Научно-технические прорывы последних десятилетий в сфере астрономии продолжают удивлять. Существенные открытия, например, создание первого изображения черной дыры, подтверждают, что в космосе многое еще не изучено. Астрофизики предполагают, что в Млечном Пути может быть около 100 миллиардов галактик и столько же планет, о которых человечество пока не знает. Человечество изучает только незначительную часть космоса, словно маленький элемент сложного пазла, который ученые столетиями пытаются собрать. Даже наша Солнечная система остается не полностью исследованной, как показывают недавние открытия, например, возможная карликовая планета Фараут, обнаруженная всего два года назад, или обсуждения возможности наличия жизни на Венере на основе анализа атмосферных газов. В последние годы ученые рассматривали вероятность существования еще одной планеты в нашей системе. После того как Плутон был лишен статуса планеты, их осталось восемь. Недавние научные работы в Калифорнии дали основание предположить, что может существовать математическое подтверждение девятой планеты - Планеты Х в Солнечной системе.
В истории астрономии существование многих планет было предсказано до их наблюдения через телескоп. Так случилось с газовым гигантом Нептуном, местоположение которого было вычислено французским астрономом Урбеном Леверье на основе расхождений в орбите Урана. За столетия до этого Галилей заметил эту планету среди звезд, однако не узнал в ней планету, и она была забыта. Леверье направил письмо немецкому астроному Иоганну Готфриду Галле, который, занимаясь поисками предполагаемой планеты, подтвердил расчеты Леверье, тем самым доказав существование Нептуна. В современные времена также высказывались предположения о существовании неизвестной девятой планеты - планеты Х, о возможном расположении которой за орбитой Нептуна говорилось еще до открытия Плутона в девятнадцатом веке. В то время предполагалось, что за Нептуном могут находиться три другие планеты, однако эти догадки долгое время не находили подтверждения. Константин Батыгин и Майкл Браун из Калифорнийского технологического института наконец представили математические доказательства существования указанной девятой планеты.
Что представляет собой планета Х? Этот гипотетический астрономический объект предположительно обращается в космическом пространстве за пределами карликовой планеты Плутон, известного ранее как Трансплутон. По мнению двух исследователей, этот объект обладает массой, которая в десять раз превышает массу Земли и характеризуется особенно продолжительным периодом обращения вокруг Солнца. В то время как Земля делает полный оборот вокруг Солнца за 365 дней, планете Х потребуется не менее 10 тысяч, а то и до 20 тысяч земных лет, чтобы завершить свой круг. В качестве сравнения, планете Нептун, находящейся дальше всех от Солнца, необходимо около 165 лет для полного оборота, тогда как Меркурий справляется с этим за 88 дней, подобно марафонцу. Два ученых из Калифорнии принялись за проверку этой гипотезы, сотрудничая с коллегами, которые первыми предположили, что существование такого планетарного объекта за пределами Нептуна вполне вероятно. С иронией судьбы, по их собственным словам, первоначальная цель исследования заключалась не в подтверждении, а в опровержении существования планеты Икс.
Окончательно расчеты подтвердили предположение о наличии планетарного объекта за пределами орбиты Нептуна. Однако данные расчеты указывали на объект такого размера, что он мог бы влиять на орбиты других космических тел. В статье, опубликованной 20 января 2016 года в авторитетном Astronomical Journal, Браун и Батыгин впервые высказали предположение, что планета Х вошла в зону пояса Койпера около трех миллионов лет назад, под воздействием гравитации газового гиганта Юпитера, став тем самым девятой планетой в этом поясе. Пояс Койпера — это кольцо за пределами орбиты Нептуна, расположенное на расстоянии от 39 до 48 раз больше, чем среднее расстояние от Солнца до Земли, которое составляет около 149,5 миллионов километров. Плутон, наиболее известный объект этого пояса, находится на его внешнем крае. Этот ледяной и мрачный район славится своими астрономическими особенностями, включая многочисленные кометы, исходящие оттуда. Однако из-за значительного расстояния до Земли и слабого отражения солнечных лучей объекты этой части Вселенной трудно наблюдать, что также объясняет, почему планета Х до сих пор остается невидимой для человеческого глаза. Недавние открытия в поясе Койпера включают несколько карликовых планет, схожих по размерам с Плутоном, что в итоге привело к лишению его статуса планеты на знаменитой конференции Международного астрономического союза.
