Ученые Калифорнийского технологического института Майкл Браун и Константин Батыгин привели доказательства существования гигантской планеты Солнечной системы, находящейся еще дальше от Солнца, чем Плутон.
Исследователи сообщили, что увидеть ее в телескоп пока не удалось. По их словам, планету удалось обнаружить при изучении движения малых небесных тел в дальнем космосе. Масса небесного светила примерно в 10 раз превышает массу Земли, однако ученым еще предстоит удостовериться в его существовании.
Астрономы института лишь примерно представляют, где планета может находиться в звездном небе, и, вне всяких сомнений, их предположение даст старт кампании по ее поиску.
"На Земле есть много телескопов, теоретически способных ее найти. Я очень надеюсь, что теперь после нашего заявления люди по всему миру начнут искать девятую планету", - сказал Майкл Браун.
Эллиптическая орбита
По вычислениям ученых, космический объект находится примерно в 20 раз дальше от Солнца, чем Нептун, который находится в 4,5 млрд км от него.
В отличие от почти круглых орбит других планет Солнечной системы этот объект, предположительно, двигается по эллиптической орбите, а полный оборот вокруг Солнца занимает от 10 тыс. до 20 тыс. лет.
Ученые изучили движение состоящих преимущественно изо льда объектов в Поясе Койпера. В этом поясе находится Плутон.
Исследователи заметили определенное расположение некоторых тел в Поясе, в частности таких крупных объектов, как Седна и 2012 VP113. По их мнению, это можно объяснить лишь присутствием неизвестного крупного космического объекта.
"Все самые удаленные объекты движутся в одном направлении по необъяснимой траектории, и мы поняли, что единственное тому объяснение - существование большой далекой планеты, которая их держит вместе, пока они вращаются вокруг Солнца", - сказал Браун.
Планета Икс
Идея о существовании так называемой Планеты Икс, находящейся на периферии Солнечной системы, обсуждается в научных кругах уже более 100 лет. Про нее то вспоминают, то забывают.
Нынешнее предположение представляет особый интерес из-за ведущего автора исследования.
Браун специализируется на поиске отдаленных объектов, и именно благодаря его открытию карликовой планеты Эрида в Поясе Койпера в 2005 году Плутон потерял статус планеты год спустя. Тогда предполагалось, что Эрида слегка крупнее Плутона, но сейчас стало ясно, что она слегка меньше его.
Исследователи, изучающие удаленные объекты Солнечной системы, уже некоторое время предполагают вероятность существования планеты размером с Марс или Землю из-за размера и формы планет в Поясе Койпера. Но пока не удастся увидеть планету в телескоп, идея о ее существовании будет восприниматься скептически.
Исследование Майкла Брауна и Константина Батыгина было опубликовано в издании Astronomical Journal.
Вот помните всяческие теории заговоров про , а ведь оказывается еще одна планета то все же существует. Ну как минимум с вероятностью 99,993.
И вот как это произошло.
Астрономы Майк Браун и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института в Пасадене сообщили об обнаружении за пределами орбиты Плутона объекта размером с Нептун, который в 10 раз тяжелее Земли. Результаты поисков Планеты Х авторы опубликовали в The Astronomical Journal, а кратко о них рассказывает Science News.
Планета вращается вокруг Солнца по вытянутой орбите (и в наклонной относительно орбиты Земли плоскости) с периодом в 15 тысяч лет. Ее химический состав похож на таковые у газовых гигантов Урана и Нептуна. Как полагают Браун и Батыгин, объект 4,5 миллиарда лет назад был выбит из протопланетного диска вблизи Солнца.
Ближайшее расстояние между Солнцем и обнаруженным объектом равняется 200 астрономическим единицам (это в семь раз больше расстояния между Нептуном и светилом). Максимальное удаление Планеты Х оценивается в 600-1200 астрономических единиц, что выводит ее орбиту за пределы пояса Койпера, в котором располагается Плутон.
Референтом работы ученых в The Astronomical Journal выступил планетолог Майкл Браун, который вместе с коллегами в 2003 году открыл карликовую планету Седна, совершающую полный оборот вокруг Солнца за 11,4 тысячи лет. Специалист оптимистично встретил шансы на открытие Планеты Х Брауном и Батыгиным.
Новую планету ученые обнаружили, анализируя данные по оказываемому ею гравитационному возмущению на другие небесные тела. Как отмечают Браун и Батыгин, астрономы поверят в их открытие тогда, когда смогут наблюдать планету в телескоп. Для этого они зарезервировали время на японской обсерватории Subaru на Гавайях.
Подтверждение существования небесного тела займет пять лет. В случае открытия объект может стать девятой планетой Солнечной системы. Вероятность ошибки Браун и Батыгин оценивают в 0,007 процента. Ранее поиски Планеты Х в Солнечной системе привели ученых к обнаружению Нептуна (в 1864 году) и Плутона (в 1930 году).
