Mange husker sikkert, dengang Pluto var Solsystemets yderste planet, og vi i alle astronomibøger kunne læse, at Solsystemet har 9 planeter.
Men så opdagede man, at Pluto bare var en af mange tusinde små iskloder uden for Neptuns bane. Pluto var måske den største, men der er flere andre, som er næsten lige så store.
Opdagelsen betød, at vi skulle lære to nye begreber: Det ene er Kuiperbæltet, som er navnet på det område, hvor de mange iskloder befinder sig – det svarer lidt til det asteroidebælte, vi har mellem Mars og Jupiter.
Det andet er begrebet dværgplanet.
Det er kloder, som måske nok er runde, men ikke store nok til at blive kaldt for rigtige planeter, og dem er der mange af ude i Kuiperbæltet. Så for at gøre det hele lidt mere overskueligt blev Pluto i 2006 degraderet til dværgplanet. Det betød så, at Solsystemet siden da kun har haft 8 planeter.
Det var der mange, som sørgede over. Der er også stadig astronomer og andre, som godt kunne tænke sig, at Pluto igen blev en ’rigtig’ planet.
Det er der nok ingen mulighed for. Men Solsystemet er stort, og astronomerne har aldrig opgivet at finde en klode stor nok til at være en rigtig planet så langt ude i Solsystemet, at den er flere tusinde år om at kredse bare én gang om Solen.
Finder vi en sådan planet, ja, så har Solsystemet igen ni planeter.
Problemet er bare, at det er uhyre vanskeligt at finde en sådan planet.
Hvis planeten findes, vil den befinde sig i et konstant tusmørke, fordi Solen er så langt borte, at den kun vil være en meget klar stjerne på himlen. Derfor bliver så lidt lys tilbagekastet, at kun meget store teleskoper har en mulighed for at se den – og problemet bliver endnu større, hvis man ikke ved, hvor man skal lede.
I år bliver der taget et nyt stort teleskop i brug, som giver de hidtil bedste muligheder for at finde Planet 9, hvis den findes – og det er helt sikkert, at man vil lede. Der er nemlig ved at komme flere og flere beviser for, at der kan findes en planet betydeligt større end Jorden i Solsystemets yderste udkant.
Beviserne samles
Det hele begyndte i 2004, hvor astronomen Michael Brown fandt en mærkelig lille isklode, som fik navnet Sedna.
Det usædvanlige ved Sedna er, at den ikke befinder sig i Kuiperbæltet, men langt udenfor. Det kan bedst beskrives ved at bruge den såkaldte astronomiske enhed (AE), som er den målestok, astronomerne bruger, når de skal angive afstande i Solsystemet.
En afstand på 1 AE er defineret som Jordens middelafstand til Solen på godt 150 millioner km. Målt i disse enheder har Neptun en afstand til Solen på 30 AE, mens Kuiperbæltet befinder sig mellem 30 og 50 AE fra Solen.
Men Sedna var noget for sig selv med en meget aflang bane mellem 76 AE og næsten 1000 AE fra Solen, altså langt uden for Kuiperbæltet, og med en tilsvarende lang omløbstid på 12.000 år.
Det var en lidt uventet opdagelse, men i de følgende år fandt man flere iskloder med næsten tilsvarende baner. Nu elsker astronomer forkortelser, og de kaldes nu for sednoider efter Sedna.
Den første udfordring var at forklare de meget aflange baner, som afviger meget fra de pæne, næsten cirkulære, baner, der er det normale i Solsystemet. Problemet blev ikke mindre af, at banerne ikke lå i samme plan som Jordbanen, men havde en hældning på omkring 20 grader i forhold til Jordbanen.
Det mest overraskende var dog, at når sednoiderne er nærmest Solen – det, som astronomerne kalder for 'perihel' - så sker det i nogenlunde samme område af Solsystemet.
For at forklare det opstillede astronomerne en række matematiske modeller for Solsystemet, hvor der var en Planet 9 i en bane langt uden for Kuiperbæltet. Resultatet var, at man kunne forklare banerne, hvis sednoidere var påvirket af tyngdekraften fra en ukendt stor planet med en masse på mellem 5 og 10 gange Jordens masse og en bane 700 AE fra Solen.
