راز دیرپای سیاره نهم؛ جستجویی در اعماق ناشناخته منظومه شمسی

راز همیشگی سیاره نهم

احتمال وجود سیاره‌ای بزرگ و ناشناخته که در دورترین نقاط منظومه شمسی در حال گردش است، ذهن دانشمندان را برای سال‌های طولانی به خود مشغول کرده است. این سیاره فرضی که در رسانه‌ها ابتدا با نام «سیاره ایکس» و اخیراً به عنوان «سیاره نهم» شناخته می‌شود، طبق حدس‌ها جرمی چندین برابر زمین داشته و بسیار دورتر از مدار نپتون قرار گرفته است. ایده حضور سیاره نهم در اوایل قرن بیستم، زمانی که ستاره‌شناسان به دنبال توضیح انحرافات جزیی در حرکت اورانوس بودند، مطرح شد. برخی دانشمندان در آن دوران معتقد بودند که یک نیروی گرانشی ناشناخته شاید سبب انحراف مسیر اورانوس می‌شود. این معما هرچند با بازنگری در جرم نپتون در دهه ۱۹۹۰ حل شد، اما جستجو برای یافتن سیاره‌ای دوردست و نامرئی همچنان ادامه یافت.

کمربند کوئیپر و دلایل فرضیه سیاره نهم

نسخه مدرن فرضیه سیاره نهم در سال ۲۰۱۶ توسط «کنستانتین باتیگین» و «مایک براون» از موسسه کلتک مطرح شد. پژوهش این دو بر کمربند کوئیپر متمرکز بود؛ منطقه‌ای وسیع پس از نپتون که محل حضور سیارات کوتوله، اجرام یخی و سیارک‌هایی همچون پلوتو است. بسیاری از اجرام این ناحیه که به آن‌ها «اجرام فرانپتونی» یا TNO نیز گفته می‌شود، مسیرهای مداری غیرعادی و بیضوی دارند که با مدل‌های کلاسیک نجومی مطابقت ندارد.

باتیگین و براون متوجه شدند که این اجرام دوردست معمولاً به صورت خوشه‌ای در مدارهایی کشیده و نامتعارف جای گرفته‌اند. این پدیده می‌تواند نشان‌دهنده تاثیر نیروی گرانشی قوی یک جرم پنهان بر آن‌ها باشد؛ ایده‌ای مشابه تاثیر زمین بر حرکت ماه.

قیاس با سامانه زمین-ماه

اگر نبود نیروی گرانشی زمین، مدار ماه به دور خورشید به شکل یک بیضی ساده در می‌آمد. اما به علت تاثیر گرانش زمین، حرکت ماه به صورت مارپیچی درآمده است. ستاره‌شناسان مشابهت‌هایی را در رفتار مداری اجرام فرانپتونی در کمربند کوئیپر مشاهده کرده‌اند که نشان‌دهنده تاثیر عاملی فراتر از گرانش خورشید است. طبق گفته براون در سال ۲۰۲۴، پیشرفت تلسکوپ‌ها و ابزارهای رصدی اخیر، شواهد بیشتری از وجود عاملی اسرارآمیز که مدار این اجرام دوردست را به هم می‌ریزد فراهم آورده است.

کشفیات جدید و جریان تحقیقات

تحقیقات اخیر تحولات جالبی را رقم زده‌اند. در سال ۲۰۱۸، تیمی از اخترشناسان سیاره کوتوله احتمالی جدیدی با نام 2017 OF201 کشف کردند که قطر آن حدود ۷۰۰ کیلومتر است (برای مقایسه، قطر زمین ۱۸ برابر آن است). این جرم در مداری بسیار کشیده حرکت می‌کند که نشان می‌دهد در گذشته آن حادثه‌ای شدید همچون برخورد یا نزدیک شدن به سیاره‌ای بزرگ مانند سیاره نهم رخ داده است.

با وجود افزایش سرنخ‌ها، سیاره نهم همچنان از نگاه اخترشناسان پنهان مانده است. یکی از دلایل این مساله، دشواری کاوش در اعماق ناشناخته منظومه شمسی است. برای نمونه، یک دور کامل مدار 2017 OF201 به گرد خورشید حدود ۲۴ هزار سال زمان می‌برد. آشکارسازی تاثیرات گرانشی کوچک این اجرام، مستلزم چندین چرخه کامل مداری است؛ چیزی که فراتر از دوره زمانی مشاهدات امروزی قرار دارد. در مقابل، برخی شکاکان، خوشه‌بندی مدار اجرام کمربند کوئیپر را ناشی از یک حلقه مواد دوردست یا حتی وجود سیاهچاله‌ای نخستین می‌دانند.

