Ново небесно тяло в Слънчевата система. Учените обявиха откриването на девета планета. Земята се захранва от Луната

Авторско право на изображениетоРойтерсНадпис на изображението Майкъл Браун е специализиран в намирането на отдалечени обекти

Учените от Калифорнийския технологичен институт Майкъл Браун и Константин Батигин предоставиха доказателства за съществуването на гигантска планета в Слънчевата система, разположена дори по-далеч от Слънцето, отколкото Плутон.

Изследователите съобщиха, че все още не са успели да го видят през телескоп. Според тях планетата е открита при изследване на движението на малки небесни тела в дълбокия космос.

Масата на небесното тяло е около 10 пъти по-голяма от масата на Земята, но учените все още не са потвърдили съществуването му.

Астрономите от института имат само груба представа къде може да се намира планетата в звездното небе и без съмнение тяхното предложение ще стартира кампания за намирането й.

"На Земята има много телескопи, които теоретично могат да я намерят. Наистина се надявам, че сега, след нашето съобщение, хората по света ще започнат да търсят деветата планета", каза Майкъл Браун.

Елиптична орбита

Според учените космическият обект е около 20 пъти по-далеч от Слънцето от Нептун, който е на 4,5 млрд. км.

За разлика от почти кръговите орбити на други планети в Слънчевата система, този обект се предполага, че се движи по елиптична орбита, а пълната революция около Слънцето отнема от 10 хиляди до 20 хиляди години.

Учените са изследвали движението на обекти, състоящи се главно от лед в пояса на Кайпер. Плутон е в този пояс.

Изследователите забелязаха определено местоположение на някои тела в Пояса, по-специално такива големи обекти като Sedna и 2012 VP113. Според тях това може да се обясни само с наличието на неизвестен голям космически обект.

„Всички най-отдалечени обекти се движат в една и съща посока по необяснима траектория и ние осъзнахме, че единственото обяснение за това е съществуването на голяма, далечна планета, която ги държи заедно, докато обикалят около Слънцето“, каза Браун.

Планетата X

Идеята за съществуването на така наречената Планета Х, разположена в периферията на Слънчевата система, се обсъжда в научните среди повече от 100 години. Тя се помни и после се забравя.

Настоящите спекулации са от особен интерес поради водещия автор на изследването.

Браун се специализира в намирането на далечни обекти и именно неговото откритие на планетата джудже Ерида в пояса на Кайпер през 2005 г. накара Плутон да загуби статута на планета година по-късно.

Тогава се предполагаше, че Ерида е малко по-голяма от Плутон, но сега стана ясно, че е малко по-малка от него.

Изследователи, изучаващи далечни обекти в Слънчевата система, спекулират от известно време относно възможността за планета с размерите на Марс или Земята поради размера и формата на планетите в пояса на Кайпер. Но докато не можете да видите планетата през телескоп, идеята за нейното съществуване ще се възприема със скептицизъм.

Изследването на Майкъл Браун и Константин Батигин е публикувано в Astronomical Journal.

За откритието съобщиха учени от Калифорнийския технологичен институт. Досега никой не е виждал нов обект през телескоп. Според Майкъл Браун и Константин Батигин планетата е открита чрез анализ на данни за гравитационното смущение, което упражнява върху други небесни тела. Името все още не й е дадено, но учените са успели да определят различни параметри. Тежи 10 пъти повече от Земята. от химичен съставновата планета прилича на два газови гиганта - Уран и Нептун. Между другото, той е подобен на Нептун по своя размер и е дори по-далеч от слънцето от Плутон, който поради скромния си размер е загубил статута си на планета. Потвърждаването на съществуването на небесно тяло ще отнеме пет години. Учени са резервирали час в японска обсерватория в Хавай. Вероятността откритието им да е грешно е 0,007 процента. Новата планета, ако откритието бъде признато, ще бъде деветата в Слънчевата система.

Слънчевата система изглежда има нова девета планета. Днес двама учени обявиха доказателства, че тяло с размерите почти на Нептун, но все още невиждано, обикаля около слънцето на всеки 15 000 години. По време на зараждането на Слънчевата система преди 4,5 милиарда години, според тях, гигантската планета е била изхвърлена от планетообразуващия регион близо до слънцето. Забавена от газ, планетата се установи в далечна елиптична орбита, където се крие и днес.

