2016 年初め、二人の惑星科学者は、冥王星の軌道をはるかに超えた太陽系の深部に幽霊惑星が隠れていると宣言しました。遠く離れた氷の世界の奇妙な軌道に基づいて行われた彼らの主張は、地球の質量の約10倍と推定されるこのいわゆるプラネット・ナインを見つける競争をすぐに引き起こした。 「これには本当に磁力があるのです」とイェール大学の天文学者グレゴリー・ラフリンは言う。 「つまり、私たちの太陽系で地球質量 10 倍の惑星を発見するということは、比類のない科学的規模の発見となるでしょう。」
現在、天文学者らは、遠く離れた別の世界（おそらく準惑星と同じくらいの大きさ）を発見したと報告している。その軌道は非常に奇妙であり、プラネット・ナインによって導かれた可能性が高い。この天体は、プラネット ナインの存在を最初に主張したカリフォルニア工科大学の天文学者、コンスタンチン・バティギン氏とマイケル・ブラウン氏による特定の予測を裏付けるものだ。 「これはプラネット・ナインが存在するという証拠ではありません」と、ミシガン大学の天文学者であり、新しい論文の共著者であるデビッド・ガーデス氏は述べた。 「しかし、私たちの太陽系にこのような天体が存在するということは、プラネット ナインの主張を裏付けるものだと思います。」
Lucy Reading-Ikanda/Quanta Magazine
ゲルデス氏と彼の同僚は、太陽系面よりはるか上の領域を調査することによって宇宙の膨張の加速を調査するプロジェクトであるダークエネルギー調査のデータからこの新しい天体を発見しました。このため、太陽系内の物体は主に面内を周回しているため、太陽系内の物体を見つけるためのツールとしては考えられません。しかし、それこそがこの新しい天体をユニークなものにしている理由です。その軌道は太陽系の面に対して 54 度傾いています。それはゲルデス氏も予期していなかったものだった。しかし、バティギンとブラウンはそれを予測しました。
2年前、バティギン氏とブラウン氏は、カイパーベルト天体として知られるいくつかの遠い世界の特異な軌道に基づいて、プラネット・ナインの存在を主張した。その少数の個体群は太陽系の同じ象限に向かって外側に向かってループしており、これは偶然に起こる可能性は極めて低い現象です。バティギンとブラウンは、第 9 惑星がこれらの世界を奇妙な軌道に誘導しているに違いないと主張しました。
さらに、バティギンとブラウンは、時間が経つにつれて、プラネット ナインの重力がこれらのカイパー ベルト天体を現在の平面から押し出し、より高い軌道傾斜角に押し出すだろうとも予測しました。天文学者たちはすでに、太陽系の面に対して垂直に太陽を周回する奇妙な集団を発見していましたが、この 2 つの集団の間を移動する物体を捉えたことはありませんでした。 「そのような軌道に何かを乗せる現実的な方法はありません。それがまさに私たちがプラネット・ナインから予測したものであることを除いては」とブラウン氏は語った。 Batygin 氏は、新しいオブジェクトが彼らのモデルに非常に完璧に適合しているため、シミュレーション内のデータ ポイントの 1 つのように見えると述べています。 「優れた理論はデータを再現しますが、優れた理論は新しいデータを予測します」と彼は言いました。
ダークエネルギー調査は、2014 年末にこの新物体の証拠を初めて検出しました。それ以来、ゲルデス氏と彼の同僚は何年もかけてその軌道を追跡し、その起源を理解しようと努めてきました。新しい論文の中で、彼らは既知の太陽系内でこの天体について多くのシミュレーションを実行し、時計を一度に45億年ずつ進めたり戻したりした方法について説明しています。この物体がどのようにしてそのような傾いた軌道に着陸したのかを説明できるものは何もありませんでした。彼らが9番目の惑星（バティギンとブラウンの予測に完全に一致する特徴を持つ惑星）を加えて初めて、この奇妙な軌道が最終的に意味をなした。ミシガン大学の大学院生で、新しい論文の筆頭著者であるジュリエット・ベッカー氏は、「プラネット・ナインをシミュレーションに投入した瞬間に、この天体のような物体を形成できるだけでなく、絶対に形成できるようになる」と語った。プラネット・ナインとの強力かつ持続的な相互作用が、天体の傾斜を高め、太陽系面から遠ざける唯一の方法と思われる。 「これほど傾斜の高い天体をカイパーベルトに生息させる合理的な方法は他にありません」とバティギン氏は言う。 「プラネット ナインの存在の根拠は、本当に素晴らしいものになったと思います。」
他の天文学者はそれほど確信を持っていません。その理由の一部は、初期の太陽系が依然として謎に包まれているためです。科学者たちは、太陽は星団の中で誕生したのではないかと考えています。つまり、初期の惑星は他の星と何度も接近遭遇し、今日では不可能と思われる経路をたどったのではないかと考えられています。そして、たとえ恒星が散り散りになったとしても、初期の太陽系には数万個の準惑星が含まれていた可能性があり、2015年BP519（新天体と呼ばれる）をそのような奇妙な軌道に押し込むのに必要な重力のナッジを提供した可能性がある。 「私にとってプラネット・ナインは、太陽系が展開した可能性のある数多くの方法のうちの1つです」と、この研究には関与していないクイーンズ大学ベルファストの天文学者ミシェル・バニスター氏は語った。 「それは可能性のあるアイデアです。」しかし、現時点ではそれは単なるアイデアにすぎません。
しかし、天文学者たちがより大きな宇宙を調べると、この考えはそれほど驚くべきものではないようです。地球の質量の 2 ～ 10 倍の惑星は銀河系全体に信じられないほど多く存在しており、私たちの太陽系に惑星が存在しないのは奇妙です。 「もしそれが私たちの太陽系になかったら、つまり賭け金がそれほど高くなかったとしたら、この仮説はほぼ確実に正しいと思います」とラフリン氏は語った。 「あまりにも素晴らしいという事実だけが、私を立ち止まらせてしまうのです。」私たちの太陽系内で9番目の惑星を見つけることは、変革をもたらすと同時に、並外れたインスピレーションを与えるだろう、と彼は語った。 「それは科学的手法の劇的な裏付けとなるでしょう。真実が裁判にかけられている現代においては、非常に新鮮なものとなるでしょう。」
この記事は Wired.com に、日本語では Wired.jp に、スペイン語では Investigacionyciencia.es に転載されました。