ارزش مطالعه سدنوییدها

کشفيات تازه‌تر باعث پیچیدگی بیشتر معما شده است؛ مخصوصا با یافتن گروهی از اجرام به نام «سدنوییدها» که در فاصله‌ای بسیار دور از خورشید و بدون تاثیر جدی از گرانش نپتون، مدار می‌زنند. آخرین مورد کشف شده با نام 2023 KQ14 به کمک تلسکوپ قدرتمند سوبارو در هاوایی شناسایی شد که فاصله حضیض آن ۷۱ واحد نجومی (AU) و اوج آن ۴۳۳ AU است. برای مقایسه، نپتون در فاصله ۳۰ AU از خورشید قرار دارد در حالی که محدوده تاثیر گرانشی خورشید تا بیش از ۵۰۰۰ AU گسترده است.

ویژگی خیره‌کننده این اجرام، پایداری کم‌نظیر مدارهایشان است. بر خلاف 2017 OF201، این اجرام مسیرهای ثابتی دارند. این امر به این فرضیه دامن زده که اگر سیاره نهم وجود داشته باشد، باید دورتر از ۵۰۰ AU قرار گرفته باشد، چنانکه حتی بر سدنوییدها تاثیر چندانی نداشته است. هر یافته تازه، چالش جدیدی برای این نظریه ایجاد می‌کند و محدوده احتمالی حضور این سیاره را دوباره تعریف می‌کند.

تنگناها و دشواری‌های جستجو برای سیاره پنهان

با وجود پیشرفت فناوری، رصد مناطق تاریک و دورافتاده منظومه شمسی هنوز جزو چالش‌های بزرگ علم نجوم است. کاوشگرانی همچون نیوهورایزنز ناسا با سرعتی فوق‌العاده حرکت می‌کنند، اما حتی این فضاپیما نیز برای رسیدن به ناحیه احتمالی سیاره نهم بیش از یک قرن زمان نیاز دارد. بنابراین، تمرکز اخترشناسان بر مشاهدات زمینی و تلسکوپ‌های فضایی است و روند یافتن اجرام کم‌نور و دوردست به کندی اما پیوستگی پیش می‌رود.

محدود بودن زمان رصد و دشواری پیداکردن اجرام کم‌جرم و بسیار دور، تلاش برای شناخت منطقه بیرونی منظومه شمسی را دشوارتر می‌کند. گردآوری داده‌های مداری دقیق این اجرام نیازمند سال‌ها تلاش است، درحالی که تنها بخش کوچکی از آسمان با حساسیت لازم قابل بررسی است. از سوی دیگر، برخی دانشمندان معتقدند تعداد فعلی اجرام فرانپتونی شناسایی شده، برای نتیجه‌گیری آماری کافی نیست و هنوز فرضیه‌های جایگزین مطرح هستند.

پیشرفت فناوری و دورنمای آینده

با وجود موانع فراوان، جستجو برای سیاره نهم همچنان رو به پیشرفت است. هر ساله اجرام بیشتری در کمربند کوئیپر با فناوری‌ها و روش‌های رصد پیشرفته‌تر شناسایی می‌شوند. پروژه‌هایی نظیر رصدخانه "ورا روبین" (رصدخانهٔ سابق LSST) نوید انقلابی در پایش اعماق آسمان را می‌دهند، به گونه‌ای که احتمالاً صدها یا هزاران جرم فرانپتونی جدید کشف خواهد شد و شاید معمای معماری منظومه شمسی روشن‌تر شود.

چه سیاره نهم واقعا وجود داشته باشد و چه پدیده‌ای دیگر مسبب خوشه‌بندی مدار TNOها باشد، این پژوهش‌ها افق دانش ما درباره ناشناخته‌ترین مرزهای منظومه شمسی را گسترده‌تر می‌کند. اخترشناسان برجسته‌ای نظیر مایک براون با تاکید بر اهمیت جستجوی پیوسته، در سال ۲۰۲۴ خاطرنشان کردند که هر کشف تازه بخشی دیگر از این پازل کیهانی را آشکار می‌کند.

نتیجه‌گیری

پرسش حضور سیاره‌ای بزرگ و پنهان در مرزهای دور منظومه شمسی، همچنان جذاب‌ترین معمای علم سیارات باقی مانده است. اگرچه شواهد سیاره نهم هیجان‌برانگیز است، اما اثبات قطعی آن هنوز میسر نشده است. یافته‌هایی مانند مدار پایدار سدنوییدها پیوسته معادلات را تغییر می‌دهند و پاسخ‌ها و پرسش‌های جدیدی درباره ساختار همسایگی کیهانی ما مطرح می‌سازند. اخترشناسان ناچارند تا با استفاده از تلسکوپ‌های پیشرفته و رصدهای دقیق و طولانی به تحقیق در افق‌های تاریک فراتر از نپتون ادامه دهند؛ دورنمای سال‌های آینده نوید یافته‌های تازه و شاید پاسخ نهایی به این راز دیرپا را دارد.