Percival Lowell bio je čovjek s mnogo mana. Vrlo bogati putopisac i biznismen iz 19. stoljeća pročitao je knjigu o Marsu i na temelju toga odlučio postati astronom. Tijekom sljedećih desetljeća iznio je niz fantastičnih tvrdnji.
Bio je uvjeren da postoje Marsovci i mislio je da ih je pronašao (a nije). Drugi su dokumentirali čudne linije koje prolaze planetom, a Lowell je sugerirao da se radi o kanalima koji su izgrađeni kao posljednji pokušaj umiruće civilizacije da dođe do vode iz polarnih ledenih površina. Iskoristio je svoje bogatstvo za izgradnju kompletne zvjezdarnice, samo kako bi imao bolji pogled. Pokazalo se da je riječ o optičkoj iluziji koju stvaraju planine i krateri na Marsu kad ih se gleda kroz nekvalitetne teleskope, piše BBC.
Lowell je vjerovao da planet Venera ima žbice, što se u njegovim bilješkama vidi kao paukove niti koje izviru iz središta (a koje ne postoje). Iako su ih njegovi suradnici pokušali pronaći, činilo se da je samo on mogao vidjeti taj neočekivani detalj. Danas se pretpostavlja da su to bile sjene koje su proizlazile iz šarenice njegova oka dok je gledao kroz teleskop.
No, najviše je Lowell bio odlučan pronaći deveti planet u Sunčevu sustavu, hipotetski planet X, za kojeg se u to vrijeme smatralo da je odgovoran za nepravilne orbite planeta najudaljenijih od Sunca, hladno-plavih i ledenih divova Urana i Neptuna. Iako nikad nije ugledao tog fantomskog monstruma, potraga je progutala posljednje desetljeće njegova života. Nakon nekoliko nervnih slomova, umro je u 61. godini. Nije mogao pretpostaviti da će potraga trajati i 2021. godine, piše Index.
Lažni trag
Neopterećen vlastitom smrtnošću, Lowell je oporukom ostavio milijun dolara za pronalaženje planeta X. Tako je nakon kratkog prekida zbog pravnog spora s njegovom udovicom Constance Lowell, njegova zvjezdarnica nastavila potragu. Samo 14 godina kasnije, 18. veljače 1930., mladi astronom gledao je dvije fotografije neba prošaranog zvijezdama i spazio malu mrlju. Pronašao je planet Pluton koji se neko vrijeme smatrao planetom X.
Ali to nije dugo potrajalo. Uskoro su znanstvenici shvatili da to ne može biti ono što je Lowell tražio jer nije bio ni približno dovoljno velik da odvuče Neptun i Uran s njihovih očekivanih orbita. Pluton je bio samo slučaj uljez koji se našao u tom području.
Konačni udarac planetu X 1989. godine zadao je svemirski brod Voyager 2 koji je prohujao pored Neptuna i otkrio da je nešto lakši nego što se prvotno mislilo. Imajući to na umu, jedan je NASA-in znanstvenik izračunao da su orbite vanjskih planeta cijelo vrijeme imale smisla. Lowell je pokrenuo potragu koja uopće nije bila potrebna. No, baš kad je ugašen koncept skrivenog planeta, postavljeni su temelji za njegovo uskrsnuće.
Voyagerova misija dovela je do još jednog velikog otkrića – postojanja Kuiperova pojasa. Ova kozmička krafna smrznutih objekata proteže se odmah iza Neptunove orbite i jedno je od najvećih obilježja Sunčeva sustava. Toliko je golema da se smatra kako sadrži stotine tisuća objekata promjera većeg od 100 kilometara te bilijun kometa.
Ubrzo su znanstvenici shvatili da Pluton vjerojatno nije jedini veliki objekt u vanjskim dijelovima Sunčeva sustava te se počeli pitati je li Pluton zapravo planet. Potom su pronašli Sednu (oko 40 posto Plutonove veličine), Quaoar (oko polovine veličine Plutona) i Eris (gotovo iste veličine kao Pluton). Postalo je jasno da astronomima treba nova definicija.
Međunarodna astronomska unija odlučila je 2006. godine da se Pluton degradira na patuljasti planet, zajedno s drugim otkrivenim prinovama. Mike Brown, profesor planetarne astronomije na California Institute of Technologyju koji je vodio znanstvenu ekipu koja je identificirala Eris, sebe smatra “čovjekom koji je ubio Pluton”. Devetog planeta više nema.
Sablasni potpis
Istodobno je otkriće tih novih objekata otkrilo novi trag u potrazi za skrivenim planetom.