Det svarer til en afstand på 23 gange Neptuns afstand fra Solen, og herude er der næppe stof nok til at danne en planet større end Jorden.
Men i dag ved vi, at dannelsen af Solsystemet har været en voldsom affære, hvor planeter med deres tyngdekraft har kunnet slynge andre planeter langt væk fra det område, hvor de blev dannet. Derfor var det muligt at Planet 9 kunne være kommet fra et område nærmere Solen.
Holder beviset?
Man kan godt blive enige om, at en ukendt ’Planet 9’ kan være forklaringen på sednoidernes mærkelige baner, men det har ikke forhindret astronomerne i at søge efter andre forklaringer.
Her bliver det en anelse matematisk, for teorien om Planet 9 hviler på observationer af bare 6 sednoider. Men nu kender man langt flere små iskloder med baner langt uden for Kuiperbæltet, og de fleste har baner, som slet ikke ligner Sednas.
Disse iskloder kaldes under ét for 'ETNO', hvilket står for Extreme Trans Neptunian Orbit. Det betyder bare, at de har ofte meget aflange baner langt uden for selve Kuiperbæltet, men ellers har de ikke meget tilfælles.
I dag anses sednoider for bare en lidt speciel type ETNO, men bruger man hele samlingen af ETNO'er, så ser det hele ikke så simpelt ud. For bruger man samtlige baner som fundament for computerberegninger, så er der måske ikke noget grundlag for at antage eksistensen af en stor Planet 9.
Grundlæggende er argumentet, at det kan være en ren tilfældighed, at de seks sednoider er tættest på Solen i nogenlunde samme område.
Problemet er, at vi kun kan observere de små kloder, som alle er meget mindre end Pluto, i den korte tid de er tættest på Solen, altså nær 'perihel'. Hvis det er et tilfælde, at perihel-punkterne for de seks sednoider ligger forholdsvis tæt på hinanden, falder det måske stærkeste argument for Planet 9.
Man kan sammenligne det med at skulle finde nogle marmorkugler på gulvet i et meget stort meget mørkt værelse, når det eneste redskab, man har, er en lille lommelygte.
Lommelygtens lys rækker ikke langt, så vi lyser lige ned på gulvet tæt på os og finder minsandten nogle kugler - og drager så konklusionen, at det er lige her kuglerne er.
Men det ved vi jo ikke noget om, da vores lommelygte er for svag til at lyse resten af gulvet op – det kan sagtens være, at langt de fleste kugler er for langt borte til, at vi kan finde dem med vores lille lommelygte.
Der foretages hele tiden nye analyser og beregninger, der naturligvis afhænger af, hvilke ETNO'er man vælger at lægge til grund. Det nyeste er, at sandsynligheden for, at Planet 9 findes, er 99,6 procent - mod en sandsynlighed på 0,4 procent for, at den ikke findes. Så håbet lever videre, og det er stort nok til, at vi nu vil søge direkte at observere Planet 9
Vera Rubin-observatoriet kan måske give svaret
Nu er én ting beregninger, og noget helt andet observationer.
Beregningerne kan vi sikkert diskutere længe endnu, en nu er astronomerne så heldige, at der skal tages et nyt stort teleskop i brug senere i år, som har gode muligheder for direkte at kunne observere Planet 9, hvis den ellers findes.
Det er Vera Rubin-observatoriet i Chile, som er bygget langt ude i en ørken, hvor himlen er både mørk og klar. Teleskopet er opkaldt efter den amerikanske astronom Vera Rubin (1928-2016), der var en af de astronomer, der viste, at der måtte eksistere såkaldt mørkt stof i universet
Vera Rubin-observatoriet er en helt ny type observatorium, hvor man hele tiden søger at scanne himlen, for at se hvad der sker derude. Målet er med få dages mellemrum at scanne hele den sydlige himmel, og det vil naturligvis kræve et teleskop med et stort synsfelt, og hvert billede, teleskopet tager, vil da også dække et areal svarende til 40 fuldmåner.
Det er netop dette store synsfelt, der vil gøre det muligt at finde Planet 9, da vi stadig ikke er sikre på, hvor på himlen den gemmer sig – hvis den altså findes.
For at løse denne opgave er teleskopet udstyret med et 8,4 meter stort spejl samt et digitalkamera på størrelse med en mindre bil.
