Тайна девятой планеты

В январе 2016 года страницы газет и журналов облетела сенсационная весть. Ученые сообщили об эпохальном открытии - в Солнечной системе нашли новую, 9-ю планету. Она находится в темных глубинах космоса, далеко за Плутоном… Что это - сенсация или всего лишь новая теория!

ОТКРЫТИЕ ПЛАНЕТЫ «НА КОНЧИКЕ ПЕРА»

О полноценном открытии говорить пока рано - предполагаемую планету пока не зафиксировал ни один телескоп. Однако астрономы Майкл Браун и Константин Батыгин полагают, что с помощью математических расчетов удалось доказать существование в Солнечной системе еще одной, неизвестной нам крупной планеты - примерно в 10 раз тяжелее Земли.

У этого открытия была долгая предыстория. В течение тысячелетий человечеству были известны (помимо Земли) пять больших планет: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Однако в 1781 году Уильям Гершель открыл лежащую за Сатурном планету Уран, не видимую невооруженным глазом. Астрономы, изучая орбиту найденной планеты, уже в 1789 году обнаружили загадочные аномалии в движении Урана - небесное тело то «отставало» от расчетного положения, то опережало его. Многие ученые предполагали, что аномалии движения Урана могут быть обусловлены влиянием находящейся за ним неоткрытой планеты.

В сороковых годах XIX века сразу два астронома (француз Леверье и англичанин Адамс) попытались определить положение этого небесного тела. В 1846 году Леверье представил Французской академии наук результаты своего анализа движения Урана, указав, где следует искать влияющую на это движение новую планету.

Поскольку астрономы Франции не высказали большого интереса, 18 сентября 1846 года Леверье обратился к Иоганну Гольфриду Галле, ассистенту Берлинской обсерватории. В письме он писал: «Направьте телескоп в созвездие Водолея в точку эклиптики с долготой 326°, и в пределах одного градуса вы найдете новую планету. Она девятой звездной величины и имеет заметно различимый диск». Галле последовал совету, и в первый же вечер планета была обнаружена!

Открытие планеты «на кончике пера» явилось одним из ярчайших триумфов небесной механики, а Леверье стал ученым первой величины (Адамс, независимо от Леверье пришедший к тем же выводам, также удостоился почестей).

Открытие планеты Нептун и уточнение параметров ее орбиты позволило в десятки раз уменьшить расхождения между расчетными значениями и результатами наблюдений. Однако полностью объяснить аномалии движения небесных тел не удавалось.

Мысль астрономов пошла по накатанной колее - аномалии объясняли существованием еще одной планеты, движущейся по орбите, расположенной еще дальше орбиты Нептуна.

В 1915 году американский астроном Перси Лоуэлл опубликовал «Трактат о транснептуновой планете», в котором было указано, где такая планета должна находиться. Вычисления Лоуэлла послужили побудительной причиной для длительных поисков неизвестной планеты. Лишь 18 февраля 1930 года астроном-любитель Клайд Уильям Томбо смог получить достоверный фотоснимок новой планеты, расположенной за орбитой Нептуна.

Любопытно, что имя «Плутон» предложила одиннадцатилетняя школьница Венеция Берни. Девочка решила, что имя бога подземного царства подходит для удаленного от Солнца темного и холодного мира.

За свое открытие 24-летний Клайд Томбо получил от штата Канзас стипендию для обучения в местном университете - до этого Томбо окончил лишь сельскую школу.

ИЗ ПЛАНЕТЫ В КАРЛИКИ

Открытие Плутона было с энтузиазмом встречено астрономами, однако быстро появились и скептические высказывания. Ведь, как показали исследования, открытие Плутона явилось в определенной степени случайным, так как его масса недостаточна, чтобы оказать заметное влияние на движение Урана и Нептуна. Плутон имел слишком малый для «настоящей» планеты размер (он был меньше Луны) и двигался по орбите, более соответствовавшей астероиду.

Кроме того, на дальних окраинах Солнечной системы стали одно за другим открывать небесные тела, соизмеримые по размерам с Плутоном, - Хаумеа, Макемаке, Седна.. Окончательный удар по статусу Плутона нанесло открытие в 2006 году Эриды - космического тела, превосходившего Плутон по размерам. В результате 24 августа 2006 года на всемирном съезде астрономов ученые исключили Плутон из состава больших планет. Специально для карликовых планет на транснептуновых орбитах было введено понятие «плутоид». К плутоидам были отнесены карликовые планеты Плутон, Эрида, Макемаке и Хаумеа, но считается, что эта четверка - лишь ничтожная часть от множества пока не обнаруженных плутоидов, кружащихся по орбитам в поясе Койпера - области космоса на окраине Солнечной системы за орбитой Нептуна.

ВОКРУГ СОЛНЦА ЗА 20 ТЫСЯЧ ЛЕТ

В этой малоизученной области вокруг Солнца вращаются мириады малых астрономических объектов. Многие из них, как показано выше, не так уж малы - даже больше нашей спутницы Луны, однако по сравнению с «настоящими» планетами это все же карлики. Пояс Койпера считается родным домом комет - громадных ледяных глыб, движущихся по вытянутым орбитам. Предполагается, что пояс Койпера может содержать сотни миллионов комет, однако на данный момент подтверждено существование 1300.

