Samtliga av solsystemets sju kända planeter utöver jorden har observerats och närstuderats av sonder, och astronomerna har detaljkännedom om dem. Men cirka tjugo gånger längre bort än Neptunus kretsar kanske en dold nionde planet som kan förklara avvikelser i observerade objekts banor – och även förklara varför solsystemet lutar.
Teorin om Planet 9, eller Planet X, är "allmänt erkänd" sedan 2014, till den grad att Nasa hävdar att sannolikheten för planetens existens är större än sannolikheten för det motsatta.
Nu har den amerikanske teoretiska fysikern Edward Witten presenterat ett förslag på en lika högteknisk som enkel metod för att avslöja om planeten verkligen finns där.
Hundratals rymdfarkoster ska kartlägga yttre delarna av solsystemet
Witten, som bland annat har revolutionerat den så kallade supersträngteorin om alltings ursprung, har publicerat sin ännu inte referatgranskade artikel på den öppna databasen arXiv. Förslaget innebär att man ska bombardera solsystemets yttre delar med små sonder.
Flottan av de hundratals små rymdfarkosterna ska accelereras i upp till 0,1 procent av ljusets hastighet med hjälp av laserdrivna segel som drivs av lasrar på jorden.
Förslaget har inspirerats av Breakthrough Starshot – ett initiativ som vill skicka en expedition till vårt närmaste grannstjärnsystem, Alfa Centauri – 4,37 ljusår härifrån.
Se hur lasrar kan skicka ut rymdsonder i solsystemet:
Varje farkost är utrustad med en exakt klocka samt en radiosändare, och vid exakta klockslag ska de skicka en signal som kommer att ta längre och längre tid för att nå jorden allteftersom sonderna rör sig ut genom solsystemet.
Här på jorden synkroniserar astronomer signalernas överföringstidspunkter med hjälp av ett atomur och mäter när signalerna når fram. Utifrån förseningarna kan astronomerna beräkna samtliga sonders avstånd till jorden och därifrån rita en karta över hur flottan färdas genom solsystemet.
På sin väg ut genom solsystemets inre accelererar sondernas hastighet på grund av de kända planeternas gravitation, vilket leder till ytterligare förseningar i signalerna i ett mönster som astronomerna kan förutspå.
Om flottan passerar Planet X kommer mätningarna visa oförutsägbara förseningar som enligt Witten kan avslöja objektets placering, bana och massa.
Planet X förklarar solsystemet
I området utanför Neptunus bana uppför sig de drygt 3 000 så kallade transneptunska objekten – TNO:s – underligt. Men det blir begripligt om man tar med en okänd planet i ekvationen.
Lila omloppsbana
Astronomerna kan exempelvis inte förklara att planetoiden Sednas och andra TNO:s omloppsbanor är elliptiska, som i Sednas fall sträcker sig 20 gånger längre ut än Pluto. En sådan omloppsbana är vanligtvis bunden till den planet som vid en kollision stakat ut objektets kurs. Men objekten är inte bundna till någon av solsystemets kända planeter, och den gemensamma riktningen har antagligen inte uppstått av en slump.
Cyanblå omloppsbana
Andra TNO:s – exempelvis objektet 2015 BP519 Caju – har omloppsbanor som ligger nästintill vinkelrätt mot den axel som solsystemets övriga objekt kretsar runt. Enligt astronomernas modeller kan ingen känd massa ha skapat vinkeln.
Orange omloppsbana
Men när astronomer adderar Planet X i simuleringen stabiliseras de vinkelräta banorna. Gravitationen från Planet X kan också förklara varför den axel som solsystemets planeter kretsar runt lutar sex grader i förhållande till solens ekvator – ett mysterium som i åratal har förbryllat forskarna.
Planet X kan även vara ett svart hål
Anledningen till att Planet X inte har observerats ännu kan enligt en teori bero på att Neptunus skiner så starkt. I så fall kommer inte planeten att kunna ses från jorden förrän om 1 000 år.
Nyligen publicerade astronomer en ny teori som föreslår att Planet X i själva verket är ett ursprungligt svart hål – en hypotetisk kvarleva från universums uppkomst som bland annat kan förklara frånvaron av mörk materia.
Witten erkänner att hans förslag inte garanterar att man hittar Planet X, men om det skulle göra det kommer solsystemet inte bara ha fått en nionde planet – vi kommer även få en stor del av förklaringen till hur solsystemet fungerar.