Как можно объяснить наличие планеты Икс? Вспомним историю Нептуна, который был предсказан из-за несоответствий в его орбите и позднее обнаружен. Однако и сам Нептун подвергается воздействию искажений своей орбиты, которые невозможно объяснить влиянием только Плутона, ведь масса карликовой планеты слишком мала для такого масштаба воздействия. Но Нептун не единственный, кто испытывает такие возмущения. Вокруг Солнца движутся разные объекты с необычными орбитами, которые, возможно, могут быть объяснены гравитацией еще не идентифицированного объекта. Здесь и появляется планета Икс, гипотетические размеры и масса которой предоставляют правдоподобное объяснение аномалиям в поясе Койпера и за его пределами. Наблюдается, что орбиты некоторых меньших объектов объясняются присутствием новой планеты, которые склонны формировать агломераты или скопления, что возможно только под воздействием гравитации крупного объекта. К таким объектам относится Седна. Расчеты Брауна и Батыгина предполагают, что планета Икс — это ледяной гигант с ожидаемой температурой поверхности минус 226 градусов Цельсия, имеющий орбиту в форме большой полуоси. В погоне за первым изображением доказательства существования планеты Икс все еще основываются на математических моделях, которые почти наверняка верны, но пока не предоставляют конкретного изображения этого неизведанного старшего брата.
Ожидается, что ситуация изменится в ближайшее время. Исследовательская группа уже заявила, что современные технические возможности позволяют лучшим в мире телескопам обнаружить девятую планету и сделать ее первый снимок. Один из инструментов, способных это выполнить, — ТЭС, телескоп, разработанный НАСА для наблюдения за экзопланетами. В ходе исследования будет применен новый метод, известный как метод сдвига и наложения. Сначала определяются возможные орбиты движения объекта, затем определенная точка в небе в течение нескольких недель наблюдается с помощью космического телескопа, используя этот метод. Для этой цели делаются сотни снимков участка неба, которые затем складываются для расчета количества света от потенциального объекта. Проблема с неизвестными объектами заключается в том, что они слабо отражают солнечный свет, из-за чего их очень трудно идентифицировать простым наблюдением.
Далее, предполагаемый маршрут объекта подтверждается дополнительными наблюдениями. Этот подход оказался крайне эффективным в астрономических исследованиях для выявления объектов в области влияния Нептуна. В одной из последних статей Грегори Лафлин и Малина Райс из Йельского университета использовали изображения экзопланеты, полученные с помощью телескопа NASA TESS, для обнаружения сигналов от нескольких транснептуновых объектов. Теперь научное сообщество надеется, что удастся зафиксировать изображение еще невидимой земной родственницы. Хотя в ученом мире нет единства по поводу концепции планеты Икс и существуют критики этой идеи, Браун и Батыгин уверены в ее существовании. Батыгин оценивает вероятность ее наличия в 99,9%.
Теперь задача астрономов — сделать первый снимок и дать ей имя, так как у новой планеты пока нет названия. Принято называть планеты именами богов из римской мифологии, как это было с предыдущими планетами. Но вне зависимости от того, как будет названа эта планета, поиски уже начались. Исследования планеты Икс продолжаются, вместе с ними идут дебаты о том, как она может выглядеть и какими свойствами обладать. Мы особенно заинтересованы в мнении наших зрителей: как вы относитесь к планете Икс, находите ли представленные аргументы убедительными или сомневаетесь в них? Как вы представляете себе планету Икс? Считаете ли вы, что в нашей Солнечной системе могут быть другие неоткрытые планеты, которые до сих пор остаются скрытыми? Что думаете?
