RW Space

Если существует Девятая Планета, большая загадочная планета, скрывающаяся на темных краях Солнечной системы, возможно, она не там, где ее искали астрономы.

По словам астрономов, ищущих гипотетический объект, новая принятая во внимание информация может означать, что ее орбита значительно более эллиптическая, чем предсказывалось в последнее время.

Гипотетическая Девятая планета стала популярной в 2016 году, когда астрономы Константин Батыгин и Майкл Браун из Калифорнийского технологического института опубликовали статью в The Astronomical Journal. В ней они излагают свои доводы в пользу еще не открытой планеты во внешних границах Солнечной системы. Доказательства, по их словам, лежат в других объектах, находящихся далеко за орбитой Нептуна.

Эти объекты называются экстремальными транснептуновыми объектами (ETNO). У них огромные эллиптические орбиты, они никогда не пересекаются с Солнцем ближе, чем орбита Нептуна в 30 астрономических единицах, и отклоняются дальше, чем на 150 астрономических единиц.

Батыгин и Браун обнаружили, что эти орбиты имеют одинаковый угол в перигелии, точке на их орбите, ближайшей к Солнцу. Астрономы провели серию симуляций и обнаружили, что гравитационное влияние большой планеты может таким образом сгруппировать орбиты.

С тех пор, как вышла эта статья, теория стала очень противоречивой: многие астрономы сочли существование Девятой Планеты маловероятным, но до сих пор у нас нет убедительных доказательств того или иного факта.

Первоначальное обнаружение возможной Девятой планеты еще в 2016 году было сделано на основе всего шести ETNO — в конце концов, эти объекты очень малы и их очень трудно обнаружить. Со временем было обнаружено больше ETNO — сегодня мы знаем о 19 — что означает, что теперь у нас есть больше данных для анализа для расчета характеристик планеты.

В 2019 году астрономы пересмотрели имеющуюся информацию и пришли к выводу, что они получили несколько неверных данных. Масса планеты, согласно пересмотренной версии, была всего в пять раз больше массы Земли, а не 10, которые они первоначально рассчитали, а ее эксцентриситет — насколько он эллиптический — был ниже.

И теперь они снова обновили эти расчеты.

«Однако, — написали астрономы в сообщении в блоге Find Planet Nine, — мы задали себе другой вопрос: отсутствуют ли существенные физические данные в наших симуляциях? Благодаря нашему непрерывному и непрекращающемуся исследованию модели, мы обнаружили, что ответ на этот вопрос — да».

Моделирование предполагает, что любой объект, который движется дальше 10 000 астрономических единиц от Солнца, теряется в космосе. Чего они не учли, так это того, что Солнце родилось не изолированно, а, вероятно, в большом густонаселенном звездообразующем облаке вместе с другими звездами.

В этих условиях молодая Солнечная система почти определенно сформировала бы внутреннюю часть Облака Оорта, оболочку из ледяных тел, окружающих Солнечную систему, на расстоянии примерно от 2 000 до 100 000 астрономических единиц от Солнца. Образование планет-гигантов, таких как Сатурн и Юпитер, выбросило бы обломки в межзвездное пространство; но гравитационные возмущения проходящих мимо звезд толкнули бы их обратно под гравитационное влияние Солнца, так что они в конечном итоге сформировали внутреннее Облако Оорта.

«Девятая планета, однако, качественно меняет эту картину», — заявили исследователи.

«Из-за длительного гравитационного притяжения орбиты Девятой Планеты внутренние объекты Облака Оорта эволюционируют в миллиардных временных масштабах, медленно возвращаясь во внешнюю Солнечную систему. Так что же с ними происходит? Мы смоделировали этот процесс, учитывая, что возмущения канонических планет-гигантов, Девятой Планеты, проходящих звезд, а также галактического прилива, и обнаружили, что эти повторно введенные внутренние объекты Облака Оорта могут легко смешиваться с переписью далеких объектов пояса Койпера и даже демонстрировать орбитальную кластеризацию».

Это означает, что некоторые из обнаруженных нами экстремальных транснептуновых объектов могли на самом деле возникнуть в Облаке Оорта, что действительно круто. Однако моделирование команды также показало, что кластеризация объектов Облака Оорта будет слабее, чем кластеризация объектов, пришедших из пояса Койпера, ближе к нему.

Это говорит о том, что более эксцентричная орбита Девятой планеты лучше объясняет данные, чем орбита, найденная исследователями в статье 2019 года.

Мы не будем точно знать, насколько эксцентричной может быть эта орбита, пока не будет проведено дополнительное исследование сгруппированных объектов, чтобы определить, какие из них возникли во внутреннем Облаке Оорта; но есть предел тому, насколько эксцентричной может стать орбита, прежде чем она перестанет соответствовать нашим наблюдениям за внешней Солнечной системой.

Поскольку гипотетическая планета находится так далеко и настолько тускла, наши шансы обнаружить ее очень низки, поэтому эту информацию можно использовать для уточнения моделей и прекращения поиска ее там, где ее не может быть.

Новая статья Батыгина и Брауна была принята в The Astrophysical Journal Letters и доступна на arXiv.