Negen vragen over Planeet Negen

Astronomen van het California Institute of Technology (Caltech) hebben aanwijzingen gevonden dat zich in de buitenwijken van ons zonnestelsel een nog onbekende forse planeet schuilhoudt. Maar waarop baseren ze dat? Negen vragen over ‘Planeet Negen’.

De zon met de baan van 'Planeet Negen' in oranje. De banen van andere objecten in de Kuipergordel zijn afgebeeld in roze.

1. Hoe is het bestaan van Planeet Negen bewezen?

Het bestaan van de planeet wordt afgeleid uit vreemde baaneigenschappen van objecten die tot de zogeheten Kuipergordel behoren. Dat is een ring van veelal kleine, ijsachtige hemellichamen voorbij de omloopbaan van Neptunus – de verste volwaardige planeet van ons zonnestelsel. Ook enkele dwergplaneten, zoals Pluto en Eris, maken er deel van uit.

De omloopbanen van de Kuipergordelobjecten – vaak kortweg KBO’s genoemd – zijn lang niet zo regelmatig als die van de ‘echte’ planeten van ons zonnestelsel. Deze laatste bewegen allemaal in min of meer cirkelvormige banen om de zon, en al die banen liggen zo’n beetje in hetzelfde vlak. KBO’s volgen veelal langgerekte banen die doorgaans schuin op die van de andere planeten staan.

Toch zijn de afgelopen jaren enkele opvallende regelmatigheden in de Kuipergordel ontdekt, met name in de omloopbanen van de verste KBO’s. Dat is verrassend, omdat deze objecten worden beïnvloed door de zwaartekrachtsaantrekking van de grote, zware buitenplaneten van ons zonnestelsel. In de loop van de miljarden jaren zou die invloed ertoe moeten hebben geleid dat de omloopbanen van deze KBO’s geen voorkeursrichting vertonen – dat wil zeggen: alle kanten op wijzen.

Maar Caltech-astronomen Konstantin Batygin en Michael Brown hebben nu vastgesteld dat de omloopbanen van de allerverste KBO’s niet alleen (min of meer) dezelfde kant op wijzen, maar ook nog eens in hetzelfde vlak liggen. De kans dat dit op toeval berust, bedraagt volgens hen slechts 0,007 procent.

In een artikel dat woensdag in The Astronomical Journal is verschenen, onderzoeken de beide astronomen de oorzaak bij een nog niet ontdekte planeet die in een zeer wijde baan om de zon draait. Deze hypothese – zo noemen de auteurs het ook zelf – hebben ze getoetst met behulp van computersimulaties die laten zien dat zo’n verre planeet inderdaad in staat is om de omloopbanen van de verre KBO’s ‘uit te lijnen’.

2. Waarom zijn ze die planeet nu pas op het spoor gekomen?

Dat heeft verschillende oorzaken. Op de eerste plaats zijn alle KBO’s zo ver van ons verwijderd, dat ze heel moeilijk op te sporen zijn. En als er eenmaal eentje is gevonden, duurt het vrij lang voordat de omloopbaan bekend is. KBO’s bewegen heel langzaam langs de sterren: omlooptijden van duizenden jaren zijn geen uitzondering.

Planeet Negen staat zo ver van de zon dat je gerust aan een grote ijsbal mag denken

Pas als je van een groter aantal KBO’s de omloopbanen kent, kun je naar overeenkomsten zoeken. Dat die overeenkomsten inderdaad bestaan, is pas sinds een paar jaar duidelijk. Sindsdien wordt volop gespeculeerd over de mogelijkheid dat er – tientallen of zelfs honderden miljarden kilometers voorbij Neptunus – nóg een grote planeet om de zon draait.

Batygin en Brown zijn de eersten die deze hypothese netjes uitgewerkt en doorgerekend hebben.

