научно-популярное приложение к газете "Голос Армении"
Menu

ПЛАНЕТА X

Gланета размером с Нептун

В Солнечной системе, вероятно, есть еще одна чрезвычайно удаленная планета размером с Нептун, совершающая один оборот вокруг Солнца за 10–20 тысяч лет. Сенсационную статью на эту тему опубликовали 20 января два планетолога - Константин Батыгин и Майк Браун из Калифорнийского технологического института, проводившие детальный анализ орбит уже известных нам транснептуновых объектов.

ПОЖАЛУЙ, ЭТО САМОЕ СЕРЬЕЗНОЕ ЗАЯВЛЕНИЕ НА ОТКРЫТИЕ ПЛАНЕТЫ X, о которой уже долгие годы идут разговоры. Незнакомка могла образоваться 4,5 миллиарда лет назад, как и все планеты Солнечной системы, однако затем была выбита на окраины другими планетами-гигантами. Со временем, замедлившись в газовом облаке, она перешла на отдаленную эллиптическую орбиту, где и пребывает до сих пор.

Батыгин и Браун основываются на анализе движения шести уже известных нам удаленных объектов (движущихся по необычным эллиптическим орбитам вне плоскости Солнечной системы - под углами от 60° до 150°) и уверяют, что есть лишь 0,007-процентный шанс (примерно 1 к 15 000) на то, что все это может объясняться простым совпадением.

Статистическая значимость открытия составляет 3,8 сигма. Это превышает порог в 3 сигма, значит, требует серьезного рассмотрения заявления, но еще очень далеко до 5 сигма – порога, который часто используют для оценки значимости открытия в таких областях, как физика элементарных частиц. Критики отмечают, что результаты на уровне 3 сигма позже зачастую не получают подтверждения.

Масса планеты, по мнению Брауна и Батыгина, достигает от 5 до 15 земных, орбита имеет изрядный наклон к плоскости эклиптики и чрезвычайно эксцентрична (вытянута). Ближайшая к Солнцу точка орбиты (перигелий) находится в семь раз дальше, чем Нептун (это 200 астрономических единиц; 1 астрономическая единица (а.е.) эквивалентна среднему расстоянию между Землей и Солнцем и равна почти 150 миллионам километров). А наиболее удаленная точка орбиты Планеты X (ее афелий) может располагаться в 600–1200 а.е., за поясом Койпера (населенного небольшими ледяными транснептуновыми телами за пределами 30 а.е.).

Первое предположение о существовании некой крупной планеты было сделано Брауном еще в 2003 году, когда он руководил группой, нашедшей Седну - объект, лишь немногим уступающий по своим размером Эриде и Плутону. Необычная орбита Седны делала ее самым далеким известным нам небесным телом Солнечной системы того времени. Ее перигелий располагался в 76 а.е., за поясом Койпера и далеко за пределами влияния гравитации Нептуна. Напрашивалось объяснение: какой-то весьма массивный объект, находящийся далеко за Нептуном, должен был повлиять на орбиту Седны. Это нечто не обязательно должно быть планетой. На Седну могло воздействовать и гравитационное возмущение от близкой звезды из каких-нибудь звездных яслей.

Ghtlgjkfuftvfz gkfytnfСО ВРЕМЕНИ ОТКРЫТИЯ СЕДНЫ ЕЩЕ НЕСКОЛЬКО ДРУГИХ ЛЕДЯНЫХ объектов продемонстрировали подобные орбиты. Вторым стал никогда не сближающийся с Солнцем объект VP113, открытый в 2014 году Скоттом Шеппардом (Scott S. Sheppard) и Чедом Трухильо (Chad Trujillo), бывшим аспирантом Брауна. В своей статье Шеппард и Трухильо также поднимали вопрос о возможности существования удаленной планеты, вмешивающейся в движение более мелких объектов.

Объединив Седну и пять других известных далеких транснептуновых объектов в одну группу, Браун понял, что сходство кеплеровых элементов у всех них сохраняется, и влияние звезд в этом случае можно уже исключить: только планета может служить объяснением всех этих странных орбит. Все они "смотрят" примерно в одну и ту же сторону и сгруппированы в физическом пространстве. К сожалению, нельзя предсказать, в какой именно точке своей орбиты в настоящее время находится Планета X, но саму ее орбиту можно построить с достаточной точностью: ведь афелий должен быть расположен практически на противоположной стороне от Солнца.