Твърдението е най-силното досега в продължилото векове търсене на "Планета Х" отвъд Нептун. Мисията е измъчвана от пресилени твърдения и дори откровено шарлатанство. Но новите доказателства идват от двама уважавани планетарни учени, Константин Батигин и Майк Браун от Калифорнийския технологичен институт (Caltech) в Пасадена, които се подготвиха за неизбежния скептицизъм с подробни анализи на орбитите на други далечни обекти и месеци компютърна работа симулации. „Ако кажете: „Имаме доказателства за планетата X“, почти всеки астроном ще каже: „Това пак? Тези момчета очевидно са луди. И аз също“, казва Браун. Защо това е различно? Това е различно, защото този път сме прави."

ЛАНС ХАЯШИДА/КАЛТЕХ

Външни учени казват, че изчисленията им са точни и изразяват смесица от предпазливост и вълнение от резултата. „Не мога да си представя по-голяма сделка, ако – и разбира се, това е удебелено „ако“ – ако се окаже правилно“, казва Грегъри Лафлин, планетарен учен в Калифорнийския университет (UC), Санта Круз. „Вълнуващото в него е забележимо.“

Батигин и Браун заключиха за присъствието му от странното групиране на шест известни преди това обекта, които обикалят отвъд Нептун. Те казват, че има само 0,007% шанс, или около едно на 15 000, че групирането може да е съвпадение. Вместо това, казват те, планета с масата на 10 Земи е накарала шестте обекта в техните странни елиптични орбити, наклонени извън равнината на Слънчевата система.

Орбитата на предполагаемата планета е подобно наклонена, както и разтегната до разстояния, които ще разбият предишните концепции за слънчевата система. Най-близкият му подход до слънцето е седем пъти по-далеч от Нептун или 200 астрономически единици (AU). (AU е разстоянието между Земята и слънцето, около 150 милиона километра.) А Планетата X може да се движи на разстояние от 600 до 1200 AU, доста отвъд пояса на Кайпер, областта от малки ледени светове, която започва на ръба на Нептун около 30 AU.

Ако Планетата X е там, казват Браун и Батигин, астрономите трябва да намерят повече обекти в издайнически орбити, оформени от привличането на скрития гигант. Но Браун знае, че никой няма да повярва в откритието, докато самата Планета X не се появи във визьора на телескопа. „Докато няма директно откриване, това е хипотеза – дори потенциално много добра хипотеза“, казва той. Екипът има време за единствения голям телескоп в Хавай, който е подходящ за търсенето, и се надяват други астрономи да се присъединят към търсенето.

Батигин и Браун публикуваха резултата днес в Астрономическият вестник. Алесандро Морбидели, планетарен динамик в обсерваторията в Ница във Франция, извърши партньорската проверка на статията. В изявление той казва, че Батигин и Браун са направили „много солиден аргумент“ и че той е „доста убеден от съществуването на далечна планета“.

Защитата на нова девета планета е иронична роля за Браун; той е по-известен като убиец на планети. Неговото откритие през 2005 г. на Ерида, отдалечен леден свят с почти същия размер като Плутон, разкри, че това, което се смяташе за най-външната планета, е само един от многото светове в пояса на Кайпер. Астрономите незабавно прекласифицираха Плутон като планета джудже - сага, разказана от Браун в книгата му Как убих Плутон.

Сега той се присъедини към вековното търсене на нови планети. Неговият метод - извеждане на съществуването на планетата X от нейните призрачни гравитационни ефекти - има уважаван опит. През 1846 г. например френският математик Урбен Льо Верие предсказва съществуването на гигантска планета въз основа на нередности в орбитата на Уран. Астрономи от Берлинската обсерватория откриха новата планета Нептун там, където трябваше да бъде, предизвиквайки медийна сензация.

Останалите проблеми в орбитата на Уран накараха учените да мислят, че все още може да има още една планета и през 1906 г. Пърсивал Лоуел, богат магнат, започна търсенето на това, което той нарече „Планетата X“ в новата си обсерватория във Флагстаф, Аризона. През 1930 г. Плутон се появи нагоре, но беше твърде малък, за да привлече значително Уран. Повече от половин век по-късно нови изчисления, базирани на измервания от космическия кораб "Вояджър", разкриха, че орбитите на Уран и Нептун са добре сами по себе си: не е необходима Планета Х.