И вот астрономы сделали новое открытие, наблюдая за движением небесных тел в поясе Койпера. При исследовании траекторий космических тел исследователи заметили некое возмущение - объекты двигались не так, как должны были двигаться. Согласно расчетам, изменить их орбиту могло только какое-то очень крупное небесное тело, каковым могла быть только 9-я планета Солнечной системы.

Новая планета находится очень далеко от Солнца - расстояние между светилом и планетой должно составлять около 90 млрд км (для сравнения Нептун - самая далекая известная «большая» планета - находится на расстоянии в 4,5 млрд км от Солнца).

У новой планеты должна быть самая большая орбита вокруг Солнца и самый долгий период обращения. Полный оборот вокруг светила должен занимать у этой планеты от 10 до 20 тысяч лет! То есть на этой планете история Земли от ледникового периода до покорения атомной энергии происходит всего за один год.

«ПЛАНЕТА СМЕРТИ» ХРАНИТ СВОИ ТАЙНЫ

Конечно, открытие вдохновило исследователей паранормальных явлений. Уфологи уже успели окрестить новооткрытый космический объект «планетой смерти». Разумеется, стали выдвигаться предположения, что новая планета и есть та самая планета «Нибиру», которая в конце концов принесет апокалипсис.

Однако все эти предположения носят умозрительный характер. Астрономы лишь предполагают наличие этой планеты, основываясь на статистических аномалиях орбит космических тел, аномалиях, которые могут быть объяснены влиянием гравитационной силы крупной планеты. Однако у этих аномалий может быть и иное объяснение. Подтвердить существование небесного объекта может лишь его визуальное обнаружение.

Однако, поскольку гипотетическая планета находится очень далеко от Земли, процесс ее поисков обещает быть длительным и сложным. Браун и Батыгин уже зарезервировали время на телескопе Субару в обсерватории на Гавайях. По оценке Брауна, обследование части области неба, где может находиться планета, займет несколько лет. В конечном успехе он не сомневается: «Будет действительно круто, когда мы ее разглядим. Когда интригующая теория превратится в реальный факт, придется столько всего в жизни менять - учебники по астрономии переписывать, детские книги».

Особую пикантность открытию придает тот факт, что открыл новую планету тот же человек, который в свое время лишил Плутон статуса планеты. Ведь именно Браун (первооткрыватель Эриды) убедил международное сообщество астрономов перевести Плутон в разряд малых космических тел - за это Брауна даже прозвали Убийцей Плутона. Поэтому сообщения о 9-й планете вызвали шуточки, что Браун, мол, пытается «реабилитироваться» за «убийство».

Впрочем, подтвердится открытие новой 9-й планеты или нет - в любом случае астрономия стоит на пороге сенсационных открытий. Уже не вызывает сомнений существование пояса Койпера - огромной и таинственной области за орбитой Нептуна. Однако у ученых крепнет убеждение, что пояс Койпера - это лишь ничтожная внутренняя часть исполинского облака Оорта - огромной, очень далекой сферической области ледяных тел, окружающих Солнечную систему. Предположительно облако Оорта простирается до границ систем ближайших звезд. В основном оно состоит из триллионов ледяных тел, но, возможно, там встречаются и более крупные объекты. Как предполагают ученые, в облаке Оорта может находиться сверхгигантская планета Тюхе или даже темная звезда Немезида, невидимая из-за больших расстояний и малого свечения.

Так что исследование областей космоса за орбитой Нептуна, несомненно, принесет еще много удивительных открытий.

На прошлой неделе стало известно о важном шаге на пути к открытию новой, девятой по счету, планеты в Солнечной системе. «Футурист» отследил историю открытия предыдущих восьми с античных времен до современности и попытался оценить важность открытия новой планеты.

Впервые девятую от Солнца планету открыли еще в 1930-м году: тогда ею оказался Плутон. Однако, десять лет назад члены Международного астрономического союза наконец-то сошлись во мнениях и дали определение термину «планета», под которое Плутон не попал. Произошло это при непосредственном участии Майкла Брауна, профессора планетной астрономии из Калифорнийского технологического института, автора книги «Как я убил Плутон и почему это было неизбежно».

Исключив из числа планет Солнечной системы Плутон, Браун вместе с астрофизиком российского происхождения Константином Батыгиным, доцентом Калифорнийского технологического института, взялся за поиски адекватной замены. Результаты исследований вылились в публикацию нашумевшей работы о возможности существования девятой планеты в январском номере The Astronomical Journal от 2016-го года.

Идея о существования массивной планеты на задворках Солнечной системы появилась у астрономов еще в XIX-м веке. Главным аргументом в пользу ее существования были гравитационные возмущения орбит уже известных планет. Так был открыт ледяной гигант Нептун, карликовый Плутон и многие другие тела Солнечной системы, вращающиеся вокруг Солнца за орбитой Нептуна.

В 2003-м году группа ученых во главе с Брауном обнаружила очередной транснептуновый объект — Седну, отнесенную позже к классу карликовых планет. С открытием Седны возникло предположение о существовании так называемого облака Оорта, наиболее удаленного от своей звезды образования Солнечной системы, состоящего преимущественно из водяных, аммиачных и метановых льдов.

Идея существования такого облака была выдвинута нидерландским астрофизиком Яном Оортом. Гипотетически оно служит источником долгопериодических комет, ответственных, например, за массовые вымирания на Земле (последнее произошло примерно 65 миллионов лет назад и известно, как конец эры динозавров ) и частоту ее метеоритной бомбардировки.

