Caltech araştırmacıları dış güneş sisteminde tuhaf ve uzun yörüngeye sahip dev bir gezegenin kanıtlarını elde etti. Araştırmacıların Dokuzuncu Gezegen olarak adlandırdığı cisim yaklaşık 10 Dünya kütlesinde ve Neptün’ün Güneş’e uzaklığına göre Güneş’ten 20 kat daha uzakta (4,5 milyar km) bulunuyor. Güneş’in çevresindeki turunu 10.000 ile 20.000 yıl arasında tamamlıyor.
Araştırmacılar, Konstantin Batygin ve Mike Brown, matematiksel modelleme ve bilgisayar benzetimi yoluyla gezegenin varlığını ortaya koydu ancak cisim henüz doğrudan gözlenmedi.
“Bu gerçekten dokuzuncu gezegen. Geçmişte bu bölgede iki gezegen keşfi yapılmıştı, bu ise üçüncü. Güneş Sistemi’ndeki bu bölgede yığınla cisim var ve burada yapılan her keşif heyecan verici olmaktadır” diyor Brown.
Brown, Pluto’nun 5000 katı kütleli cismin gezegen olduğunu tartışmanın anlamsız olduğunu, cismin dokuzuncu gezegen olduğunu vurguluyor. Cüce gezegenlerin tersine Dokuzuncu Gezegen çevresine kütle çekimsel kuvvetle hakim.
“Başından beri bu gezegenin varlığından şüphe duyduk. Ancak eğer öyle bir gezegen varsa yörüngesi nasıl olurdu ve dış güneş sistemini nasıl etkilerdi sorusunun yanıtlarını aradık. 150 yıldan bu yana sürdürülen gezegen sayımı çalışmalarıyla birlikte elimizde artık sağlam kanıtlar bulunuyor” diyor Batygin.
Teorik olarak gezegeni keşfetmek kolay olmadı. 2014 yılında Brown’un içinde yer aldığı bir çalışmayla Kuiper Kuşağı’ndaki en uzak 13 cismin yörüngeleri belirlenmeye çalışıldı. Burada cisimlerin cüce gezegen olması üzerinde duruldu. Brown, daha sonra gezegen olasılığının ciddi bir şekilde ele alındığını belirtiyor.
Araştırmacılar çalışmada çok farklı yöntem ve yaklaşım uyguladı. Farklı fikirler ve olasılıklar dikkate alınarak çeşitli argümanlar geliştirildi. “Şimdiye kadar çalıştığım en eğlenceli Güneş Sistemi problemiydi” diyor Brown.
Uzaktaki altı cismin aynı yönlü eliptik yörünge izlediği farkedildi. Yörüngelerinde ise farklı hızlara sahiptiler. Bu keşif araştırmacıları şaşırttı.
“Cisimler neredeyse aynı hızlara sahip. Benzer şekilde Güneş Sistemi’ndeki sekiz gezegenin düzlemine göre yaklaşık 30 derece açı yapacak şekilde yörüngeleri vardı. Bunun olasılığı yüzde 0,007 dolayındadır. Bu da cisimleri etkileyen başka bir şeyin olduğunu gösterir” diyor Brown.
Böylece gezegen fikri ortaya atıldı. Buna göre gezegen kütle çekimsel etkiyle Kuiper Kuşağı’ndaki cisimleri etkiliyordu. Gözlenen altı cisimde bunlardandı. Bilgisayar benzetimleri de bu durumu onaylıyordu. Benzetimlerde Kuiper Kuşağı’na yerleştirilen gezegen bu durumla gerçek bir uyum gösteriyordu.
“Kuiper Kuşağı’ndaki gezegen rastgele yörüngede olamaz. Böyle bir durum gezegenle diğer cisimlerin çarpışmasına neden olur. Ancak gezegenle anti-hizalanmış yörüngeye sahip Kuiper Kuşağı cisimleri çarpışmayacaktır. Gezegen yakınına sokulan cisimleri iterek uzaklaştırır. Bu bir ebeveynin çocuğunu salıncakta sallaması gibidir.
“Öyle de olsa çok kuşkuluyum. Gök mekaniğinde şimdiye kadar böyle bir durum görülmemişti” diyor Batygin. Araştırmacılar modellerine ek özellikler koyarak sonuca baktı ve sonunda ikna oldular. “İyi bir kuram akla gelecek sorulara yanıt vermelidir. Umarım modelimiz bunları yanıtlayabilir ve çeşitli testleri başarıyla atlatır” diyor Batygin.
