Два исследователя из Калифорнийского института технологии недавно сделали заголовки, опубликовав статью в астрономическом журнале, в которой объявили о том, что они нашли доказательства существования гигантской планеты на краю нашей солнечной системы, двигающейся по странной, удлиненной орбите на расстояние до 150 миллиардов километров от солнца.
Вновь обнаруженный мир, который они назвали девятой планетой, кажется находящимся в 15 раз дальше от солнца, чем Плутон, и приблизительно в 5000 раз массивнее, чем карликовая планета, которая была лишена статуса полноценной планеты Международным астрономическим союзом еще в 2006 году.
"Это была бы настоящая девятая планета", — пояснил профессор планетарной астрономии Калифорнийского технологического института Майк Браун, который обнаружил доказательства существования этой планеты вместе с коллегой Константином Батыгиным, в пресс-релизе. В отличие от Плутона, эта планета может быть настолько массивной, что ее гравитация доминирует в регионе солнечной системы, который больше, чем у любых других известных планет — что-то, что, по словам Брауна, делает ее "самой планетной из всех планет во всей солнечной системе".
Но для тех, кто не является астрофизиками, это может вызвать некоторое недоумение. Если эта планета такая огромная, то почему так долго никто не заметил ее существование? И почему ее до сих пор никто не видел? (Браун и Батыгин выяснили, что ее существование, скорее всего, можно определить с помощью математического моделирования и компьютерных симуляций, а не прямого наблюдения).
Но, задаваясь такими вопросами, мы лишь раскрываем, насколько мало мы знаем о гигантском масштабе нашей солнечной системы и о сложности исследования этого огромного пространства. Если что-то, то действительно замечательно то, что кто-то вообще мог обнаружить девятую планету. Для этого потребовалась не только изобретательность, но и ряд предыдущих открытий и неудачных попыток, которые в конечном итоге предоставили подсказки о вероятном существовании этого гигантского мира.
Одной из вещей, которые делают открытие Брауна и Батыгина еще более замечательным, является то, что эта планета могла бы быть первой настоящей планетой, обнаруженной с 1846 года. Тогда немецкий астроном Иоганн Готфрид Галле официально впервые наблюдал планету Нептун. Он знал, где искать, потому что два других ученых, Джон Коуч Адамс из Британии и француз Урбен Жан Жозеф Ле Верье, заметили, что планета Уран смещается из своей нормальной орбиты и рассчитали, что это явление вызвано воздействием еще одной неизвестной планеты.
Астрономы часто прибегают к таким заключениям, чтобы сделать открытия, потому что наблюдать объекты размером с планету на огромных пространствах крайне сложно. Например, когда им удается обнаруживать экзопланеты, это обычно происходит путем обнаружения их воздействия на звезды, вокруг которых они вращаются. Хотя девятая планета кажется ближе, чем те миры, она все равно в сотни раз дальше от солнца, чем наша планета. Она настолько далеко, что солнечный свет, падающий на нее, был бы примерно в 300 000 раз слабее, чем свет, который доходит до нас, как написал старший астроном Института SETI Сет Шостак. Объект, находящийся так далеко и отражающий так мало света на телескоп, было бы чрезвычайно сложно обнаружить, даже если бы вы знали, где искать.
"Он настолько далеко, что он довольно тусклый." — пояснил Браун в электронном письме.
Как описал Браун в своем блоге, астрономы уже 160 лет искали другую планету на краю солнечной системы. Они провели большую часть времени, изучая положение известных планет, чтобы найти подсказки, но это оказалось тупиковым путем из-за анализа 1993 года, который показал, что они находятся там, где и должны находиться.
Но открытие астрономами в начале 1990-х годов пояса Койпера, региона, наполненного тысячами маленьких объектов, предоставило новые подсказки. В марте 2014 года статья астрономов Чада Трухильо и Скотта Шепарда в журнале Nature отметила, что некоторые из самых далеких объектов пояса Койпера имели необычные орбитальные выравнивания и предположили, что это явление вызвано гравитацией небольшой планеты. Эта идея в конечном итоге была опровергнута компьютерными симуляциями, по словам Брауна, но в сентябре того же года бразильские и японские астрономы предложили, что на другой набор объектов пояса Койпера оказывает влияние гравитация неизвестной планеты.
Когда Браун и Батыгин обдумали находки других ученых, они начали видеть новую возможность. Согласно пресс-релизу Калифорнийского технологического института, они в конечном итоге поняли, что шесть самых далеких объектов в исследовании Трухильо и Шепарда все двигались по эллиптическим орбитам, направленным в одном и том же направлении в космосе, что было трудно объяснить, потому что объекты двигались по орбитам с разными скоростями. Они провели множество компьютерных симуляций, чтобы проверить различные возможные объяснения.
"Компьютеры стали все более мощными, поэтому мы можем делать больше симуляций быстрее, чем когда-либо", — пояснил Браун в своем электронном письме.
