هل يختبئ كوكب آخر بحجم الأرض في المجموعة الشمسية؟

الأجرام التي توجد خارج مدار كوكب نبتون Trans-Neptunian objects (اختصاراً: الأجرام TNOs) هي أجسام جليدية تدور في الأعماق الخارجية المعتمة للمجموعة الشمسية وراء مدار كوكب نبتون. في السنوات الأخيرة لاحظ علماء الفلك عدداً من الظواهر الشاذة حول مدارات بعض الأجرام خارج مدار نبتون، والتي لا يمكن تفسيرها بسهولة بأي نموذج نظري حالي لتطور المجموعة الشمسية.

على سبيل المثال، هناك عدد كبير من الأجرام TNOs ذات مدارات عالية الميل، لكنها توجد على مسافة بعيدة جداً لا يستطيع عندها كوكب نبتون أن يحركها بقوة جذبه. كما لم تستطع أيضاً نظريات أخرى، مثل المرور القريب لكوكب غريب شارد، أن تفسر وجودها بنحو صحيح. وإضافةً إلى ذلك، فقد اكتُشف كثير من أجرام TNOs ”القصية“ Extreme في مدارات بيضاوية شديدة الاستطالة على مسافات بعيدة من الشمس مثل الكوكب القزم سِدنا Sedna، الذي تبلغ مسافة حضيضه الشمسي Perihelion 76 وحدة فلكية (وحدة فلكية واحدة هي متوسط المسافة بين الشمس والأرض) ويقطع مسافة مذهلة تبلغ 937 وحدة فلكية للوصول إلى نقطة الأوج. ومن الصعب أن نفسر كيف اضطربت حركة هذه العوالم لتبلغ مثل هذه المدارات المتطاولة.

أحد التفسيرات المقترحة، مع أنه ما زال يثير الجدل حالياً، هو أن مثل هذه الألغاز المتعلقة بأجرام TNOs قد تكون بسبب وجود كوكب كبير غير مكتشف بعد في حزام كويبر Kuiper Belt، والذي يشير إليه البعض باسم الكوكب التاسع. يستخدم باتريك صوفيا ليكاوكا Patryk Sofia Lykawka، وتاكاشي إيتو Takashi Ito، من جامعة كينداي والمرصد الفلكي الوطني الياباني، على التوالي، نمذجات حاسوبية للجزء الخارجي من المجموعة الشمسية لدراسة كيفية تأثير كوكب حزام كايبر المفترض على النمط المداري لأجرام TNOs.

لقد وجدا أن كوكباً بحجم الأرض تقريباً، وبكتلة 1.5 إلى 3 من مثل كتلتها، يدور في مدار بيضاوي الشكل، ويبعد حضيضه الشمسي مسافة 200 وحدة فلكية تقريباً، مع ميل خارج مستوى المجموعة الشمسية يبلغ 30° تقريباً، يمكن أن يفسر بعضاً من هذه الخصائص الغريبة لحزام كايبر الخارجي. وفضلاً عن ذلك، فإن وجود مثل هذا الكوكب يتوافق أيضاً مع الأعداد المرصودة لأجرام TNOs في مدارات أقرب مسافة إلى الشمس.

”يتوافق مثل هذا الكوكب على الأقل مع بعض الخصائص المرصودة للجزء الخارجي من المجموعة الشمسية“

من المهم أن نلاحظ أن هذا البحث لا يرقى إلى مستوى اكتشاف فعلي لكوكب بكتلة الأرض في الجزء الخارجي البعيد من المجموعة الشمسية، ولا يوجد دليل رصدي مباشر عليه. بدلاً من ذلك، ما يقوله ليكاوكا وإيتو هو أن الوجود المحتمل لمثل هذا الكوكب يتوافق على الأقل مع بعض الخصائص المرصودة للجزء الخارجي من المجموعة الشمسية، وقد يكون فعلاً هو السبب وراء بعضها. ولكن الأهم من ذلك بالنسبة إلى مثل هذه الافتراضات غير العادية، هو أن علماء الفلك يقدمون تنبؤات محددة عن الظواهر الأخرى التي قد يُحدثها مثل هذا الكوكب على وجه التحديد، وجود مجموعتين من أجرام TNOs أبعد مسافة من 150 وحدة فلكية، والتي اضطربت بسبب جاذبية كوكب حزام كايبر. وما هو أهم من ذلك، هو أنه يمكن اختبار هذه التنبؤات بأرصاد مستقبلية، ومن ثم توفير وسيلة يمكن بها تأكيد وجود مثل هذا الكوكب أرضي الحجم، أو دحض وجوده وهذا جزء مهم جداً من البحث العلمي.

إذا كان هناك بالفعل مثل هذا الكوكب المختبئ في حزام كايبر، فلن يمثل ذلك اكتشافاً مثيراً بحد ذاته وحسب، بل يمكن أيضاً، كما يقول ليكاوكا وإيتو، أن يقدم رؤى جديدة لفهمنا لكيفية تشكُّل الكواكب وتطوُّر مدارات أجرام الجزء الخارجي من المجموعة الشمسية خارج مدار كوكب نبتون.