1 999
Далеко за планетами Солнечной системы, за Плутоном и даже за крохотными карликовыми планетами, может таиться крупный новый мир под названием “Планета Девять”. Мало какие открытия могут быть сенсационными, как открытие другой планеты, вращающиеся вокруг нашего солнца, делая подвиг Святым Граалем для астрономов, которым удалось осуществить его только несколько раз за века. Никто еще не знает точно, где этот эфемерный мир может быть и существует ли он на самом деле вообще.
Ученые подробно рассказали о своих последних достижениях в поиске на заседании американского астрономического общества отдела планетарных наук и Европейского планетарного научного Конгресса в Пасадене, Калифорния.
В январе астрофизики Константин Батыгин и Майкл Браун из Калифорнийского технологического института выявили доказательства существования большой неоткрытой девятой планеты. Их компьютерные модели предположили, что гравитация такого мира могла бы объяснить странные, наклоненные орбиты нескольких тел в Поясе Койпера. Ученые сейчас борются, чтобы быть первыми, чтобы определить девятую планету, используя некоторые из самых больших телескопов на Земле, такие как телескоп «Субару» на Гавайях.
Работа Бэтиджина и Брауна сузила возможную массу планеты и орбиту в области, где предыдущие наблюдения, возможно, пропустили ее. Их расчеты показывают, что она имеет массу в 5-20 раз больше, чем у Земли, число, которое является ключевым для знания приблизительного размера объекта, который они ищут. Они также предполагают, что ее орбита, вероятно, наклонена примерно на 30 градусов по отношению к плоскости Солнечной системы. Они также предполагают, что планета находится сейчас, скорее всего, около дальней точки от солнца, в северном полушарии неба, и что она, вероятно, имеет вытянутую орбиту, в среднем от 380 до 980 астрономических единиц (АЕ) от солнца. (Один АЕ — среднее расстояние между Землей и солнцем.)
Тем не менее, эти оценки все еще оставляют полосу неба «величиной около 1500 квадратных градусов», говорит астроном Скотт Шеппард из научного института Карнеги, который с астрономом Чедвик Трухильо первым высказал предположение о существовании планеты Девять в 2014 г. (Для сравнения, полная луна при наблюдении с Земли составляет около 0,5 градуса неба.)
Таким образом, в настоящее время области поиска сократили, устраняя теоретические возможности. В пока еще неопубликованных 100 новых компьютерных симуляциях, Батыгин говорит, что он и Браун сузили расположение планеты девять до примерно 600-800 квадратных градусов неба. Они сначала смоделировали солнечную систему в течение приблизительно 4 миллиардов лет, сосредоточив внимание на том, как притяжения системы крупнейших планет — Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна и планеты Девять — возможно, создавали орбиты тысяч беспорядочно рассеянных объектов Пояса Койпера.
«Мы ищем все вещи, которые Планета Девять делает с солнечной системой»
— говорит Браун.
В попытке уточнить вероятную орбиту планеты Девять, исследователи сравнили свои результаты с тем, как пояс Койпера выглядит сейчас. «Наша работа привела к синтетической Солнечной системе, которая выглядит как настоящая,» — говорит Батыгин. «Моя уверенность, что Планета Девять действительно там, достигла почти завершения, учитывая то, насколько наши результаты близки к тому, что мы фактически видим в Солнечной системе».
Дальнейшая стратегия предполагает изучение возможного гравитационного влияния планеты Девять на множество других объектов. Астрономы Юрий Медведев и Дмитрий Вавилов в Институте прикладной астрономии Российской Академии наук посмотрели на 768 комет, прилетевшие в Солнечную систему впервые, отмечая, что пять из них, возможно, приблизились к девятой планете, чья гравитация повлияла на их пути когда-то в прошлом. Их анализ предполагает, что «возможно Планета Девять заставила эти кометы войти в солнечную систему», говорит Вавилов.
«Мы считаем, что кометы могли бы помочь сузить поиск расположения призрачной планеты.»
Анализ Плутона астрофизиками Мэтью Холмана и Мэтью Пэйн из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики позволил найти убедительные признаки за и против планеты Девять. Отчасти это было из-за грязных старых архивных снимков Плутона, которые мешают видеть, повернут ли Плутон к ее орбите таким образом, намекая на присутствие или отсутствие девятой планеты, говорит Холман. Однако, он отмечает, что высококачественные данные Сатурна от наземной сети, которая отслеживает положение космического аппарата НАСА «Кассини» является очень перспективным, и соответствует тому, что сообщают Батыгин и Браун.
Анализ колебания орбиты Марса также может помочь найти планету, говорит Холман. Хотя планета Девять будет иметь меньше эффекта на Марс, чем Сатурн, который находится ближе к Марсу, и, следовательно, более плотно гравитационно связаны с солнцем — есть больше спутников вокруг Марса, чем Сатурн, и они наблюдали Красную планету в течение длительного времени, поэтому «они гораздо точнее с их наблюдениями», — говорит Холман.
Более потенциальные доказательства влияния девятой планеты, могут заключаться в том, как долго внешние тела Солнечной системы вращаются вокруг орбиты солнца. Например, четыре объекта Пояса Копейра с самыми длинными известными орбитами наиболее легко объясняют наличие планеты 9, говорит астроном Рену Малхотра, кафедра теоретической астрофизики в университете Аризоны в Тусоне. Что также предлагает два наиболее вероятных наклона орбит девятой планеты, одна ближе к плоскости Солнечной системы на 18 градусов, а другая, более крутая около 48 градусов. Эта информация может помочь уменьшить огромную часть неба в поисках призрачной планеты.
Но некоторые исследования ограничивают возможные места до такой степени, что могут полностью исключить существования девятой планеты. Например, в то время как предыдущие исследования показывают существование планеты из-за некоторых орбит объектов Пояса Копейра, другим объяснением может быть то, что группирование орбит объектов Пояса Копейра пока мало изучено, говорят астрофизики Кори Шенкман в университете Виктория и Саманта Лоулер на национальном ресурсе Совета Канады.
Браун утверждает, что он и Батыгин учитывают возможности таких предубеждений, но есть и другие линии доказательств, которые предполагают, что девятая планета существует. Например, Браун и его коллеги говорят, что они обнаружили, что влияние призрачной планеты могло бы решить давнюю загадку о том, почему плоскость Солнечной системы наклонена по отношению к солнцу.
Рену Малхотра говорит, что она по-прежнему агностик по отношению к планете Девять, но отмечает, что она и ее коллеги обнаружили, что орбиты чрезвычайно далеких объектов Пояса Копейра, кажется, наклонены таким образом, что трудно найти иное объяснение. «Количество деформаций, которое мы видим — это просто безумие», — говорит она. «Для меня это самое интригующее доказательство девятой планеты.»