Planete anderkant Neptunus

Reeds sedert die ontdekking van Neptunus in 1846 was daar aansienlike spekulasie dat nog ’n planeet ver weg van die Son bestaan, wat Planeet X genoem is, en is daar gesoek na nog planete anderkant Neptunus. Aan die begin van die 20ste eeu het die sterrekundige Percival Lowell na nog ’n planeet begin soek. Hy het dit voorgestel as die rede vir oënskynlike ongerymdhede in die wentelbaan van die reuseplanete, veral Uranus en Neptunus, en het gemeen die swaartekrag van ’n groot, onsigbare planeet kan Uranus genoeg versteur om die ongerymdhede te verduidelik.

Clyde Tombaugh se ontdekking van Pluto in 1930 het skynbaar Lowell se hipotese bewys. In 1978 is ontdek Pluto is heeltemal te klein dat sy swaartekrag die groot planete kan beïnvloed, en dit het gelei tot ’n soeke na nog ’n planeet. Die soeke is in die vroeë 1990's in ’n groot mate afgelas nadat in ’n studie deur die Voyager 2-ruimtetuig bevind is die onreëlmatighede in Uranus se wentelbaan is vanweë ’n effense oorskatting van Neptunus se massa. Ná 1992 het die ontdekking van talle klein ysige voorwerpe met dieselfde of selfs ’n groter wentelbaan as Pluto gelei tot ’n debat oor of Pluto ’n planeet behoort te bly en of hy en sy bure ’n eie klassifikasie moet kry, nes die asteroïdes. Hoewel ’n paar van hierdie groter voorwerpe aanvanklik as planete beskryf is, het die Internasionale Astronomiese Unie (IAU) Pluto en sy grootste bure in 2006 as dwergplanete herklassifiseer. Neptunus is sedertdien die verste bekende planeet in die Sonnestelsel.

Hoewel die sterrekundegemeenskap in ’n groot mate saamstem dat Planeet X, soos dit aanvanklik voorgestel is, nie bestaan nie, het die idee van ’n groot planeet wat nog nie ontdek is nie herleef deurdat ’n paar sterrekundiges dit gebruik as verduideliking vir ander afwykings wat in die buitenste Sonnestelsel waargeneem is. In Maart 2014 het waarnemings met die WISE-teleskoop die moontlikheid van ’n planeet so groot soos Saturnus (95 aardmassas) tot by 10 000 astronomiese eenhede (AE) en een so groot soos Jupiter (≈318 aardmassas) of groter tot by 26 000 AE uitgeskakel.

Gebaseer op die ooreenkomste tussen die wentelbane van ’n groep onlangs ontdekte verafgeleë trans-Neptunus-voorwerpe het sterrekundiges in 2014 ’n hipotese ontwikkel oor die bestaan van ’n superaarde, met ’n massa van 2 tot 15 keer dié van die Aarde en met ’n moontlike groot baanhelling, by sowat 1 500 AE. In 2016 het verdere werk getoon hierdie onbekende planeet het moontlik ’n eksentrieke wentelbaan met ’n groot helling wat nie nader as 200 AE en nie verder as sowat 1 200 AE van die Son af lê nie. Die wentelbaan lyn waarskynlik nie op met dié van die saamtrossende verafgeleë trans-Neptunus-voorwerpe nie. Omdat die IAU Pluto nie meer as ’n planeet beskou nie, het dié hipotetiese voorwerp die naam Planeet Nege gekry.

Vroeë spekulasies
In die 1840's het die Franse wiskundige Urbain Le Verrier klassieke meganika gebruik om versteurings in Uranus se wentelbaan te ontleed en voorgestel dit word veroorsaak deur die swaartekrag van ’n nog onontdekte planeet. Le Verrier het die posisie van die nuwe planeet voorspel en sy berekenings na die Duitse sterrekundige Johann Gottfried Galle gestuur. Op 23 September 1846, die aand nadat hy die brief ontvang het, het Galle en sy student Heinrich d'Arrest Neptunus ontdek, op presies die plek waar Le Verrier voorspel het.Croswell (1997), p. 43 Daar was egter ’n paar ongerymdhede in die reuseplaneet se wentelbaan. Daar is aanvaar dit beteken nog ’n planeet bestaan anderkant Neptunus.

Nog voor Neptunus se ontdekking het sommige sterrekundiges gespekuleer dat een planeet nie genoeg was om Uranus se afwyking te verduidelik nie. Op 17 November 1834 het die Britse amateursterrekundige eerwaarde Thomas John Hussey vir George Biddell Airy, die Britse koninklike sterrekundige, vertel van ’n gesprek wat hy met die Franse sterrekundige Alexis Bouvard gehad het. Hussey het gesê hy het aan Bouvard voorgestel dat die ongewone beweging van Uranus dalk vanweë die swaartekraginvloed van ’n nog onontdekte planeet is, en dat Bouvard geantwoord het hy het ook daaraan gedink en dat hy met Peter Andreas Hansen, direkteur van die Seeberg-sterrewag in Gotha, daaroor gekorrespondeer het. Hansen het egter gemeen ’n enkele liggaam kan nie Uranus se beweging verduidelik nie. Hy het voorgestel daar is twee planete anderkant Uranus.

