Neptunuksentakaiset planeetat

Planeetta X

Vuonna 1894 Percival Lowell, rikas bostonilainen, perusti Lowellin tähtitornin Flagstaffiin, Arizonaan William Pickeringin avustuksella. Vuonna 1906 Lowell ilmoitti, että hän aikoo selittää Uranuksen kiertoradan poikkeamat ja aloitti Planeetta X:ksi nimeämänsä planeetan laajat etsinnät. Lowell toivoi, että Planeetta X:n löytäminen olisi lisännyt hänen tieteellistä uskottavuuttaan ja antanut sitä myös hänen teorialleen, jonka mukaan Marsin kanavat ovat älykkään sivilisaation tuotoksia.
Aluksi Lowell etsi planeettaa suunnilleen ekliptikan tasosta. Hän kuvasi taivasta valokuvakameralla ja tutki yli 200 kolmen tunnin näytettä suurennuslasilla, mutta ei löytänyt planeettoja. Tuohon aikaan Pluto oli liian kaukana, jotta sen olisi voinut löytää kyseisellä menetelmällä. Tutkittuaan ensin ehdottamansa kohdat Lowell aloitti toisen etsinnän, joka kesti vuodesta 1914 vuoteen 1916. Vuonna 1915 hän julkaisi teoksensa Memoir of a Trans-Neptunian Planet, jossa hän arvioi, että Planeetta X:n massa olisi seitsemän kertaa Maan massa ja puolet Neptunuksen massasta, ja että kiertoradan säde olisi 43 AU. Hänen mukaansa Planeetta X olisi suuri kohde, jonka tiheys on pieni ja albedo korkea. Etsintä ei tuottanut tulosta.
Samaan aikaan vuonna 1908 Pickering teki omaa tutkimustaan ja ilmoitti, että hän oli löytänyt Uranuksen kiertoradan avulla todisteita yhdeksännestä planeetasta. Hän kutsui sitä "Planeetta O:ksi", koska O on aakkosjärjestyksessä seuraava kirjain Neptunuksen ensimmäisen kirjaimen N:n jälkeen, ja oletti kiertoradan säteeksi 51,9 AU ja kiertoajaksi 373,5 vuotta. Tämäkään yritys hänen tähtitornissaan Arequipassa, Perussa, ei tuottanut minkäänlaista tulosta. Lowell ilmoitti näihin aikoihin, että "planeetan nimi O tulee luultavasti termistä nothing at all". Pickering etsi myös muita transneptunisia planeettoja, jotka hän oli nimennyt kirjaimilla P, Q, R, S, T ja U, tuloksetta vuoteen 1932 asti.

Myöhemmät etsinnät

Vuoden 1978 jälkeen jotkut tähtitieteilijät jatkoivat edelleen Lowellin Planeetta X:n etsintää. Koska Pluto oli osoittautunut liian pieneksi, heidän mielestään oli oltava olemassa kymmeneskin planeetta.
1980- ja 1990-luvuilla Robert Harrington johti kiertoratapoikkeamien tutkimuksia. Hän laski, että Planeetta X olisi noin kolme kertaa niin kaukana Auringosta kuin Neptunus ja sen kiertorata olisi hyvin eksentrinen ja vahvasti inklinoitunut. Planeetta X -teorian huomattavan vastustajan Brian Marsdenin mielestä oikeat poikkeamat ovat sata kertaa pienempiä kuin Le Verrier oli havainnoinut, joten ne voisivat johtua vain virheellisestä havainnosta.
Vuonna 1972 Joseph Brady Lawrence Livermoren kansallisesta laboratoriosta tutki Halleyn komeetan liikkeen poikkeamia ja arveli, että ne voisivat johtua Neptunuksen takana olevasta, Jupiterin kokoisesta planeetasta. Kuitenkin sekä Marsden ja Planeetta X -teorian kannattaja P. Kenneth Seidelmann hylkäsivät Lawrencen teorian ja esittivät, että Halleyn komeetan poikkeamat johtuisivat vaihtelevista materiaalisuihkuista. Jos planeetta X olisi niin suuri kuin Lawrence väitti, sen vaikutus muihin planeettoihin olisi huomattavampi.
Vaikka tehtävänä ei ollutkaan Planeetta X:n etsintä, IRAS -tähtitornissa löydettiin "tuntematon kohde", joka arvioitiin ensiksi "mahdollisesti Jupiterin kokoiseksi jättiläisplaneetaksi, joka lienee niin lähellä Maata, että voisi olla aurinkokunnan osa." Kuitenkin tarkemmissa tutkimuksissa selvisi, että kyseessä oli monta kohdetta, joista suurin osa oli kaukaisia galakseja eikä yksikään kuulunut aurinkokuntaan.