Впоследствии учеными были обнаружены еще несколько «седноидов», имеющих схожие с Седной значения величин, характеризующих ориентации их орбит (аргументов перигелия), что в очередной раз навело их на мысль о существовании Планеты X.

Используя аналитическую теорию возмущений (метод приближенного решения задач небесной механики) и компьютерную симуляцию, Батыгин и Браун показали, что выравнивание орбит обнаруженных «седноидов» может быть объяснено наличием одной массивной планеты массой порядка 10-ти земных. Имея в виду тот факт, что орбита этой планеты эллиптическая, размер ее большой полуоси должен составлять порядка 400—1500 астрономических единиц (одна астрономическая единица эквивалентна расстоянию от Земли до Солнца).

В отличие от гипотез Нибиру (одно из предложенных названий для Планеты X), Немезиды (гипотетическая погасшая звезда, вокруг которой вращается Нибиру) и многих других гипотез с научно-фантастическим оттенком, гипотеза Брауна-Батыгина о существовании девятой планеты может быть доказана в ближайшие несколько лет ее визуальным обнаружением. Поиски уже начаты: для выполнения этой задачи Браун и Батыгин используют японский телескоп японской национальной обсерватории »Субару «, расположенной на Гавайях. По самым пессимистичным прогнозам на поиски уйдет 8 лет.

По поводу названия девятой планеты Константин Батыгин предпочитает отшучиваться, говоря, что между собой с Брауном они называли ее Джорджом, а с женой — белой стрекозой любви.

Первой планетой, открытой благодаря математическим расчетам, а не путем регулярных наблюдений, стал Нептун, обнаруженный 23 сентября 1846 года . Исследование искажений в орбите Урана породило гипотезу о неизвестной планете, гравитационным возмущающим влиянием которой они и обусловлены. Рассчитана и предсказана она была Урбеном Леверье — французским математиком, занимавшимся небесной механикой, а найдена немецким астрономом Иоганном Галле в пределах предсказанного положения за одну ночь наблюдений.

Уран открыл Уильям Гершель 13 марта 1781 года, тем самым впервые со времен античности расширив границы Солнечной системы в глазах человека. Несмотря на то, что порой Уран различим невооруженным глазом, более ранние наблюдатели принимали его за тусклую звезду.

Что касается оставшихся пяти планет (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн), то все они видны с Земли невооруженным глазом. Так, первое упоминание о Меркурии можно обнаружить в сборнике вавилонских астрологических таблиц, датируемым XIV веком до н.э. При этом важно отметить, что гелиоцентрическая система мира получила широкое распространение только в конце эпохи Возрождения.

»К середине XX века казалось, что наблюдательная астрономия завершила свою работу в Солнечной системе. Оказалось, что это не так. В принципе, Солнечная система огромна, гравитационное поле Солнца доминирует очень далеко: доминанта кончается где-то после ста тысяч астрономических единиц, а мы видим маленькие объекты в поясе Койпера на расстоянии максимум восемьдесят астрономических единиц. Неизвестным остается еще огромное пространство», – рассказал Константин Батыгин в

Десять лет назад астрономы разжаловали из полноценной планеты Плутон - слишком маленький. В начале этого года астрофизики нашли новую огромную планету в Солнечной системе. Константин Батыгин, один из ученых, совершивших открытие, рассказал «Вокруг света», как это произошло.

Отношение к поискам новой планеты в нашей системе у астрономов, мягко говоря, неоднозначное. Почему вы решили этим заняться?

Изначально мы как раз собирались доказать, что в Солнечной системе не может быть еще одной планеты. А первый шаг на пути к открытию мы сделали после того, как в 2014 году вышла статья американских астрономов Чада Трухильо и Скотта Шепарда. Они заметили, что орбиты наиболее удаленных тел в поясе Койпера (область за орбитой Нептуна, где обращается множество мелких ледяных тел, именно она прежде считалась «родиной» короткопериодических комет. - Прим. «Вокруг света» ) очень похожи, в частности наклонены под одним углом к плоскости эклиптики - той плоскости, в которой Земля вращается вокруг Солнца. Это странно.

Константин Батыгин работает в Калифорнийском технологическом институте доцентом

И как вы объяснили эти странности?

Поначалу мы пытались объяснить их галактическим эффектом, то есть гравитацией в Галактике в целом, и самогравитацией пояса Койпера: мы предположили, что в нем достаточно материала, чтобы модулировать все эти орбиты. Около года мы работали над решениями, в которых не фигурировала бы девятая планета, но ничего не получалось. Например, оказалось, что галактический эффект работает, если Солнце расположено намного ближе к центру Галактики, чем оно есть на самом деле. А чтобы самогравитация имела значение, пояс Койпера должен быть в сто раз тяжелее. Мы пробовали самые разные идеи, которые ни к чему не приводили. Отчаявшись, наконец решили: попробуем то, чего не хотели трогать, - гипотезу планеты в этом поясе. И тогда даже первые, очень грубые модели сразу начали показывать что-то похожее на имеющиеся данные.

То есть вы предсказали существование планеты, но не обнаружили ее. Как скоро мы ее увидим?

