Среди бесчисленных объектов, вращающихся на окраинах Солнечной системы, есть один, который выделяется даже на фоне самых далёких. Карликовая планета Седна, открытая в 2003 году, движется по орбите, не похожей ни на какую другую. Её год длится 11 400 земных лет — дольше, чем вся письменная история человечества. Она уходит от Солнца на расстояние, в 20 раз превышающее орбиту Плутона, и никогда не приближается к нему ближе, чем на 76 астрономических единиц — это более чем в два раза дальше Нептуна.
Как Седна оказалась на такой странной орбите? Что за сила вытолкнула её так далеко и при этом «выстроила» в одну линию с несколькими другими далёкими объектами? Ответ на эти вопросы — одна из самых интригующих загадок современной астрономии, а ключ к разгадке может скрываться за гипотетической Девятой планетой.
1. Ледяной странник на краю Солнечной системы
Седна была открыта в ноябре 2003 года группой астрономов Паломарской обсерватории. Её название происходит от имени инуитской богини моря, которая, по легенде, обитает в глубинах Ледовитого океана. Это имя идеально подходит для ледяного мира, затерянного в холодной тьме на краю Солнечной системы.
Седна — карликовая планета диаметром около 1000 км, что сопоставимо с Церерой — самым крупным объектом в поясе астероидов. Её поверхность покрыта смесью водяного льда, углекислого газа и органических соединений — толинов, которые придают ей красноватый оттенок. Температура на поверхности Седны никогда не поднимается выше -240 градусов, что делает её одним из самых холодных мест в Солнечной системе.
Но самое удивительное в Седне — не её размер и не состав, а её орбита.
Седна движется по орбите настолько медленно, что с момента её открытия в 2003 году до наших дней она переместилась по своей траектории лишь на ничтожную долю градуса. Астрономам потребовалось более 30 лет наблюдений (включая архивные снимки 1990 года), чтобы с достаточной точностью рассчитать параметры её орбиты.
2. Орбита Седны:
Чтобы понять, насколько необычна орбита Седны, нужно сравнить её с орбитами других тел Солнечной системы.
Основные параметры орбиты Седны:
- Расстояние в самой близкой точке (перигелий) — 76 астрономических единиц. Это в 2,5 раза дальше орбиты Нептуна (30 а.е.) и значительно дальше пояса Койпера, который заканчивается примерно на 50 а.е.
- Расстояние в самой далёкой точке (афелий) — около 937 а.е., то есть почти 140 миллиардов километров от Солнца.
- Эксцентриситет (вытянутость орбиты) — 0,855. Это одна из самых вытянутых орбит среди всех известных объектов Солнечной системы. Для сравнения: у Плутона эксцентриситет 0,25, у Меркурия — 0,2.
- Период обращения — около 11 400 лет.
Главная загадка Седны — её перигелий. Ни один другой известный объект пояса Койпера не имеет перигелия дальше 50 а.е. Седна находится в 76 а.е. — в зоне, где гравитационное влияние Нептуна уже ничтожно. Нептун просто не мог вытолкнуть её так далеко.
А знаете ли вы? Орбита Седны настолько вытянута, что в перигелии она получает от Солнца в 10 000 раз меньше света, чем Земля. А в афелии — ещё в 150 раз меньше. Солнце с поверхности Седны в афелии выглядит как очень яркая звезда.
3. Три гипотезы происхождения орбиты Седны
Как объект мог оказаться на такой странной орбите? У астрономов есть три основные гипотезы, и ни одна из них не является общепринятой.
Первая гипотеза: близкий пролёт другой звезды. В ранней истории Солнечной системы, когда Солнце только сформировалось, оно входило в звёздное скопление — группу молодых звёзд, родившихся из одного молекулярного облака. Одна из таких звёзд могла пройти достаточно близко к Солнцу (на расстоянии в сотни а.е.) и своей гравитацией «выдернуть» Седну на вытянутую орбиту. Компьютерные модели показывают, что такая встреча возможна, но требует очень точного стечения обстоятельств.
Вторая гипотеза: рождение в другой звёздной системе. Седна могла сформироваться вокруг другой звезды, а затем была захвачена гравитацией Солнца. Это объяснило бы её вытянутую орбиту и далёкий перигелий. Однако захват целой планеты из другой системы — событие крайне маловероятное и требующее невероятно точной траектории.
Третья гипотеза: гравитационное влияние неизвестной массивной планеты. Внешние области Солнечной системы могут скрывать ещё одну, пока не обнаруженную планету — массивный мир в 5-10 раз тяжелее Земли, вращающийся на расстоянии нескольких сотен а.е. от Солнца. Эта гипотетическая Девятая планета могла «выбросить» Седну на её нынешнюю орбиту.
