A rejtélyes X bolygó

Ismeretlen, nagytömegű égitest a Naprendszer peremén?

Az asztronómusok a csillagászati távcsövek feltalálása előtt – a Földön kívül – csak öt, szabad szemmel is látható bolygót ismertek: a Merkúrt, a Vénuszt, a Marsot, a Jupitert, valamint a Szaturnuszt. A XVIII. és a XIX. század folyamán azután felfedezték az Uránuszt, majd a Neptunuszt, az 1900-az években pedig William Pickering és Percival Lowell csillagászok – az utóbbi két bolygó pályamozgásában tapasztalható anomáliák alapján – valószínűsítették, hogy léteznie kell egy távolabbi planétának, mely gravitációs erejével befolyásolja az Uránusz és a Neptunusz pályáját. Az ismeretlen égitest kutatása során fedezték fel a Plútót, ám később kiderült, hogy a 2006-ban törpebolygóvá „lefokozott” Plútó túl kicsiny ahhoz, hogy előidézze az említett pályaháborgásokat. Tehát léteznie kell egy még messzebb keringő, nagy tömegű planétának is? – merül fel a kérdés.

Miles Standish amerikai csillagász 1992-ben azt fejtegette, hogy az Uránusz és a Neptunusz pályamozgásában korábban észlelt anomáliák csak az előző évtizedek mérőeszközeinek pontatlanságából fakadtak. Ugyanakkor az 1983 elején fellőtt IRAS amerikai–brit–holland műhold, mely infravörös tartományban, tehát az égitestek hősugárzását észlelve vizsgálta a Világegyetemet, ugyanazon év márciusában és októberében, az Orion csillagkép irányában kimutatott egy nagyjából 80 milliárd kilométerre lévő, kb. 49-50 Kelvin-fokú hőforrást (1 Kelvin-fok = – 273 Celsius-fok). Az objektum fél év alatt is roppant kicsiny mértékben mozdult el, tehát nem lehetett a Naprendszert gömbként körülfogó, üstökösmagokból álló Oort-felhőből származó üstökös. A rejtélyes X bolygót észlelte a műhold? Könnyen lehetséges…

A csillagászok az utóbbi időkben egyre komolyabb eredményeket érnek el a Neptunusz pályája és az Oort-felhő között elhelyezkedő, aszteroidákat és törpebolygókat magába záró, a Mars és a Jupiter közötti kisbolygó-övezettől hússzor szélesebb Kuiper-öv kutatásában. Chad Trujillo és Scott Sheperd csillagászok pedig 2014-ben publikáltak egy tanulmányt, melyben – tizenhárom, Kuiper-övi objektum különös pályamozgásáról írva – elképzelhetőnek tartották, hogy az említett égi mozgásokért egy bolygó felel, mely gravitációs erejével nagy hatást gyakorol a kisebb égitestekre. Ezt követően Michael Brown és Konstantin Batygin, a Kaliforniai Műszaki Egyetem kutatói is elmélyedtek a témában, és úgy találták, hogy az említett, szokatlan pályákon keringő kisebb égitestek közül hat objektum valószínűtlen mértékben együtt mozog, amiért szerintük is egy nagytömegű bolygó a felelős. A kutatók kiszámították, hogy a feltételezett planéta tízszer akkora tömegű, mint a Föld (elképzelhető, hogy egy ún. szuperföldről van szó), – más vélemény szerint kisebb – és roppant elnyújtott ellipszis alakú pályán kering a Nap körül. A bolygó pályasíkja eltér az összes többi planéta pályasíkjától, Nap-közeli pontján 60 milliárd kilométerre „közelíti meg” központi csillagunkat, Nap-távoli pontján pedig 220 milliárd kilométerre távolodik el tőle. Összehasonlításképpen: a Plútó-pálya Nap-közeli pontja mintegy négymilliárd, Nap-távoli pontja pedig kb. 7 milliárd kilométerre esik központi csillagunktól. Vagyis az X bolygó óriási távolságban található, 10-20 ezer évbe telik, mire egyszer megkerüli a Napot, miközben nemcsak a Kuiper-övön, hanem az Oort-felhőn is áthalad. De vajon egy ekkora bolygó – gravitációs erejével – nem mozdíthatja-e el megszokott pályájukról az Oort-felhő üstökösmagjait, és nem indíthatja-e el többüket is a Naprendszer belső területei felé?

Daniel Vhitmire, a Louisianai Egyetem volt asztrofizika professzora (nyugdíjazása óta az Arkansasi Egyetem matematikatanára) és kutatótársa, John Matese már 1985-ben közzétették kutatási eredményeiket arról, hogy az X bolygó rendszeres időközönként üstökösöket zúdít a Naprendszer belsejébe, többjük pedig a Földbe csapódik, és ezek a katasztrófák okozzák a bolygónk élővilágában bekövetkező tömeges kihalásokat. A bolygókutatási (planetológiai) adatok 1985-ben 250 millió évre visszamenőleg alátámasztották a rendszeres üstökös-záporok elméletét, az újabb kutatások pedig már 500 millió évre visszamenőleg igazolják ezen események bekövetkezését.

Végezetül felvetődik a kérdés: hogyan kerülhetett egy bolygó ilyen messzire a Naptól? Gongije Li és Scott Kenyon, a Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, valamint Fred Adams, a Michigani Egyetem, illetve Benjamin Bromley, a Utahi Egyetem kutatói több számítógépes modellt is felállítottak ennek kapcsán. Ezek szerint elképzelhető, hogy a bolygó – a Naprendszer keletkezésekor – eredetileg közelebb keringett központi csillagunkhoz, ám a Jupiterrel és a Szaturnusszal való gravitációs kölcsönhatások idővel a jelenlegi pályára taszították. De az is lehetséges, hogy eredetileg is a Naptól messze alakult ki, majd egy közelben elhaladó csillag gravitációs ereje még messzebbre húzta naprendszerünk belső régióitól, és elnyújtott pályára kényszerítette. Sőt azt sem lehet kizárni, hogy egy másik csillag körül jött létre, csak később magával ragadta a Nap. Napunk ugyanis – mint minden csillag – ún. csillagbölcsőben született meg, megannyi csillagtársával együtt, és a Naprendszer formálódásának korai időszakában gyakoriak lehettek a csillagtalálkozások, melyek során a fiatal napok megközelíthették egymást, akár olyan mértékben is, hogy magukhoz ragadjanak egy-két, csillagtársuk közelében megszületett planétát.

Lajos Mihály