Думаю, лет через пять. Для поиска мы используем движение Земли. Представьте, что вы едете на машине и делаете фотографии каждые три секунды. На фотографиях то, что близко к дороге, например деревья на обочине, смещается быстрее, чем облака на горизонте. Мы собираемся использовать этот эффект, чтобы идентифицировать планету - она находится к Земле намного ближе, чем звезды, на фоне которых мы ее увидим, когда найдем.

Причем уже сейчас на основе тех данных, что у нас есть, две трети длины вероятной орбиты можно исключить из поиска. Чисто статистически легко предсказать, что планета, которая движется по очень вытянутой орбите, будет, скорее, на дальнем от нас участке.

В будущем мы планируем все точнее определять орбиту планеты № 9. Сейчас на карте неба она выглядит как лента где-то в 10 градусов шириной - это многовато.

Досье
Планета № 9

Пока безымянная планета имеет самую протяженную орбиту из всех планет Солнечной системы, перигелий (минимальное расстояние от Солнца) 200–250 а.е., афелий (максимальное расстояние до звезды) - 1000–1200 а.е. Периодичность обращения - около 15 тысяч лет. Масса - примерно 10 масс Земли. Образовалась, предположительно, вместе с Ураном и Нептуном и имеет такой же химический состав.

Наименование небесным телам присваивает Международный астрономический союз (International Astronomical Union) на ассамблеях, проходящих раз в три года (следующая состоится в 2018 г.)

Американский астроном Дейв Джуитт, открывший пояс Койпера, считает, что вы проанализировали слишком мало объектов с аномальными орбитами, чтобы делать радикальный вывод о наличии новой планеты…

О, это веселая история. Дейв работает в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе рядом с нами, и этот спор я веду с ним уже очень давно. Ответ на его претензии такой: хотя мы работаем с маленькой статистикой, но специальный математический аппарат, разработанный для статистики малых чисел, говорит, что никакой проблемы в этом нет. Более того, мы задали сами себе тот же вопрос: у нас есть шесть объектов, какова вероятность, что мы видим эти данные случайно? Ответ: 0,007%, то есть примерно 1 шанс из 15 тысяч. Конечно, нам и самим хотелось бы иметь намного больше данных, но пока у нас их просто нет.

Первооткрыватели девятой планеты, пока не получившей имя: Майкл Браун (слева) и Константин Батыгин. Брауна называют «убийцей Плутона»: одну планету он «закрыл», другую теперь открыл.

Осталось ли в Солнечной системе еще что-то странное, что невозможно объяснить даже при помощи планеты?

Да. Например, нечто непонятное происходит в поясе Койпера в полосе между 150 и 250 а.е. от Солнца (астрономическая единица - расстояние от Земли до Солнца, примерно 149,6 млн км. - Прим. «Вокруг света» ). Мы пока не очень понимаем, что нам говорят данные, но получается, что орбиты объектов там устроены слишком сложно. Эту часть задачи мы еще решили не полностью, продолжаем исследования.

Новая информация о строении Солнечной системы поможет объяснить возникновение жизни во Вселенной?

Это непростой вопрос. Если брать Землю как образец обитаемой планеты, жизнь во Вселенной должна встречаться не очень часто. Думаю, тут дело в Юпитере, который, кстати, сам по себе аномалия - планеты вроде Юпитера встречаются только у 5% звезд, подобных Солнцу. Так вот, Юпитер, как и Сатурн, образовался всего на миллион лет позже Солнца, а Луна, для сравнения, - на 90 миллионов лет позже. Похоже, что в процессе «стройки» Юпитер забрал себе «лишний» материал. И если бы он этого не сделал, Земля сформировалась бы куда быстрее. Из-за такой «жадности» Юпитера у нашей планеты очень тонкая атмосфера - это тоже галактическая аномалия. Большинство экзопланет (даже сопоставимой массы) имеют на порядок более массивную атмосферу.

Какие последствия ваше открытие может иметь для астрономии?

За последние 20 лет были найдены тысячи звездных систем с экзопланетами. Солнечная система выделяется на их фоне нестандартностью. Круглые, четкие орбиты - редкость во Вселенной. Большинство экзопланет, масса которых сравнима с массой планет-гигантов Солнечной системы, имеют очень вытянутые орбиты. Они совсем не похожи на орбиты Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, но зато очень похожи на орбиту девятой планеты. Так что, как ни странно, именно планета № 9 и ее экзотическая орбита делают Солнечную систему в целом менее необычной.

Герой
Константин Батыгин

Родился в 1986 году в Москве, вместе с семьей переехал в Японию, затем - в США.

Учился астрофизике в Калифорнийском университете в Санта-Крузе, потом в Калифорнийском технологическом институте, где исследовал внутреннюю структуру планет типа «горячий Юпитер» и раннюю динамическую эволюцию внешних областей Солнечной системы совместно с Майком Брауном (соавтором открытия девятой планеты). После постдокторантуры в Гарвард-Смитсоновском центре астрофизики в 2014 году вернулся в Калифорнийский технологический институт в качестве доцента.

Женат, имеет дочь.

БИОГРАФИЯ
Русский след

Я родился в России. Одно из самых ярких детских воспоминаний - как ненавидел тихий час в детском саду. Я, в принципе, неплохо помню начало 1990-х годов и теперь понимаю, что страна изменилась драматически. На тот момент я был очень счастлив, что у нас внезапно появилась кока-кола: для меня это было большим скачком в качестве жизни.