In 1848 het Jacques Babinet beswaar aangeteken teen Le Verrier se berekenings en beweer Neptunus se waargenome massa is kleiner en sy wentelbaan groter as wat Le Verrier aanvanklik voorgestel het. Hy het uit Le Verrier se berekings uitgewerk dat ’n planeet van rofweg 12 aardmassas, wat hy "Hyperion" genoem het, anderkant Neptunus lê. Le Verrier het sy idee agter afgeskiet.

In 1879 het Camille Flammarion opgemerk die komete 1862 III en 1889 III het ’n afelium (verste afstand van die Son af) van onderskeidelik 47 en 49 AE, en hy het voorgestel dat hulle die wentelradius van ’n onbekende planeet aandui wat hulle in ’n elliptiese wentelbaan getrek het. George Forbes het van dié berekenings afgelei dat daar twee planete anderkant Neptunus moet lê. Gebaseer op die feit dat vier komete ’n afelium van sowat 100 AE het en nog ses ’n afelium van sowat 300 AE, het hy die wentelelemente van twee hipotetiese trans-Neptunus-planete bereken. Dit het baie ooreengestem met berekenings deur ’n ander sterrekundige, David Peck Todd, en baie het geglo dit moet dus waar wees. Skeptici het egter gemeen die komete se wentelbane is nog te onseker om betekenisvolle afleidings te maak. Sommige beskou Forbes se hipotese as ’n voorloper van die idee van Planeet Nege.

In 1900 en 1901 het die direkteur van die Harvard-kollegesterrewag, William Henry Pickering, twee soektogte na trans-Neptunus-planete gelei. Die eerste een is uitgevoer deur die Deense sterrekundige Hans Emil Lau, wat ná die bestudering van data oor Uranus se wentelbaan van 1690 tot 1895 tot die gevolgtrekking gekom het dat een planeet nie die afwykings in sy wentelbaan kon veroorsaak nie. Hy het geglo daar is twee planete. Die tweede soektog is gedoen deur Gabriel Dallet, wat voorgestel het ’n enkele planeet by 47 AE kan vir Uranus se beweging verantwoordelik wees. In nie een van die gevalle is enige planete ontdek nie.

In 1902 het dr. Theodor Grigull van Duitsland die wentelbaan van komete met ’n afelium van verder as Neptunus bestudeer en beweer daar is ’n planeet so groot soos Uranus by 50 AE met ’n wentelperiode van 360 jaar. Hy het dit "Hades" genoem. In 1921 het Grigull die wentelperiode na 310-330 jaar aangepas om die waargenome afwykings beter te verklaar.

In 1909 het Thomas Jefferson Jackson See gemeen "daar is beslis een, heel waarskynlik twee en moontlik drie planete anderkant Neptunus". Hulle was glo 42, 56 en 72 AE van die Son af. Omdat hy geen verduideliking gegee het oor hoe hy tot dié gevolgtrekking gekom het nie, is nooit na hulle gesoek nie.

Die Indiese sterrekundige Venkatesh P. Ketakar het in 1911 voorgestel daar is twee planete anderkant Neptunus. Hy het hulle Brahma en Vishnu genoem. Hy het dit besluit nadat hy die patrone wat Pierre-Simon Laplace in die mane van Jupiter waargeneem het, herbewerk en op die buitenste planete toegepas het. Jupiter se drie binnemane, Io, Europa en Ganumedes, is gesinchroniseer in ’n ingewikkelde 1:2:4-resonansie bekend as die Laplace-resonansie. Ketakar het voorgestel Uranus, Neptunus en sy hipotetiese trans-Neptunus-planete is in ’n soort Laplace-resonansie vasgevang. Volgens sy berekenings was Brahma gemiddeld 38,95 AE van die Son af en was sy wentelperiode 242,28 aardjare (3:4-resonansie met Neptunus). Toe Pluto 19 jaar later ontdek word, was sy gemiddelde afstand 39,48 AE en sy wentelperiode 248 aardjare, wat baie naby aan Ketakar se voorspelling was (Pluto het dan ook ’n 2:3-resonansie met Neptunus). Ketakar het geen ander besonderhede benewens afstand en wentelperiode bekend gemaak nie. Dit is onbekend hoe hy by dié syfers uitgekom het en sy tweede planeet, Vishnu, is nooit ontdek nie.

Planeet X
In 1894 het Percival Lowell, ’n ryk man van Boston, met William Pickering se hulp die Lowell-sterrewag in Flagstaff, Arizona, gestig. In 1906 het hy ’n uitgebreide soektog begin na ’n planeet anderkant Neptunus, oortuig daarvan dat hy die verwarring oor Uranus se wentelbaan kon oplos. Hy het dit "Planeet X" genoem, ’n naam wat voorheen deur Gabriel Dallet gebruik is. Die "X" in die naam staan vir die letter X, wat ’n onbekendheid aandui, en nie vir die Romeinse syfer 10 nie – in dié tyd sou ’n planeet wat ontdek is die negende planeet gewees het. Lowell wou hiermee sy wetenskaplike geloofbaarheid bewys wat hom bly ontwyk het sedert hy verkondig het die kanaalagtige verskynsels op Mars is kanale wat deur buiteaardse wesens gebou is.Croswell (1997), p. 43.

