Ученые обнаружили косвенные доказательства существования мира размером с Землю за орбитой Нептуна. Эта гипотетическая планета отличается от предполагаемой Девятой планеты не только размером, но и гравитационным влиянием на другие объекты.
За орбитой Нептуна простирается не пустое пространство, а обширная область, населенная ледяными глыбами и карликовыми планетами, — пояс Койпера. Именно там находится Плутон, который до 2006 года ученые считали планетой (а многие продолжают считать и сегодня).
В конце XX и начале XXI века астрономы открыли в поясе Койпера серию объектов с замысловатой структурой орбит. Проще говоря, в движении этих небольших космических тел наблюдали некоторые аномалии, которые невозможно было объяснить наличием всего восьми известных планет.
Тогда же астрономы стали предполагать, что на такое замысловатое движение объектов должно влиять некое большое тело, которое, вероятно, расположено во внешней области Солнечной системы. Расчеты показали, что его масса должна составлять от пяти до 10 масс Земли. Предположительно, оно движется по сильно вытянутой орбите с радиусом, в 400-800 раз большим, чем радиус орбиты нашей планеты. Со временем это гипотетическое тело стали называть Девятой планетой, или «Планетой X».
К поиску объекта приступили ученые и тысячи любителей астрономии по всему миру, но до сих пор его не удалось наблюдать напрямую, даже с помощью самых чувствительных телескопов.
Теперь команда американских астрономов во главе с Амиром Сираджем (Amir Siraj) из Принстонского университета выдвинула гипотезу о существовании совершенно иного объекта во внешней области Солнечной системы. Они дали ему рабочее название «Планета Y», чтобы четко отделить от предыдущего кандидата. Гипотеза ученых основана на новом типе гравитационной аномалии, которую наблюдали у некоторых тел в поясе Койпера.
По расчетам Сираджа и его коллег, масса «Планеты Y» находится в диапазоне от массы Меркурия до массы Земли. Она должна вращаться вокруг Солнца на расстоянии, в 100-200 раз превышающем расстояние от Земли до нашей звезды. Ее гравитационное влияние — не притяжение объектов, как в случае с девятой планетой, а своеобразное «искривление» орбит близких к нему тел в поясе Койпера.
Когда ученые говорят о Девятой планете, они имеют в виду, что она будто «тянет» объекты пояса Койпера в одну сторону — как магнит, который притягивает железо. В случае с гипотетической «Планетой Y» эффект другой: она не притягивает тела, а как бы «шатает» их орбиты так, что они отклоняются в стороны от плоскости эклиптики примерно на 15 градусов.
Сирадж и его коллеги осторожны в расчетах. По их словам, вероятность того, что это просто случайная статистическая погрешность, составляет от двух до четырех процентов. Окончательно подтвердить наличие «Планеты Y» можно лишь с помощью прямых наблюдений.
Согласно мнению ряда специалистов, миры, похожие на «Планету Y», вполне могут существовать на окраинах системы. Например, Плутон нашли только в 1930 году, то есть совсем недавно по меркам науки. А все, что дальше орбиты Нептуна, астрономы начали по-настоящему изучать лишь последние пару десятков лет с развитием астрономических методов и инструментов. Поэтому в поясе Койпера еще может скрываться немало сюрпризов, в том числе новые планеты.
Как полагает Сирадж, «Планета Y» и Девятая планета не могли образоваться так далеко от Солнца — там слишком мало вещества для этого. Скорее всего, они появились во внутренней области Солнечной системы, то есть ближе к светилу, а затем гравитация газовых гигантов вроде Юпитера «отшвырнула» их на далекие орбиты, на самый край системы.
Статья команды Сираджа опубликована на сайте электронного архива научных работ Корнеллского университета.