И все пак привлекателността на Планетата Х се запази. През 80-те години на миналия век, например, изследователите предположиха, че невидима звезда кафяво джудже може да причини периодично изчезване на Земята, като предизвика взривове от комети. През 90-те години на миналия век учените се позоваха на планета с размерите на Юпитер на ръба на слънчевата система, за да обяснят произхода на някои странни комети. Само миналия месец изследователи твърдяха, че са засекли слабото микровълново сияние на огромна скалиста планета на около 300 AU разстояние, използвайки набор от телескопични антени в Чили, наречен Atacama Large Millimeter Array (ALMA). (Браун беше един от многото скептици, отбелязвайки, че тясното зрително поле на ALMA прави шансовете за намиране на такъв обект изчезващо малки.)

Браун получи първото си предположение за сегашната си кариера през 2003 г., когато ръководи екип, който откри Седна, обект, малко по-малък от Ерис и Плутон. Странната, далечна орбита на Седна го направи най-отдалечения известен обект в Слънчевата система по това време. Неговият перихелий, или най-близката точка до слънцето, лежеше на 76 AU, отвъд пояса на Кайпер и далеч извън влиянието на гравитацията на Нептун. Изводът беше ясен: нещо масивно, далеч отвъд Нептун, трябва да е изтеглило Седна в нейната далечна орбита.

(ДАННИ) JPL; БАТИГИН И КАФЯВ/КАЛТЕХ; (ДИАГРАМА) A. CUADRA/ НАУКА

Това нещо не трябваше да бъде планета. Гравитационният тласък на Седна може да е дошъл от преминаваща звезда или от един от многото други звездни разсадници, които заобикаляха зараждащото се слънце по време на формирането на слънчевата система.

Оттогава шепа други ледени обекти са се появили в подобни орбити. Комбинирайки Седна с пет други чудаци, Браун казва, че е изключил звездите като невидимо влияние: Само една планета може да обясни такива странни орбити. От трите му големи открития - Ерида, Седна и сега, потенциално Планетата Х-Браун, казва, че последното е най-сензационното. Да убиеш Плутон беше забавно. Намирането на Седна беше научно интересно“, казва той. "Но този, този е главата и раменете над всичко останало."

Браун и Батигин бяха почти победени. Години наред Седна беше самотна следа за смущение отвъд Нептун. След това, през 2014 г., Скот Шепърд и Чад Трухильо (бивш студент на Браун) публикуваха статия, описваща откриването на VP113, друг обект, който никога не се доближава до слънцето. Шепард от Института за наука Карнеги във Вашингтон, окръг Колумбия, и Трухильо от обсерваторията Джемини в Хавай, бяха добре запознати с последиците. Те започнаха да изследват орбитите на двата обекта заедно с 10 други чудаци. Те забелязаха, че в перихелия всички се приближиха много близо до равнината на слънчевата система, в която обикаля Земята, наречена еклиптика. В статия Шепард и Трухильо посочиха странното струпване и повдигнаха възможността далечна голяма планета да е прибрала обектите близо до еклиптиката. Но те не натиснаха повече резултата.

По-късно същата година в Калтек Батигин и Браун започват да обсъждат резултатите. Начертавайки орбитите на отдалечените обекти, казва Батигин, те разбраха, че моделът, който Шепърд и Трухильо са забелязали, „е само половината от историята“. Не само, че обектите близо до еклиптиката са били в перихелия, но техните перихелии са били физически групирани в пространството (вижте диаграмата по-горе).

През следващата година дуетът тайно обсъжда модела и какво означава той. Това беше лесна връзка и уменията им се допълваха взаимно. Батигин, 29-годишен специалист по компютърни модели, отиде в колеж в UC Santa Cruz за плажа и шанса да свири в рок група. Но той остави своя отпечатък там, като моделира съдбата на слънчевата система в продължение на милиарди години, показвайки, че в редки случаи тя е нестабилна: Меркурий може да се гмурне в слънцето или да се сблъска с Венера. „Това беше невероятно постижение за един студент“, казва Лафлин, който работи с него по това време.

50-годишният Браун е астрономът-наблюдател, с усет към драматични открития и увереност, за да ги постигне. Той носи къси панталони и сандали на работа, вдига краката си на бюрото си и има проветриво излъчване, което прикрива интензивността и амбицията. Той има готова програма за отсяване на данни от голям телескоп за Планета X в момента, в който те станат публично достъпни по-късно тази година.

