De jacht op Planeet Negen

De veronderstelling dat er een negende planeet in de verste regionen van ons zonnestelsel hangt, beroert de gemoederen. Astronomen zoeken naar de beste manier om de planeet, als ze bestaat, zo snel mogelijk in beeld te krijgen.

In het recentste nummer van het vakblad Astronomy & Astrophysics leggen twee experts in de evolutie van planeten uit hoe ze denken dat Planeet Negen eruitziet. Planeet Negen is voorlopig niet meer dan een idee, een hypothese die voortvloeide uit uitgebreide computersimulaties van de bewegingen van kleine hemellichamen in de verste verten van ons zonnestelsel. Die bewegingen konden (voorlopig) alleen verklaard worden door het – hypothetische – bestaan van een planeet die een gigantisch grote omloop rond de zon maakt.

De nieuwste analyse besluit, op basis van de schaarse beschikbare gegevens, dat de planeet tien keer zwaarder zou zijn dan de aarde, met een straal van ongeveer 3,7 keer die van de aarde en een temperatuur van minus 226 graden Celsius. Ze zou heel weinig licht van de zon reflecteren en vooral goed zichtbaar zijn in het infrarood, wat impliceert dat een zoektocht het best zou gebeuren met telescopen die in het infrarode deel van het lichtspectrum opereren. De beste telescopen om de zoektocht tot een goed einde te brengen, zijn evenwel nog in aanbouw. De speurtocht naar Planeet Negen zal hun afwerking wellicht versnellen.

Maar wetenschappers wachten niet tot de nieuwe telescopen beschikbaar zijn. Toen de mogelijkheid van een negende planeet in ons zonnestelsel begin dit jaar werd bekendgemaakt, in The Astrophysical Journal, was de euforie veel groter dan het scepticisme waarmee eerdere claims over een nieuwe verre planeet in onze ruimtelijke achtertuin onthaald werden. Er zijn sinds de oudheid slechts twee nieuwe planeten in ons zonnestelsel gevonden: Uranus (in 1781) en Neptunus (in 1846). In 1930 werd de planeet Pluto beschreven, maar die werd in 2006 gedegradeerd tot een dwergplaneet, toen bleek dat ze in feite niet veel meer was dan een grote ijskomeet. Sindsdien telt ons zonnestelsel acht planeten.

De nieuwe planeet, die voorlopig gemakshalve Planeet Negen wordt genoemd, zou vijfduizend keer groter zijn dan Pluto. Het is ironisch dat haar bestaan gepostuleerd werd door dezelfde Amerikaanse astronoom die verantwoordelijk was voor de ‘dood’ van Pluto als planeet. De hypothetische planeet zou door haar aantrekkingskracht een stuk ruimte domineren dat veel groter is dan de invloedssfeer van een van onze andere planeten. Planeet Negen zou gemiddeld twintig keer verder van de zon staan dan Neptunus, de (voorlopig) verste planeet in ons zonnestelsel. Haar omlooptijd rond de zon zou iets tussen 10.000 en 20.000 jaar bedragen.

Een spookbeeld

Maar is ze er wel? De uitgevoerde computersimulaties besluiten dat het niet anders kan. De analysen steunen op de bizarre bewegingen van een aantal ijskometen in de zogenoemde Kuipergordel: een zone aan de rand van ons zonnestelsel met een massa kleine hemellichamen. Die staan onder invloed van de aantrekkingskracht van grotere objecten. Sommige ijsblokken maken samen bewegingen die in feite alleen verklaard kunnen worden door het bestaan te veronderstellen van Planeet Negen, waarvan de aantrekkingskracht de bewegingen zou sturen.

De analyse werd nog overtuigender toen de simulaties uitwezen dat de aanwezigheid van Planeet Negen nog andere ruimteverschijnselen kon verklaren, zoals de mysterieuze banen van twee andere objecten aan de rand van ons zonnestelsel. Het is altijd mooi als een hypothese meer doet dan strikt datgene te verklaren waarvoor ze is ontwikkeld. Daarenboven voelen wetenschappers zich gesterkt door het feit dat Neptunus ook pas ontdekt werd nadat er vreemde onregelmatigheden waren vastgesteld in de baan van haar buurplaneet Uranus.