3. Hoe zeker zijn de Amerikaanse astronomen van hun zaak?

Het woord ‘hypothese’ zegt eigenlijk al genoeg. Het enige dat de beide astronomen hebben vastgesteld is dat het bestaan van een negende planeet de waargenomen regelmaat in de Kuipergordel kan verklaren. Maar er zijn vast ook andere verklaringen denkbaar.

4. Waar is Planeet Negen nu en kunnen we hem vanaf de aarde zien?

Batygin en Brown gaan ervan uit dat de planeet een omloopbaan volgt die min of meer in hetzelfde vlak ligt als de banen van de overige planeten. Dat betekent dat hij ergens binnen een brede strook langs de hemel gezocht moet worden. En het probleem is dat de planeet waarschijnlijk een lichtzwak object is, dat zelfs met de beste telescopen op aarde en in de ruimte uiterst moeilijk waarneembaar zal zijn.

De computersimulaties doen zelfs geen specifieke voorspelling voor de massa en de afstand van de hypothetische planeet. De planeet zou tien keer zoveel massa kunnen hebben als de aarde en een baan volgen waarvan het meest nabije punt op 42 miljard kilometer van de zon ligt. Het verste punt van die baan zou dan op een afstand van 168 miljard kilometer liggen. Maar ook andere combinaties van getallen zijn mogelijk. (Ter vergelijking: de afstand zon-aarde bedraagt 150 miljoen kilometer en de afstand zon-Neptunus 4,5 miljard kilometer.)

5. Hoe ziet Planeet Negen eruit, is er wellicht leven mogelijk?

Op 42 miljard kilometer van de zon is het zo koud dat je gerust aan een grote ijsbal mag denken. En daarmee is ook het tweede deel van de vraag beantwoord.

6. Wacht eens even: er waren toch al negen planeten?

Inderdaad: tot 2006 werd ook Pluto als een volwaardige planeet beschouwd. In dat jaar besloot de Internationale Astronomische Unie echter om de definitie van het begrip ‘planeet’ aan te scherpen. Aanleiding was de ontdekking van het Kuipergordelobject Eris, door dezelfde Michael Brown die nu met Planeet Negen komt. Qua grootte en massa is Eris vergelijkbaar met Pluto. De vrees bestond dat de Kuipergordel wemelt van de Pluto-achtige hemellichamen, en om die nou allemaal planeet te noemen…

7. Wanneer staat vast dat Planeet Negen bestaat, en hoe gaat hij heten?

Echte zekerheid zullen we pas hebben als hij ook daadwerkelijk is waargenomen. En dat kan nog lang gaan duren, want er moet een groot stuk hemel worden afgespeurd. De ontdekker van de planeet mag een naam voorstellen, maar de definitieve beslissing ligt bij de Internationale Astronomische Unie.

8. Kan ruimtesonde New Horizons er nog langs gaan?

Nee, dat is niet mogelijk, al was het maar omdat we niet weten welke kant we hem op zouden moeten sturen. En als we dat al wisten, zou de ruimtesonde niet genoeg brandstof meer hebben om de noodzakelijke koerscorrectie uit te voeren. Bovendien zou hij al ruim voor aankomst zonder stroom komen te zitten.

9. Wat vinden andere astronomen ervan?

De Leidse astronoom Simon Portegies Zwart, die zelf ook computersimulaties op de Kuipergordel heeft losgelaten, is positief al noemt hij de berichtgeving over Planeet Negen wel wat opgeklopt. „Het mooie aan dit onderzoek is dat dit buitengebied, dat zo belangrijk is voor ons begrip van het ontstaan van het zonnestelsel, nu de belangstelling krijgt die het verdient”, zegt hij.

Anderen zijn uitgesproken sceptisch. Zo laat de Amerikaanse planeetwetenschapper Hal Levison via de website van het tijdschrift Nature weten dat hij beweringen als die van Batygin en Brown wel vaker heeft gehoord. ‘En die zaten er stuk voor stuk naast.’