Ziemią a Słońcem. „Stosunkowo blisko” w istocie jest więc… bardzo daleko.

Tyche – bogini opiekunka
Gdy Tyche – bo tak nazwano hipotetyczną na razie planetę giganta – zbliża się do Słońca, jej silne pole grawitacyjne powoduje, że ruchy wszystkich innych ciał w Układzie Słonecznym stają się niestabilne. Ten problem dotyczy szczególnie ciał mniejszych. Począwszy od asteroid, planet czy planetoid, które w dużych ilościach krążą wokół Słońca, a skończywszy na niewielkich planetach, takich jak Ziemia czy Mars. Ta destabilizacja oznacza wyrzucenie obiektów z peryferii w kierunku centrum Układu Słonecznego. Na temat Tyche wiadomo bardzo niewiele. Na podstawie obserwacji naukowcy doszli do wniosku, że Tyche może być nawet 4 razy cięższa od największej planety Układu Słonecznego, czyli od Jowisza. Okres pełnego obiegu wokół Słońca, a więc rok, będzie zapewne trwał dziesiątki milionów lat. By ją wykryć, potrzebne są więc ogromne teleskopy i komputery radzące sobie z superskomplikowanymi obliczeniami. Czy my już takimi dysponujemy?