Планета 9: возникновение гипотезы и альтернативные сценарии

Массивная ледяная гигантская планета, вероятно, движется через внешнюю Солнечную систему. Получившая название «Девятая планета», эта гипотетическая планета была впервые предложена для объяснения необычных орбит ряда объектов пояса Койпера.

«Это не безумие; такие находки люди делают на протяжении всей истории человечества», - сказал один из первооткрывателей этой гипотетической планеты Майк Браун из Калифорнийского технологического института, США, ранее в этом году. Браун и его напарник из этого же научного учреждения, главный автор исследования Константин Батыгин, опубликовали в январе 2016 г. работу, в которой говорится, что массивная планета может оказывать влияние на ледяные тела пояса Койпера, кольца из объектов, расположенных за пределами орбиты Нептуна.

Анализируя эти странные орбиты объектов пояса Койпера, Батыгин и Браун предположили присутствие в Солнечной системе ещё одной планеты, объекта размерами примерно с Землю, но массой примерно в десять раз больше. Ученые попробовали воссоздать орбиту этой таинственной планеты, которую они окрестили «Планетой 9». Наблюдаемые возмущения орбит объектов пояса Койпера соответствовали весьма вытянутой орбите этой планеты с меньшей полуосью порядка 200 астрономических единиц (а.е.), а большей полуосью – порядка 1200 а.е. (1 астрономическая единица равна расстоянию от Земли до Солнца).

Далеко не все ученые разделяют взгляды Батыгина и Брауна. Так, Анна-Мария Мадиган, обладатель ученой степени доктора философии из Калифорнийского университета в Беркли, США, обнаружила, что эти объекты пояса Койпера имеют склонность к «самоорганизации», выталкивая и затягивая друг друга на необычные орбиты. Совместно с соавтором Майклом МакКоуртом из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, она нашла, что в случае, если масса этих объектов рассеянного диска примерно равна массе Земли, они могли перейти на их текущие орбиты в течение примерно 600 миллионов лет с рождения Солнечной системы без участия Девятой планеты.

Согласно Батыгину и Брауну, однако, сценарий с Планетой 9 представляется более вероятным, поскольку последние исследования показали значительную нехватку массы в этой области пространства. В своем исследовании американские ученые отмечают, что диск материи, давший начало планетам, мог сформироваться, имея достаточное количество массы, но потеряв её в результате выталкивания за пределы Солнечной системы в результате взаимодействия между гигантскими планетами.

В еще одном исследовании предполагается, что Планета 9 может оказывать воздействие на зонд НАСА «Кассини», обращающийся вокруг Сатурна. Агнес Фиенга из Обсерватории Ниццы, Франция, и её коллеги включили Планету девять в теоретическую модель, чтобы посмотреть, может ли эта гипотетическая планета разрешить тайну крохотных изменений орбиты космического аппарата, которые не удается объяснить, исходя из текущей конфигурации Солнечной системы. Если предполагаемая планета лежит на расстоянии 600 а.е. от Земли в направлении созвездия Кита, то эти загадочные отклонения могли получить объяснение.

Однако согласно менеджерам миссии «Кассини» в настоящее время аппарат не испытывает никаких орбитальных аномалий.

Планета во внешней части Солнечной системы не могла взяться из ниоткуда. Даже не наблюдая ни разу напрямую Планету 9, ученые моделируют различные версии её происхождения.
Одна из возможностей состоит в том, что Солнце смогло каким-то образом захватить гравитационно свободно странствующую планету или планету, движущуюся по орбите вокруг другой звезды, и затянуть её в Солнечную систему. Компьютерные модели, построенные Гонджи Ли и Фредом Адамсом, оба ученых из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, CfA), США, указывают на то, что вероятность этого сценария составляет менее двух процентов.
Если Планета 9 не была захвачена за границами Солнечной системы, то она, очевидно, была сформирована где-то внутри неё. Модели, построенные Скоттом Кеньоном из CfA и Бенджамином Бромели из Университета Юты, США, показывают, что существует значительный шанс того, что загадочная планета была сформирована прямиком на том месте, на котором она находится в настоящее время, или была вытолкнута во внешнюю часть Солнечной системы в результате взаимодействия с гигантскими планетами.
«Замечательное свойство этой теории состоит в том, что её можно проверить наблюдениями, - сказал Келли в заявлении. – Если планета вытолкнута газовыми гигантами, то она будет похожа на холодный Нептун, в то время как планета, которая формировалась in situ, будет напоминать гигантскую версию Плутона, то есть будет лишена газа».
Не всем исследователям требуется воочию видеть эту планету, прежде чем попытаться выяснить её основные параметры. Так, профессор астрофизики Кристоф Мордасини и его студент-докторант Эстер Линдер, оба из Бернского университета, Швейцария, смоделировали ту картину, которую должны увидеть астрономы, когда обнаружат Девятую планету.
Допустив, что планета представляет собой уменьшенную версию ледяного гиганта Урана или Нептуна, в атмосфере которой доминируют водород и гелий, дуэт исследователей рассчитал, что размер Планеты 9, масса которой составляет около 10 масс Земли, должен быть равным примерно 3,7 размера нашей планеты. Температуры на поверхности планеты должны составлять примерно минус 226 градусов Цельсия.
«Это означает, что излучение, испускаемое этой планетой, в основном определяется внутренними источниками, то есть остыванием ядра», - сказал Линдер в заявлении.
Хотя эту планету до сих пор так и не удалось никому увидеть, это не означает, что нам не стоит её бояться. В сообщениях, опубликованных в New York Post в апреле, говорится о том, что Планета 9 может направить астероиды и кометы в сторону Земли, что может привести к катастрофическим последствиям. Это видео, в котором можно заметить несколько фактических ошибок, было горячо раскритиковано Брауном.
«Планета 9 не станет причиной гибели Земли. Если вы читаете в каком-то источнике обратное – не верьте этому источнику!», - написал Браун в своем Твиттер-аккаунте.

 

Astronews