Dokuzuncu gezegenin varlığı gerçekten de Kuiper Kuşağı’ndaki cisimlerin hareketini açıklıyor. Üstelik yörüngelerine de kabul edilebilir yanıt veriyor. 2003 yılında Brown tarafından keşfedilmiş olan Sedna’nın Neptün tarafından yörüngesinden edilmediği de ortaya çıkmış oldu. Üstelik sadece Sedna’da değil. 2014’de keşfedilen VP113-2012’de Neptün’den oldukça uzakta olduğundan Dokuzuncu Gezegen tarafından yerinden edilmiş olması muhtemel.
Ancak araştırmacıların modelindeki varsayım Kuiper Kuşağı cisimlerinin gezegen düzlemine göre eğimli yörünge düzlemine sahip olmasıydı. Batygin bu benzetimi doğrulayan kanıtları aramaya başladı. Brown: “Aniden bu cisimleri fark ettik” diyor. Son üç yılda aranılan özelliklere sahip dört cisim belirlenmişti. “Bu cisimlerin yörünge konumları benzetimlerimizle uyumluydu. İşte o zaman adeti büyük bir coşku yaşadık” diyor Brown.
“Benzetim Kuiper Kuşağı’ndaki Sedna gibi cisimlerin yörüngesini de açıklıyordu. Bir taşla iki kuş vrmuştuk. Ancak bu durum iki kuştan fazlasının vurulduğu anlamına geliyor. Çünkü bir de gezegenin varlığı ortaya çıkıyordu” diyor Batygin.
Peki bu Dokuzuncu Gezegen nereden geldi, dış Güneş Sistemi’nde nasıl oluştu? Bilim insanları Jüpiter, Satürn, Uranus ve Neptün gaz devlerinin Güneş Sistemi oluştuğu dönemde çekirdeklerinin çevrelerindeki gazı toplayarak oluştuğunu düşünür. Zaman içinde aralarındaki itme-çekme kuvvetleri, çeşitli çarpışmalarla şimdiki yörüngelerine kavuştular. “Dört çekirdek yerine beş çekirdek oluşmasının önünde hiçbir engel yok” diyor Brown. O halde Dokuzuncu Gezegen beşinci çekirdek olabilir. Bu cisim Jüpiter ve Satürn’ün etkisiyle daha uzak bir yörüngeye itilmiş olabilir*.
Batygin ve Brown şimdi gezegeni gökyüzünde aramaya başladı. Bu çok kolay olacak gibi görünmüyor. Araştırılacak alan oldukça büyük. Yine de gezegenin kabaca yörüngesi belirlendi. Bölgenin önceki görüntüleri bu konuda kullanılabilir. Bu görüntülerde gezegen enberiye yakınsa görünebilir. Eğer değilse o zaman büyük teleskopların gözlemlerine ihtiyaç duyulacak: Hawaii’deki WM Keck Gözlemevi ve Subaru Teleskopu gibi. Bununla birlikte her türlü teleskop için Dokuzuncu Gezegen özel bir av olacaktır.
“Onu bulmak istiyorum. Başkası bulursa yine aynı sevinci yaşarım. Gezegenin varlığını hesaplayarak belirledik. Bu diğer insanlara ilham verecektir” diyor Brown.
Evrenin farklı köşelerinde keşfedilen gezegen yöntemleri de kullanılabilir. Bilindiği üzere diğer gezegenler yıldızlarına ya çok yakın ya da çok uzak olabiliyor. Bu gezegenlerin kütleleri genel olarak 1 ile 10 Dünya kütlesi arasında değişiyor.
“Ötegezenlerle ilgili en şaşırtıcı istatistik Dünya ile Neptün kütlesi arasında bolca gezegen olmasıdır. Şimdiye kadar bu istatistik Güneş Sistemi ile uyumlu değildi. Yeni gezegenle Güneş Sistemi’de diğerleriyle benzer istatistiğe kavuştu” diyor Batygin ve ekliyor:
Pluto gezegenlikten çıkarıldığından bu yana insanlar dokuz gezegenin sekiz gezegene indiğini bir türlü kabullenemiyordu. Şimdi sayı yine dokuza çıktı. Ama bunun için gezegenin gözlenmesi şart.”
*Bu model ilk önce bazı yıldızların gezegenlerinin çok uzakta olması nedeniyle oluşturulmuştu. Dokuzuncu Gezegen eğer gözlenirse aynı zamanda “göç eden” gezegen modeline önemli bir kanıt da gelmiş olacak.
Ek okuma: Arif Bayırlı’nın GökGünce’sinden…