В том же году в Калифорнийском технологическом институте Батыгин и Браун, оказавшиеся соседями по офисам, начали обсуждать эти результаты и приступили к построению соответствующей модели взаимодействия множества тестовых объектов с гипотетической Планетой X. Если Планета X действительно существует, астрономы со временем должны отыскать еще несколько объектов на предсказанных орбитах, сформированных под действием невидимого гиганта. Модель предсказывает даже существование объектов с орбитами, перпендикулярными плоскости эклиптики, и такие объекты действительно есть. Однако окончательным доказательством существования Планеты X станет, конечно, лишь ее прямое обнаружение с помощью телескопа. Ученые подали заявку, претендуя на время одного из больших телескопов на Гавайях, и надеются, что к поиску присоединятся и другие астрономы.

Удача может улыбнуться прежде всего японскому 8-метровому телескопу "Субару", обладающему как достаточной светосилой для обнаружения чрезвычайно слабого объекта, так и широким полем зрения (у "Субару" оно в 75 раз больше, чем у 10-метровых телескопов "Кек" по соседству). Это позволит астрономам каждую ночь сканировать большие участки неба. Батыгин и Браун координируют свои усилия с бывшими "конкурентами", Шеппардом и Трухильо, которые также собираются присоединиться к ним. Впрочем, по мнению Брауна, даже поиски совместными усилиями двух групп займут еще около пяти лет. Большинство других телескопов, способных разглядеть тусклый объект на таких расстояниях (например, космический телескоп "Хаббл"), имеют весьма ограниченное поле зрения. Поиск с их помощью походил бы на поиск иголки в стоге сена, разглядываемом через соломинку.

ИНТЕРЕСНО ЗАМЕТИТЬ, ЧТО МЕТОД ОТКРЫТИЯ ПЛАНЕТЫ X ПУТЕМ УЧЕТА еле ощутимых гравитационных эффектов имеет весьма солидный послужной список. Так, в 1840-е годы французский математик Урбен Леверье предсказал существование неведомой планеты-гиганта, изучив вызванные ею гравитационные возмущения орбиты Урана. Позднее Иоганн Галле и Генрих д'Арре из Берлинской обсерватории действительно обнаружили новую планету, Нептун, и именно там, где она и должна быть согласно предсказанию Леверье.

Дальнейший анализ нарушений в орбите Урана привел ученых к мысли, что за пределами орбиты Нептуна может таиться еще одна, девятая, планета, и в 1906 году состоятельный магнат и филантроп Персиваль Лоуэлл в своей новой обсерватории в Флагстаффе (штат Аризона) положил начало поискам того, что он называл "Планетой X". В 1930 году был найден Плутон, однако он оказался слишком мал, чтобы оказывать сколько-нибудь значимое влияние на орбиту Урана.

В 1980-е годы появилась гипотеза, согласно которой к периодическим вымираниям флоры и фауны на Земле может быть причастен невидимый коричневый карлик, расположенный на окраинах Солнечной системы и периодически посылающий к нам потоки комет. Гипотетическая звезда получила звучное и зловещее название Немезида в честь древнегреческой богини возмездия. В 1990-е годы, опять же для объяснения движения некоторых странных комет, высказывались предположения о существовании планеты размером с Юпитер. А месяц назад исследователи из Швеции и Мексики заявляли, что с помощью ALMA – массива радиотелескопов в чилийской пустыне Атакама - им удалось обнаружить слабое свечение в микроволновом диапазоне, исходящее якобы от крупной скалистой планеты на 300 а.е.

В 2010–2011 годах широкоугольный инфракрасный телескоп NASA WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer), занятый поисками коричневых карликов и планет-гигантов, позволил исключить существование планеты крупнее Сатурна на расстояниях до 10 тысяч а.е., о чем свидетельствует работа 2013 года A search for a distant companion to the Sun with the Wide-Field Infrared Survey Explorer Кевина Лумана, астронома из университета штата Пенсильвания. Однако Луман допускает существование Планеты X размером с Нептун или меньше, которую WISE мог бы и пропустить. Есть также небольшой шанс обнаружить ее следы в той части данных, которые еще недостаточно тщательно проанализированы.

Elementy.ru

Опубликовано в Лаборатория
Прочитано 558 раз
Оцените материал
(1 Голосовать)

Оставить комментарий

Убедитесь, что вы вводите (*) необходимую информацию, где нужно
HTML-коды запрещены

Наверх