Rejsen til Planet X

Planet X er større end Jorden, men antageligt opbygget på samme måde som de store gasplaneter i solsystemet. (Illustration: NASA)

Planet X er større end Jorden, men antageligt opbygget på samme måde som de store gasplaneter i solsystemet. (Illustration: NASA)

Måske har vores solsystem alligevel ni planeter, selv om Pluto for 10 år siden blev degraderet til dværgplanet. Det er nemlig muligt, at der langt ude i solsystemet findes en planet med mindst 10 gange Jordens masse. Der er endnu ingen, der har set planeten, men det er nu ikke så mærkeligt, da den ifølge beregninger aldrig kommer Solen nærmere end 7 gange Plutos afstand.

Det diskuteres stadig om 'Planet X' findes. Det eneste bevis, vi har for dens eksistens, er banerne for nogle af de tusinder af små iskloder, der kredser i Kuiperbæltet udenfor Neptuns bane. Nogle af de små iskloder har nemlig baner, der stærkt tyder på, at de er påvirket af tyngdekraften fra en endnu ukendt stor planet.

Det var de to forskere Konstantin Batygin og Mike Brown fra Caltech, der startede diskussionen om Planet X med en artikel i The Astronomical Journal fra 20 januar.

Pluto er en af de største kloder, man kender i Kuiperbæltet, men altså ikke stor nok til at blive regnet for en 'rigtig' planet.

Hvad beregningerne viser

Vi vil ikke her gå ind i den temmelig tekniske diskussion om, hvordan Batygin og Brown har beregnet massen og banen for planet X. Men metoden, de har anvendt, er videnskabelig anerkendt, og man kan da kun håbe, at deres artikel sætter gang i en egentlig eftersøgning af Planet X.

Der findes teleskoper store nok til at observere planeten, hvis den findes – men de er så efterspurgte, at man ikke vil bruge dem til en sådan eftersøgning, før man har en meget god ide om, hvor på himlen man skal lede.

Men lad os nu antage, at Planet X findes, og at Batygin og Browns beregninger er korrekte. I så tilfælde ved vi allerede tre ting om planet X:

  • Dens masse er omkring 10 gange Jordens masse
  • Omløbstiden om Solen er omkring 19000 år
  • Banen er aflang mellem 280 AE og 1120 AE fra Solen

Her bruger vi den såkaldte astronomiske enhed (AE). Det gør astronomer normalt, når de skal beskrive en bane i solsystemet. Definitionen af 1 AE er uhyre simpel, det er nemlig Jordens afstand til Solen, eller cirka 150 millioner km. For tiden er Plutos afstand fra Solen ca. 33 AE, altså 33 gange Jordens afstand til Solen.

Nu har vi jo lige besøgt Pluto, så hvad er muligheden for at sende en rumsonde til Planet X, og hvad kan vi forvente at finde?

En meget lang rejse

Det er helt sikkert, at det bliver noget af en udfordring at sende en rumsonde til Planet X. Rumsonden New Horizons som i juli fløj forbi Pluto er den hurtigste rumsonde, der nogensinde er opsendt. Alligevel var den 9,5 år om at nå Pluto, og dens nuværende hastighed er 3,1 AE/år.

Selv om Planet X for tiden skulle være tæt på Solen, så ville New Horizons være 90-100 år om at nå ud til planeten. Hvis Planet X for tiden er i sit fjerneste punkt 1120 AE fra Solen vil flyvetiden være over 360 år.

Det er klart urealistisk. Vi skal have en rumsonde, der flyver helst 10 gange hurtigere end New Horizons for at få nogle realistiske flyvetider. Det er ikke spor let, selv med den nye store SLS raket, NASA er ved at bygge. Den mest realistiske mulighed er at forsyne rumsonden med et stort solsejl, og så sende sonden ind meget tæt på Solen.

Her kan sollyset virkelig give sejlet et kraftigt skub, og hvis man så også flyver forbi Jupiter for at få endnu et skub fra planetens tyngdekraft, så skulle det nok være muligt at flyve 5-10 gange hurtigere end New Horizons. Men det vil kræve nogle omfattende beregninger at give et endeligt svar.