Майк Браун и Константин Батыгин, Фото Popular Science
А ведь еще в 2012 году согласно расчётам астронома из Бразилии, за орбитой Нептуна присутствует довольно крупный космический объект, который может быть признан девятой планетой.
С таким предположением, выступил астроном из национальной обсерватории Бразилии Родни да Силва Гомеш. Он обратил внимание на отклонение от данных вычислений орбит шести объектов пояса Койпера, среди которых претендент на звание карликовой планеты – Седна.
По его словам, есть несколько объяснений необычному поведению некоторых объектов пояса. Самое простое - существование крупного тела, планеты, которая изменяет их орбиты своей гравитацией.
МОСКВА, 21 янв - РИА Новости . Константин Батыгин, открывший на "кончике пера" девятую планету, расположенную от Солнца в 274 раза дальше, чем Земля, считает, что она является последней настоящей планетой Солнечной системы, сообщает пресс-служба Калифорнийского технологического института.
Вчера вечером российский астроном Константин Батыгин и его американский коллега Майкл Браун объявили о том, что им удалось вычислить положение загадочной "планеты икс" - девятой, или десятой, если считать Плутон, — планеты Солнечной системы, удаленной от Солнца на 41 миллиард километров и весящей в 10 раз больше, чем Земля.
"Хотя изначально мы были довольно скептично настроены, когда мы нашли намеки на существование еще одной планеты в поясе Койпера, мы продолжили изучать ее предполагаемую орбиту. Со временем мы стали все более уверенными в том, что она действительно существует. Впервые за последние 150 лет у нас есть реальные доказательства того, что мы полностью завершили "перепись" планет Солнечной системы", — заявил Батыгин, чьи слова приводит пресс-служба журнала.
Это открытие, как рассказывают Батыгин и Браун, было во многом совершено благодаря открытию двух других сверхдалеких "жителей" Солнечной системы - карликовых планет 2012 VP113 и V774104, сопоставимых по размеру с Плутоном и удаленных от Солнца примерно на 12-15 миллиардов километров.
Обе эти планеты были открыты Чадом Трухильо (Chad Trujillo) из обсерватории Джемини на Гавайских островах (США), учеником Брауна, который после их открытия поделился со своим учителем и Батыгиным своими наблюдениями, указывавшими на странности в движении "Байдена", как назвали 2012 VP113, и целого ряда других объектов Койпера.
Астрономы заявили об обнаружении очередного претендента на звание самого далекого обитателя Солнечной системы – карликовой планеты V774104 диаметром в 500-1000 километров, расположенной в 15 миллиардах километров от Солнца.Анализ орбит этих объектов показал, что на них всех действует некое крупное небесное тело, заставляющее орбиты этих небольших карликовых планет и астероидов вытягиваться в определенном направлении, одинаковым как минимум, для шести объектов из того списка, который представил Трухильо. Кроме того, орбиты этих объектов были наклонены к плоскости эклиптики под одинаковым углом - примерно 30%.
Подобное "совпадение", как объясняют ученые, подобно тому, если бы стрелки часов, движущиеся с разной скоростью, указывали на одну и ту же минуту в любой момент, когда вы на них смотрите. Вероятность подобного исхода событий составляет 0,007%, что говорит о том, что орбиты "жителей" пояса Койпера не были вытянуты случайно - ими "дирижировала" некая крупная планета, расположенная далеко за орбитой Плутона.
Расчеты, проведенные Батыгиным, показывают, что это однозначно "настоящая" планета - ее масса в 5 тысяч раз больше, чем у Плутона, а это, скорее всего, означает, что она является газовым гигантом наподобие Нептуна. Год на ней длится около 15 тысяч лет.
Она вращается по необычной орбите - ее перигелий, точка максимального сближения с Солнцем, находится на той "стороне" Солнечной системы, где находится афелий - точка максимального удаления - для всех остальных планет.
Подобная орбита парадоксальным образом стабилизирует пояс Койпера, не давая его объектам сталкиваться друг с другом. Пока эту планету астрономам не удалось увидеть из-за ее удаленности от Солнца, однако Батыгин и Браун считают, что это удастся сделать в ближайшие 5 лет, когда ее орбита будет просчитана более точно.
МОСКВА, 17 мар - РИА Новости, Татьяна Пичугина . Девятую планету от Солнца обнаружат в ближайшее десятилетие, считают американские астрономы. Она движется по эллиптической орбите в поясе Койпера - малоизученной области далеко за Нептуном. Новые данные оставляют мало сомнений в том, что в Солнечной системе существует суперземля.
Кто вытягивает орбиты
Человек изучает Солнечную систему не первое тысячелетие, но белых пятен еще хватает. К примеру, в 1980-е астрономы увлеченно искали Немезиду - темную звезду, напарницу Солнца. Предполагалось, что она могла вызвать экологическую катастрофу на Земле 65 миллионов лет назад, когда погибли динозавры.