Lowell se eerste soektog het gefokus op die sonnebaan, die vlak wat die wentelbaan van die Aarde om die Son bevat en waar ook die ander planete in die Sonnestelsel geleë is. Met ’n 5-duim-kamera het hy meer as 200 foto's met ’n beligtingstyd van drie uur elk met ’n vergrootglas deursoek, maar kon geen planete kry nie. In dié tyd was Pluto te ver bo die sonnebaan om in die projek opgespoor te word.Tombaugh (1946). Nadat hy sy aanvanklik voorgestelde posisies aangepas het, het Lowell van 1914 tot 1916 ’n tweede soektog uitgevoer. In 1915 het hy Memoir of a Trans-Neptunian Planet gepubliseer waarin hy tot die gevolgtrekking kom dat Planeet X ’n massa het van rofweg sewe keer die Aarde s’n – omtrent die helfte van dié van Neptunus – en ’n gemiddelde afstand van 43 AE van die Son af. Hy het aangeneem Planeet X is ’n groot voorwerp met ’n lae digtheid en ’n groot albedo, soos die reuseplanete. Daarom sou dit as ’n skyf sigbaar wees met ’n deursnee van sowat een boogsekonde en ’n skynbare magnitude van tussen 12 en 13 hê – helder genoeg om te kon sien.Littman (1990), p. 70.

In 1908 het Pickering onafhanklik aangekondig hy het, deur ongerymdhede in Uranus se wentelbaan te ontleed, bewyse gekry van ’n negende planeet. Sy hipotetiese planeet, wat hy "Planeet O" genoem het (want O volg op N; dus Neptunus), het ’n gemiddelde baanradius van 51,9 AE en ’n wentelperiode van 373,5 jaar gehad. Fotografiese plate wat in sy sterrewag in Peru geneem is, het geen getuienis getoon van die voorspelde planeet nie, en die Britse sterrekundige P.H. Cowell het bewys die onreëlmatighede in Uranus se wentelbaan verdwyn feitlik as die hipotetiese planeet se eienskappe in ag geneem word. Lowell het self Planeet O verwerp, ondanks sy noue verbintenis met Pickering, en gesê: "Hierdie planeet word baie paslik "O" genoem, [want dit] is absoluut niks."Croswell p. 50 Sonder dat Pickering dit geweet het, het vier van die plate wat in sy soeke na "Planeet O" geneem is, beelde van Pluto vasgevang, maar dit is eers jare later ontdek. p. 563. Pickering het voorts, tot in 1932, baie ander moontlike trans-Neptunus-planete voorgestel, wat hy "P", "Q", "R", "S", "T" en "U" genoem het; geen daarvan is opgespoor nie.

Ontdekking van Pluto
Lowell se skielike dood in 1916 het die soeke na Planeet X tydelik tot stilstand gebring. Sy mislukking om die planeet te ontdek het hom so te sê doodgemaak, het een vriend gesê.Croswell (1997), p. 49. Lowell se weduwee, Constance, het in ’n regsgeding met die sterrewag betrokke geraak oor Lowell se nalatenskap en dit het die soektog vir verskeie jare onderbreek.Croswell (1997), pp. 32–55. In 1925 het die sterrewag glas vir ’n nuwe 33 cm-wyeveldteleskoop aangeskaf om die soektog voort te sit. Dit is gebou met geld van Abbott Lawrence Lowell,"Percival Lowell's three early searches for Planet X". Astronomy Magazine. 14 Mei 2015. Percival se broer. In 1929 het die sterrewag se direkteur, Vesto Slipher, die taak om die planeet op te spoor gegee aan Clyde Tombaugh, ’n 22-jarige plaasseun van Kansas wat pas by die Lowell-sterrewag aangestel is.

Tombaugh moes streke van die naglug stelselmatig in pare foto's vasvang. Elke foto van ’n paar is twee weke uitmekaar geneem. Hy het dan die twee foto's van elke streek in ’n masjien geplaas wat die beweging van enige planeet kon opvang. Om die kans te verklein dat ’n vinniger bewegende (en dus nader) voorwerp verkeerdelik vir ’n planeet aangesien word, het Tombaugh elke streek naby sy opposisiepunt, 180 grade van die Son af, afgeneem waar die skynbare retrograde beweging van voorwerpe buite die Aarde se wentelbaan op sy sterkste is. Hy het ook ’n derde foto geneem as ’n beheermaatreël om enige valse bewyse uit te skakel wat deur foute op ’n individuele plaat veroorsaak kon gewees het. Tombaugh het besluit om die hele diereriem af te neem in plaas van net die streke wat Lowell voorgestel het.

Teen begin 1930 het Tombaugh se soektog tot by die sterrebeeld Tweeling gevorder. Op 18 Februarie 1930, nadat hy amper ’n jaar lank gesoek en amper 2 miljoen sterre ondersoek het, het Tombaugh ’n bewegende voorwerp waargeneem op fotografiese plate wat op 23 en 29 Januarie van dié jaar geneem is.Tombaugh (1946), p. 79 ’n Foto van ’n laer gehalte wat op 21 Januarie geneem is, het die beweging bevestig. Die voorwerp was net ses grade van een van die liggings van Planeet X  wat Lowell voorgestel het. Nadat die sterrewag nog bevestigende foto's gekry het, is die nuus van die ontdekking op 13 Maart 1930 na die Harvard-kollegesterrewag getelegrafeer. 