Pokazalo se da se Sedna ne kreće kako je očekivano, prateći eliptične prstenove oko Sunca, unutar Kuiperova pojasa. Umjesto toga, ovaj patuljasti planet kreće se bizarnom i neočekivanom putanjom, od samo 76 distanci Zemlja-Sunce (oko 11 milijardi kilometara) u centru Sunčeva sustava do više od 900 distanci (oko 135 milijardi km). Sednina orbita toliko je krivudava da joj treba 11.000 godina da bi se zaokružila, posljednji put kad je Sedna bila na sadašnjoj poziciji ljudi su tek otkrili poljoprivredu. Izgledalo je kao da nešto odvlači Sednu s očekivane putanje.
Moguće je da se radi o hipotetskoj prinovi u Sunčevu sustavu, ali ne onako kako se prije mislilo. Isti onaj Mike Brown koji je ubio Pluton, zajedno s kolegom Konstantinom Batiginom, također profesorom planetarnih znanosti na Caltechu, 2016. godine napisao je rad u kojem nagađa o postojanju golemog planeta, pet do deset puta većem od Zemlje.
Njihova ideja proizašla je iz zapažanja da Sedna nije jedini objekt koji odskače. Ima ih još šest i svi imaju odmak prema istom smjeru. Postoje i drugi tragovi, poput činjenice da je svaki objekt nagnut na svojoj osi u potpuno istom smjeru. Dva znanstvenika izračunala su da je vjerojatnost da svih šest svemirskih tijela bude slučajno povučeno u istom smjeru pod istim nagibom samo 0,007 posto.
“Smatrali smo da je ovo prilično zanimljivo. Kako je to uopće moguće? Ovakvo okupljanje objekata bi se s vremenom raspršilo pod utjecajem gravitacija planeta”, kaže Batigin za BBC.
Umjesto toga, oni sugeriraju da je Planet 9 ostavio svoj sablasni otisak u vanjskim dijelovima Sunčeva sustava, iskrivljujući orbite objekata oko sebe svojom gravitacijskom silom. Nekoliko godina kasnije, broj svemirskih tijela koja se uklapaju u ekscentrični orbitalni uzorak povećao se na 19. Iako nitko još nije vidio hipotetski planet, o njemu se može zaključiti dosta toga. Kao i kod drugih objekata izvan Kuiperova pojasa, orbita novog Planeta 9 bila bi toliko iskrivljena da se kreće od 600 distanci Zemlja-Sunce (90 milijardi km) do 300 distanci (45 milijardi km). Znanstvenici su također nagađali i o njegovoj estetici, napisavši da je zaleđen i da ima čvrstu jezgru kao Uran ili Neptun, piše Index.
Potom je tu i intrigantno pitanje odakle je uopće mogao doći Planet 9. Zasad postoje tri glavne teorije. Jedna je da se formirao tamo gdje se trenutačno skriva, što Batigin odbacuje kao malo vjerojatno jer bi to zahtijevalo da se rani Sunčev sustav protegne daleko do njegova skrovišta. Postoji zanimljiva sugestija da je Planet 9 zapravo uljez, objekt koji je davno ukraden drugoj zvijezdi dok je Sunce još bilo u zvjezdanom jatu u kojem je rođeno.
“Problem s ovakvom pričom je u tome da će Sunce u sljedećem susretu isto tako vjerojatno izgubiti planet. Dakle, statistički je ovaj model problematičan”, objašnjava Batigin.
Zatim imamo Batiginovo omiljeno objašnjenje, za koje ipak kaže kako nije sasvim pouzdano. U ovom scenariju, planet se formirao mnogo bliže Suncu, u vrijeme kad je Sunčev sustav još bio u ranoj fazi postojanja i planeti su se tek počeli koagulirati iz plina i prašine.
“Planet 9 nekako se motao oko područja formacije velikih planeta, potom su ga odgurnuli Jupiter ili Saturn, da bi na kraju njegova orbita bila modificirana prolazećim zvijezdama”, rekao je Batigin.
Zašto ga ne vidimo?
Naravno, sve ovo vodi očitom pitanju – ako je Planet 9 zaista tamo, zašto ga nitko još nije pronašao?
“Nisam imao predodžbu kako je teško pronaći Planet 9, sve dok ga nisam počeo tražiti teleskopom zajedno s Mikeom. Teško ga je pronaći zato što većina astronomskih istraživanja ne traži jednu konkretnu stvar”, nastavlja Batigin.
Na primjerom, astronomi obično traže klasu objekata, poput određen vrste planeta. Čak i ako su rijetki, ako se istražuje dovoljno široko prostranstvo, pronaći će se nešto. Ali tražiti konkretan objekt kao što je Planet 9, nešto je sasvim drugo.
“On se nalazi u jednom sasvim malom djeliću neba”, kaže Batigin dodajući da je drugi faktor u potrazi vremenska raspoloživost prave vrste teleskopa.
