Одна из самых интригующих загадок Солнечной системы – существует ли большая планета во внешних пределах, далеко за орбитой Нептуна Девятая планета. Этот гипотетический мир вызывал споры с тех пор, как о нем впервые заговорили.
Между тем, предположение о существовании массивной невидимой планеты основывается на очевидном влиянии гравитации неизвестного крупного объекта на группу небольших космических тел со странными, сгруппированными орбитами на самых окраинах Солнечной системы. Правда, ее поиски до сих пор не увенчались успехом, а критики утверждают, что намеки на ее присутствие – всего лишь неточность полученных данных. Так как места эти очень далеки и малоизученны.
Содержание
Анализ, проведенный недавно, позволяет предсказать, что если такая планета и существует, то она может быть ближе, ярче и более легкая в обнаружении, чем предполагалось ранее.
Тогда почему ее до сих пор не нашли?
Свежие расчеты астрономов корректируют предполагаемое время вращения Девятой планеты вокруг Солнца. Если ранее считалось, что полный оборот вокруг светила она делает за 18500 лет, то теперь ученые склоняются к тому, что это происходит намного быстрее и год на этой загадочной планете длится “всего” 7400 лет.
Такая более жесткая орбита подразумевает, что она находится к Солнцу гораздо ближе, чем предполагалось ранее, а значит, Девятая планета будет более яркой для земных телескопов.
“Я думаю, что она будет найдена через год или два, – заявил Майк Браун, астроном из Калифорнийского технологического института. – И хотя я делаю это заявление каждый год в течение последних пяти лет, я все равно настроен очень оптимистично”.
Анализы гравитационных гравитационных возмущений на окраинах нашей системы, которые теоретически объясняют влиянием Девятой планеты, проведенные Брауном совместно с его коллегой из Калтеха Константином Батыгиным, свидетельствуют о том, что предполагаемая планета примерно в шесть раз массивнее Земли. Поэтому если она действительно существует, что скорее всего она представляет собой или каменистую супер-Землю или газообразный мини-Нептун. Если Девятая планета все-таки будет обнаружена, она станет первым крупным космическим миром, который присоединится списку планет Солнечной системы впервые с 1846 года, когда астрономы объявили об открытии Нептуна – ледяного гиганта, присутствие которого первоначально было предсказано по его гравитационному влиянию на Уран.
Как уже говорилось, на протяжении многих лет скептики утверждают, что гравитационные сигнатуры, которые якобы выдают присутствие массивной Девятой планеты, являются не более чем артефактами наблюдения. И очевидная кластеризация орбит удаленных объектов не отражает влияния невидимого мира, а является результатом естественного смещения при съемке с поверхности Земли.
“Большинство подобных объектов открываются только с помощью современных больших и мощных телескопов, которые построены относительно недавно и не смогли пока что исследовать большую часть внешней Солнечной системы. К тому же они смотрят туда, куда могут смотреть, в зависимости от того, где они географически находятся на Земле”, – говорит Рену Малхотра из Университета Аризоны, которая придерживается агностицизма в отношении существования планеты и работает над собственными оценками ее местоположения. Пока астрономы обнаружили лишь несколько таких далеких объектов, и без более полного анализа и наблюдений внешней Солнечной системы трудно сказать, действительно ли эти крошечные ледяные объекты ведут себя странно из-за гравитации близкого массивного объекта или просто разбросаны случайным образом.
Чтобы помочь поисковикам, Браун и Батыгин использовали свои скорректированные расчеты для создания так называемой “карты сокровищ”, которая указывает на участок неба, где наиболее вероятно можно попробовать найти Девятую планету. Но при наблюдении с Земли этот участок визуально пересекает густо населенную звездами сверкающую плоскость Млечного Пути. Что вполне могло помешать обнаружить планету за годы предыдущих поисков.
“Теперь мы действительно знаем, где искать, а где не стоит тратить время, – говорит Браун. – Это должно принести результаты. Если конечно мы всё рассчитали правильно”.