4. Другие странные объекты и их общая закономерность
Седна — не единственный объект с необычной орбитой. За ней последовали другие открытия:
- 2012 VP113 (прозвище «Байден») — объект с перигелием 80 а.е. и афелием около 450 а.е., период около 4000 лет. Открыт в 2012 году.
- 2015 TG387 — объект с перигелием 65 а.е. и афелием около 2000 а.е., период около 40 000 лет. Открыт в 2015 году.
У всех этих объектов есть две общие черты. Первая: их перигелии лежат далеко за орбитой Нептуна (от 65 до 80 а.е.), то есть они никогда не приближаются к планетам-гигантам. Вторая и самая важная: их орбиты ориентированы в пространстве не случайно — они как бы «смотрят» в одну сторону, все они сближены в пространстве.
Это статистически значимое отклонение от случайного распределения. Шанс, что орбиты десятка объектов случайно «выстроятся» в одну сторону, ничтожно мал. Значит, есть некая внешняя сила, которая их так организовала.
Седна, 2012 VP113 и другие объекты с похожими орбитами выделены в отдельный класс — «внутреннее облако Оорта» или «отделённые объекты».
5. Девятая планета
В 2016 году астрономы Майкл Браун и Константин Батыгин (тот самый Браун, который открыл Седну и «разжаловал» Плутон) предложили наиболее элегантное объяснение: существует неизвестная планета, которая своей гравитацией «пастушит» эти объекты, выстраивая их орбиты.
Согласно расчётам Брауна и Батыгина, гипотетическая Девятая планета должна обладать следующими характеристиками:
- Масса — от 5 до 10 масс Земли (в 5-10 раз массивнее Земли, но в 100 раз легче Нептуна).
- Орбита — очень вытянутая (эксцентриситет 0,2-0,5) и удалённая (перигелий около 200 а.е., афелий до 1200 а.е.).
- Период обращения — от 10 000 до 20 000 лет.
Этот невидимый гигант действует как гравитационный «пастух», удерживая орбиты далёких объектов в определённой ориентации. Без неё орбиты давно бы «размазались» под действием гравитации других звёзд и приливных сил Галактики.
Браун и Батыгин не первыми предположили существование Девятой планеты. В начале XX века астроном Персиваль Лоуэлл искал «Планету X» за орбитой Нептуна, что привело к открытию Плутона.
6. Почему Девятую планету до сих пор не нашли
Если Девятая планета существует, почему её не видно в самые мощные телескопы?
Ответ в её орбите. Девятая планета, вероятно, находится очень далеко — в сотнях астрономических единиц от Солнца. На таком расстоянии она получает ничтожно мало солнечного света. Даже если её размер сравним с Нептуном, она будет тусклой — примерно 22-24 звёздной величины. Такие объекты не видны в оптические телескопы широкого поля.
Кроме того, область поиска огромна. Орбита Девятой планеты, по оценкам, занимает на небе площадь в тысячи квадратных градусов. Это всё равно что искать иголку не в стоге сена, а на футбольном поле. Причём иголка и поле тоже чёрные.
Пока Девятая планета остаётся гипотезой. Но с каждым годом, с каждым новым открытым далёким объектом, орбиты которых укладываются в предсказания модели, она становится всё более вероятной.
Если Девятая планета существует, её масса в 5-10 раз больше земной. Это не газовый гигант вроде Юпитера, а «суперземля» — каменистая или ледяная планета.
7. Что это говорит о формировании Солнечной системы
В ранней Солнечной системе, в первые десятки миллионов лет после её рождения, планет-гигантов было больше, чем сейчас. Некоторые из них были выброшены гравитацией Юпитера далеко в космос и стали планетами-сиротами. Другие могли остаться на далёких орбитах — это и есть кандидаты в Девятую планету.
Если Девятая планета будет обнаружена, это станет подтверждением теории о том, что Солнечная система в прошлом была более «населённой» планетами, чем сейчас, а Седна станет первым свидетелем тех далёких событий.
Если же Девятую планету не найдут, придётся искать другие объяснения — например, пролёт другой звезды в ранней истории Солнечной системы. Но такое событие должно было затронуть и другие объекты, оставив следы, которые мы пока не видим.
Некоторые астрономы предполагают, что Девятая планета — это не планета, а множество мелких объектов на общей орбите, создающих коллективную гравитацию. Но эта гипотеза менее вероятна, так как суммарная масса таких объектов должна быть очень большой и их было бы видно.
Итог
Возможно, через несколько лет астрономы объявят об открытии Девятой планеты. А возможно, Седна и её соседи — это лишь следы давнего пролёта чужой звезды, которая навсегда изменила облик нашей Солнечной системы. В любом случае, Седна продолжает оставаться одним из самых загадочных и интересных объектов на окраинах нашего космического дома, и её 11 400-летнее путешествие вокруг Солнца — лишь начало большой истории открытий.
Подпишись, если понравилась статья!