Die nuwe voorwerp is later ook ontdek op foto's wat reeds op 19 Maart 1915 geneem is. Die besluit om die nuwe voorwerp "Pluto" te noem, was deels ter ere van Percival Lowell, want sy voorletters is die eerste twee letters van die naam. Ná die ontdekking van Pluto het Tombaugh die sonnebaan aanhou deursoek vir ander voorwerpe. Hy het honderde veranderlike sterre asook asteroïdes en twee komete ontdek, maar geen ander planete nie.

Pluto verloor die titel 'Planeet X'
Tot die verbasing en teleurstelling van die sterrewag het Pluto geen teken van ’n skyf getoon nie; dit het soos ’n punt gelyk, nes ’n ster, en met ’n magnitude van net sowat 15 was dit ses keer so dof as wat Lowell voorspel het. Dit het beteken dit was óf baie klein óf baie donker. Omdat die sterrekundiges by Lowell gedink het Pluto is swaar genoeg om planete te versteur, het hulle gedink sy albedo kon nie minder as 0,07 wees nie (wat beteken dit weerkaats net 7% van die lig wat daarop val); dit is omtrent so donker soos teer en soortgelyk aan die albedo van Mercurius, die planeet wat die minste lig weerkaats. Dit sou beteken Pluto se massa is nie meer as 70% van die Aarde s’n nie. Waarnemings het ook gewys Pluto se wentelbaan is baie ellipties, meer as dié van enige ander planeet.

Sommige sterrekundiges het feitlik dadelik Pluto se status as planeet in twyfel getrek. Skaars ’n maand ná die ontdekking, op 14 April 1930, het Armin O. Leuschner in ’n artikel in The New York Times voorgestel Pluto se dofheid en groot baaneksentrisiteit laat dit meer soos ’n asteroïde of komeet lyk: "Van die moontlikhede is ’n groot asteroïde wat grootliks in sy wentelbaan versteur is naby ’n groot planeet soos Jupiter, of dit kan een van baie langperiode- planetêre voorwerpe wees wat nog ontdek moet word, of ’n helder komeetvoorwerp." In dieselfde artikel het die direkteur van die Harvard-sterrewag, Harlow Shapley, gesê Pluto is ’n "lid van die Sonnestelsel wat nie met bekende asteroïdes of komete vergelykbaar is nie, en dalk van groter belang vir kosmogonie is as wat ’n ander planeet anderkant Neptunus sal wees". In 1931 het Ernest W. Brown deur middel van ’n wiskundige formule (en in samewerking met E.C. Bower) getoon die veronderstelde onreëlmatighede in Uranus se wentelbaan kan nie wees vanweë die swaartekraguitwerking van ’n verder geleë voorwerp nie, en dat Lowell se veronderstelde voorspelling "bloot toevallig" was.

Deur die hele middel van die 20ste eeu het ramings van Pluto se massa al hoe kleiner geword. In 1931 het Nicholson en Mayall bereken sy massa, gebaseer op sy veronderstelde uitwerking op die reuseplanete, is rofweg gelyk aan dié van die Aarde, omtrent dieselfde as ’n berekening in 1942 van 0,91 aardmassas (M⊕) deur Lloyd R. Wylie van die Amerikaanse Vlootsterrewag wat dieselfde eienskappe oorweeg het. In 1949 het Gerard Kuiper se meting van Pluto se deursnee met ’n 200-duim-teleskoop by die Palomar-sterrewag hom gelei tot die oortuiging dat Pluto halfpad tussen die grootte van Mercurius en Mars is en dat sy massa omtrent 0,1 M⊕ is.

+ Massaramings vir Pluto:Jaar Massa Nota1931   Nicholson & Mayall1942  0,91 M⊕  Wylie 1948  0,1 (1/10) M⊕  Kuiper 1973 0,025 (1/40) M⊕  Rawlins 19760,01 (1/100) M⊕Cruikshank, Pilcher, & Morrison 19780,002 (1/500) M⊕  Christy & Harrington 20060.00218 (1/459) M⊕  Buie et al.

In 1973 het Dennis Rawlins beweer Pluto se massa is omtrent dieselfde as dié van die maan Triton, gebaseer op die ooreenkomste met die periodisiteit en helderheidswisseling van Triton. Dit stem ooreen met wat die sterrekundiges Walter Baade en E.C. Bower al in 1934 gesê het. Omdat Triton se massa toe beskou is as rofweg 2,5% van dié van die Aarde-Maan-stelsel (meer as 10 keer sy werklike massa), was Rawlins se bepaling van Pluto se massa ook verkeerd. Dit was egter klein genoeg dat hy die afleiding kon maak dat Pluto nie Planeet X is nie. In 1976 het Dale Cruikshank, Carl Pilcher en David Morrison van die Universiteit van Hawaii spektraallyne van Pluto se oppervlak bestudeer en vasgestel dit moet metaanys bevat, wat hoogs weerkaatsend is. Dit het beteken Pluto is glad nie donker nie, maar besonder helder, en sy massa kon nie meer as ’n 100ste M⊕ gewees het nie.Croswell (1997), p. 57.