Моя семья уехала из России в 1994 году, когда мне исполнилось восемь лет. Пять лет мы прожили в Японии, в Токио. Я ходил в японскую школу, и это был ни с чем не сравнимый опыт. В 1999-м мы переехали в США.

Я долгое время собирался быть музыкантом, занимался музыкой примерно до середины университетского курса. Когда подавал документы в университет, было два пути: или остаться в Северной Калифорнии и продолжать играть в своей группе The Seventh Season (я играю на гитаре и пою), или переехать в Санта-Барбару, где меня приняли на интересную программу - параллельного обучения на музыкальном факультете и физическом. Но я туда все же не поехал, а начал изучать астрофизику в Калифорнийском университете в Санта-Крузе. Сейчас работаю в Калифорнийском технологическом институте.

Фото: Caltech / R. Hurt (IPAC), Getty Images, Caltech / R. Hurt (IPAC); , JPL / NASA, AP / East News (x2)

Удастся ли ученым найти в Солнечной системе еще один крупный объект? Рассказываем о поисках еще одной планеты Солнечной системы совместно с научно-популярным порталом N+1 .

В астрономической среде два года обсуждают сенсацию, которой пока нет. Зимой 2016 года назад ученые Калифорнийского технологического института Константин Батыгин и Майкл Браун опубликовали статью, вновь возродившую надежды на то, что в Солнечной системе удастся обнаружить еще одну планету. Ряд косвенных признаков указывает, что где-то намного дальше Плутона, есть еще одна планета. Пока ее не нашли, но примерное местоположение рассчитали. Если в расчетах ошибки нет, то это станет самым важным астрономическим открытием столетия.

Первой планетой, открытой «на кончике пера», была Нептун — еще в 1830-е годы астрономы обратили внимание на непредвиденные отклонения в орбите Урана и предположили, что за ним имеется еще одна планета, которая вызывает гравитационное возмущение. Гипотеза подтвердилась в 1846 году, когда Нептун смогли наблюдать в математически предсказанной области неба. Оказалось, что его видели и раньше, но не могли отличить от далеких звезд. Среднее расстояние до Нептуна — 4,5 миллиарда километров, или около 30 астрономических единиц (одна астрономическая единица равна расстоянию от Солнца до Земли — около 150 миллионов километров).

Оптимизм после открытия Нептуна вдохновил многих ученых и любителей астрономии на поиски других, более удаленных планет. Дальнейшие наблюдения за Нептуном и Ураном показывали расхождение между реальным движением планет и предсказанным математически, и это вселяло уверенность, что сенсация 1846 года может повториться. Казалось, в 1930 году поиски увенчались успехом, когда Клайд Томбо обнаружил Плутон на расстоянии около 40 астрономических единиц.

Долгое время Плутон оставался единственным известным объектом Солнечной системы, расположенным дальше от Солнца, чем Нептун. И по мере роста качества астрономической техники представления о размере Плутона постоянно менялись в сторону уменьшения. К середине века считалось, что он имеет размер, сравнимый с Землей, и очень темную поверхность. В 1978 году удалось уточнить массу Плутона благодаря открытию его спутника Харона. Оказалось, что он намного меньше не то что Меркурия, но даже земной Луны.

К концу XX века благодаря технологиям цифровой фотосъемки и компьютерной обработки данных начались открытия других транснептуновых объектов, размером меньше Плутона. Сначала, по привычке, их звали планетами. В Солнечной системе их стало десять, потом одиннадцать, потом двенадцать. Но к началу 2000-х годов астрономы забили тревогу. Стало ясно, что за Нептуном Солнечная система не заканчивается и каждой ледяной глыбе придавать статус Земли и Юпитера не годится. В 2006 году для плутоноподобных тел придумали отдельное название — карликовая планета. Планет снова стало восемь, как и столетие назад.

Тем временем поиски настоящих планет за пределами орбит Нептуна и Плутона не прекращались. Высказывались даже гипотезы о наличии там красного или коричневого карлика, то есть малого звездоподобного тела массой в несколько десятков Юпитеров, которое составляет с Солнцем двойную звездную систему. Подсказали эту гипотезу… динозавры и прочие вымершие животные. Группа ученых обратила внимание на то, что массовые вымирания на Земле происходят примерно каждые 26 миллионов лет, и предположила, что это период возвращения в окрестности внутренней Солнечной системы массивного тела, которое приводит к увеличению числа комет, устремляющихся к Солнцу и попадающих в Землю. Во многие СМИ эти гипотезы попали в виде антинаучных предсказаний о грядущем нападении пришельцев с планеты или звезды Нибиру.


NASA дважды предпринимало попытки найти возможную планету или коричневый карлик. В 1983 году космический телескоп IRAS осуществил полное картографирование небесной сферы в инфракрасном диапазоне. Телескоп провел наблюдения десятков тысяч источников теплового излучения, открыл несколько астероидов и комет в Солнечной системе и стал причиной шумихи в прессе, когда ученые приняли по ошибке далекую галактику за юпитероподобную планету. В 2009-м году полетел похожий, но более чувствительный и долгоживущий телескоп WISE, который сумел найти несколько коричневых карликов, но на расстоянии в несколько световых лет, то есть не относящихся к Солнечной системе. Он же показал, что в нашей системе планет размером с Сатурн или Юпитер за Нептуном тоже нет.