Mere præcist er vægten af kameraet 2800 kg, højden 1,65 meter, og længden 3 meter. Kameraet har 189 detektorer, der tilsammen giver en opløsning på 3,2 gigapixler, hvilket er 64 gange mere end de bedste kameraer på en mobiltelefon.
Desuden kan det tage billeder både i ultraviolet lys, synligt lys og infrarødt lys.
Hvordan man finder en lysprik
Selv med dette enorme teleskop vil man selv i heldigste tilfælde kun kunne se Planet 9 som en lille lysprik – ikke umiddelbart til at skelne fra de mange tusinde stjerner der også er på billedet.
Det eneste, der adskiller en planet fra stjernerne, er, at planeter ganske langsomt bevæger sig hen over himlen, og det betyder, at man skal sammenligne billeder af samme område taget med nogle dages mellemrum for at finde den lille lysprik, som har flyttet sig.
At finde en lille lysprik på denne måde ved at sammenligne billeder gøres i dag ikke manuelt – selv om det var den metode, der blev anvendt, da Pluto blev opdaget i 1930. Men Clyde Tombaugh, som stod bag opdagelsen, var også et ualmindeligt tålmodigt menneske, og det lille teleskop, han anvendte dengang, kunne ikke se nær så mange stjerner som det enorme kamera på Vera Rubin-observatoriet, hvor alt vil foregå automatisk.
Det største problem er de mere end 5000 Starlink-satellitter, som Elon Musk har opsendt.
Når man skal tage billeder af himlen med lang eksponeringstid, efterlader satellitterne nemlig lysende spor, og på grund af det store antal satellitter – som hele tiden vokser- er det ved at blive et ganske stort problem.
Astronomer kan ikke bare bede om observationstid tid på Vera Rubin-observatoriet, som de gør på andre teleskoper. I stedet vil algoritmer behandle Rubins natlige billeder for at producere kataloger, som derefter vil blive frigivet til fællesskabet.
Skal man lede efter Planet 9, kan man så anmode om kataloger, der viser objekter, som bevæger sig hen over himlen, og det er så kun disse kataloger, som skal analyseres – og det vil sandsynligvis ske med brug af kunstig intelligens, altså AI.
Hvad vil Planet 9 betyde?
Finder vi Planet 9 i løbet af de kommende år, vil det være en forventet opdagelse.
Opdagelsen vil især være interessant, hvis det viser sig, at planeten har en masse på mellem 5 og 10 gange Jordens masse. For planeter af netop denne størrelse planeter er nok de mest hyppige blandt de mange tusinde kendte exoplaneter.
I vores solsystem kender vi indtil nu ikke planeter af denne størrelse.
Vi har et ’hul’ i massefordelingen mellem Jorden og Uranus, der har en masse på lidt over 14 jordmasser, og det har undret astronomerne i mange år. Men det kan jo være, at den bare har gemt sig i det store mørke langt uden for Neptuns bane.
Hvis det overhovedet bliver muligt, vil den vigtigste måling blive af massefylden, for den vil afsløre, om der er tale om en jordlignende planet af klippe og metal, eller om en Neptun-lignende planet opbygget af is og gasser.
Men en sådan måling vil kræve, at Planet 9 har en måne, fordi denne månes bane og omløbstid ved en simpel beregning direkte kunne give planetens masse.
Endelig er der spørgsmålet om, hvad en sådan planet skal hedde. Nogle astronomer er så overtroiske, at de ikke vil komme med et navn, før den er opdaget. For det at give et navn for tidligt kan ifølge overtroen betyde, at vi aldrig vil opdage planeten.
Men vi vover pelsen og kommer her med et forslag; Persefone.
Og hvorfor nu det navn?
Jo, i det store mørke rum så langt ude i Solsystemet kan tankerne ledes hen mod dødsriget.
Den lille klode Pluto, der tidligere var Solsystemets 9. planet, er netop opkaldt efter kongen af underverdenen i den romerske mytologi.
I den græske mytologi er navnet på den tilsvarende konge af underverdenen Hades. Han var onkel til Persefone, som han simpelthen bortførte og senere giftede sig med, så hun blev dronning af underverdenen.
Så vi foreslår at opkalde Planet 9 efter gudinden Persefone - hvis den nogensinde bliver fundet.
