Девятая планета все еще не найдена: мы искали не там

Если Девятая планета - большая загадочная планета, скрывающаяся на темных краях Солнечной системы - существует, возможно, она не там, где мы думали.

По словам астрономов, ищущих гипотетический объект, новая информация, принятая во внимание, может означать, что его орбита значительно более эллиптическая, чем предполагалось в последнее время.

Гипотетическая Девятая планета стала популярной в 2016 году, когда астрономы Константин Батыгин и Майкл Браун из Калифорнийского технологического института опубликовали статью в The Astronomical Journal. В нем они излагают свои доводы в пользу еще неоткрытой планеты во внешних границах Солнечной системы.

Доказательства, по их словам, лежат в других объектах, находящихся далеко за орбитой Нептуна. Эти объекты называются экстремальными транснептуновыми объектами (ETNO). У них огромные эллиптические орбиты, они никогда не пересекаются с Солнцем ближе, чем орбита Нептуна в 30 астрономических единицах, и отклоняются дальше, чем на 150 астрономических единиц.

Батыгин и Браун обнаружили, что эти орбиты имеют одинаковый угол в перигелии, точке на их орбите, ближайшей к Солнцу. Астрономы провели серию симуляций и обнаружили, что гравитационное влияние большой планеты может таким образом группировать орбиты.

С тех пор, как вышла эта статья, теория стала очень противоречивой: многие астрономы сочли существование Девятой Планеты маловероятным, но до сих пор у нас нет убедительных доказательств ее существования или обратного. Самый убедительный способ урегулирования дебатов - это если мы найдем ее - и новое обновление от Батыгина и Брауна может помочь нам попытаться это сделать.

Их новая статья была принята в The Astrophysical Journal Letters и доступна на сервере препринтов arXiv. Первоначальное обнаружение возможной Девятой планеты еще в 2016 году было сделано на основе всего шести ETNO - в конце концов, эти объекты очень малы и их очень трудно обнаружить.

Со временем было обнаружено больше ETNO - сегодня мы знаем о 19 - что означает, что теперь у нас есть больше данных для анализа для расчета характеристик планеты. В 2019 году астрономы пересмотрели имеющуюся информацию и пришли к выводу, что они получили несколько неверных данных.

Масса планеты, согласно пересмотренной версии, была всего в пять раз больше массы Земли, а не 10, которые они первоначально рассчитали, а ее эксцентриситет - насколько он эллиптический - был ниже. И теперь они снова обновили эти расчеты.

"Однако, - написали они в сообщении в блоге Find Planet Nine, - мы задали себе другой вопрос в разгар пандемии : отсутствуют ли существенные физические аспекты в наших симуляциях? Благодаря нашему непрерывному и непрерывному исследованию модели , мы обнаружили, что ответ на этот вопрос - "да".

По их словам, их моделирование предполагает, что любой объект, который движется дальше 10 000 астрономических единиц от Солнца, теряется в космосе. Чего они не учли, так это того, что Солнце родилось не изолированно, а, вероятно, в большом густонаселенном звездообразующем облаке вместе с другими младшими звездами.

В этих условиях молодая Солнечная система почти определенно сформировала бы внутреннюю часть Облака Оорта, оболочку из ледяных тел, окружающих Солнечную систему, на расстоянии примерно от 2 000 до 100 000 астрономических единиц от Солнца. Образование планет-гигантов, таких как Сатурн и Юпитер, выбросило бы обломки в межзвездное пространство; но гравитационные возмущения проходящих мимо звезд толкнули бы их обратно под гравитационное влияние Солнца, так что они в конечном итоге сформировали внутреннее Облако Оорта.

“Мы склонны думать об Облаке Оорта как об оцепенении, на самом деле ничего не делая, но когда Батыгин и Браун запустили целую кучу новых симуляций, принимая во внимание эту физику, они обнаружили, что объекты во внутренней области Облака Оорта действительно может немного сдвинуться с места. "Девятая планета, однако, качественно меняет эту картину", - заявили исследователи .

"Из-за долгосрочного гравитационного притяжения орбиты Девятой Планеты внутренние объекты Облака Оорта эволюционируют во временных масштабах в миллиарды лет, медленно возвращаясь во внешнюю Солнечную систему. Так что же с ними происходит? Мы смоделировали этот процесс, учитывая, что возмущения от канонических планет-гигантов, Девятой Планеты, проходящих звезд, а также галактического прилива, и обнаружили, что эти повторно введенные внутренние объекты Облака Оорта могут легко смешиваться с переписью далеких объектов пояса Койпера и даже демонстрировать орбитальную кластеризацию".

Это означает, что некоторые из обнаруженных нами экстремальных транснептуновых объектов могли на самом деле возникнуть в Облаке Оорта, что действительно круто. Однако моделирование команды также показало, что кластеризация объектов Облака Оорта будет слабее, чем кластеризация объектов, пришедших из пояса Койпера, ближе к нему.

Это говорит о том, что более эксцентричная орбита Девятой Планеты лучше объясняет данные, чем орбита, найденная исследователями в статье 2019 года.

“Мы не будем точно знать, насколько эксцентричной может быть эта орбита, пока не будет проведено дополнительное исследование сгруппированных объектов, чтобы определить, какие из них возникли во внутреннем Облаке Оорта; но есть предел тому, насколько эксцентричной может стать орбита, прежде чем она перестанет соответствовать нашим наблюдениям за внешней Солнечной системой”.

Поскольку гипотетическая планета находится так далеко и настолько тускла, наши шансы обнаружить ее очень низки, поэтому эту информацию можно использовать для уточнения моделей и прекращения поиска ее там, где ее точно нет.

Но даже если мы никогда ее не найдем, открытия, к которым он привел, были потрясающими. Целая куча новых юпитерианских лун и сверхдальних потенциальных карликовых планет были обнаружены за короткое время.