Sondes op laserstralen kunnen mysterieuze Planeet X opsporen

Een vloot van kleine sondes die over een golf van laserstralen surfen, gaat op zoek naar planeten in de uithoeken van het zonnestelsel. Dat is een idee voor een missie die een van de grootste raadsels van het heelal moet ophelderen.

Een vloot van kleine sondes die over een golf van laserstralen surfen, gaat op zoek naar planeten in de uithoeken van het zonnestelsel. Dat is een idee voor een missie die een van de grootste raadsels van het heelal moet ophelderen.

Shutterstock

De zeven planeten van het zonnestelsel die we naast de aarde kennen, zijn allemaal geobserveerd en bezocht door sondes, en astronomen weten er veel van. Maar zo’n 20 keer verder van de zon dan Neptunus staat mogelijk een verborgen, negende planeet. Die kan waargenomen afwijkingen in de baan van objecten verklaren en is er mogelijk de oorzaak van dat het zonnestelsel ‘scheef’ staat.

Het idee dat Planeet 9 of Planeet X bestaat, heeft sinds 2014 veel bijval gekregen, en zelfs NASA stelt dat het waarschijnlijker is dat de planeet bestaat dan dat hij niet bestaat.

Nu heeft de Amerikaanse theoretisch natuurkundige Edward Witten een methode voorgesteld die geavanceerd en simpel tegelijk is om erachter te komen of de planeet er inderdaad is.

Honderden ruimtevaartuigen brengen randen van het zonnestelsel in kaart

Witten, die onder meer een belangrijke bijdrage leverde aan de zogeheten supersnaartheorie over het ontstaan van alles, heeft zijn nog niet door collega’s beoordeelde artikel gepubliceerd in de open database arXiv. Hij wil de randen van het zonnestelsel bestoken met kleine sondes.

Een vloot van honderden kleine ruimtevaartuigjes moet versnellen tot 0,1 procent van de lichtsnelheid met behulp van laserzeilen die vanaf de aarde worden bestraald met laserstralen.

Het idee is geïnspireerd door Breakthrough Starshot – een initiatief om een missie naar het dichtstbijzijnde buurstelsel Alfa Centauri te sturen, 4,37 lichtjaar verderop.

Kijk hier hoe lasers sondes het zonnestelsel in kunnen schieten:

Elk vaartuigje heeft een nauwkeurige klok en een radiozender aan boord en stuurt op precies vastgelegde tijdstippen een signaal naar de aarde, dat er steeds langer over zal doen om ons te bereiken naarmate de sonde verder het zonnestelsel in raast.

Op aarde worden de verzendtijdstippen gesynchroniseerd met een atoomklok en wordt gemeten wanneer de signalen aankomen. Op basis van de vertraging kunnen astronomen de afstand van elke sonde tot de aarde berekenen. Zo ontstaat er een kaart met de positie van de hele vloot.

Op weg door het binnenste van het zonnestelsel worden de sondes versneld door de zwaartekracht van de bekende planeten, waardoor er extra vertragingen optreden in de signalen. De astronomen kunnen het patroon hiervan voorspellen.

Als de vloot langs Planeet X scheert, zullen er niet-voorspelde vertragingen optreden, waaruit volgens Witten de locatie, omvang en massa van het object kunnen worden afgeleid.

Planeet X verklaart een heleboel

/ 3

Paarse baan

Astronomen kunnen niet verklaren dat de dwergplaneet Sedna en andere TNO’s een lange, elliptische baan beschrijven – Sedna komt 20 keer zo ver van de zon vandaan als Pluto. Zo’n baan is gewoonlijk gebonden aan een planeet die bij een botsing de koers van het object heeft gewijzigd. Maar deze objecten zijn niet gebonden aan een bekende planeet in het zonnestelsel, en de gemeenschappelijke richting is vermoedelijk niet bij toeval ontstaan.

1

Blauwgroene baan

Andere TNO’s, zoals het object 2015 BP519 Caju, beschrijven een baan die bijna loodrecht op de as staat waarom de andere objecten in het zonnestelsel draaien. Volgens de bestaande astronomische modellen is er geen massa die deze hoek veroorzaakt kan hebben.

2

Oranje baan

Pas als de astronomen Planeet X opnemen in hun berekeningen, slaan al die afwijkende banen ergens op. De zwaartekracht van Planeet X kan ook verklaren waarom de as waar de bekende planeten omheen draaien zes graden helt ten opzichte van de evenaar van de zon – een mysterie dat wetenschappers al jarenlang hoofdbrekens bezorgt.

3
© Caltech/R. Hurt (IPAC)

Planeet X kan ook een zwart gat zijn

Een van de oorzaken dat Planeet X nog niet is waargenomen, is volgens een theorie dat hij overstraald wordt door Neptunus. Als dat klopt, is de planeet pas over 1000 jaar vanaf de aarde te zien.

Onlangs formuleerden astronomen een nieuwe theorie, die stelt dat het mogelijk is dat Planeet X in werkelijkheid een zogeheten ‘oorspronkelijk zwart gat’ is – een hypothetisch overblijfsel van het ontstaan van het heelal dat onder meer de afwezigheid van donkere materie kan verklaren.

Witten geeft toe dat er geen garantie is dat zijn missie planeet X zal opsporen. Maar als het lukt, heeft het zonnestelsel niet alleen een negende planeet, maar weten we ook een stuk meer over de werking ervan.