Офисите им са на няколко врати един от друг. „Моят диван е по-хубав, така че сме склонни да говорим повече в моя офис“, казва Батигин. „Склонни сме да разглеждаме повече данните в Mike's.“ Те дори станаха приятели за упражнения и обсъдиха идеите си, докато чакаха да влязат във водата на триатлон в Лос Анджелис, Калифорния, през пролетта на 2015 г.

Първо, те превяха дузината обекти, изследвани от Шепард и Трухильо, до шестте най-отдалечени - открити от шест различни проучвания на шест различни телескопа. Това направи по-малко вероятно струпването да се дължи на отклонение при наблюдение, като например насочване на телескоп към определена част от небето.

Батигин започна да зарежда своите модели на слънчевата система с планети X с различни размери и орбити, за да види коя версия най-добре обяснява пътеките на обектите. Някои от компютърните работи отнеха месеци. Появи се предпочитан размер за Планетата Х - между пет и 15 маси на Земята - както и предпочитана орбита: антиподравнена в пространството от шестте малки обекта, така че нейният перихелий да е в същата посока като афелия на шестте обекта или най-отдалечената точка от слънцето. Орбитите на шестте пресичат тази на планетата X, но не и когато големият побойник е наблизо и може да ги наруши. Последното прозрение дойде преди 2 месеца, когато симулациите на Батигин показаха, че Планетата X също трябва да извайва орбитите на обекти, които се спускат в слънчевата система отгоре и отдолу, почти ортогонално на еклиптиката. „Това предизвика този спомен“, казва Браун. — Виждал съм тези предмети и преди. Оказва се, че от 2002 г. насам са открити пет от тези силно наклонени обекти от пояса на Кайпер и техният произход до голяма степен е необясним. „Те не само са там, но са точно на местата, които предвидихме“, казва Браун. „Тогава разбрах, че това не е просто интересна и добра идея – това всъщност е реално.“

Шепърд, който заедно с Трухильо също подозираше, че има невидима планета, казва, че Батигин и Браун „преведоха нашия резултат на следващото ниво. … Те навлязоха дълбоко в динамиката, нещо, с което аз и Чад не сме много добри. Ето защо мисля, че това е вълнуващо."

Други, като планетарния учен Дейв Джуит, който откри пояса на Кайпер, са по-предпазливи. Вероятността от 0,007%, че групирането на шестте обекта е случайно, дава на твърдението за планетата статистическа значимост от 3,8 сигма - отвъд прага от 3 сигма, който обикновено се изисква да се приема сериозно, но по-малко от 5 сигма, която понякога се използва в области като физика на елементарните частици. Това тревожи Джуит, който е виждал много 3-сигма резултати да изчезват преди. Чрез намаляване на дузината обекти, изследвани от Шепърд и Трухильо до шест за техния анализ, Батигин и Браун отслабиха твърдението си, казва той. „Притеснявам се, че намирането на един-единствен нов обект, който не е в групата, ще унищожи цялата сграда“, казва Джуит, който е в Калифорнийския университет в Лос Анджелис. „Това е игра на пръчки само с шест пръчки.“

(ИЗОБРАЖЕНИЯ) WIKIMEDIA COMMONS; НАСА/JPL-CALTECH; А. КУАДРА/ НАУКА ; НАСА/JHUAPL/SWRI; (ДИАГРАМА) A. CUADRA/ НАУКА

На пръв поглед друг потенциален проблем идва от Widefield Infrared Survey Explorer (WISE) на НАСА, сателит, който завърши проучване на цялото небе, търсейки топлината на кафяви джуджета или гигантски планети. Това изключи съществуването на Сатурн или по-голяма планета на разстояние до 10 000 AU, според проучване от 2013 г. на Кевин Луман, астроном от Пенсилванския държавен университет, University Park. Но Луман отбелязва, че ако Планетата Х е с размерите на Нептун или по-малка, както казват Батигин и Браун, WISE би я пропуснал. Той казва, че има малък шанс за откриване в друг набор от данни на WISE при по-дълги дължини на вълните - чувствителни към по-хладна радиация - които са събрани за 20% от небето. Луман сега анализира тези данни.