Разглядеть новую планету или недалекую звезду не удается никому до сих пор. Или ее там вообще нет, или она слишком холодна и излучает или отражает слишком мало света, чтобы ее можно было обнаружить при случайном поиске. Ученым пока приходится полагаться на косвенные признаки: особенности движения других, уже открытых космических тел.

Поначалу обнадеживающие данные получали в аномалиях орбит Урана и Нептуна, но в 1989 году было установлено, что причина аномалий — в ошибочном определении массы Нептуна: он оказался на пять процентов легче, чем думали ранее. После коррекции данных моделирование стало совпадать с наблюдениями, и гипотеза о девятой планете отпала.

Некоторые исследователи задумались о причинах появления долгопериодических комет во внутренней Солнечной системе и об источнике короткопериодических комет. Долгопериодические кометы могут появляться у Солнца раз в сотни или миллионы лет. Короткопериодические облетают вокруг Солнца за 200 или менее лет, то есть находятся гораздо ближе.

Кометы имеют очень короткий по космическим меркам срок жизни. Основной их материал — это лед различного происхождения: из воды, метана, циана и др. Солнечные лучи испаряют льды, и комета превращается в незаметный поток пыли.

Тем не менее, короткопериодические кометы продолжают летать вокруг Солнца и сегодня, спустя миллиарды лет после формирования Солнечной системы. Значит, их число пополняется из какого-то внешнего источника.

Таким источником считается Облако Оорта — гипотетический регион радиусом до 1 светового года, или 60 тысяч астрономических единиц, вокруг Солнца. Считается, что там летают миллионы ледяных кусков по круговым орбитам. Но периодически что-то меняет их орбиту и запускает к Солнцу. Что это за сила, пока неизвестно: это может быть гравитационное возмущение от соседних звезд, результаты столкновений в облаке или влияние крупного тела в нем же. Например, это могла бы быть планета размером чуть больше Юпитера — ей даже дали название Тюхе. Авторы гипотезы Тюхе , что телескоп WISE сможет найти ее, но открытия не состоялось.

Если Облако Оорта — только гипотетическое семейство малых тел Солнечной системы, которое астрономы не могут наблюдать непосредственно, то другое семейство, пояс Койпера, изучено гораздо лучше. Плутон — это первое обнаруженное космическое тело пояса Койпера. Сейчас там открыто еще три карликовые планеты размером с Плутон или меньше и более тысячи малых тел.

Для семейства пояса Койпера характерны круговые орбиты, небольшой наклон к плоскости вращения известных планет Солнечной системы — плоскости эклиптики — и обращение в границах 30 и 55 астрономических единиц. С внутренней стороны пояс Койпера обрывается на орбите Нептуна, кроме того эта планета оказывает гравитационное возмущение на пояс. Причина внешней резкой границы пояса неизвестна. Это дает основания предполагать наличие еще одной полноценной планеты где-то на расстоянии 50 астрономических единиц.

За поясом Койпера, хотя и частично пересекаясь с ним, лежит область рассеянного диска. Для малых тел этого диска, напротив, характерны сильно вытянутые эллиптические орбиты и значительный наклон к плоскости эклиптики. Новые надежды на обнаружение девятой планеты и бурные обсуждения в среде астрономов породили именно тела рассеянного диска.

Некоторые объекты рассеянного диска настолько далеки от Нептуна, что он не оказывает на них никакого гравитационного влияния. Для них придуман отдельный термин «обособленный транснептуновый объект». Один из таких известных объектов под названием Седна приближается к Солнцу на 76 астрономических единиц и отдаляется на 1000 астрономических единиц, поэтому ее одновременно считают первым найденным объектом Облака Оорта. Некоторые известные тела рассеянного диска имеют менее экстремальные орбиты, а какие-то, напротив, имеют еще более вытянутую орбиту и сильный наклон плоскости обращения.

Оказалось, что несколько найденных обособленных транснептуновых объектов имеют ближнюю точку своей орбиты в области около 60 астрономических единиц и эта точка лежит в плоскости эклиптики, а у некоторых объектов орбиты вытянуты в одном направлении. Вероятность такого случайного пролегания орбит составляет 0,025 процента, то есть более вероятно гравитационное влияние неизвестной планеты. По оценкам ученых Калифорнийского технологического института Константина Батыгина и Майкла Брауна, обративших внимание на необычные орбиты, это может быть планета в десять раз массивнее Земли. Возможно, там летает газовый собрат Нептуна и Урана либо каменная планета в 2-4 раза больше Земли, так называемая «суперземля». Хотя, учитывая изобилие ледяных тел на периферии Солнечной системы, более вероятно наличие газовой планеты.

По расчетам авторов свежей гипотезы, «их» планета может иметь вытянутую орбиту, приближаясь к Солнцу на 200 и отдаляясь на 1200 астрономических единиц. Ее точное местоположение на земном небе пока рассчитать не удается, но примерная область поисков постепенно сокращается.

Поиск ведется с помощью оптического телескопа «Субару» на Гавайях и телескопа имени Виктора Бланко в Чили. Для того чтобы дополнительно подтвердить существование планеты и уточнить ее возможное местоположение, требуется найти больше тел рассеянного диска. Сейчас эти поиски продолжаются, работы имеют высокий приоритет, и появляются новые находки. Однако ожидаемая планета по-прежнему неуловима.