Pluto se massa is eindelik in 1978 finaal vasgestel nadat die Amerikaanse sterrekundige James W. Christy sy maan Charon ontdek het. Dit het hom en Robert Harrington van die Amerikaanse Vlootsterrewag in staat gestel om die massa van die Pluto-Charon-stelsel regstreeks te meet deur die maan se wenteling om Pluto te bestudeer. Hulle het bepaal Pluto se massa is 1,31×1022 kg; rofweg ’n 500ste van die Aarde s’n en ’n 6de van die Maan s'n, en heeltemal te klein om die afwykings in die buiteplanete se wentelbane te veroorsaak. Lowell se "voorspelling" was dus blote toeval: As daar ’n Planeet X is, is dit nie Pluto nie.Croswell (1997), pp. 57–58.

Verdere soeke na Planeet X
Ná 1978 het ’n paar sterrekundiges bly soek na Lowell se Planeet X, oortuig daarvan daar moet nog ’n planeet wees wat die buiteplanete se wentelbane versteur nadat bewys is dit is nie Pluto nie.

In die 1980's en 1990's het Robert Harrington ’n soeke begin na die ware oorsaak van die versteurings.Croswell, pp. 56–71 Hy het bereken enige Planeet X sou rofweg drie keer so ver as Neptunus van die Son af wees; sy wentelbaan sou hoogs eksentriek wees en ’n groot helling met betrekking tot die sonnebaan hê – sy wentelbaan sou ’n hoek van rofweg 32 grade met dié van die ander planete vorm. Die reaksie hierop was gemeng. Die bekende Planeet X-skeptikus Brian G. Marsden van die Kleinplaneetsentrum het uitgewys die afwykings in wentelbane is ’n 100ste so groot as wat deur Le Verrier waargeneem is en kon maklik die gevolg van ’n waarnemingsfout gewees het.Croswell (1997), pp. 62–63.

In 1972 het Joseph Brady van die Lawrence Livermore- Nasionale Laboratorium onreëlmatighede in die beweging van Halley se Komeet bestudeer. Hy het beweer dit kan veroorsaak word deur ’n planeet so groot soos Jupiter anderkant Neptunus, by 59 AE, wat in ’n retrograde wentelbaan om die Son is. Beide Marsden en die Planeet X-voorstander P. Kenneth Seidelmann het die hipotese egter gekritiseer en bewys Halley se Komeet skiet onreëlmatige strome materiaal uit en dit veroorsaak veranderings in sy baan. Hulle het ook gesê ’n voorwerp so groot soos Brady se Planeet X sou die wentelbane van die bekende buiteplanete ontsettend beïnvloed.Croswell (1997), p. 63.

In 1988 het A.A. Jackson en R.M. Killen die stabiliteit van Pluto se baanresonansie met Neptunus bestudeer deur toets-"Planeet X'e" met wisselende massas en afstande van Pluto in modelle te gebruik. Pluto en Neptunus se wentelbane is in ’n 3:2-resonansie, wat voorkom dat die twee planete bots of selfs naby mekaar kom. Daar is bevind die hipotetiese voorwerp moet ’n massa van meer as 5 aardmassas hê om die resonansie te versteur en dat ’n groot verskeidenheid voorwerpe anderkant Pluto kan voorkom sonder dat die resonansie versteur word. Vier toetswentelbane van ’n trans-Pluto-planeet is vir 4 miljoen jaar vooruit getoets om te bepaal watter uitwerking dit op die resonansie tussen Pluto en Neptunus sou hê. Daar is bevind planete anderkant Pluto met ’n massa van 0,1 en 1 aardmassas, in wentelbane by onderskeidelik 48,3 en 75,5 AE, versteur nie die 3:2-resonansie nie. Toetsplanete van 5 aardmassas en halflengteasse van 52,5 en 62,5 AE versteur wel die resonansie oor 4 miljoen jaar.

Planeet X verkeerd bewys
Harrington is in Januarie 1993 oorlede sonder dat hy Planeet X gevind het.Croswell (1997), p. 66. Ses maande tevore het E. Myles Standish data van Voyager 2 se verbyvlug van Neptunus in 1989 – wat die planeet se massa afgeskaal het met 0,5%, omtrent soveel soos Mars se massa – gebruik om die swaartekraginvloed op Uranus te herbereken. Toe Neptunus se aangepaste massa gebruik is in die berekenings, het die onreëlmatighede in Uranus se wentelbaan, en daarmee saam die behoefte aan ’n Planeet X, verdwyn. 

Daar is geen afwykings in die bane van enige ruimtetuie soos Pioneer 10 en 11 of Voyager 1 en 2 wat toegeskryf kan word aan die swaartekraginvloed van ’n groot, onontdekte voorwerp in die buitenste Sonnestelsel nie.Littman (1990), p. 204. Vandag stem die meeste sterrekundiges saam dat Planeet X, soos Lowell dit gedefinieer het, nie bestaan nie.

Ontdekking van ander trans-Neptunus-voorwerpe
duimnael|280px|links|’n Vergelyking van die grootste 10 TNV's: Pluto, Eris, Haumea, Makemake, Gonggong, Quaoar, Sedna, Orcus, Salacia en 2002 MS4. Onder is die Aarde en die Maan.
Ná die ontdekking van Pluto en Charon is geen voorwerpe anderkant Neptunus ontdek nie, tot met die ontdekking van 15760 Albion in 1992. Sedertdien is duisende trans-Neptunus-voorwerpe (TNV's) ontdek. Die meeste word nou gereken as deel van die Kuipergordel, ’n swerm ysliggame wat oorgebly het ná die vorming van die Sonnestelsel wat net anderkant Neptunus naby die vlak van die sonnebaan om die Son wentel. Nie een van hulle is so groot soos Pluto nie, maar van hulle (soos Sedna) is aanvanklik in die media as "nuwe planete" beskryf.

