Luotaimet ovat käyneet tutkimassa kaikkia Aurinkokunnan tunnettuja planeettoja, joita on Maan lisäksi seitsemän, ja niinpä tähtitieteilijät tietävätkin paljon niiden ominaisuuksista. Noin kaksikymmentä kertaa niin etäällä Auringosta kuin Neptunus kiertää ehkä vielä tuntematon yhdeksäs planeetta, joka voisi selittää tunnettujen kappaleiden kiertoradoissa havaitut poikkeamat sekä sen, miksi Aurinkokunnan planeettojen taso on kallellaan.
Teoria yhdeksännestä planeetasta eli Planeetta X:stä esiteltiin vuonna 2014, ja sen jälkeen siitä on tullut jo niin laajalti hyväksytty, että Nasa pitää sen olemassaoloa todennäköisempänä kuin sitä mahdollisuutta, että planeettaa ei olisi.
Nyt yhdysvaltalainen teoreettinen fyysikko Edward Witten on ehdottanut planeetan olemassaolon selvittämiseksi menetelmää, joka on yhtaikaa sekä huipputekninen että yksinkertainen.
Sadat pienet alukset kartoittamaan Aurinkokunnan ulkolaitoja
Witten, joka muun muassa on mullistanut niin sanotun supersäieteorian kaiken synnystä, on julkaissut vielä vertaisarvioimattoman artikkelinsa avoimessa arXiv-internetarkistossa. Hänen ehdotuksensa mukaan Aurinkokunnan ulkolaidoille kohdistettaisiin mattopommitus pienillä luotaimilla.
Satojen pienten alusten vauhti kiihdytettäisiin 0,1 prosenttiin valonnopeudesta valopurjeilla, joita ohjattaisiin Maahan sijoitetuilla lasereilla.
Ehdotusta on innoittanut Breakthrough Starshot -hanke, jonka tavoitteena on lähettää pieniä avaruusaluksia Aurinkokunnan lähimpään naapuritähtijärjestelmään Alfa Centauriin 4,37 valovuoden päähän Maasta.
Katso, miten laserit voivat ampua luotaimia Aurinkokuntaan:
Luotaimissa on erittäin tarkka kello ja radiolähetin, ja jokainen luotain lähettää etukäteen määritettynä ajankohtana signaalin, jonka tulo Maahan kestää yhä kauemmin aina sitä mukaa kuin alukset kiitävät Aurinkokunnasta poispäin.
Maassa tähtitieteilijät synkronoivat signaalien lähtöajankohdat atomikellolla ja mittaavat, milloin signaalit saapuvat perille. Signaalien matkaan kuluneesta ajasta voidaan laskea kaikkien luotainten kulloinenkin etäisyys Maasta ja sen pohjalta laatia kartta siitä, miten luotainparven matka Aurinkokunnan halki etenee.
Luotainten lentäessä Aurinkokunnan sisäosien halki ulospäin niitä vetää puoleensa tunnettujen planeettojen painovoima, joka viivästyttää vastaanotettujen signaalien tuloa. Tästä muodostuu kaava, jonka tähtitieteilijät pystyvät ennustamaan.
Jos luotainparvi ohittaa Planeetta X:n, mittaustuloksissa näkyy ennalta arvaamattomia viivästyksiä, jotka Wittenin mukaan voivat paljastaa tuntemattoman kappaleen sijainnin, kiertoradan ja massan.
Planeetta X selittää Aurinkokunnan outouksia
Neptunuksen radan ulkopuolisella alueella kiertää kaikkiaan yli 3 000 niin sanottua transneptunista kappaletta – englanniksi trans-Neptunian objects (TNO). Näistä kaukaisimmat käyttäytyvät kummallisesti. Jos yhtälöön kuitenkin lisätään tuntematon planeetta, kummallisuuksiin löytyy logiikka.
Liila kiertorata
Tähtitieteilijät eivät osaa selittää, miksi esimerkiksi pikkuplaneetta Sedna ja vastaavat transneptuniset kappaleet kiertävät pitkillä elliptisillä radoilla. Esimerkiksi Sednan pitkulainen rata ulottuu 20 kertaa niin kauas kuin Pluton rata. Tällaisen radan taustalla on yleensä planeetta, joka on yhteentörmäyksessä muuttanut kiertolaisen kurssia. Kyseiset kappaleet eivät kuitenkaan ole yhteydessä mihinkään Aurinkokunnan tunnetuista planeetoista, ja niiden yhteinen suunta ei todennäköisesti ole voinut syntyä sattumalta.
Sinivihreä kiertorata
Muiden transneptunisten kappaleiden – esimerkiksi kappaleen 2015 BP519 Caju – radat ovat lähes suorassa kulmassa siihen akseliin nähden, jota Aurinkokunnan muut kappaleet kiertävät. Tähtitieteilijöiden mallien mukaan mikään tunnettu massa ei ole voinut synnyttää tätä kulmaa.
Oranssi kiertorata
Vasta kun tähtitieteilijät lisäävät simulointeihin Planeetta X:n, suorassa kulmassa olevat radat tuntuvat olevan kohdallaan. Planeetta X:n massan vetovoima voi myös selittää, miksi akseli, jota Aurinkokunnan planeetat kiertävät, on kallistunut kuusi astetta Auringon päiväntasaajaan nähden. Tämä mysteeri on nimittäin tuottanut tutkijoille päänvaivaa vuosien ajan.
Planeetta X voi olla myös musta aukko
Se, ettei Planeetta X:ää ole vielä löydetty, voi yhden teorian mukaan johtua siitä, että Neptunus peittää sen loisteellaan. Siinä tapauksessa planeettaa ei voitaisi nähdä Maasta ennen kuin tuhannen vuoden kuluttua.
Tähtitieteilijät ovat hiljattain esittäneet uuden teorian, jonka mukaan Planeetta X olisikin todellisuudessa niin sanottu alkuperäinen musta aukko – hypoteettinen jäänne universumin syntyajoilta, joka muun muassa voisi selittää osan pimeästä aineesta.
Witten myöntää, ettei hänen hankkeessaan takuuvarmasti löydetä Planeetta X:ää. Jos kuitenkin niin käy, Aurinkokunta ei vain saisi yhdeksättä planeettaa, vaan saisimme myös suurelta osin selityksen siihen, millainen Aurinkokunnan rakenne on ja millaiset sen kappaleiden keskinäiset suhteet ovat.