Будет ли в Солнечной системе снова девять планет? Да, если подтвердится последняя гипотеза двух ученых из института Калифорнийского технологического института, которые указывают, что свойства орбит шести объектов в поясе Койпера предполагают существование большой планеты далеко за орбитой Нептуна.

Гипотетическая планета может вращаться вокруг Солнца раз в 10 000–20 000 лет, на расстоянии в среднем в двадцать раз дальше, чем Нептун. Его масса будет в 10 раз больше массы Земли.

20 января 2016 года в научном журнале «The Astronomical Journal» появилась статья Константина Батыгина и Майкла Э. Брауна (Mike Brown) из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США). Они специалисты по изучению далеких объектов Солнечной системы, особенно Браун занимается открытием новых объектов в этой области. Ученые называют новый потенциальный объект «Планета Девять», но в СМИ будет более популярен термин «Планета X».

«Это может быть настоящая девятая планета. С древних времен в Солнечной системе были обнаружены только две настоящие планеты, и это будет третья. Это довольно большая часть Солнечной системы, где еще можно открыть что-то интересное», — говорит Майк Браун.

Гипотеза Планеты X известна давно, астрономы ищут ее более века

Оно восходит к тому периоду, когда искали источник возмущений в движении Урана и Нептуна. В 1930 году Плутон был открыт, но позже выяснилось, что он слишком мал, чтобы объяснить возмущение. Исследования последних нескольких десятилетий привели к лучшему пониманию массы Нептуна и объяснению старой проблемы орбитальных возмущений, но на этом не закончились поиски объектов, вращающихся за орбитами Нептуна и Плутона.

Согласно современному уровню знаний, за пределами орбиты Нептуна находится множество небольших астероидоподобных тел. Эта группировка называется поясом Койпера, и ее можно сравнить с поясом астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Открытие нескольких крупных объектов в поясе Койпера привело к исключению Плутона из группы планет и сокращению числа планет Солнечной системы до восьми. Это произошло в 2006 году, когда Международный астрономический союз установил определение планеты Солнечной системы, которому не соответствовал Плутон. Плутон был отнесен к новой категории объектов — карликовым планетам.

Майк Браун сыграл важную роль в «низложении» Плутона. Седна и Эрис. Как это ни парадоксально, теперь она может способствовать восстановлению Солнечной системы до девятой планеты.

Батыгин и Браун основывают свою гипотезу Планеты X на анализе шести объектов с дальних концов пояса Койпера. По данным исследователей, есть 0,007 процента. шанс (один из 15 000) того, что наблюдаемые особенности орбит этих тел являются случайным совпадением. Однако даже такая низкая вероятность не соответствует строгим критериям статистической оценки результатов, обычно принятым в научных исследованиях, на что указывают и некоторые другие ученые, скептически относящиеся к опубликованному результату.

История начинается в 2014 году, когда Чад Трухильо и Скотт Шеппард опубликовали статью, в которой указывалось, что 13 удаленных объектов в поясе Койпера имеют схожие орбитальные характеристики. В качестве объяснения исследователи предложили существование небольшой планеты. Браун, специалист по наблюдательной астрономии далеких объектов Солнечной системы, более внимательно изучил этот вопрос и начал работать с Батыгиным — теоретиком, изучающим динамику и физические свойства орбит объектов нашей планетной системы.

Анализ исследователей показывает, что шесть самых удаленных объектов в группе, которую изучали Трухильо и Шеппард, имеют эллиптические орбиты, указывающие в одинаковом направлении в пространстве. Как объясняет Браун, это похоже на шесть стрелок часов, движущихся с разной скоростью, и когда вы смотрите на них, все они находятся в одном и том же месте. Вероятность этого составляет 1 к 100, говорит Браун, а дополнительная точка, указывающая в том же направлении примерно на 30 градусов к орбитам планет Солнечной системы, снижает вероятность до 0,007 процента.

Исследователи отвергли гипотезу о том, что такая система орбит является результатом гравитационного воздействия большого количества объектов пояса Койпера, большую часть которых мы, вероятно, еще не знаем, поскольку оказалось, что для этого требуется масса, содержащаяся в пояса Койпера в сто раз больше, чем показывают современные оценки.

В моделировании положение орбит лучше всего объяснялось существованием дополнительной большой планеты, орбита которой ориентирована таким образом, что точка перигелия (ближайшая точка орбиты к Солнцу) находится на 180 градусов противоположно перигелию планеты. планеты и многие другие объекты пояса Койпера. Кажется, что такое выравнивание орбит не может быть устойчивым в долгосрочной перспективе и даже может привести к столкновениям между телами, но, по Батыгину, механизм резонанса среднего движения избегает столкновений.

Кроме того, существование Планеты Девять помогает прояснить тайны орбит Седны и 2012 VP113, которые отличаются от стандартных орбит пояса Койпера. Существование большой планеты может объяснить естественное отталкивание этих тел от Нептуна.

Еще одна вещь, которую может объяснить существование большой планеты далеко за пределами Нептуна, — это орбиты, которые вертикальны к плоскости орбиты Нептуна. Моделирование с планетой предсказывает возможность таких орбит, и оказывается, что в последние годы наблюдались четыре объекта пояса Койпера, движущиеся таким образом.

Откуда могла взяться Девятая Планета?

Если сформировались четыре газовые планеты-гиганты, то нет оснований полагать, что не могла образоваться и пятая. Если бы он оказался слишком близко к Юпитеру и Сатурну, его можно было бы запустить на дальнюю эллиптическую орбиту.

Браун и Батыгин говорят, что они понимают, что астрономы узнают о существовании Девятой Планеты (Планеты X) только тогда, когда она будет наблюдаться наблюдательно, и в настоящее время это все еще только гипотеза. Ученые будут искать объект с помощью 10-метрового телескопа Кека на Гавайях.