Дори Батигин и Браун да успеят да убедят други астрономи, че планетата X съществува, те са изправени пред друго предизвикателство: да обяснят как се е озовала толкова далеч от слънцето. На такива разстояния протопланетарният диск от прах и газ вероятно е бил твърде тънък, за да подхранва растежа на планетата. И дори ако Планетата Х наистина получи опора като планетезимална, тя щеше да се движи твърде бавно в огромната си, ленива орбита, за да събере достатъчно материал, за да се превърне в гигант.

Вместо това Батигин и Браун предполагат, че Планетата X се е образувала много по-близо до слънцето, заедно с Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Компютърни модели показват, че ранната слънчева система е била бурна билярдна маса, с десетки или дори стотици планетарни градивни елементи с размерите на Земята, подскачащи наоколо. Друга ембрионална гигантска планета може лесно да се е образувала там, само за да бъде изстреляна навън от гравитационен удар от друг газов гигант.

По-трудно е да се обясни защо Планетата Х не се е върнала обратно до мястото, където е започнала, или не е напуснала изцяло Слънчевата система. Но Батигин казва, че остатъчният газ в протопланетарния диск може да е упражнил достатъчно съпротивление, за да забави планетата точно толкова, че да се установи в далечна орбита и да остане в Слънчевата система. Това би могло да се случи, ако изхвърлянето се е случило, когато слънчевата система е била на възраст между 3 милиона и 10 милиона години, казва той, преди целият газ в диска да бъде изгубен в космоса.

Хал Левисън, планетарен динамик в Югозападния изследователски институт в Боулдър, Колорадо, е съгласен, че нещо трябва да създава орбиталното подравняване, което Батигин и Браун са открили. Но той казва, че историята за произхода, която са разработили за Планетата Х, и техните специални молби за забавено изхвърляне на газ добавят към „събитие с ниска вероятност“. Други изследователи са по-положителни. Предложеният сценарий е правдоподобен, казва Лафлин. „Обикновено неща като тези са грешни, но наистина се вълнувам от това“, казва той. „По-добре е от хвърляне на монета.“

Всичко това означава, че Планетата Х ще остане в неопределеност, докато не бъде открита.

Астрономите имат някои добри идеи къде да търсят, но забелязването на новата планета няма да е лесно. Тъй като обектите в силно елиптични орбити се движат най-бързо, когато са близо до слънцето, Планетата X прекарва много малко време на 200 AU. И ако беше там точно сега, казва Браун, щеше да е толкова ярко, че астрономите вероятно вече щяха да го забележат.

Вместо това Планетата X вероятно ще прекарва по-голямата част от времето си близо до афелий, бавно придвижвайки се на разстояния между 600 и 1200 AU. Повечето телескопи, способни да видят неясен обект на такива разстояния, като космическия телескоп Хъбъл или 10-метровите телескопи Кек в Хавай, имат изключително малки зрителни полета. Би било като да търсите игла в купа сено, като надничате през сламка за пиене.

Един телескоп може да помогне: Subaru, 8-метров телескоп в Хавай, който е собственост на Япония. Той има достатъчно площ за събиране на светлина, за да открие такъв слаб обект, съчетан с огромно зрително поле - 75 пъти по-голямо от това на телескоп Keck. Това позволява на астрономите да сканират големи части от небето всяка вечер. Батигин и Браун използват Subaru, за да търсят Планетата X и координират усилията си с бившите си конкуренти, Sheppard и Trujillo, които също се присъединиха към лова със Subaru. Браун казва, че ще отнеме около 5 години на двата екипа да претърсят по-голямата част от района, където може да се крие Планетата X.

Телескоп Subaru, NAOJ

Ако търсенето успее, как трябва да се казва новият член на семейството на слънцето? Браун казва, че е твърде рано да се тревожим за това и стриктно избягва да предлага предложения. Засега той и Батигин го наричат ​​Planet Nine (а през изминалата година, неофициално, Planet Phattie-1990 на жаргон за „готино“). Браун отбелязва, че нито Уран, нито Нептун - двете планети, открити в съвремието - в крайна сметка са назовани от техните откриватели и смята, че това вероятно е нещо добро. Това е по-голямо от всеки един човек, казва той: „Това е нещо като да откриеш нов континент на Земята.“

Той обаче е сигурен, че планетата Х - за разлика от Плутон - заслужава да бъде наречена планета. Нещо с размерите на Нептун в Слънчевата система? Дори не питай. — Никой не би оспорил това, дори и аз.

