Ci sono otto pianeti conosciuti nel Sistema Solare da quando Plutone è stato spodestato ma un altro pianeta numero nove potrebbe essere in agguato. Finora la sua esistenza è stata supposta con prove indirette come l'attrazione gravitazionale esercitata sui KBO (Kuiper Belt Objects). È così che venne scoperto anche Nettuno, quando John Couch Adams e Urbain Le Verrier notarono indipendentemente che Urano sembrava essere strattonato da un pianeta invisibile.

I KBO viaggiano su orbite ellittiche che li portano a centinaia di miliardi di chilometri dal Sole. Queste traiettorie dovrebbero essere casuali, inclinate e ruotate in ogni modo Tuttavia, non è quello che è stato osservato finora: i lunghi assi delle orbite dei KBO noti e distanti sono stranamente allineati, puntando molto approssimativamente nella stessa direzione. Inoltre, anche i piani orbitali di questi oggetti sono approssimativamente allineati. È possibile che ciò sia dovuto solo a un caso, ma non è probabile. Queste sono affermazioni controverse.

Crediti: Caltech/R. Hurt (IPAC); [Diagramma creato utilizzando il WorldWide Telescope.]

Nel 2016, gli astronomi esaminarono la distribuzione statistica dei KBO, concludendo che il cluster era causato da un pianeta esterno non ancora rilevato. Sulla base dei calcoli di allora, questo mondo ha una massa di 5 Terre ed è circa 10 volte più distante dal Sole rispetto a Nettuno. Lo studio calcolò un'ampia regione del cielo in cui si sarebbe potuto trovare il pianeta. Ma le ricerche portarono a nulla. Ciò portò alcuni a concludere che il pianeta non esiste. Mentre altri, arrivarono alla conclusione che il Nono Pianeta esiste ma non possiamo vederlo perché è un buco nero primordiale.

Ora, un nuovo studio, di cui era stata fornita qualche anticipazione all'inizio di quest'anno, esamina il lavoro precedente alla luce di alcune critiche ricevute. Una di queste è che  i corpi esterni del Sistema Solare sono difficili da trovare quindi, tipicamente, li cerchiamo dove è più conveniente. Per questo, gli astronomi Mike Brown e Konstantin Batygin hanno provato di nuovo a capire dove il Nono Pianeta potrebbe essere, senza pregiudizi.

 
Caccia al tesoro

I due astronomi hanno eseguito oltre un centinaio di simulazioni di decine di migliaia di KBO, con le orbite influenzate dal Nono Pianeta per 200 milioni di anni. Per il Nono Pianeta hanno usato masse diverse, nonché diverse forme orbitali e orientamenti. Quindi, hanno esaminato i risultati per vedere quali fossero coerenti con le orbite dei KBO conosciuti. E, prendendo in considerazione il bias osservativo, gli autori hanno scoperto che il clustering è ancora statisticamente insolito. C'è solo una probabilità dello 0,4% che quel tipo di organizzazione orbitale sia casuale. Così, ricalcolando l'orbita del Nono Pianeta hanno circoscritto meglio la zona verso cui guardare.

In alto: una mappa dell'intero cielo che mostra che mostra la posizione probabile del Nono Pianeta (rosso = maggiore probabilità); la linea luminosa traccia la probabile orbita del pianeta nel cielo. Al centro: la distanza probabile (in UA dove 1 AU = la distanza Terra-Sole di 150 milioni di km) rispetto alla longitudine nel cielo. In basso: la probabile luminosità.
Crediti: Mike Brown e Konstantin Batygin

La mappa in alto è quella che viene chiamata una proiezione di Mollweide dell'intero cielo, su un'ellisse. Da sinistra a destra sulla mappa è da est a ovest nel cielo, il polo nord celeste è in alto e l'equatore attraversa il centro. La linea nera curva è il piano del Sistema Solare, l'eclittica, e il piano della galassia della Via Lattea si trova tra le altre due linee nere. La probabile posizione del Pianeta Nove è rappresentata con i colori, dove il blu è molto bassa e il rosso molto alta; la linea di colore sfocata e curva essenzialmente traccia la probabile orbita del pianeta proiettata nel cielo e la macchia rossa a destra è la posizione più promettente per l'afelio del pianeta, il punto della sua orbita più lontano dal Sole. La parte centrale del grafico mostra la probabile distanza attuale del Pianeta Nove, rispetto alla sua longitudine est/ovest nel cielo (ascensione retta). La più alta probabilità è una distanza di 380 UA, o 57 miliardi di chilometri, sebbene vi sia un'ampia gamma di distanze probabili in un raggio di circa 15 miliardi di km. La mappa in basso mostra quanto può essere luminoso il pianeta (magnitudine). La magnitudine più probabile è di circa 20,5, che è molto debole: la stella più debole che possiamo vedere a occhio nudo sarebbe oltre 600.000 volte più luminosa. Tuttavia, la luminosità è piuttosto incerta: dipende da quanto è grande e da quanto è riflettente. La massa probabile sarebbe 6,2 volte la massa della Terra (con qualche incertezza)

Un aspetto interessante dello studio è che l'orbita appena calcolata avvicina il Pianeta 9 al Sole più di quanto si pensasse inizialmente. E questo è strano, perché se è più vicino allora dovremmo averlo già trovato. Ma gli autori sostengono che le osservazioni finora hanno escluso le opzioni più vicine e, se esiste, dovrebbe essere rilevabile dall'Osservatorio Vera Rubin nel prossimo futuro. La caccia è nuovamente aperta!