Поиски неизвестной планеты в нашей Солнечной системе вдохновляли астрономов на протяжении более ста лет. Недавнее исследование выявило потенциального нового кандидата, которого авторы статьи назвали планетой Y.
Планета не была обнаружена, а лишь была определена по наклоненным орбитам некоторых отдаленных объектов в Поясе Койпера — большом кольце ледяных тел за орбитой Нептуна. По словам исследователей, что-то должно нарушать эти орбиты и наклонять их.
“Одним из объяснений является присутствие невидимой планеты, вероятно, меньшей по размеру, чем Земля, и, вероятно, большей, чем Меркурий, на орбите во внешней части Солнечной системы”, - сказал ведущий автор Амир Сирадж, астрофизик и докторант кафедры астрофизических наук Принстонского университета. “Эта статья не является открытием планеты, но это, безусловно, открытие загадки, для решения которой планета является вероятным решением”. Сирадж и его соавторы опубликовали свои выводы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical.
Причина, по которой появилось так много кандидатов на “девятую планету”, заключается в том, что пояс Койпера - это темная, отдаленная область Солнечной системы, а наблюдения за ней трудны и неполны. Но эти препятствия, вероятно, изменятся, поскольку новый телескоп под названием обсерватория Веры С. Рубин готовится начать 10-летнее исследование ночного неба.
“Я думаю, что в течение первых двух-трех лет это станет окончательно ясно”, - сказал Сирадж. “Если планета Y окажется в поле зрения телескопа, он сможет обнаружить ее напрямую”.
Жаркие споры
После открытия Нептуна в 1846 году астрономы продолжили поиски другой планеты Солнечной системы, которая в начале 20-го века стала известна как планета X, название, популяризированное астрономом Персивалем Лоуэллом. Он подозревал, что аномалии на орбитах Нептуна и Урана были вызваны наличием неизвестного удаленного тела.
Когда в 1930 году был открыт Плутон, астрономы объявили его девятой планетой, первоначально думая, что это планета X. Но в последующие десятилетия Плутон был признан одним из самых известных планет солнечной системы.
Это открытие в конечном итоге привело к тому, что Плутон был понижен в статусе до карликовой планеты, и в 2016 году Браун и его коллега Константин Батыгин впервые опубликовали исследование о своей собственной гипотезе о существовании дополнительной планеты в Солнечной системе, которую они назвали Девятой планетой.
Считается, что масса Девятой планеты в пять-десять раз превышает массу Земли, и она вращается вокруг Солнца далеко за Плутоном, примерно в 550 раз превышая расстояние между Землей и Солнцем. На протяжении многих лет ученые выдвигали гипотезы о скрытых планетах различных размеров, начиная от небесного тела размером с Марс и заканчивая “супер-Плутоном”.
Сирадж сказал, что поиск Девятой планеты или планеты Y вызывает жаркие споры в астрономии. “Я думаю, что это очень увлекательная дискуссия, и, на самом деле, это послужило для нас мотивацией исследовать проблему из-за всех этих дискуссий в литературе”, - сказал он. “Я думаю, нам очень повезло, что мы живем в то время, когда эти открытия могут быть сделаны”.
Сирадж и его соавторы провели компьютерное моделирование, в котором приняли участие все известные планеты, а также гипотетическая планета. Они продолжали изменять параметры последней и обнаружили, что предыдущие гипотезы, такие как Девятая планета, не подходят для их модели, и им нужна была новая. “Планета Y, скорее всего, представляет собой тело массой от Меркурия до Земли, расстояние между которым примерно в 100-200 раз превышает расстояние от Земли до Солнца, наклоненное по меньшей мере на 10 градусов относительно других планет”, - сказал он.
Видна четкость
Поскольку пояс Койпера трудно наблюдать, астрономы полагаются на изучение орбит ограниченного числа объектов, чтобы сделать вывод о наличии планеты. В случае с исследованием Сираджа это число составляет примерно 50, что делает существование планеты Y неопределенным.
“Для этих примерно 50 объектов статистическая значимость находится в диапазоне от 96% до 98%”, - сказал он. “Это убедительно, но пока не окончательно”.
По словам Саманты Лоулер, доцента астрономии Университета Реджайны в Саскачеване, работа Сираджа представляет собой тщательный анализ известных орбит объектов пояса Койпера, поиск закономерностей несколько отличается от предыдущих исследований. Она также не участвовала в недавней работе.
Результаты интересны, но, конечно, не окончательны, - сказал Лоулер. “Я не думаю, что есть убедительные доказательства существования довольно большой, удаленной планеты, которая, как предполагается, является причиной объединения отдаленных орбит пояса Койпера”, - написала она в электронном письме, имея в виду теорию Девятой планеты. “Но я думаю, что есть многообещающие доказательства того, что где-то там есть тело меньшего размера, которое незаметно искривляет орбиты некоторых очень удаленных объектов”. Она согласна с тем, что телескоп "Рубин" вскоре обнаружит тысячи новых объектов пояса Койпера и проверит некоторые из этих предсказаний.
"Новое исследование представляет собой увлекательный взгляд на далекий пояс Койпера, регион, который остается в значительной степени неисследованным", - сказал Патрик София Ликавка, доцент кафедры планетологии в Университете Киндай в Японии. Он также не участвовал в подготовке статьи Planet Y.
“Идея о том, что причиной указанного искривления может быть планета класса Меркурий-Земля, вполне правдоподобна”, - написал он в электронном письме.
“Это придает вес гипотезе о том, что в настоящее время существует неоткрытая планета, скрывающаяся далеко за пределами Солнечной системы”, - добавил Ликавка. “Наконец, исследование демонстрирует, что крайне важно проводить исследования транснептуновых объектов, особенно в отдаленном поясе Койпера, поскольку они являются ключом к более глубокому пониманию того, как вся наша солнечная система сформировалась миллиарды лет назад”.
На сегодня все, подписывайтесь, впереди много всего интересного