En ny dvärg i familjen?

För 4,5 miljarder år sedan föddes solsystemet ur ett stort moln av gas och stoft. Då bildades inte bara solen och planeterna, utan också otaliga mindre himlakroppar, som asteroider och kometer. De flesta av dessa befinner sig i det yttre solsystemet bortom Mars bana, och vissa sträcker sig till och med ända ut till kometkärnornas sfär, Oortmolnet, vid den yttersta kanten av solens familj

I årtusenden kände människan bara till fem planeter, förutom jorden: Merkurius, Venus, jorden, Mars, Jupiter och Saturnus, alla synliga med blotta ögat. Därför blev det en stor sensation när Uranus upptäcktes med teleskop år 1781. Eftersom den ligger dubbelt så långt från solen som Saturnus, fördubblades solsystemets diameter bokstavligen över en natt.

Allteftersom fler observationer av Uranus gjordes visade det sig att den inte följde sin förutsagda bana helt exakt. Det gav upphov till spekulationer om att det kanske fanns ytterligare en himlakropp som påverkade den och fick planeten – uppkallad efter himmelens gud – att ”bete sig konstigt”. Och visst fanns det en sådan: Neptunus, som även den upptäcktes med teleskop år 1846. Men det var inte allt…

Som du kanske redan har gissat (eller läst i en astronomibok) stämde det fortfarande inte helt med hur Uranus kretsade, trots upptäckten av Neptunus. Detta fick några astronomer att dra slutsatsen att det måste finnas ännu en planet ”där ute”. Detta gjorde den välkände Mars-observatören Percival Lowell uppmärksam, och han gjorde beräkningar av var man skulle leta för att kunna hitta den. Vid hans privata observatorium i Flagstaff, Arizona, utsågs en person som fick i uppdrag att försöka hitta den. Det lyckades år 1930 med hjälp av ett relativt stort fotografiskt teleskop. Men det finns en liten vändning i historien här.

Plutos verkliga massa fastställdes först efter upptäckten av dess största måne, Charon, 1978. Pluto är liten, mindre än jordens måne, och dess massa kunde inte ge upphov till mätbara gravitationspåverkan på varken Uranus eller Neptunus. Det visade sig att de förmodade avvikelserna i banorna inte var verkliga. Till stor del berodde på fel i den antagna massan för Neptunus samt på begränsningarna i de historiska observationerna och beräkningarna från den tiden. Efter att Neptunus massa hade reviderats fanns det inga kvarvarande avvikelser som krävde en ytterligare stor planet att förklaras. Men detta har inte hindrat människor från att spekulera om existensen av en ännu oupptäckt, avlägsen ”Planet X”. Det har förekommit några falska larm, men ingenting har egentligen hittats.

Efter att Uranus hade lokaliserats, men innan Neptunus upptäcktes, fanns det några andra tidigare okända himlakroppar som visade sig kretsa kring Solen: asteroiderna. De kallas så för att de liknade ”små stjärnor”, och den första som upptäcktes var Ceres år 1801, följd av Pallas år 1802. De är för små för att benämnas planeter—storleken på asteroider som upptäcktes blev allt mindre i takt med att observationsmetoderna förbättrades—och hittills har cirka 1,6 miljoner asteroider upptäckts och katalogiserats. Ungefär 900 000 av dessa är formellt numrerade och bekräftade med verifierade, beräknade banor.

Vid Internationella astronomiska unionens möte 2006 röstades det fram och antogs en ny definition av vilka kriterier en himlakropp måste uppfylla för att betraktas som en fullvärdig planet. Som ett resultat av detta degraderades Pluto, från att vara en av planeterna i solsystemet,  till att betraktas som en dvärgplanet. Den är dock den största av dessa mindre planeter med en diameter på cirka 2 377 km, följd av Eris (cirka 2 326 km), Haumea (cirka 1 560 km), Makemake (cirka 1 430 km) och Ceres (cirka 940 km). Eftersom dessa objekt befinner sig bortom det genomsnittliga avståndet till Neptunus kan de också betecknas som medlemmar i en grupp som kollektivt kallas transneptuniska objekt (TNO:er).

Allt detta leder oss nu till det senaste tillkännagivandet från det nyligen driftsatta Vera C. Reubin-observatoriet; de kan ha hittat ännu en dvärgplanet, en del av vårt solsystem. Även om de redan har upptäckt mer än 11 000 nyligen bekräftade asteroider, är detta annorlunda eftersom det rör sig om ett större objekt. Denna bild visar dess ljusblå bana jämfört med de mörkare blå banorna (utan beteckningar) hos de vanliga planeterna och de gula banorna hos de fem redan kända dvärgplaneterna.

Varför vill astronomer studera så avlägsna objekt? Jo, därför att deras storlek, sammansättning och banor ger oss information om hur vårt solsystem bildades. De ger också värdefulla ledtrådar till hur de stora gasjättarna—Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus—med tiden har vandrat till sina nuvarande banor, och hur mindre himlakroppar, som kometer och asteroider, påverkades av detta.

Denna nya kandidat till dvärgplanet, som tillfälligt fått det föga glamorösa namnet ED138, har en bana som lutar nästan 25° mot solsystemets nästan horisontella plan; ett gott tecken på att den kan vara just ett sådant objekt. Hur kom det sig att dess ursprungliga bana runt solen hamnade i en så galen vinkel mot allt annat? Genom gravitationsväxelverkan med Neptunus. Om du klickar på den här bilden kommer du till en 3D-video som visar ED138:s förhållande till solsystemets yttre delar.

En sak som är speciell med denna upptäckt, gjord vid Vera C. Reubin-observatoriet, är att den bygger på observatoriets pågående observationsprogram där man varje natt fotograferar hela den södra himlen. Denna bild från VCRO visar inte bara ED138:s bana, utan ger också en uppfattning om hur bakgrundshimlen ser ut. Den potentiella dvärgplaneten upptäcktes i ett område med mycket hög täthet av avlägsna stjärnor i vår egen Vintergatan. Det gjorde den mycket svårare att upptäcka med andra teleskop. Eftersom VCRO kan jämföra bilder som tagits natt efter natt av samma del av natthimlen, stack dess rörelse ut för de kraftfulla algoritmerna i datorprogrammet som används för att söka igenom miljarder punktliknande stjärnbilder, som syns på bilden; tillräckligt för att en bana skulle kunna beräknas – och resten är historia!

Inte alla transneptunska objekt, TNO:er, är kandidater till att bli dvärgplaneter. Formen är avgörande. Objektet måste ha tillräcklig massa för att ha formats till ett klot, genom sin egen gravitation, ett av de tre nya kriterierna för att klassas som planet. Storleken är en annan faktor. Preliminära data tyder på att ED138 har en diameter på mellan 600 och 1 500 km, vilket placerar den inom samma storleksintervall som de fem redan erkända dvärgplaneterna som nämns ovan. Ytterligare undersökningar kommer att visa om detta isklot, som tycks har en liknande sammansättning som de andra dvärgplaneterna, verkligen kan klassificeras som en ny dvärgplanet.



Text: Tom Callen