Nu er en kort rejsetid på 10-40 år selvfølgelig bedre end rejsetider, som måles i århundreder – men der er et problem. Rumsonden vil nemlig ved ankomst fare forbi Planet X med en sådan fart, at der ikke bliver meget tid til at foretage observationer. New Horizons fløj forbi Pluto med en fart på 50.000 km i timen, og det gav kun omkring et døgn til at foretage virkeligt detaljerede observationer.

En 10 gange hurtigere rumsonde vil kun opholde sig få timer i nærheden af Planet X, og det er jo ikke noget stort udbytte for en investering på mange milliarder dollar og en flyvetid på flere årtier.

Superjord eller minineptun?

Det er nu blevet klart, at vort solsystem er usædvanligt ved ikke at have en klode med en masse på 2-10 gange Jordens masse. Mindst 60 % af de exoplanetsystemer, vi har undersøgt, har nemlig en eller flere af disse såkaldte 'Superjordkloder'.

Nu skal man ikke tro, at alle planeter af denne størrelse bare er store udgaver af Jorden. Jorden er en planet af klippe og metal, og det er sjældne stoffer i universet. Nye undersøgelser tyder da også på, at det kun er de mindste superjordkloder med masser op til 3-4 gange Jordens masse, der har en opbygning som Jordens.

Langt de fleste – og i hvert fald dem med en masse på 10 gange Jordens masse – minder mere om en gasplanet som Neptun, som har en masse på 17 gange Jordens masse.

Det er planeter med en dyb og tæt atmosfære af brint og helium. Længere nede findes et tykt lag af is, og inderst måske en mindre kerne af klippe og metal. Planeter af denne type har fået navnet 'Mini-Neptun', og de er måske blandt de mest almindelige typer af planeter i universet.

Vand er en forudsætning for liv

Hvis Planet X er en 'Mini-Neptun' kan den trods sin store afstand fra Solen teoretisk have mulighed for liv.

Den dybe og tætte brintatmosfære er nemlig ganske god til at holde på varmen, og hvis Planet X har en indre varmekilde eller tidligere har været tættere på Solen, så noget af isen er smeltet til vand, så kan havene i princippet godt stadig findes – også selv om Solen er så langt borte, at den kun er en klar stjerne på himlen.

Vand er en nødvendig forudsætning for liv. Men liv kræver ud over vand også energi og mineraler. Mineraler kræver, at havet er i kontakt med klipper, og hvis der nu er en indre energikilde, så kan der være steder, hvor varmt, mineralholdigt vand vælter op fra undergrunden. Vi kender fænomenet her fra Jorden, hvor de såkaldte 'black smokers' er små oaser på havbunden.

Her vrimler det med mærkelige væsener, som netop får både energi og mineraler fra sådanne varme kilder, og som klarer sig ganske glimrende uden sollys.

Hvis der nu dybt nede skulle findes et hav med tilsvarende oaser på Planet X, har vi desværre ikke nogen mulighed for at undersøge det med en rumsonde, der på få timer farer forbi planeten.

En flygtning fra solsystemet?

Hvis Planet X findes, så er den ret sikkert ikke dannet i sin nuværende bane langt borte fra Solen. Herude er der nemlig ikke stof nok til at danne en så stor planet. Det mest sandsynlige er, at Planet X er dannet meget tættere på Solen, i det område, hvor vi i dag finder de store planeter Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun.

Men ved solsystemets dannelse for 4,6 milliarder år siden var der kaos. Selv de store planeter ændrede deres baner, og når planeter som Jupiter og Saturn flytter sig, så skal alle de mindre planeter passe på. Ved solsystemets kaotiske begyndelse kan en eller flere endda ret store planeter være slynget ud – og nogle endda helt bort fra solsystemet.

Så måske findes der endnu flere planeter, som engang for længe siden har været en del af vort solsystem – men som nu driver omkring i det enorme tomrum mellem stjernerne. I virkeligheden kender vi meget mindre til solsystemet, end vi tror...

Underverdenens dronning

Nu ved vi jo ikke engang om Planet X findes, men hvis den bliver bekræftet, så skal den jo have et navn.

Her er et bud: Persefone, som er datter af ingen ringere end selve Zeus, og som i den græske mytologi er underverdenens dronning.

Det passer i hvert fald meget godt med, at Pluto i den græske mytologi er et tilnavn for underverdenens gud Hades.

Denne artikel er oprindeligt publiceret som et blogindlæg.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.

Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om, hvorfor denne 'sort hul'-illusion narrer din hjerne.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med over en halv million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk


Det sker