Плутон раньше считался девятой планетой Солнечной системы, но в 2006 году его лишили этого статуса, переквалифицировав в карликовую планету, по сути, астероид. Инициатором выступил американский астроном Майкл Браун из Калифорнийского технологического института (США). Все это он описал в книге "Как я убил Плутон и почему это было неизбежно".
Поиски звезды-убийцы закончились ничем, однако десяток лет спустя доказали существование пояса Койпера - области, где сосредоточены ледяные осколки материи, оставшиеся после образования Солнечной системы. Самые крупные - порядка девятисот километров. Всего там обнаружено примерно две тысячи небесных тел.
Браун целенаправленно исследует пояс Койпера, ищет другие транснептуновые объекты - то есть те, что дальше от Солнца, чем Нептун. Он открыл 27 небесных тел, в том числе карликовые планеты Седну и Эриду.
Среди транснептуновых объектов есть аномальные, чьи орбиты очень сильно вытянуты: их большие полуоси простираются на 250 астрономических единиц (расстояний от Солнца до Земли), вместе с тем ближайшие к звезде точки орбит находятся в одной области. Чтобы объяснить эту странность, Браун вместе с коллегой по Калтеху Константином Батыгиным в 2016 году выдвинул гипотезу о существовании на задворках Солнечной системы еще одной планеты.
© CC0 / nagualdesign / Caltech
Некоторые тела дальнего пояса Койпера имеют вытянутые орбиты, с перигелиями, концентрирующимися в одном месте. Пунктиром обозначена орбита гипотетической девятой планеты, предсказанной в 2016 году© CC0 / nagualdesign / Caltech
Некоторые тела дальнего пояса Койпера имеют вытянутые орбиты, с перигелиями, концентрирующимися в одном месте. Пунктиром обозначена орбита гипотетической девятой планеты, предсказанной в 2016 году
Вне конкуренции
На поиски новой планеты бросили значительные силы, подключили астрономов-любителей - безрезультатно. Тем не менее гипотезу не отбросили, наоборот, теперь она кажется еще более обоснованной. "Мы беспокоились, что найдется более простое или естественное объяснение аномалий, которые мы видим в данных, и что гипотеза девятой планеты вскоре окажется неактуальной. Но этого не произошло. Гипотеза довольно успешно прошла проверку временем", - пишет Константин Батыгин в своем блоге.
Есть только две альтернативные версии, объясняющие аномалии орбит самых удаленных объектов пояса Койпера. Первая - ошибка наблюдения. Ее разбору посвящена новая Брауна и Батыгина, опубликованная в январе в "The Astronomical Journal". Ученые рассчитали вероятность, с которой орбиты этих тел выглядят именно так, как их видят сейчас, благодаря ошибке. Результат - всего две десятых процента. Вывод: наблюдаемые странности статистически весомы.
Другая альтернатива - существование еще одного массивного диска в Солнечной системе, состоящего из ледяных планетезималей - остатков протопланетного диска, чья гравитация вытягивает орбиты транснептуновых объектов так же, как это сделала бы целая планета. Но, отмечает Майкл Браун, этот сценарий еще более сложный.
Суперземля в Солнечной системе?
Итоги двух лет поисков девятой планеты подводит Брауна и Батыгина, подготовленная совместно с коллегами из Университета Мичигана для журнала "Physics Reports". Ученые проанализировали заново все факты, уточнили характеристики гипотетической планеты, выполнили численное моделирование и представили убедительные доказательства ее существования.
Девятая планета раза в два меньше по всем параметрам, чем это представлялось три года назад, поясняет Батыгин. Большая полуось ее орбиты равна примерно 400-500 астрономическим единицам, эксцентриситет - 0,15-0,3 (показатель сжатости эллипса), наклонение - 20 градусов. Лучшие результаты моделирования получаются при массе планеты в пять раз больше земной. В любом случае, десять масс Земли - это потолок. Для сравнения: Нептун тяжелее в 17,2 раза.
Судя по характеристикам, девятая планета очень напоминает суперземлю - особый класс экзопланет, часто наблюдаемых у других звезд. Возможно, это небесное тело действительно образовалось не здесь, а было захвачено Солнцем в момент сближения с другой звездной системой. Впрочем, вопрос происхождения гипотетической планеты поднимать рано.
Приют скитальца
Звездная величина, или яркость, нового члена планетной семьи очень мала - 24-25 магнитуд. Это на пределе возможностей земной техники. Объект мог бы обнаружить телескоп Pan-STARRS, сканирующий все небо. Однако есть сложность - самая удаленная точка орбиты интересующего нас небесного тела, возможно, пересекает плоскость Млечного пути, где высокая концентрация звезд. На их фоне трудно что-нибудь различить.