“Jedina opcija za traženje Planeta 9 trenutačno je teleskop Subaru”, rekao je Batigin. Ovaj 8,2-metarski uređaj smješten je na vrh uspavanog vulkana Maunakeje na Havajima i sposoban je uhvatiti čak i slabo svjetlo udaljenih nebeskih tijela. S obzirom na to da je zasjenjeni planet tako daleko, mala je vjerojatnost da će odražavati puno sunčeve svjetlosti.
“Imamo samo jedan uređaj koji možemo koristiti, a godišnje na njemu dobijemo možda tri noći. Dobra je vijest da Vera Rubin teleskop postaje operativan u sljedećih nekoliko godina i oni će ga vjerojatno pronaći”, smatra Batigin. Ovaj teleskop sljedeće generacije koji se trenutačno gradi u Čileu, sustavno će skenirati nebo, fotografirajući cjelokupni dostupan pogleda, svakih nekoliko noći.
Intrigantna alternativa
Međutim, postoji jedan zaista neobičan scenarij u kojem planet na ovaj način nikad neće biti pronađen. Možda ipak nije riječ o planetu, nego o crnoj rupi.
“Svi dokazi o postojanju planeta su gravitacijski”, ističe James Unwin, profesor fizike sa Sveučilišta Illinois u Chicagu koji je prvi iznio ovu teoriju, zajedno s Jakobom Scholtzom, istraživačem Sveučilišta u Torinu.
Unwin kaže kako postoje i drugi objekti koji mogu stvarati snažnu gravitacijsku silu. Umjesto Planeta 9 mogla bi postojati mala kugla ultrakoncentrirane tamne tvari ili iskonska crna rupa. Budući da su crne rupe među najgušćim objektima u svemiru, Unwin objašnjava da je posve moguće da jedna takva iskrivljuje orbite udaljenih objekata u vanjskom Sunčevu sustavu.
Crne rupe kakve poznajemo obično uključuju zvjezdane crne rupe koja imaju masu triput veću od Sunca i supermasivne crne rupe, koje su milijune ili milijarde puta teže od Sunca. Dok ove prve nastaju iz umirućih zvijezda koje se urušavaju same u sebe, ove druge su tajnovitije. Možda počinju kao kolosalne zvijezde koje implodiraju, a potom postupno akumuliraju sve više mase proždirući sve oko sebe, uključujući i druge crne rupe.
Iskonske crne rupe su drukčije. Nikad nisu uočene, ali smatra se da potječu iz maglice energije i materije koje su se formirale u prvoj sekundi Velikog praska. U tako neujednačenom okruženju, neki dijelovi svemira možda su postali tako gusti da su se stisnuli u malene džepove s masom planeta. Unwin ističe da ova crna rupa nije nastala od zvijezde, budući da takva tijela zadržavaju svoje snažno gravitacijsko privlačenje, a ova je samo koncentrirana. Čak i najmanje zvjezdane crne rupe imaju masu triput veću od Sunca, pa bi to značilo da postoje tri dodatna Sunca koja privlače planete Sunčevu sustavu. Ukratko, definitivno bismo primijetili takvo nešto.
Međutim, Unwin i Scholtz kažu da bi to mogla biti iskona crna rupa, jer se smatra da su one znatno manje.
“Budući da su takva tijela rođena u ranim fazama svemira, gusta područja od kojih su nastala možda su bila posebno mala. Kao rezultat toga, masa sadržana u ovoj crnoj rupi može biti značajno manja od mase zvijezde. Možda se radi o samo nekoliko kilograma”, rekao je Scholtz za BBC. Ovo je u skladu s nagađanjima o masi Planeta 9, za koju se smatra da je deset puta veća od Zemljine.
Kako bi to izgledalo? Trebamo li biti zabrinuti? Bi li ovo moglo biti još uzbudljivije od otkrivanja planeta? Prvo, iskonske crne rupe dovoljno su guste da iz njih nikakva svjetlost ne može pobjeći. One su najdublji oblik crnog. To znači da se ova crna rupa ne može vidjeti nijednim postojećim teleskopom. Ako bismo gledali ravno u nju, jedini trag njene prisutnosti bila bi praznina, sićušni procjep u zvjezdanom pokrivaču na noćnom nebu, piše Index.
To nas dovodi do pravog problema. Iako bi masa ove crne rupe bila jednaka procijenjenoj masu Planeta 9, dakle deset puta veća od mase Zemlje, bila bi zgusnuta u volumen veličine naranče. Da bismo pronašli takav objekt, potrebna je određena domišljatost. Dosadašnji prijedlozi uključuje traženje gama zraka koje emitiraju predmeti dok upadaju u crne rupe ili slanje stotina malih svemirskih letjelica koje bi uz malo sreće mogle proći dovoljno blizu da ih privuče i ubrza na uočljivu razinu.