МОСКВА, 17 март - РИА Новости, Татяна Пичугина. Деветата планета от Слънцето ще бъде открита през следващото десетилетие, смятат американски астрономи. Движи се в елиптична орбита в пояса на Кайпер, слабо проучен регион далеч отвъд Нептун. Новите данни не оставят никакво съмнение, че в Слънчевата система съществува супер-Земя.

Кой чертае орбитите

Човекът изучава Слънчевата система повече от хилядолетие, но все още има достатъчно бели петна. Например през 80-те години на миналия век астрономите ентусиазирано търсеха Немезида – тъмна звезда, партньор на Слънцето. Предполагаше се, че може да причини екологична катастрофа на Земята преди 65 милиона години, когато са измрели динозаврите.

Плутон се смяташе за деветата планета на Слънчевата система, но през 2006 г. беше лишен от този статут, прекласифициран като планета джудже, всъщност астероид. Инициатор е американският астроном Майкъл Браун от Калифорнийския технологичен институт (САЩ). Всичко това той описва в книгата "Как убих Плутон и защо това беше неизбежно".

Търсенето на звезда-убиец завърши с нищо, но десет години по-късно те доказаха съществуването на пояса на Кайпер - област, където са концентрирани ледени фрагменти от материя, останали след формирането на Слънчевата система. Най-големите са около деветстотин километра. Общо там са открити около две хиляди небесни тела.

Браун целенасочено изследва пояса на Кайпер, търсейки други транснептунови обекти – тоест такива, които са по-далеч от Слънцето, отколкото Нептун. Той откри 27 небесни тела, включително планетите джуджета Седна и Ериду.

Сред транснептуновите обекти има аномални, чиито орбити са много удължени: големите им полуоси се простират на 250 астрономически единици (разстояния от Слънцето до Земята), но най-близките до звездата точки на орбитите са в същия регион. За да обясни тази странност, Браун, заедно с колегата си от Калтех Константин Батигин, изложи през 2016 г. хипотеза за съществуването на друга планета в покрайнините на Слънчевата система.

© CC0 / nagualdesign / CaltechНякои тела в далечния пояс на Кайпер имат удължени орбити с перихелии, концентрирани на едно място. Пунктираната линия показва орбитата на хипотетичната девета планета, прогнозирана през 2016 г

© CC0 / nagualdesign / Caltech

Някои тела в далечния пояс на Кайпер имат удължени орбити с перихелии, концентрирани на едно място. Пунктираната линия показва орбитата на хипотетичната девета планета, прогнозирана през 2016 г

Извън конкуренцията

Търся нова планетахвърлиха значителни сили, свързаха любители астрономи - безрезултатно. Въпреки това хипотезата не беше отхвърлена, напротив, сега изглежда още по-разумна. "Бяхме притеснени, че ще има по-просто или по-естествено обяснение за аномалиите, които виждаме в данните, и че хипотезата за деветата планета скоро ще бъде неуместна. Но това не се случи. Хипотезата издържа изпитанието на времето доста успешно ”, пише Константин Батигин в своя блог.

Има само две алтернативни версии, които обясняват аномалиите в орбитите на най-отдалечените обекти от пояса на Кайпер. Първата е грешка в наблюдението. Нов от Браун и Батигин, публикуван през януари в The Astronomical Journal, е посветен на неговия анализ. Учените са изчислили вероятността, с която орбитите на тези тела изглеждат точно както се виждат сега, благодарение на грешка. Резултатът е само две десети от процента. Заключение: наблюдаваните странности са статистически значими.

Друга алтернатива е съществуването на друг масивен диск в Слънчевата система, състоящ се от ледени планетезимали - останките от протопланетарен диск, чиято гравитация дърпа орбитите на транснептунови обекти по същия начин, както би направила цяла планета. Но, отбелязва Майкъл Браун, този сценарий е още по-сложен.

Супер Земя в Слънчевата система?

Резултатите от две години търсене на деветата планета са обобщени от Браун и Батигин, подготвени съвместно с колеги от Мичиганския университет за списание "Physics Reports". Учените анализираха отново всички факти, прецизираха характеристиките на хипотетична планета, извършиха числени симулации и предоставиха убедителни доказателства за нейното съществуване.