Если бы астрономы знали, куда смотреть,то, возможно, смогли бы увидеть планету и оценить ее размер. Но у «дальнобойных» телескопов слишком узкий угол обзора, чтобы осуществлять свободный поиск по большим площадям неба. К примеру, известный космический телескоп Hubble за 25 лет своей работы осмотрел менее 10 процентов всей небесной сферы. Но поиски продолжаются, и если девятую планету Солнечной системы все-таки найдут, то это станет настоящей сенсацией в астрономии.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:

Удастся ли ученым найти в Солнечной системе еще один крупный объект? Рассказываем о поисках еще одной планеты Солнечной системы совместно с научно-популярным порталом N+1 .

В астрономической среде два года обсуждают сенсацию, которой пока нет. Зимой 2016 года назад ученые Калифорнийского технологического института Константин Батыгин и Майкл Браун опубликовали статью, вновь возродившую надежды на то, что в Солнечной системе удастся обнаружить еще одну планету. Ряд косвенных признаков указывает, что где-то намного дальше Плутона, есть еще одна планета. Пока ее не нашли, но примерное местоположение рассчитали. Если в расчетах ошибки нет, то это станет самым важным астрономическим открытием столетия.

Первой планетой, открытой «на кончике пера», была Нептун - еще в 1830-е годы астрономы обратили внимание на непредвиденные отклонения в орбите Урана и предположили, что за ним имеется еще одна планета, которая вызывает гравитационное возмущение. Гипотеза подтвердилась в 1846 году, когда Нептун смогли наблюдать в математически предсказанной области неба. Оказалось, что его видели и раньше, но не могли отличить от далеких звезд. Среднее расстояние до Нептуна - 4,5 миллиарда километров, или около 30 астрономических единиц (одна астрономическая единица равна расстоянию от Солнца до Земли - около 150 миллионов километров).

Оптимизм после открытия Нептуна вдохновил многих ученых и любителей астрономии на поиски других, более удаленных планет. Дальнейшие наблюдения за Нептуном и Ураном показывали расхождение между реальным движением планет и предсказанным математически, и это вселяло уверенность, что сенсация 1846 года может повториться. Казалось, в 1930 году поиски увенчались успехом, когда Клайд Томбо на расстоянии около 40 астрономических единиц.

Долгое время Плутон оставался единственным известным объектом Солнечной системы, расположенным дальше от Солнца, чем Нептун. И по мере роста качества астрономической техники представления о размере Плутона постоянно менялись в сторону уменьшения. К середине века считалось, что он имеет размер, сравнимый с Землей, и очень темную поверхность. В 1978 году удалось уточнить массу Плутона благодаря открытию его спутника Харона. Оказалось, что он намного меньше не то что Меркурия, но даже земной Луны.

К концу XX века благодаря технологиям цифровой фотосъемки и компьютерной обработки данных начались открытия других транснептуновых объектов, размером меньше Плутона. Сначала, по привычке, их звали планетами. В Солнечной системе их стало десять, потом одиннадцать, потом двенадцать. Но к началу 2000-х годов астрономы забили тревогу. Стало ясно, что за Нептуном Солнечная система не заканчивается и каждой ледяной глыбе придавать статус Земли и Юпитера не годится. В 2006 году для плутоноподобных тел придумали отдельное название - карликовая планета. Планет снова стало восемь, как и столетие назад.

Тем временем поиски настоящих планет за пределами орбит Нептуна и Плутона не прекращались. Высказывались даже гипотезы о наличии там красного или коричневого карлика, то есть малого звездоподобного тела массой в несколько десятков Юпитеров, которое составляет с Солнцем двойную звездную систему. Подсказали эту гипотезу… динозавры и прочие вымершие животные. Группа ученых обратила внимание на то, что массовые вымирания на Земле происходят примерно каждые 26 миллионов лет, и предположила, что это период возвращения в окрестности внутренней Солнечной системы массивного тела, которое приводит к увеличению числа комет, устремляющихся к Солнцу и попадающих в Землю. Во многие СМИ эти гипотезы попали в виде антинаучных предсказаний о грядущем нападении пришельцев с планеты или звезды Нибиру.

NASA дважды предпринимало попытки найти возможную планету или коричневый карлик. В 1983 году космический телескоп IRAS осуществил полное картографирование небесной сферы в инфракрасном диапазоне. Телескоп провел наблюдения десятков тысяч источников теплового излучения, открыл несколько астероидов и комет в Солнечной системе и стал причиной шумихи в прессе, когда ученые приняли по ошибке далекую галактику за юпитероподобную планету. В 2009-м году полетел похожий, но более чувствительный и долгоживущий телескоп WISE, который сумел найти несколько коричневых карликов, но на расстоянии в несколько световых лет, то есть не относящихся к Солнечной системе. Он же показал, что в нашей системе планет размером с Сатурн или Юпитер за Нептуном тоже нет.

Разглядеть новую планету или недалекую звезду не удается никому до сих пор. Или ее там вообще нет, или она слишком холодна и излучает или отражает слишком мало света, чтобы ее можно было обнаружить при случайном поиске. Ученым пока приходится полагаться на косвенные признаки: особенности движения других, уже открытых космических тел.

Поначалу обнадеживающие данные получали в аномалиях орбит Урана и Нептуна, но в 1989 году было установлено, что причина аномалий - в ошибочном определении массы Нептуна: он оказался на пять процентов легче, чем думали ранее. После коррекции данных моделирование стало совпадать с наблюдениями, и гипотеза о девятой планете отпала.