In 2005 het die sterrekundige Mike Brown en sy span die ontdekking aangekondig van  (later  hernoem, na die Griekse godin van twis en onenigheid): ’n TNV wat aanvanklik geglo is effens groter as Pluto is. Kort daarna is die voorwerp in ’n nuusvrystelling van Nasa se Jet Propulsion Laboratory as die "tiende planeet" beskryf.

Eris is nooit amptelik as ’n planeet geklassifiseer nie en die IAU se 2006-definisie van ’n planeet bepaal dat beide Eris en Pluto dwergplanete is, en nie planete nie, omdat hulle nie hulle omgewing "skoongevee" het nie. Hulle wentel nie alleen om die Son nie, maar as deel van ’n gordel soortgelyke voorwerpe. Pluto self word nou gereken as behorende tot die Kuipergordel en die grootste dwergplaneet – ook groter as Eris, wat egter wel ’n groter massa het.

’n Paar sterrekundiges, veral Alan Stern, die hoof van Nasa se New Horizons-sending na Pluto, is oortuig daarvan dat die IAU se definisie verkeerd is. Hulle glo Pluto, Eris en alle ander groot TNV's, soos , , ,  en , behoort as planete erken te word. Die ontdekking van Eris het nie weer die Planeet X-teorie laat herleef nie, want dit is veels te klein om ’n uitwerking op die buiteplanete se wentelbane te hê.

Ander voorgestelde trans-Neptunus-planete
Hoewel die meeste sterrekundiges glo Lowell se Planeet X bestaan nie, het ’n paar die idee laat herleef dat ’n groot, onsigbare planeet ’n waarneembare swaartekraguitwerking in die buitenste Sonnestelsel kan hê. Daar word dikwels na hierdie hipotetiese voorwerpe as "Planeet X" verwys, hoewel die idees oor dié voorwerpe aansienlik kan verskil van Lowell se idee.

Wentelbane van verafgeleë voorwerpe
Sedna se wentelbaan
Toe Sedna ontdek is, het sy vreemde wentelbaan gelei tot vrae oor sy ontstaan. Sy perihelium (verste afstand van die Son af) is so ver (sowat 76 AE) dat geen huidige meganisme dié eksentrieke wentelbaaan kan verduidelik nie. Dit is te ver van die planete om deur die swaartekrag van Neptunus of enige ander reuseplaneet geraak te word en te verbonde aan die Son om beïnvloed te word deur buitekragte soos galaktiese getye. Hipoteses oor sy besonderse wentelbaan sluit in dat dit deur ’n verbygaande ster beïnvloed is, dat dit van ’n ander planeetstelsel aangetrek is of dat dit deur ’n trans-Neptunus-planeet na sy huidige posisie geruk is. 

Die beste manier om die rede vir sy vreemde wentelbaan te vind was om ’n paar ander voorwerpe in ’n soortgelyke streek op te spoor waarvan die wenteleienskappe ’n aanduiding van hulle geskiedenis kan gee. As Sedna deur ’n trans-Neptunus-planeet in sy huidige posisie geruk is, sal enige ander voorwerp in dié streek ’n soortgelyke perihelium hê.

Opwinding oor Kuipergordel-wentelbane
In 2008 het Tadashi Mukai en Patryk Sofia Lykawka voorgestel dat ’n verafgeleë planeet so groot soos Mars of die Aarde wat tans in ’n uiters eksentrieke wentelbaan tussen 100 en 200 AE is, met ’n wentelperiode van 1 000 jaar en ’n baanhelling van 20° tot 40°, verantwoordelik is vir die struktuur van die Kuipergordel. 

Hulle het verder voorgestel die versteurings van dié planeet het die eksentrisiteite en baanhellings van die trans-Neptunus-voorwerpe beïnvloed, die planetesimale skyf by 48 AE afgesny en die wentelbane van voorwerpe soos Sedna van Neptunus afgesonder. Tydens Neptunus se migrasie na die buitenste deel van die Sonnestelsel is hierdie planeet glo in ’n buiteresonansie met Neptunus vasgevang en het sy wentelbaan ’n groter perihelium ontwikkel, terwyl die oorblywende trans-Neptunus-voorwerpe in stabiele wentelbane gebly het.

Langwerpige wentelbane van ’n groep KGV's
In 2012 het Rodney Gomes die wentelbane van 92 Kuipergordelvoorwerpe (KGV's) in ’n model gebruik en ontdek ses van dié wentelbane is baie langwerpiger as wat die model voorspel. Hy het die afleiding gemaak dat dit veroorsaak word deur die aantrekkingskrag van ’n verafgeleë planeetmetgesel, byvoorbeeld ’n voorwerp so groot soos Neptunus by 1 500 AE. Dié groot voorwerp sou veroorsaak dat die periheliums van voorwerpe met halflengteasse groter as 300 AE skommel en dat die voorwerpe verskuif word in wentelbane wat met dié van planete kruis, soos dié van  en , of in afgesonderde wentelbane, soos dié van Sedna.