Планеты-призраки на окраинах Солнечной системы
Браун и Батыгин первоначально опубликовали свое предсказание о Девятой планете в 2016 году, но они не были первыми, кто предположил, что на окраине Солнечной системы скрывается неизвестный и не открытый еще мир. Астрономы более века размышляли о подобной планете, ошибочно полагая, что что-то значительное вмешивается в орбиту Нептуна. Астроном Персиваль Лоуэлл назвал таинственный объект планетой X и был настолько решительно настроен найти ее, что после своей смерти в 1916 году оставил миллион долларов на финансирование продолжающихся поисков. В конечном итоге, в 1930 году Клайд Томбо из обсерватории Лоуэлла нашел загадочного возмутителя нептуновой орбиты. Им оказался крошечный Плутон.
Команда Калтеха основывала свое предсказание существования Девятой планеты на том, как она (если это она) разрушает группу космических объектов из пояса Койпера. Эти небольшие ледяные пространства за Нептуном содержат популяцию объектов с экстремальными орбитами, которые выводят их по крайней мере в 150 раз дальше от Солнца, чем орбита Земли.
В 2016 году Батыгин и Браун изучили шесть таких тел, чьи вытянутые, наклонные орбиты долгие годы озадачивали ученых. Команда пришла к выводу, что в тех краях должна быть невидимая планета, масса которой примерно в 10 раз массивнее Земли. Именно такой объект может изменять орбиты маленьких тех. По оценкам, масса планеты находится между Землей и Нептуном. Это позволяет отнести ее к типу миров, которые часто встречаются по всей галактике, судя по последним исследованиям планет, вращающихся вокруг других звезд. Но в Солнечной системе подобных планет нет. Или, во всяком случае, пока еще не открыты.
Однако вскоре после этого смелого заявления многие ученые принялись изучать имеющуюся информацию о скоплениях космических объектов за орбитой Плутона. Но в течение последних пяти лет многочисленные группы, используя различные наборы данных, неоднократно приходили лишь к выводу, что свидетельства, указывающие на Девятую планету, являются не более чем артефактом наблюдения.
Возможно, таинственная Девятая – это наваждение, а ее предполагаемая гравитационная работа – ложная сигнатура, созданная небольшим количеством неверных точек данных. Астрономы все еще работают над разрешением этого спора, и последний анализ Брауна и Батыгина – это попытка сделать именно это.
“Рада, что они сделали подробный прогноз и выложили его, – сказала Мишель Баннистер из Университета Кентербери, чья работа в 2017 году поставила под сомнение гипотезу о Девятой планете. – Я буду очень рада, если окажется, что эта штука существует”.
Уточнение поиска
В этот раз Браун и Батыгин основывали свои последние предсказания размеров и орбиты Девятой планеты на несколько ином наборе космических тел. Некоторые из первоначальных объектов из пояса Койпера остались в их наборе данных, но команда добавила новые и отбросила все те, на орбиты которых, как оказалось, повлияла гравитация Нептуна. В итоге они работали с 11 “койперовскими” объектами.
Согласно новому исследованию, существует 99,6% вероятности того, что необычное выравнивание орбит этих объектов – дело рук невидимой планеты, а не случайность. Это звучит довольно хорошо, но все же, это означает, что вероятность того, что выравнивание является случайностью, составляет 1 к 250, что намного больше, чем заявленная 1 к 10 000, которую Браун и Батыгин озвучили в 2016 году.
Как сказала, Малхотра: “Это достаточно интригующе, чтобы посмотреть, но не убедительно”.
Батыгин также провел неимоверное количество компьютерных симуляций, чтобы предсказать местоположение и массу гипотетической планеты. Конечным результатом стала “карта сокровищ”, сектор, в котором надо искать орбиту Девятой в нашем небе. Хотя команда до сих пор не имеет представления о том, в какой точке орбиты сейчас может находиться планета.
После корректировки исследователи пересчитали и массу предполагаемой планеты.