Некоторые исследователи задумались о причинах появления долгопериодических комет во внутренней Солнечной системе и об источнике короткопериодических комет. Долгопериодические кометы могут появляться у Солнца раз в сотни или миллионы лет. Короткопериодические облетают вокруг Солнца за 200 или менее лет, то есть находятся гораздо ближе.

Кометы имеют очень короткий по космическим меркам срок жизни. Основной их материал - это лед различного происхождения: из воды, метана, циана и др. Солнечные лучи испаряют льды, и комета превращается в незаметный поток пыли.

Тем не менее, короткопериодические кометы продолжают летать вокруг Солнца и сегодня, спустя миллиарды лет после формирования Солнечной системы. Значит, их число пополняется из какого-то внешнего источника.

Таким источником считается Облако Оорта - гипотетический регион радиусом до 1 светового года, или 60 тысяч астрономических единиц, вокруг Солнца. Считается, что там летают миллионы ледяных кусков по круговым орбитам. Но периодически что-то меняет их орбиту и запускает к Солнцу. Что это за сила, пока неизвестно: это может быть гравитационное возмущение от соседних звезд, результаты столкновений в облаке или влияние крупного тела в нем же. Например, это могла бы быть планета размером чуть больше Юпитера - ей даже дали название Тюхе. Авторы гипотезы Тюхе , что телескоп WISE сможет найти ее, но открытия не состоялось.

Если Облако Оорта - только гипотетическое семейство малых тел Солнечной системы, которое астрономы не могут наблюдать непосредственно, то другое семейство, пояс Койпера, изучено гораздо лучше. Плутон - это первое обнаруженное космическое тело пояса Койпера. Сейчас там открыто еще три карликовые планеты размером с Плутон или меньше и более тысячи малых тел.

Для семейства пояса Койпера характерны круговые орбиты, небольшой наклон к плоскости вращения известных планет Солнечной системы - плоскости эклиптики - и обращение в границах 30 и 55 астрономических единиц. С внутренней стороны пояс Койпера обрывается на орбите Нептуна, кроме того эта планета оказывает гравитационное возмущение на пояс. Причина внешней резкой границы пояса неизвестна. Это дает основания предполагать наличие еще одной полноценной планеты где-то на расстоянии 50 астрономических единиц.

За поясом Койпера, хотя и частично пересекаясь с ним, лежит область рассеянного диска. Для малых тел этого диска, напротив, характерны сильно вытянутые эллиптические орбиты и значительный наклон к плоскости эклиптики. Новые надежды на обнаружение девятой планеты и бурные обсуждения в среде астрономов породили именно тела рассеянного диска.

Некоторые объекты рассеянного диска настолько далеки от Нептуна, что он не оказывает на них никакого гравитационного влияния. Для них придуман отдельный термин «обособленный транснептуновый объект». Один из таких известных объектов под названием Седна приближается к Солнцу на 76 астрономических единиц и отдаляется на 1000 астрономических единиц, поэтому ее одновременно считают первым найденным объектом Облака Оорта. Некоторые известные тела рассеянного диска имеют менее экстремальные орбиты, а какие-то, напротив, имеют еще более вытянутую орбиту и сильный наклон плоскости обращения.

Оказалось, что несколько найденных обособленных транснептуновых объектов имеют ближнюю точку своей орбиты в области около 60 астрономических единиц и эта точка лежит в плоскости эклиптики, а у некоторых объектов орбиты вытянуты в одном направлении. Вероятность такого случайного пролегания орбит составляет 0,025 процента, то есть более вероятно гравитационное влияние неизвестной планеты. По оценкам ученых Калифорнийского технологического института Константина Батыгина и Майкла Брауна, обративших внимание на необычные орбиты, это может быть планета в десять раз массивнее Земли. Возможно, там летает газовый собрат Нептуна и Урана либо каменная планета в 2–4 раза больше Земли, так называемая «суперземля». Хотя, учитывая изобилие ледяных тел на периферии Солнечной системы, более вероятно наличие газовой планеты.

По расчетам авторов свежей гипотезы, «их» планета может иметь вытянутую орбиту, приближаясь к Солнцу на 200 и отдаляясь на 1200 астрономических единиц. Ее точное местоположение на земном небе пока рассчитать не удается, но примерная область поисков постепенно сокращается.

Поиск ведется с помощью оптического телескопа «Субару» на Гавайях и телескопа имени Виктора Бланко в Чили. Для того чтобы дополнительно подтвердить существование планеты и уточнить ее возможное местоположение, требуется найти больше тел рассеянного диска. Сейчас эти поиски продолжаются, работы имеют высокий приоритет, и появляются новые находки. Однако ожидаемая планета по-прежнему неуловима.

Если бы астрономы знали, куда смотреть,то, возможно, смогли бы увидеть планету и оценить ее размер. Но у «дальнобойных» телескопов слишком узкий угол обзора, чтобы осуществлять свободный поиск по большим площадям неба. К примеру, известный космический телескоп Hubble за 25 лет своей работы осмотрел менее 10 процентов всей небесной сферы. Но поиски продолжаются, и если девятую планету Солнечной системы все-таки найдут, то это станет настоящей сенсацией в астрономии.