Ontdekking van sameklossing van KGV's
In 2014 het sterrekundiges die ontdekking aangekondig van , ’n groot voorwerp met ’n wentelbaan soos Sedna met ’n wentelperiode van 4 200 jaar en ’n perihelium van rofweg 80 AE. Volgens hulle was dit ’n bewys van ’n moontlike trans-Neptunus-planeet. Trujillo en Sheppard het gereken die sameklossing van die argumente van periheliums van VP113 en ander uiters verafgeleë TNV's dui op die bestaan van ’n "superaarde" van tussen 2 en 15 aardmassas verder as 200 AE, en moontlik in ’n skuins wentelbaan by 1 500 AE.

In 2014 het sterrekundiges by die Universidad Complutense in Madrid voorgestel die beskikbare data dui op die bestaan van meer as een trans-Neptunus-planeet; daaropvolgende werk het aangedui die bewyse is sterk genoeg.

Verdere ontleding en die Planeet Nege-hipotese
Op 20 Januarie 2016 het Brown en Batygin ’n artikel gepubliseer wat Trujillo en Sheppard se aanvanklike bevindings bevestig; hulle het ’n superaarde (wat Planeet Nege genoem is) voorgestel, gebaseer op ’n statistiese sameklossing van die argumente van periheliums naby nul en ook die klimmende knope naby 113° van ses verafgeleë TNV's. Hulle het uitgewerk dit het ’n massa van omtrent 10 aardmassas (sowat 60% van Neptunus se massa) en ’n halflengteas van sowat 400 tot 1 500 AE.

Waarskynlikheid
Selfs sonder swaartekragbewyse het Mike Brown, die ontdekker van Sedna, gereken Sedna se wentelperiode van 12 000 jaar alleen dui op die bestaan van ’n aardgrootte-voorwerp anderkant Neptunus. Sedna se wentelbaan is so eksentriek dat dit vir net ’n klein deel van sy wentelperiode naby die Son is, waar dit maklik waargeneem kan word. Dit beteken dat, tensy sy ontdekking ’n uiters groot toeval was, daar moontlik nog talle voorwerpe met rofweg Sedna se deursnee in die omgewing van sy wentelbaan ontdek sal kan word. 

Mike Brown het opgemerk: "Sedna is sowat driekwart so groot soos Pluto. As daar 60 voorwerpe driekwart so groot soos Pluto [daar buite] is, dan is daar moontlik 40 voorwerpe so groot soos  As daar 40 voorwerpe so groot soos Pluto is, dan is daar moontlik 10 wat twee keer so groot soos Pluto is. Daar is moontlik drie of vier wat drie keer so groot soos Pluto is, en die grootste van hierdie  is moontlik so groot soos Mars of die Aarde." Volgens hom sal so ’n voorwerp as dit ontdek word egter steeds ’n dwergplaneet wees volgens die huidige definisie, al is dit amper so groot soos die Aarde, want dit sou nie sy omgewing skoon genoeg gevee het nie.

Kuiperkrans en "Planeet Tien"
Die idee van ’n moontlike trans-Neptunus-planeet het ook ontwikkel om die sogenaamde Kuiperkrans. Die Kuipergordel eindig skielik op ’n afstand van 48 AE van die Son af. Brunini en Melita het gespekuleer dat dié skielike einde toegeskryf kan word aan die bestaan van ’n voorwerp met ’n massa van tussen dié van Mars en die Aarde wat verder as 48 AE lê. Die teenwoordigheid van ’n voorwerp met dieselfde massa as Mars in ’n ronde wentelbaan by 60 AE lei egter tot ’n populasie van trans-Neptunus-voorwerpe wat nie met waarnemings ooreenstem nie. Dit sou byvoorbeeld die plutino-populasie in ’n groot mate uitgewis het. Sterrekundiges het nog nie die moontlikheid uitgesluit van ’n voorwerp met dieselfde massa as die Aarde wat verder as 100 AE lê en ’n eksentrieke wentelbaan met ’n groot helling het nie. 

Rekenaarsimulasies deur Patryk Lykawka van die Kobe-universiteit dui daarop dat ’n voorwerp met ’n massa van tussen 0,3 en 0,7 M⊕ wat vroeg in die Sonnestelsel se bestaan deur Neptunus na buite gewerp is en wat tans in ’n langwerpige wentelbaan tussen 101 en 200 AE van die Son af is, die Kuiperkrans en die vreemde afsondering van voorwerpe soos Sedna en  kan verduidelik. Hoewel sommige sterrekundiges soos Renu Malhotra en David Jewitt dié voorstel versigtig ondersteun het, het ander soos Alessandro Morbidelli dit afgeskiet as "vergesog". 