Деветата планета е два пъти по-малка във всички отношения, отколкото изглеждаше преди три години, обяснява Батигин. Голямата полуос на орбитата му е приблизително 400-500 астрономически единици, ексцентрицитетът е 0,15-0,3 (индикатор за свиването на елипсата), наклонът е 20 градуса. Най-добрите резултати от симулацията се получават, когато масата на планетата е пет пъти по-голяма от тази на Земята. Във всеки случай десет земни маси са таванът. За сравнение: Нептун е 17,2 пъти по-тежък.

Съдейки по характеристиките, деветата планета е много подобна на супер-Земя - специален клас екзопланети, често наблюдавани около други звезди. Може би това небесно тялонаистина се е образувала не тук, а е била уловена от Слънцето в момента на приближаване към друга звездна система. Въпреки това е твърде рано да се повдига въпросът за произхода на хипотетична планета.

Подслон на скитник

Величината, или яркостта, на новия член на планетарното семейство е много малка - 24-25 величини. Това е на границата на възможностите на земната технология. Обектът може да бъде открит от телескопа Pan-STARRS, сканиращ цялото небе. Има обаче една трудност - най-отдалечената точка от орбитата на интересуващото ни небесно тяло може да пресече равнината на Млечния път, където има висока концентрация на звезди. На техния фон е трудно да се различи нещо.

Двама американски астрономи, единият от които е родом от Русия, изумиха научния свят във вторник след сензационна новина, разпространена в медиите: те откриха девета планета в покрайнините на Слънчевата система! Първата новина за това беше публикувана от Калифорнийския технологичен институт, където работят и двамата учени - и Майк, по-късно - реномирани научни списания Science и Nature.

„Тя ще бъде истинската девета планета. От древни времена са открити само две истински планети и това ще бъде третата. Това е голяма част от нашата слънчева система, която е останала незабелязана и това е удивително“, казва Браун.

Съобщава се, че планетата е открита чрез математически анализ на смущенията, изпитвани от много ледени тела от така наречения пояс на Кайпер - огромна област от космоса отвъд орбитата на Плутон. Изчисленията показаха, че планетата се върти около Слънцето на разстояние 20 орбити от Нептун, масата й е 10 пъти по-голяма от масата на Земята.

Поради такова разстояние от Слънцето, планетата не се вижда и прави пълен оборот около Слънцето за 10-20 хиляди години.

„Въпреки че първоначално бяхме скептични, че тази планета може да съществува, докато продължавахме да изследваме нейната орбита, ставахме все по-уверени, че тя наистина е там“, каза Батигин.

Изчислената маса на обекта не оставя никакво съмнение, че той може да бъде приписан на планетата с пълна увереност, защото е 5 хиляди пъти по-тежък от Плутон! За разлика от огромен брой малки обекти в Слънчевата система, като планети джуджета, деветата планета гравитационно доминира в разширения регион на пояса на Кайпер, където се върти. Освен това тази област е много по-голяма и пространствата са доминирани от всички други известни планети от Слънчевата система.

Това, по думите на Браун, я прави „най-планетарната от планетите в Слънчевата система“.

Майк Браун и Константин Батигин

Работата на учените, която може да стане епохална, озаглавена "Доказателства за далечна гигантска планета в Слънчевата система" е публикувана в сп. Астрономически вестник. В него авторите намират обяснение за много открити по-рано особености в движението на ледени тела в пояса на Кайпер.

Търсенето на планетата започна през 2014 г., когато бивш студент на Браун публикува статия, в която се твърди, че 13 от най-отдалечените обекти от пояса на Кайпер имат подобни странности в движението си. Тогава беше предложена версия за съществуването на близка малка планета. Тогава Браун не подкрепи тази версия, но продължи изчисленията. Заедно с Батигин те започнаха проект за година и половина за изследване на орбитите на тези тела.

Caltech/R.Hurt (IPAC)

Съвсем скоро Батигин и Браун разбраха, че орбитите на шест от тези обекти минават близо до една и съща област на пространството, въпреки факта, че всички орбити са различни. „Все едно гледаш шест часовника на шест стрелки, които се движат с различна скорост и в този момент показват едно и също време. Вероятността за това е около 1/100“, обяснява Браун. Освен това се оказа, че орбитите на всичките шест тела са наклонени под ъгъл от 30 градуса спрямо равнината на еклиптиката. „Всъщност това не може да е случайно. Така че започнахме да търсим какво е образувало тези орбити “, обясни астрономът.

