Компьютерная симуляция обнаружит девятую планету Солнечной системы

Как для объекта, которого нет на звездных картах, девятая планета нашей Солнечной системы порождает слишком много шумихи вокруг себя. Астрономы технически не нашли новую планету, вращающуюся вокруг Солнца, но некоторые отдаленные ледяные тела намекают на гигантскую сферу, скрывающуюся на окраинах Солнечной системы.

Шесть огромных глыб путешествуют в поле обломков за Нептуном, на которые действует неизвестная сила гравитации. Об этом сообщили планетологи Константин Батыгин и Майк Браун из Caltech. Остальные планеты нашей системы имеют не совсем ровные орбиты, компьютерное моделирование показывает, что продолжающееся выравнивание может быть объяснено эффектом от планеты примерно в 10 раз массивнее Земли, которая приближается к Солнцу на расстоянии около 30 млрд. километров – в 200 раз больше расстояния между Солнцем и Землей. Полученные результаты представлены в февральском астрономическом журнале.

Доказательства существования «неуловимой» планеты скудные, к тому же найти такой объект весьма трудно. Но обнаруженные ледяные самородки на отдаленных орбитах могут дать предоставление, где может скрываться объект. Исследователи заинтригованы потенциальным новичком Солнечной системы, но с теоретическими результатами надо быть осторожными.

«Это интересная и крайне убедительная симуляция. Обнаруженные шесть тел приведут нас к девятой планете. Так что сезон охоты в самом разгаре», — говорит Мэг Швамб, планетарный ученый Академии Синика в Тайбэе, Тайвань.

Намеки на скрывающуюся планету появились в 2014 году. Двенадцать тел в поясе Койпера (кольцо замороженных глыб, где расположен Плутон) прошли Солнечную систему по средней плоскости в момент их наибольшего сближения с нашей звездой. Некоторые внешние силы — такие как большая планета — по-видимому, удерживает их подле себя. Об этом сообщили планетологи Чад Трухильо из обсерватории Джемини в Хило, Гавайи, и Скотт Шеппард из Института Карнеги в Вашингтоне, округ Колумбия.

По словам Шеппарда, новая симуляция ознаменует следующий шаг в попытке найти эту планету. Теперь есть реальная возможность засечь объект.

В дополнение к тому, Шеппард и Трухильо обнаружили длинные оси орбит, практически неотличимые одна от другой. Также в исследовании приняли участие Бытыгин и Браун. По их мнению орбиты объектов лежат почти в одной плоскости. Вероятность, что это вызвано случайностью, а не влиянием планеты, составляет 0,007%.

«Представьте себе карандаши разбросанные вокруг стола. Если все будут направлены в одну четверть круга, это не случайность», — говорит Рену Малхотра, планетарный ученый из Университета Аризоны в Тусоне.

Скрытый мир на краю Солнечной системы может объяснить несколько других аномалий. Карликовые планеты Седна и 2012VP113 находятся на огромном расстоянии от крайних планет. В той среде и может находиться девятая планета.

Планета также может пребывать в поясе Койпера, на орбите, которая примерно перпендикулярно остальной части Солнечной системы. Когда Батыгин и Браун смоделировали поведение шести объектов Койпера и обнаружили закономерность в косой траектории.

Учитывая то, что ученые знают, как сформировалась солнечная система, новая планета хорошо известна нашей звезде. Ранее она была приближена к Солнцу, но была вытолкнута за пределы планетами-гигантами.

Подобное «взаимодействие» планет доказано наукой. Астроном Иоганн Галле обнаружил Нептун в 1846, позже математики Леверье и Джон Куч Адамс пришли к выводу, что неизвестная планета может быть причиной ускорения и замедления орбиты Урана.

Уран всегда был «проблемной» планетой, говорит Скотт Тремейн, астрофизик из Института перспективных исследований в Принстоне, Нью-Джерси. Математики Леверье и Адамс первыми пытались понять, каким образом Уран противится законам вселенной. Их искания помогли Батыгину в понимании того, как Солнечная система эволюционирует.

«Когда мы больше говорим о практике, а не теории, тогда мы чаще приходим к неверным выводам», — говорит Тремейн.

По мнению Батыгина, охота за девятой планетой в самом разгаре. Данные WISE спутника НАСА, который провел почти девять месяцев в составлении инфракрасной карты неба, исключают существование массивной планеты, вроде Сатурна, на расстоянии в 4,2 трлн. километров от Солнца. Чем дальше от Солнца, тем холоднее планета. Поскольку звезды Млечного Пути образуют фон, найти планету крайне трудно, как иголку в стоге сена. Найти ее возможно, но трудно.

По мнению Швамба, телескопы Victor Blanco в Чили и Subaru на Гавайях являются лучшими орудиями поиска. Оба имеют объективы, способные окинуть большие участки небосвода. Если ученые согласны подождать, то в их распоряжение могут выделить телескоп Large Synoptic Survey Telescope в 2023 году. В настоящее время он строится в Чили. Новый телескоп сможет охватить небосвод полностью каждые три дня.

«Мы сможем обнаружить девятую планету, даже если она двигается медленно», — говорит Линн Джонс, астроном и ученый LSST в Университете штата Вашингтон в Сиэтле.

По его мнению, можно из месяца в месяц или в течение одного года делать снимки, и таким образом найти планету на звездном фоне.

Есть вероятность, хоть и малая, что планета уже обнаружена. Уран, Нептун и Плутон наблюдали, прежде чем поняли, что они планеты, карликовые и газовые гиганты. Есть множество архивных данных, накопленных в обсерваториях за время астрономических наблюдений звезд, туманностей и галактик. Планета может быть запечатлена на них.