В середине января 2015 года телевизионные СМИ России сообщили об открытии новой, X-ой по счету планеты солнечной системы. Ученые из Калифорнийского университета (США) Константин Батыгин и Майкл Браун объявили об этом эпохальном событии в «Астрономическом журнале» 20 января 2016 года.
Подобно нескольким предыдущим гипотезам, данное научное предположение о существовании этой "за - Плутоновой" планеты предложена для объяснения результатов математического анализа особенностей движения некоторых наиболее удалённых объектов в поясе Койпера. Обнаружить эту неизвестную ранее планету непосредственно пока никому не удалось.
В своей статье, сотрудники Калифорнийского технологического института сообщили, что новую планету удалось обнаружить с помощью компьютерного моделирования при изучении движения малых небесных тел за пределами орбиты Плутона. Гипотетическая планета "X", масса которой по расчетам в 5-10 раз превышает массу Земли, могла быть выброшена на окраины Солнечной системы под действием гравитационных сил Юпитера или Сатурна.
Свою теоретическую находку ученые назвали просто – Девятая планета. По мнению астрономов, уже в ближайшие пять лет ее можно будет разглядеть в телескоп с Земли.
В настоящей момент человечество не обладает оптической техникой такого уровня. Отметим, что астрономы ранее несколько раз заявляли об обнаружении нового члена Солнечной системы, однако достоверные доказательства предоставлены не были.
История гипотезы (по материалам Википедиа)
В 2014 году астрономы Чедвик Трухильо и Скотт Шеппард обнаружили [4], что некоторые далёкие объекты пояса Койпера, имеют аргумент перигелия, близкий к нулю. Это значит, что планета пересекает плоскость эклиптики с юга на север близко к точке своего перигелия.
Ученые Трухильо и Шеппард заметили, что такое совпадение может быть результатом эффекта Лидова-Козаи, если предположить, что в облаке Оорта существует массивная планета. Однако резонас Лидова-Козаи не объяснял, почему планеты пересекают плоскость эклиптики в перигелии именно с юга на север, а не наоборот.
В том же году испанские астрономы из Мадридского университета подтвердили, что такое совпадение маловероятно и не может быть объяснено наблюдательной селекцией[en][5].
Они предположили наличие суперобъекта массой 10 масс Земли на расстоянии около. 250 а. е. и более удалённой планеты с массой в диапазоне от массы Марса до массы Урана[6].
Батыгин и Браун, пытаясь опровергнуть данные утверждения, наоборот заметили, что у всех шести известных на 2015 год обособленных транснептуновых объектов (Седны, 2012 VP113, 2007 TG422, 2004 VN112, 2013 RF98 и 2010 GB174), большая полуось орбиты которых больше 250 а. е., не только аргумент перигелия практически совпадает, но и их орбиты ориентированы приблизительно одинаково в пространстве. То есть у них маленький разброс в долготе восходящего узла и наклонении орбиты.
Компьютерное моделирование показало, что вероятность такого совпадения равна 0,007 % даже с учётом наблюдательной селекции. Такое совпадение особенно странно из-за того, что перигелии небесных тел смещаются со временем с разной скоростью.
По выражению Майкла Брауна, это соответствует тому, что вы взглянули в случайный момент на часы с шестью стрелками, движущимися с разными скоростями, и оказалось, что они совпали. Используя аналитическую теорию возмущений и компьютерное моделирование, Батыгин и Браун показали, что подобное выравнивание орбит может быть объяснено наличием одной массивной планеты массой порядка 10 земных, с большой полуосью орбиты порядка 400—1500 а. е. и эксцентриситетом порядка 0,5—0,8.
Кроме того, эта модель планеты-пастуха позволила объяснить другие особенности орбит объектов пояса Койпера. Например, почему Седна и объект 2012 VP133, которые никогда не подходят близко к Нептуну, имеют такой большой эксцентриситет. Более того, эта модель предсказывает, что существуют объекты в поясе Койпера с орбитами, перпендикулярными плоскости эклиптики.
За последние годы было найдено несколько таких объектов: 2013 BL76, 2012 DR30, 2010 BK118, 2010 NV1, 2009 MS9, 2008 KV42[3][7].
Эти наблюдения позволили Майклу Брауну оценить вероятность того, что эта планета реально существует, как 90 % - ую [8]. Авторы гипотезы полушутя именуют объект в обиходе как Жирный (англ. Fatty), Иосафат (англ. Jehoshaphat) или Джордж (англ. George)[9].
Наблюдения
В настоящее время существование планеты"X" является лишь научной гипотезой. Подтвердить её может визуальное обнаружение. В отличие от открытия Нептуна, которое в свое время сделали на основании наблюдаемого отклонения параметров движения Урана от рассчитанных по законам Кепплера значений, существование Девятой планеты проявляется в статистических аномалиях орбит малых планет, сложившихся за миллиарды лет.
