Скрывается ли в отдаленных уголках нашей Солнечной системы еще одна не обнаруженная планета? Следует ли она по удаленной орбите вокруг Солнца в мрачном царстве комет и других ледяных объектов? По мнению некоторых исследователей, ответ — «почти наверняка».
История Девятой Планеты (P9) восходит как минимум к 2016 году, когда астрономы Майк Браун и Константин Батыгин опубликовали доказательства, указывающие на ее существование. С тех пор вместе с коллегами они опубликовали другие работы, подтверждающие существование P9.
Существует множество доказательств существования P9, но ни одно из них не достигло порога окончательных. Основные касаются орбит транснептуновых объектов (ETNO). P9, возможно, сопровождает эти объекты по их орбитам.
Имена Брауна и Батыгина, астрономов из Калифорнийского технологического института, часто упоминаются в связи с P9. Недавно они опубликовали еще одну статью вместе с коллегами Алессандро Морбиделли и Дэвидом Несворни, представив дополнительные доказательства в пользу P9.
Статья озаглавлена «Generation of Low-Inclination, Neptune-Crossing TNOs by Planet Nine» и опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.
«Отдаленные уголки Солнечной системы демонстрируют множество аномальных динамических структур, намекающих на присутствие еще не обнаруженного массивного транснептунового тела — Девятой планеты (P9)», — пишут авторы. «Предыдущие анализы показали, как орбитальная эволюция, вызванная этим объектом, может объяснить происхождение широкого спектра экзотических орбит».
Чтобы глубже разобраться в проблеме, Батыгин, Браун, Морбиделли и Несворни исследовали транснептуновые объекты (ТНО) с традиционными орбитами. Они провели моделирование этих объектов с N-телами, включая всё: от притяжения планет-гигантов и галактического прилива до проходящих мимо звезд.
29 объектов в базе данных малых планет имеют хорошо охарактеризованные орбиты с радиусом > 100 а.е., наклонением <40° и q (перигелиями) <30 а.е. Из этих 29 17 имеют хорошо рассчитанные орбиты. Исследователи сосредоточили свое моделирование на этих 17.
Целью исследователей было проанализировать происхождение этих объектов и определить, можно ли их использовать в качестве модели для P9. Для этого они провели два отдельных набора симуляций. Один – с P9 в Солнечной системе и один без.
Моделирование началось при t=300 миллионов лет, что означает 300 миллионов лет существования Солнечной системы. В то время «внутренняя динамическая эволюция во внешней Солнечной системе все еще находится в зачаточном состоянии», – объясняют авторы, хотя прошло достаточно времени, чтобы родившееся звездное скопление Солнечной системы рассеялось, а планеты-гиганты в основном завершили свои миграции. В результате моделирования ученые получили около 2000 объектов с перигелиями более 30 а.е. и большими полуосями от 100 до 5000 а.е. Это исключило все объекты, пересекающие орбиту Нептуна, из стартовых условий моделирования. «Важно отметить, что этот выбор начальных условий неразрывно связан с предполагаемой орбитой P9», — указывают они.
На рисунке ниже показана эволюция некоторых из 2000 объектов в моделировании.
Это интересные результаты, но исследователи отмечают, что они никоим образом не доказывают существование P9. Эти орбиты могут быть созданы другими явлениями, такими как Галактический прилив. На следующем этапе они изучили распределение перигелия объектов.
«Учитывая погрешности наблюдений, наши результаты показывают, что орбитальная архитектура этой группы объектов тесно согласуется с предсказаниями модели,, включающей P9», — пишут авторы. «Напротив, сценарий без P9 статистически отвергается на уровне ~5? уровня достоверности».
Авторы отмечают, что причиной нестабильности орбит может быть что-то иное, чем P9. Солнце родилось в скоплении, и динамика скопления могла вывести эти объекты на их необычные орбиты до того, как скопление рассеялось. Ряд планет-изгоев массой с Землю также могут быть ответственны за это, влияя на архитектуру внешней Солнечной системы в течение нескольких сотен миллионов лет, прежде чем они каким-то образом были выброшены из системы.
Однако авторы выбрали 17 транснептуновых объектов не просто так. «Из-за малых наклонений и перигелия эти объекты испытывают быстрый орбитальный хаос и имеют короткое динамическое время жизни», — пишут авторы. Это означает, что то, что выводит объекты на эти орбиты, продолжается, а не является пережитком прошлого.
Важным результатом этой работы является то, что она приводит к фальсифицируемым предположениям. И, возможно, нам не придется долго ждать проверки результатов. «Удивительно, что описанная здесь динамика, наряду со всеми другими доказательствами существования P9, вскоре подвергнется тщательной проверке с началом эксплуатации VRO (Обсерватории Веры Рубин)», — пишут авторы.
Если Планета девять реальна, то что она собой представляет? Это может быть ядро гигантской планеты, выброшенной на заре существования Солнечной системы. Это может быть планета-изгой, которая дрейфовала в межзвездном пространстве, пока не попала в гравитационное поле Солнечной системы. Или это может быть планета, сформировавшаяся на далекой орбите, а проходящая мимо звезда вывела ее на эксцентричную орбиту. Если астрономы смогут подтвердить существование P9, следующим вопросом будет: «Что это такое?»
- Чтобы не пропустить новые публикации канала, подписывайтесь на нашу страницу в Телеграм. Там мы публикуем всё самое необычное, таинственное и загадочное.