Budući da misteriozno gravitacijsko privlačenje proizlazi iz najudaljenijih dijelova našeg Sunčeva sustava, sonde bi se morale slati laserskim navođenjem sa Zemlje, koje bi ih ubrzalo na 20 posto brzine svjetlosti. Ako bi sonde putovale sporije, trebale bi im stotine godina da stignu do crne rupe, pa bi eksperiment potrajao duže od ljudskog životnog vijeka. Ove futurističke letjelice već se razvijaju za još jednu ambicioznu misiju, projekt Breakthrough Starshot, čiji je cilj poslati ih u zvjezdani sustav Alpha Centauri, udaljen 4.37 svjetlosnih godina.
Ako bismo otkrili prijeteću crnu rupu, a ne hladan planet, Unwin kaže kako nema razloga za paniku: “U središtu naše galaksije nalazi se supermasivna crna rupa, ali nismo zabrinuti da će progutati Sunčev sustav jer smo u stabilnoj orbiti oko nje”. Dakle, iako primitivna crna rupa usisava sve što joj se nađe na putu, to ne bi uključivalo i Zemlju koja joj se, kao i drugi unutarnji planeti, nikad ne približava.
“Ne radi se o usisavaču”, objašnjava Unwin dodajući da iz perspektive bilo koga sa Zemlje, postojanje neotkrivene crne rupe u Sunčevu sustavu nije toliko različito od postojanja neotkrivenog planeta. No, dok su zvjezdane i iskonske crne rupe u suštini iste, ove potonje nikad nisu pronađene i proučene, pa se očekuje da će razlika u razmjerima dovesti i do nekih bizarnih fenomena.
“Rekao bih da su stvari koje se događaju s malim crnim rupama zanimljivije od onoga što se događa s velikim crnim rupama”, kaže Scholtz.
Jedan od primjera je postupak prigodno nazvan špagetifikacija, koji često ilustrira basna o astronautu koji je došao preblizu crnoj rupi, do točke s koje ni svjetlost ne može pobjeći te pao glavom prema naprijed. Iako su glava i stopala bile udaljene samo koji metar, razlika u gravitacijskim silama koje djeluju na njih bile su tako velike da je astronaut bio rastegnut poput špageta.
Zanimljivo je da bi ovaj učinak trebao biti dramatičniji što je crna rupa manja. Scholtz objašnjava da se radi o relativnoj udaljenosti. Ako ste visoki dva metra i padnete preko granice djelovanja koja je samo jedan metar od središta iskonske crne rupe, razlika u položaju vaše glave i stopala veća je u usporedbi s veličinom crne rupe. To znači da biste se rastegnuli mnogo više nego da se upali u zvjezdanu crnu rupu koja je promjera milijunima kilometara.
Špagetifikacija je već uočena teleskopom, kad je jedna zvijezda došla preblizu crnoj rupi na 215 milijuna svjetlosnih godina od Zemlje i pritom bila rastrgana. No, ako u našem Sunčevu sustavu postoji iskonska crna rupa, to bi astrofizičarima omogućilo proučavanje njenog ponašanja izbliza. Što Batigin misli o mogućnosti da je dugo traženi deveti planet zapravo crna rupa?
“To je kreativna ideja i ne možemo je potpuno isključiti, ali mislim da su planeti ipak malo češći. Možda je to samo moja pristranost, budući da sam profesor planetarnih znanosti”, rekao je Batigin.
Dok Unwin i Scholtz navijaju za iskonsku crnu rupu kako bi eksperimentirali, Batigin je jednako željan otkriti divovski planet, navodeći činjenicu da su u galaksiji najčešći upravo planeti mase slične Planetu 9.
“Većina egzoplaneta koji kruže oko zvijezda sličnih Suncu veći su od Zemlje i bitno manji od Neptuna i Urana”, dodaje Bagatin. Ako znanstvenici ipak pronađu nestali planet, to će biti najbliže što mogu doći u uvidu kakvi planeti postoje drugdje u galaksiji. Vrijeme će pokazati hoće li ova potraga biti uspješnija od Lowellove, ali Batigin je uvjeren da je njihova misija potpuno drukčija: “Svi su prijedlozi prilično različiti u podacima koje žele objasniti i u mehanizmima koje koriste u objašnjenju”.
U svakom slučaju, potraga za legendarnim devetim planetom već je pomogla promijeniti naše razumijevanje Sunčeva sustava. Tko zna što ćemo još pronaći prije nego potraga završi, piše Index.