Planeetta X -teorian kumoaminen

Harrington kuoli tammikuussa 1993 löytämättä Planeetta X:ää. Kuusi kuukautta aiemmin Myles Standish oli tutkinut tietoja, joita Voyager 2 lähetti ohitettuaan Neptunuksen, ja niiden perusteella planeetan massa oli noin 0,5 % – eli suurin piirtein Marsin massan verran – suurempi kuin aiemmin oli arvioitu. Neptunuksen vaikutus Uranuksen kiertorataan laskettiin uudelleen näillä tiedoilla. Tuloksena oli, että Neptunuksen massa riitti poikkeamien selittämiseen, joten Planeetta X -teoria kumoutui. Lisäksi Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1 tai Voyager 2 eivät olleet löytäneet mitään aiemmin havaitsemattomia kohteita aurinkokunnan ulkopuolella. Nykyään suurin osa tähtitieteilijöistä uskoo, ettei Planeetta X:ää ole.

Transneptunisten kohteiden löytäminen

Pluton ja Kharonin jälkeen muita transneptunisia kohteita (TNO:ita) ei löydetty ennen (15760) 1992 QB₁:n löytämistä vuonna 1992. Sen jälkeen vastaavia kohteita on löydetty satoja. Suurin osa niistä luokitellaan osaksi Kuiperin vyöhykettä, jäisten kohteiden muodostamaa aluetta aurinkokunnan ulkoreunoilla. Vaikka mikään varhaisista löydöistä ei ollut Plutoa suurempi, joitakin niistä nimitettiin mediassa "uusiksi planeetoiksi", kuten Sednaa.
Vuonna 2005 tähtitieteilijä Mike Brown ryhmineen julkaisi tiedon 2003 UB313:n, hieman Plutoa suuremman transneptunisen kohteen löytämisestä. Se nimettiin myöhemmin Erikseksi kreikkalaisen jumalolennon mukaan. Pian tämän jälkeen NASA:n lehti Jet Propulsion Laboratorion kutsui kohdetta "kymmenenneksi planeetaksi".
Eristä ei kuitenkaan luokiteltu koskaan planeetaksi virallisesti. Vuonna 2006 IAU:n laatiman planeetan määritelmän mukaan Eris ja Pluto eivät ole planeettoja vaan kääpiöplaneettoja, sillä ne eivät ole vetäneet läheisiä kohteita puoleensa. Toisin sanoen ne eivät kierrä Aurinkoa yksin vaan samalla kiertoradalla pienten ja samankokoisten kappaleiden joukossa. Pluto luokitellaan nykyään Kuiperin vyöhykkeen osaksi ja toiseksi suurimmaksi kääpiöplaneetaksi Eriksen jälkeen. Joidenkin tähtitieteilijöiden mielestä Pluto, Eris ja Kuiperin vyöhykkeen suurimmat kohteet kuten Makemake, Sedna, Quaoar ja Varuna pitäisi luokitella planeetoiksi.
Eris lienee liian pieni vaikuttaakseen merkittävästi uloimpien planeettojen kiertoratoihin, ja virallisen käsityksen mukaan se ei ole Planeetta X.

Transneptuniset planeetat

Vaikka suurin osa tähtitieteilijöistä ajatteleekin, ettei Lowellin olettamaa Planeetta X:ää ole olemassa, monet ovat silti etsineet suurta, tuntematonta planeettaa selittääkseen aurinkokunnan ulkoreunojen poikkeamat. Tämän hypoteettisen kohteen ajatellaan sijaitsevan Kuiperin vyöhykkeellä ja myös sitä kutsutaan usein Planeetta X:ksi.

"Kuiperin pudotus"

Kuiperin vyöhykkeessä on aukko noin 48 AU:n päässä Auringossa (Neptunuksen etäisyys on 30 AU), ja on olemassa teorioita, että tämän "pudotuksen" voisi selittää Maata pienempi mutta Marsia suurempi kohde 48 AU:n päässä. Kuitenkin on hyvin todennäköistä, että kirkas planetoidi, joka olisi Marsia suurempi ja alle 60 AU:n päässä Auringosta, olisi jo havaittu. Lisäksi kohde olisi luultavasti vaikuttanut plutinojen määrään paljon enemmän. Silti ei voi täysin sulkea pois mahdollisuutta, että massiivisempi, Maan kokoinen planetoidi kiertäisi Aurinkoa jopa 100 AU:n päässä. Tällöin Kuiperin pudotuksen voisivat selittää myös useat Sednan kaltaiset pienemmät kohteet.

Pitkäperiodiset komeetat

Vielä yksi olettamus perustuu siihen, että pitkäperiodiset komeetat eivät saapuisikaan satunnaisista paikoista taivaalta, kuten yleensä ajatellaan, vaan olisivatkin ryhmittyneet inklinoituneesti. Tällaisen ryhmittymisen voisi selittää ainakin Jupiterin kokoinen kohde, mahdollisesti ruskea kääpiö. Hypoteettinen planeetta tai tähti sijaitsisi Oortin pilven ulko-osissa.