Sommige astronomen beweren zelfs dat het bestaan van Planeet Negen ons zonnestelsel ‘normaler’ zou maken dan het nu lijkt. Want in vergelijking met andere onderzochte zonnestelsels hebben wij geen ‘superaarde’: geen planeet met de omvang van enkele tot een tiental aardes. In andere stelsels zijn planeten met zulke afmetingen het algemeenst. In de meeste bestudeerde zonnestelsels zijn er ook planeten gevonden met een baan heel ver van hun ster, zoals deze waarin Planeet Negen zich zou bevinden. Het lijkt op wetenschappelijke wishful thinking, maar alle argumenten zijn goed om de enorme zoekinspanningen te verantwoorden. Het is wetenschap op de grenzen van geloofwaardigheid, zei een expert in het vakblad Nature, maar zo zou wetenschap altijd moeten zijn, zeker als je grenzen wilt verleggen.

Eindeloos geduld

Nu is de vraag: hoe ga je de planeet vinden? Alleen haar ruwe baan om de zon is bekend, maar niet de plaats op die baan waar ze momenteel zou zijn. Aangezien ze zich héél ver van de zon bevindt, is haar baan uiterst lang. Wetenschappers vergeleken de uitdaging al met het zoeken van niet een naald, maar de afgebroken punt van een naald in een hooiberg. Of met het zoeken van een naald in een hooiberg waarbij je uitsluitend door een strotje voor het drinken van frisdrank kunt kijken – het strootje is dan een telescoop. Het zou het gemakkelijkst zijn dat de planeet zich dicht bij de zon zou bevinden, maar daar zou ze geweldig hard schijnen, zodat ze in dat geval waarschijnlijk al ontdekt zou zijn.

Bizar in deze context is dat wetenschappers al meer dan tweeduizend planeten in andere zonnestelsels dan het onze ontdekt hebben (zogenaamde exoplaneten). Meestal ontdekken ze die op basis van hun invloed op de ster waar ze omheen draaien, want zelf zijn ze niet te zien. Maar voor de verste regionen in óns zonnestelsel kunnen die technieken niet gebruikt worden. Daarom zijn astronomen nu bezig om met eindeloos veel geduld, en veel computerwerk, systematisch stukjes van de uiterste rand van ons zonnestelsel af te speuren, in de hoop dat ze op de planeet zullen stuiten. Want tot ze gevonden is, zal Planeet Negen niet meer dan een spookbeeld blijven, weliswaar een dat tot de verbeelding spreekt.

Een intrigerende vraag is hoe de planeet zo ver in ons zonnestelsel kon ontstaan. De eerste hypothese die daarover gelanceerd werd, was dat ze als een gasgigant veel dichter bij de zon ontstond, maar vervolgens door andere planeten, zoals de reuzen Jupiter en Saturnus, naar buiten geknikkerd werd, als in een turbulent kosmisch biljartspel – het jonge zonnestelsel moet zelfs naar ruimtenormen een kolkend gebeuren geweest zijn. Tijdens die verhuizing zou ze geleidelijk zijn afgekoeld, waarbij ze gas verloor en vertraagde, zodat ze terechtkwam in de baan waarin ze zich nu zou bevinden. Echte optimisten sluiten trouwens niet uit dat er meerdere superaardes deel zouden uitmaken van ons zonnestelsel.

In New Scientist verscheen onlangs evenwel een theorie die stelde dat Planeet Negen niet in ons zonnestelsel zou zijn ontstaan, maar gestolen werd van een andere ster. Ze zou dus actief ons zonnestelsel ingetrokken zijn. Aangezien de zon ontstond in een cluster met minstens duizend andere sterren, zou die theorie niet eens zo onwaarschijnlijk zijn. De kans dat ze correct is, wordt momenteel op maximaal amper twee procent geschat, maar in een eindeloos grote wereld met eindeloos veel sterren en mogelijkheden voor planeten is dat niet eens zo laag. Om uitsluitsel te krijgen over de ontstaanskwestie, moet de planeet uiteraard gevonden worden.

DOOR DIRK DRAULANS

Wetenschappers sluiten niet uit dat er meerdere superaardes in de verste regionen van ons zonnestelsel voorkomen.

Het is als zoeken naar een naald in een hooiberg, waarbij je uitsluitend door een drankstrootje kunt kijken.

Reageren op dit artikel kan u door een e-mail te sturen naar lezersbrieven@knack.be. Uw reactie wordt dan mogelijk meegenomen in het volgende nummer.

Partner Content