Почти случайно учените забелязаха, че ако включите тежка планета в изчисленията,

чийто перихелий е на 180 градуса от перихелия на тези шест тела (тоест самото Слънце е между тях), то неговите смущения ще обяснят наблюдаваната картина.

„Това беше здравословна реакция - такава геометрия е невъзможна, орбитите не могат да бъдат стабилни за дълго време, защото в крайна сметка това ще доведе до сблъсък на обекти“, смята Батигин. Но механизмът, известен в небесната механика като резонанси на средните движения, не позволява това да се случи: обектите, приближавайки се един към друг, обменят енергия и се разлитат.

За всеки четири оборота на деветата планета има девет оборота на същите тези обекти и те никога не се сблъскват. Както често се случва в астрономията, хипотезата беше потвърдена, когато предположението беше потвърдено. Оказа се, че транснептуновият обект Седна, открит през 2003 г. от Браун, Трухильо и Рабиновиц, и друг подобен обект 2012 VP113 наистина се отклоняват леко в орбитите си, където е предвидено. Но основното предположение, което се сбъдна, е съществуването, благодарение на тежка планета в пояса на Кайпер, на обекти, чиято равнина на въртене е напълно перпендикулярна на равнината на Слънчевата система.

Оказа се, че през последните три години астрономите са открили поне четири такива обекта, чиито орбити отговарят на прогнозите.

Откъде идва планетата, скрита в дълбините на пояса на Кайпер? Учените смятат, че първоначално в Слънчевата система е имало четири ядра, които са образували Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. „Можеше обаче да са пет“, казва Браун. Тази пета протопланета, идваща твърде близо до Юпитер или Сатурн, може да бъде изхвърлена в далечна ексцентрична орбита.

Според учените, ако планетата сега е близо до своя перихелий, можете да я търсите в минали проучвания на небето. Ако успее да си тръгне, телескопи като 10-метрови инструменти в обсерваторията Кек могат да я хванат,

в края на краищата планетата никога не се доближава до Слънцето на разстояние по-малко от 200 орбити на Земята.

Сред учените няма консенсус относно откритието. , специалист по телединамика от Ница, е сигурен, че тази планета съществува. Но не всички смятат така. „Виждал съм много, много изявления като това в кариерата си. И всички те се оказаха грешни “, казва Хал Левисън, планетарен учен в Института в Боулдър (Колорадо).

До 2009 г. Плутон се смяташе за деветата планета от Слънчевата система, открита през 1930 г. също благодарение на анализа на смущенията, които създава. Плутон беше понижен до планета джудже от Международния астрономически съюз. Наскоро някои астрономи създадоха движение за връщането му на планетарен статут след откритията, направени от сондата New Horizons.
Едно от първите интервюта, които Константин Батигин даде на кореспондента на Gazeta.Ru.

- Константин, търсенето на тела в пояса на Кайпер не е много популярна тема сред астрономите, колко хора се занимават с това?
„Мисля, че в света има малко над сто души. Оказа се, че най-отдалечените обекти в Слънчевата система, във физическото пространство, гледат в една и съща посока. И единственият теоретично правилен модел, който бихме могли да конструираме, е този, при който техните орбити се държат от гравитацията на една планета.

- Какви са перспективите за намиране на планета с телескопи?
„Мисля, че това може да стане през следващите две до пет години. Това изисква познаване на орбитата и достатъчно време за наблюдение на телескопи. Познаването на орбитата е това, което правим в тази статия. За да го намерите, трябва да знаете къде да търсите. В момента знаем само най-близката част от него.

— Знам, че си роден в Москва. Как се озовахте в САЩ?
- Живяхме в Русия до 1994 г., в Москва завърших 1-ви клас. Преместихме се в Япония, живяхме там шест години, където учих от 3 до 6 клас и прескочих втори клас, защото бях твърде висок. След това учи в руската школа към посолството в Токио. През 1999 г. се преместихме в Калифорния, където завърших гимназия, университет и магистърска степен в Калтек.

- Успех, надяваме се, че откритието ви ще се потвърди и ще видим фамилията ви в учебниците!
- Благодаря.