Теперь они оценивают ее примерно в пять или шесть раз больше массы Земли вместо 10. Но, из этого следует, что Девятая планета, если она существует, находится ближе к нам. А значит, если расчеты верны, то когда она появится в указанном секторе неба, она будет ярче и ее будет легче обнаружить. Хотя Браун отмечает, что расчетная яркость планеты основана на предположениях о ее составе, которые могут быть ошибочными.
Новые прогнозы делают гипотетический мир Девятой очень похожим на аналогичное утверждение астрономов Чада Трухильо и Скотта Шеппарда. В 2014 году эта команда сообщила об обнаружении космического объекта 2012 VP113, который они в шутку назвали “Байден” в честь тогдашнего вице-президента США Джо Байдена. Они предположили, что Байдена и несколько других далеких объектов могло столкнуть на сгруппированные орбиты неизвестное тело, раз в пять массивнее Земли.
Но, несмотря на сходящиеся гипотезы, эксперты в этой области еще не пришли к единому мнению.
“В целом, она держится на удивление хорошо для того, что еще не найдено, – сказал Грег Лафлин, астроном из Йельского университета. – Мне кажется, что это сильное и интересное доказательство, но возникает логичный вопрос: почему ее до сих пор тогда не нашли? И где она находится сейчас?”.
В поисках Девятой планеты
Тот факт, что ученые еще ее не видели, может указывать на то, что если она и существует, то сейчас находится где-нибудь на самых дальних участках своей орбиты, что делает ее слабой, медленно движущейся целью, скрывающейся в свете звезд. Браун и Батыгин, а также Шеппард и Трухильо используют мощный телескоп Субару на вершине Мауна-Кеа на Гавайях для поиска неуловимой планеты. Но даже с самыми продвинутыми инструментами эти поиски нелегки.
Со своей вероятной яркостью и орбитой Девятая планета блекнет среди сверкающих фоновых звезд и разноцветного серпантина Млечного пути в ночном небе.
Поиск с помощью Субару – не единственный инструмент, которым пользуются астрономы, пытаясь найти Девятую. Занятый поиском планет, вращающихся вокруг других звезд, спутник НАСА Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) также имеет шансы обнаружить ее, когда он будет сканировать области, охватывающие предполагаемую орбиту планеты.
В 2019 году астрономы предположили, что интеллектуальные вычисления наблюдений TESS могут обнаружить объекты на окраине Солнечной системы. Над этим сейчас работают Лафлин и Малена Райс из Йельского университета.
“Я не питаю особых надежд, но, конечно, не исключено, что данные с TESS смогут обнаружить объект, если он там есть, – говорит Лафлин. – Ведь время от времени происходит что-нибудь удивительное”.
Многие астрономы сходятся во мнении, что наиболее вероятным шансом для охотников за планетами найти Девятую планету является обсерватория Веры Рубин, которая в настоящее время строится на вершине чилийской горы. Этот 8,4-метровый телескоп с огромным полем зрения будет фотографировать все видимое небо. Начиная с 2024 года, обсерватория позволит астрономам отслеживать движение миллионов небесных тел, включая космический мусор, астероиды, кометы, телескопы-шпионы, звезды и возможно в его поле зрения попадется Девятая планета.
“Вера Рубин будет покрывать примерно две трети неба, – говорит Малхотра. – Это действительно поможет нам добиться большого прогресса в решении подобных вопросов”.
Браун допускает, что планета может найтись еще до того, как в строй войдут фантастические телескопы нового поколения. Он считает, что она уже есть в архиве данных, которые уже есть в распоряжении астрономов:
“Я ставлю – и часто проигрываю ставки – на то, что изображения этого объекта существуют в уже имеющихся у нас обзорах. Я не думаю, что было открыто что-то, что не было бы найдено в существующих данных, начиная с Урана и заканчивая Плутоном и Эридой”. Браун обнаружил карликовую планету Эрида в 2005 году, работая в Паломарской обсерватории. А позже выяснил, что самое раннее ее изображение на фотопластинке было сделано тем же самым телескопом еще в 1955 году.
“У меня просто предчувствие, что это повторится снова”.
Читайте также: Загадочной Девятой планеты не существует?