Этот метод позволяет вычислить предположительно параметры орбиты неизвестной планеты, но не позволяет определить даже приблизительно, в каком месте орбиты планета в данный момент находится. Наряду с тем фактом, что планета движется очень медленно (орбитальный период может быть от 10 до 20 тысяч лет) и находится далеко от Земли (видимая звёздная величина может быть больше 22), все это вместе делает планету-невидимку очень сложной для поисков[13].
Для обнаружения планеты Браун и Батыгин зарезервировали время на японском телескопе Субару в обсерватории на Гавайях. По оценкам учёных, подтверждение существования девятой планеты займёт пять лет[14][15].
Проверяемые предсказания
Данная гипотеза о существовании Девятой планеты удовлетворяет критерию Поппера, то есть расчеты по ней приводят к предсказаниям, которые могут быть проверены вне зависимости от непосредственного наблюдения данной планеты. А именно компьютерное моделирование предсказывает, что кроме рассмотренных объектов с большим эксцентриситетом (которые привели к гипотезе о существовании Девятой планеты), должна существовать популяция связанных объектов с маленьким эксцентриситетом, у которых перигелий сгруппирован в точке, противоположной перигелию рассмотренной группы.
Поиск таких объектов является одним из основных способов, который может подтвердить или опровергнуть гипотезу[ о существовании пленты "X"[3].
Критика
Старший научный сотрудник Государственного астрономического института имени Штернберга, МГУ (Россия) Владимир Сурдин, ссылаясь на данные орбитального телескопа WISE, исследовавшего периферию Солнечной системы в инфракрасном диапазоне и потенциально способного, но до сих пор не обнаружившего данную планету, утверждает, что, скорее всего, этой планеты-гиганта не существует[16]. Так же считает астроном Этан Зигель из колледжа Льюиса и Кларка в Портленде (США)[17].
Ссылки
[3] Konstantin Batygin, Michael E. Brown Evidence for a Distant Giant Planet in the Solar System (англ.) // The Astronomical Journal. — 2016. — Vol. 151, fasc. 2. — P. 22. — ISSN 1538-3881. — DOI:10.3847/0004-6256/151/2/22.
[4] Lorenzo Iorio Planet X revamped after the discovery of the Sedna-like object 2012 VP113? // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. — 2014-08-16. — Т. 444, вып. 1. — С. L78–L79. — ISSN 1745-3933. — DOI:10.1093/mnrasl/slu116.
[5] (1 September 2014) «Extreme trans-Neptunian objects and the Kozai mechanism: signalling the presence of trans-Plutonian planets». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters 443 (1): L59-L63. DOI:10.1093/mnrasl/slu084. Bibcode: 2014MNRAS.443L..59D.
[6] C. de la Fuente Marcos, R. de la Fuente Marcos Extreme trans-Neptunian objects and the Kozai mechanism: signalling the presence of trans-Plutonian planets // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. — 2014-06-30. — Т. 443, вып. 1. — С. L59–L63. — ISSN 1745-3933. — DOI:10.1093/mnrasl/slu084.
[7] https://www.caltech.edu/news/caltech-researchers-find-evidence-real-ninth-planet-49523 Caltech Researchers Find Evidence of a Real Ninth Planet
[8] Achenbach, Joel. New evidence suggests a ninth planet lurking at the edge of the solar system (en-US) (20 января 2016).
[9] Burdick, Alan (20 January 2016). «Discovering Planet Nine». Проверено 20 January 2016.
[10] Evidence grows for giant planet on fringes of Solar System. Nature (2016). 529, 266—267 (21 January 2016) doi:10.1038/529266a
[11] http://www.sciencemag.org/news/2016/01/feature-astronomers-say-neptune-sized-planet-lurks-unseen-solar-system doi:10.1126/science.aae0237
[12] Nadia Drake. How Can We Find Planet Nine? (And Other Burning Questions). Phenomena. Проверено 23 января 2016.
[13] Michael E. Brown. The Search For Planet Nine. Проверено 20 января 2016.
[14] В Солнечной системе обнаружена планета "X"/ (http://lenta.ru/news/2016/01/20/planetx/)
[15] admin. Астрономы нашли новую планету в Солнечной системе - Интересные новости про космос (ru-RU). Интересные новости про космос. Проверено 21 января 2016. (http://www.apeter.com/astronomy-nashli-novuyu-planetu-v-solnechnoj-sisteme/)
[16] Учёный: говорить об открытии девятой планеты пока рано (http://ria.ru/science/20160121/1362785555.html)
[17] Астроном из НАСА: девятая планета вряд ли обитает за орбитой Плутона (http://ria.ru/science/20160121/1362871443.html)
ключевые слова:
Девятая планета солнечной системы, планета 'X'