In 2017 het Malhotra en Kat Volk geargumenteer dat ’n onverwagte wisseling in die baanhellings van KGV's verder as die krans by 50 AE ’n bewys is van ’n moontlike Marsgrootte-planeet van dalk tot 2,4 M⊕ wat aan die rand van die Sonnestelsel voorkom. Baie nuusbronne het daarna verwys as "Planeet Tien".https://www.space.com/37295-possible-planet-10.htmlhttps://www.sciencemag.org/news/2017/06/forget-about-planet-nine-here-s-evidence-planet-10 

Ander voorgestelde planete
Tyche is ’n hipotetiese gasreus wat volgens sommige in die Sonnestelsel se Oortwolk kan lê. Dit is in 1999 die eerste keer voorgestel deur die astrofisici John Matese, Patrick Whitman en Daniel Whitmire van die Universiteit van Louisiana in Lafayette. Hulle het gereken die bewys van Tyche se bestaan kan gesien word in ’n veronderstelde onewewigtigheid in die punte van oorsprong van langperiodekomete. In 2013 het Matese en Whitmire die komeetdata herbeoordeel en opgemerk dat Tyche, as dit bestaan, opspoorbaar sou wees in die argief van data wat deur Nasa se WISE-teleskoop versamel is. In 2014 het Nasa aangekondig die WISE-opname sluit enige moontlike voorwerp met Tyche se eienskappe uit, wat daarop dui dat Tyche soos deur Matese, Whitman en Whitmire voorgestel, nie bestaan nie.

Volgens die oligargteorie van planeetvorming was daar in die vroeë stadiums van die Sonnestelsel se evolusie honderde planeetgrootte-voorwerpe, bekend as oligarge. In 2005 het die sterrekundige Eugene Chiang gespekuleer dat hoewel sommige van hierdie oligarge die planete geword het wat ons vandag ken, die meeste deur swaartekragwisselwerkings na buite gewerp sou gewees het. Sommige is dalk heeltemal uit die Sonnestelsel geskiet en het dwaalplanete geword, terwyl ander in ’n halo om die Sonnestelsel sal wentel, met wentelperiodes van miljoene jare. Dié halo sal lê tussen 1 000 en 10 000 AE van die Son af, of tussen ’n derde en dertiende van die afstand na die Oortwolk.New Scientist, 23 Julie 2005, uitg. 2509, Far-out worlds, just waiting to be found

In Desember 2015 het sterrekundiges by die ALMA-interferometer in Chili ’n kort reeks 350 GHz-pulse waargeneem. Volgens hulle kon die oorsprong óf ’n reeks onafhanklike bronne gewees het óf ’n enkele vinnig bewegende bron. Hulle het besluit laasgenoemde is die waarskynlikste en het na aanleiding van sy spoed uitgewerk dat as die voorwerp aan die Son gebonde is, dit sowat 12 tot 25 AE ver sou lê en ’n deursnee van 220 tot 880 km (dié van ’n dwergplaneet) sou hê. Hulle het die voorwerp "Gna" genoem, na ’n vinnig bewegende boodskappergodin in die Noorse mitologie. As dit egter ’n dwaalplaneet was wat nie aan die Son gebonde was nie, kon dit so ver as 4 000 AE weg gewees het, en baie groter. Die verslag is nooit amptelik aanvaar nie en is onttrek totdat die resultate bevestig is. Wetenskaplikes was meestal skepties oor die waarneming. Mike Brown se kommentaar was: "As dit waar is dat ALMA per ongeluk ’n massiewe voorwerp in die buitenste Sonnestelsel ontdek het in sy klein, klein, klein sigveld, sou dit daarop dui dat daar iets soos 200 000 aardgrootte-planete in die buitenste Sonnestelsel  Selfs beter; ek het nou net besef as daar so baie aardgrootte-planete bestaan het, sou dit die hele Sonnestelsel gedestabiliseer het en sou ons almal gesterf het."

Beperkings op nog planete
Die volgende waarnemings beperk tans die massa en afstand van enige moontlike verdere planete in die Sonnestelsel:
’n Ontleding van middel-infrarooi-waarnemings met die WISE-teleskoop het die moontlikheid uitgesluit van enige voorwerp so groot soos Saturnus (95 M⊕) tot by 10 000 AE, en enige voorwerp so groot soos Jupiter of groter tot by 26 000 AE. WISE versamel steeds nuwe data en Nasa het die publiek genooi om die data te help deursoek vir bewyse van planete verder as hierdie perke deur middel van die burgerwetenskapprojek "Backyard Worlds: Planet 9".
Met moderne data oor die perheliums van Saturnus, die Aarde en Mars het Lorenzo Iorio tot die gevolgtrekking gekom dat enige onbekende planeet met ’n massa van 0,7 M⊕ verder as 350 tot 400 AE moet lê; enigeen met ’n massa van 2 M⊕ verder as 496 tot 570 AE en een met ’n massa van 15 M⊕ verder as 970 tot 1 111 AE. In navorsing deur ’n ander groep sterrekundiges wat ’n meer omvattende model van die Sonnestelsel gebruik het, is bevind Iorio se gevolgtrekkings is net gedeeltelik korrek. Hulle ontleding van Cassini-data oor Saturnus se wentelbaan het hulle oortuig dat ’n planeet met die eienskappe van Batygin en Brown se Planeet Nege sou kon voorkom by 630 AE van die Son af.

Sien ook
Sterrekundeportaal

Verwysings

Bibliografie





Nog leesstof





Skakels
 "Planet X Discovered??" deur PBS SpaceTime
 SEDS oor Planeet X
 Andrew Coates se eenvoudige opsomming van die geskiedenis van die soeke na en eise oor Planeet X

Kategorie:Hipotetiese planete